UNIVERSITATEA MARITIMĂ CONSTANŢA

FACULTATEA ELECTROMECANICĂ NAVALĂ

Specializarea: ELECTROMECANICĂ NAVALĂ

REFERAT

CONSTRUCŢIA MOTOARELOR CU ARDERE INTERNĂ

ŞI A SISTEMELOR AUXILIARE

Îndrumător,

Conf. univ.Dr. Ing. STAN LIVIU

Student,

...................

Grupa ..........

Constanta

An univ. .......

CUPRINS:

1.Instalaţia de alimentare cu combustibil a motoarelor navale

2. Instalaţia de ungere a motoarelor navale

3. Instalaţia de răcire a motoarelor navale

4. Instalaţia de lansare a motoarelor navale

5. Instalaţia de aer comprimat a motoarelor navale

Lucrarea nr. 1

Instalaţia de alimentare cu combustibil a motoarelor navale

Rolul sistemului de combustibil este de a prelua, depozita, transvaza,

pregãti și trimite combustibilul la motoare și la alți consumatori existenți la

bordul navelor. De regulã, la bordul navelor se folosesc douã tipuri de com-

bustibili, cu vâscozitate mare (combustibili navali grei) folosiți de cãtre MP în

marș și generatoarele de abur (cãldãri) și combustibil de vâscozitate medie

(motorine) pentru MP la pornire, manevrã și înainte de oprire, precum și

pentru funcționarea MA.

Particularitãți constructive:

subsistemul de ambarcare și transfer combustibil - preia combustibilul de la nava sau instalaţiile de alimentare şi îl dirijeazã la tancurile de stocaj (bun-keraj), situate de regulã în dublul fund;

subsistemul de separare a combustibililor - realizeazã separarea centrifu-galã a combustibililor, folosind de regulã pompele separatoarelor, combus-tibilul din tancurile de decantare este aspirat, pregãtit, încãlzit, separat cen-trifugal şi refulat în tancurile de consum (serviciu);

subsistemul de alimentare (de joasã presiune) - are rolul de a pregãti şi li-vra combustibilul pompelor de injecţie; combustibilul separat este preluat din tancurile de consum zilnic de câtre pompele de alimentare, pregãtit (combustibilul greu se încãlzeşte), filtrat şi livrat cu presiune redusã (com-parativ cu cea de injecţie) pompelor de injecţie;

subsistemul de injecție (înaltã presiune)-realizeazã introducerea combus-tibilul în cilindri la momentul şi cu parametrii necesari pentru o bunã funcţionare a motorului; cuprinde pompele de injecţie (semnalãm aici faptul cã numeroase motoare navale au pompe de injecţie individuale pentru fiecare cilindru), tubulatura de înaltã presiune şi injectorul.

Subsistemul de separare

Sunt agregatele care asigură pregătirea combustibilului prin procesul de

preparare.Separarea este procesul fizic de îndepărtare din masa de combus-

tibil a impurităţilor solide şi lichide,într-un câmp de forţe centrifuge, ca urmare

a difernţei de greutate specufică între fazele ce compun combustibilul (com-

bustibil + impurităţi lichide + imputităţi solide).

Separarea H.F.O. presupune efectuarea a doua etape:

-purificarea: eliminarea impurităţilor solide grosiere;

-clarificarea: elimarea impurităţilor slide fine şi a celor lichide.

În practica se utilizează doua separatoare cuplate în serie, pentru a efectua

ambele etape mai sus menţionate.

Se aplica însă şi separarea combustibilului într-o singura etapă, dar se face

un rabat în privinţa calităţii.În acest caz instalaţia trebuie dotată cu filter de

mare fineţe şi curăţarea lor se face mai des.

Principal problemă ce trebuie rezolvată pentru asigurarea unei separări com-

plete este alegere discurilor gravitaţionale.

Subsistemul respectiv realizeazã separarea centrifugalã a combustibilului,

eliminând apa ce a mai rãmas dupã separarea gravitaţionalã pânã la 0.2% şi

impuritãţile cu diametre mai mari de 0.002 mm.

Separatoarele centrifugale sunt agregate care realizeazã separarea

amestecurilor pe baza diferenţei de densitate sub acţiunea forţei centrifuge.

Combustibilul greu se separã în mod curent în douã trepte: purificare şi

clarificare, încãlzit pentru fluidizare. Separarea combustibilului greu în-

cepe în tancurile de decantare , unde se realizeazã prima etapã de presepa-

rare. Combustibilul greu încãlzit la o temperaturã cuprinsã în intervalul

6090°C, stabilitã funcţie de densitate şi vâscozitate, se separã gravitaţional.

Aceastã etapã este urmatã de separarea propriu-zisã realizatã în sepa-

ratoarele centrifugale. Combustibilul este aspirat de pompa separatorului pu-

rificator SP prin filtrul grosier FG şi introdus în sistemul de preîncãlzire PI al

separatorului care îl încãlzeşte la o temperaturã cuprinsã în intervalul

7098°C, stabilitã în funcţie de vâscozitate. Temperatura este reglatã de val-

vula termoregulatoare a separatorului VTR, comandatã cu aer (dacã temper-

atura combustibilului nu este cea reglatã, combustibilul este direcţionat de

cãtre valvula termoregulatoare cu trei cãi spre aspiraţia pompei). Combus-

tibilul separat este refulat pe tubulatura de aspiraţie a separatorului clarificator

SC, care reprezintã cea de-a doua treaptã de separare necesarã pentru

eliminarea în primul rând a impuritãţilor conţinute în combustibilul greu, modul

de funcţionare al acestuia fiind identic cu cel al purificatorului. Constructiv

cele douã separatoare nu diferã, cel clarificator având doar calea de evac-

uare a apei separate blocatã de un disc de închidere, deoarece cantitatea de

apã rãmasã este micã şi se eliminã odatã cu impuritãţile în faza de descãr-

care. Dupã clarificare, combustibilul este trimis spre tancul de consum com-

bustibil greu.

Separarea combustibilului uşor se realizeazã identic, cu diferenţa cã se

face într-o singurã treaptã (clarificare). Pompa separatorului de motorinã SM

aspirã din tancul de decantare motorinã; se realizeazã separare identicã cu

cea a combustibilului greu în treapta de clarificare, diferind doar temperatura

de preîncãlzire, care este mai micã de 40°C; dupã operaţiune, motorina este

refulatã în tancurile de consum motorinã.

Separatorul purificator eliminã apa separatã continuu în tancul de ape

uzate. Celelalte separatore eliminã apa şi impuritãţile în perioada de descãr-

care. Fiecare separator este racordat la tancul de reziduuri şi tancul de co-

lectare ape uzate.

STRUCTURA ȘI FUNCȚIONAREA UNUI SEPARATOR CENTRIFUGAL

1. Apa de etanşare şi deslocuire (Sealing and displacement water)

2. Intrare hidrocarbură neseparată (Oil Inlet)

3. Ieşire hidrocarbură separată (Clean oil cutlet)

4. Ieşire apă (Water outlet)

5. Discul derulator apă (Water paring disc)

6. Disc gravitaţional (Gravity disc)

7. Disc derulator hidrocarbură (Oil paring disc)

8. Disc superior (Top disc)

9. Stiva de discuri separatoare (Discstack)

10. Spaţiul pentru reziduri (Sludge space)

11. Apa pentru închiderea cupei (Bowl closing water)

12. Apa pentru deschiderea cupei (Bowl opening water)

13. Distribuitor (Distributor)

14. Inel de nivel (Level ring)

15. Camera de derulare hidrocarbură (Oil paring chamber)

Separarea centrifugală se realizează prin intermediul unui câmp de forțe cre-

ate la nivelul camerei de separare. Separarea amestecului eterogen în fazele

sale componente apare ca urmare a diferențelor de greutăți specifice sau pe

baza forțelor de frecare ce apar la nivelul spațiilor interstițiale dintre talerele

separatorului. Suprafața de separație dintre fazele componente va oscila

apropiindu-se sau depărtându-se de aceasta – după cum raportul dintre greu-

tatea specifică a fazei grele (apa) și fazei ușoare (combustibilul separat)

crește sau se micșorează.

Pentru asigurarea unei bune separări în cazul comb greu sunt aplicate 2

operații distincte: purificare și separare.

Purificarea – separarea integrală a apei și a particulelor de impuritați me-

canice grosiere (apa+impurități)

Clarificarea – op de purificare a restului de impurități(impurități)

ALEGEREA DISCULUI GRAVITAȚIONAL

O separare corectă se poate realiza prin adaptarea corectă a unei valori

corespunzătoare a discului gravitațional (diagramei de reglare) la caracteris-

ticile combustibilului ce urmează a fi separat și la valoarea temperaturii de

separare. Prin alegerea corectă a diametrului interior a discului se asigură că

linia de demarcație dintre cele 2 faze –apă și combustibil- sub forma unei su-

prafețe cilindrice, să corespundă zonei găurilor practicate în talerele de sepa-

rare. Ptr aceasta orice agregat de separare este livrat cu un set de discuri

gravitaționale având aceeași valoare a discului exterior și valori diferite ale

diametrului interior, ștanțate pe fiecare disc în parte.

Determinarea valorii corecte a diam int al discului se poate face analitic, din

tabele, din diagrame sau încercări succesive.

ROL, SCHEMA FUNCȚIONALĂ

Subsistemul realizeazã separarea centrifugalã a combustibilului, eliminând

apa ce a mai rãmas dupã separarea gravitaționalã pânã la 0.2% și impuri-

tãțile cu diametre mai mari de 0.002 mm.

Separarea combustibilului greu începe în tancurile de decantare (uzual cel

puțin douã), unde se realizeazã prima etapã de preseparare. Combustibilul

greu încãlzit la o temperaturã cuprinsã în intervalul 6090°C, stabilitã funcție

de densitate și vâscozitate, se separã gravitațional. Aceastã etapã este

urmatã de separarea propriu-zisã realizatã în separatoarele centrifugale.

Combustibilul este aspirat de pompa separatorului purificator SP prin filtrul

grosier FG și introdus în sistemul de preîncãlzire PI al separatorului care îl

încãlzește la o temperaturã cuprinsã în intervalul 7098°C, stabilitã în funcție

de vâscozitate. Temperatura este reglatã de valvula termoregulatoare a sep-

aratorului VTR, comandatã cu aer (dacã temperatura combustibilului nu este

cea reglatã, combustibilul este direcționat de cãtre valvula termoregulatoare

cu trei cãi spre aspirația pompei). Combustibilul separat este refulat pe tubu-

latura de aspirație a separatorului clarificator SC, care reprezintã cea de-a

doua treaptã de separare necesarã pentru eliminarea în primul rând a impuri-

tãților conținute în combustibilul greu, modul de funcționare al acestuia fiind

identic cu cel al purificatorului. Constructiv cele douã separatoare nu diferã,

cel clarificator având doar calea de evacuare a apei separate blocatã de un

disc de închidere, deoarece cantitatea de apã rãmasã este micã şi se eliminã

odatã cu impuritãțile în faza de descãrcare. Dupã clarificare, combustibilul es-

te trimis spre tancul de consum combustibil greu.

Subsistemul de injecție

Înainte de pătrunderea în tancul de serviciu 1, combustibilul este supus unui

proces de separare a impurităţilor solide şi a apei. Tancul este prevăzut cu o

instalaţie de încălzire 14 (de regulă, cu abur). De asemenea, şi celelalte ele-

mente ale părţii de joasă presiune (pompe, filtre, conducte) sunt prevăzute cu

încălzire sau sunt izolate termic. Pompele de alimentare refulează combus-

tibilul spre un preîncălzitor final 12. Viscozimetrul 13 reglează automat debitul

de abur de încălzire în preîncălzitorul final şi deci temperatura combustibilului

care traversează preîncălzitorul. Prin urmare, viscozitatea combustibilului la

intrarea în pompa de injecţie este cea prescrisă pentru pulverizarea fină în

camera de ardere.

Componența subistemului de înaltă presiune: pompa de injecție, tubulatura

de înaltă presiune, injectoare.

INJECTOARE

Injectorul este un element component al echipamentului de injecţie, cu rol de

introducere a combustibilului în cilindrul motorului, de pulverizare fină a

acestuia şi de distribuire uniformă a picăturilor de combustibil în camera de

ardere.

Partea principală a injectorului o constituie pulverizatorul, în care sunt practi-

cate unul sau mai multe orificii calibrate de pulverizare, cu diametre de

ordinul zecimilor de milimetru. Ca atare, pulverizarea fină a combustibilului

depinde de construcţia pulverizatorului, dar şi de mişcarea organizată a

aerului în camera de ardere.

După cum orificiul de pulverizare este controlat sau nu de către o supapă (în

general, în formă de ac), injectoarele se împart în:

a) injectoare deschise; b) injectoare închise. În cazul injectoarelor închise, în funcţie de modul în care se realizează

deschiderea supapei, se deosebesc:

a) injectoare hidraulice (comanda se realizează prin intermediul combustibilului care urmează să fie injectat); b) injectoare mecanice (comanda se realizează cu ajutorul unor came şi a unui sistem de pârghii); c) injectoare electromagnetice (comanda se realizează prin im-pulsuri electrice). La unele motoare de puteri mici se utilizează injectoare de tip deschis. Din

punct de vedere constructiv şi funcţional, injectorul deschis este cel mai

simplu (fig.1). Acesta este format din corpul injectorului 1, pulverizatorul 2 şi

piuliţa 3, prin care pulveri-

zatorul se asamblează cu

corpul injectorului.

Injectoarele închise cu comandă hidraulică a acului pulverizatorului au

construcţia clasică prezentată în figura 2. Corpul 1 este asamblat cu pulveri-

zatorul 2 prin intermediul piuliţei speciale 3. În corpul pulverizatorului se intro-

duce acul 4, menţinut pe sediu de tija 5 şi arcul elicoidal cilindric 6. Tensiunea

arcului este reglabilă. În acest sens, se utilizează şurubul de reglare 7, care

se deplasează în piesa 8 şi se fixează cu contrapiuliţa 9. Accesul la şurubul

de reglare este posibil prin îndepărtarea capacului 10.

Motorina este introdusă în injector prin racordul 13 (la care se leagă conducta

de înaltă presiune);

Orificiile a şi b, prelucrate în corpul injectorului şi în corpul pulverizatorului

servesc la dirijarea combustibilului către orificiile de pulverizare p.

Ridicarea acului de pe scaunul prelucrat în corpul pulverizatorului are loc sub

acţiunea forţei dezvoltate de presiunea combustibilului din camera q a pulver-

izatorului asupra porţiunii tronconice a acului, rezultată prin prelucrarea

acestuia cu diametre diferite. Acul este ridicat de pe sediu atunci când forţa

de presiune învinge tensiunea arcului elicoidal cilindric.

Pulverizatorul injectoarelor închise se compune din corp şi ac. Vârful acului

pulverizatorului poate fi:

a) conic; b) cu ştift.

Când acul este prevăzut cu vârf conic, în corpul pulverizatorului se prelu-

crează punga P, din care combustibilul este pulverizat prin unul sau mai mul-

te orificii de pulverizare p (a şi b). În cazul existenţei unui singur orificiu de

pulverizare (a), acesta se execută, de regulă, înclinat. Vârful pulverizatorului

cu un singur orificiu se execută conic (a). În cazul existenţei mai multor orificii

de pulverizare (b), vârful corpului pulverizatorului are formă de bulb. Când

acul este prevăzut cu ştift, în corpul pulverizatorului se execută un singur ori-

ficiu de pulverizare dispus central (c şi d). Dacă ştiftul este cilindric, rolul lui

principal este de a curăţi orificiul de pulverizare de depunerile carbonoase (e).

Dacă ştiftul este tronconic (c) sau dublu tronconic (d), la acţiunea de auto-

curăţire se adaugă şi efectul de dispersie a jetului.

POMPE DE INJECȚIE

Au un rol complex şi variat: În primul rând, pentru obţinerea unor caracteristici

optime ale jetului de combustibil injectat în cilindrul motorului, pompele de in-

jecţie trebuie să dezvolte presiuni de refulare (injecţie) foarte mari. În al doilea

rând, pompele de injecţie trebuie să permită dozarea cantităţii de combustibil

pe ciclu în concordanţă cu regimul de funcţionare, asigurând totodată şi uni-

formitatea dozei de combustibil la toţi cilindrii motoarelor policilindrice. În al

treilea rând, pompele de injecţie trebuie să asigure avansul la injecţie optim,

limitarea duratei injecţiei şi caracteristica de injecţie optimă.

D.p.d.v. constructiv se împart în:

- cu cursă constantă

- cu cursă variabilă

- cu supape

- cu piston sertar

În figura (a) este prezentată schema pompei cu supape, având cursa pis-

tonului constantă. În figura (b) este prezentată schema pompei de injecţie

tot cu cursa pistonului constantă cu piston sertar de tip rotitor. Pompa

de injecţie având cursa pistonului reglabilă este prezentată în (c).

Componenţa şi funcţionarea: prin rotirea camei 9 se acţionează rola 8 şi

tachetul 7, care determină deplasarea pistonului 2 şi presarea combustibilului

din cilindrul 1. Prin supapa de refulare 4, combustibilul presat la nivelul presi-

unii de injecţie este trimis către injector. În cazul pompei de injecţie din figura

(a), refularea se întrerupe în momentul în care se deschide supapa de refula-

re 5, acţionată prin dispozitivul de reglare 10.

Datorită energiei potenţiale de deformaţie a arcului 6, pistonul 2 efectuează

cursa de umplere; combustibilul pătrunde în cilindrul pompei prin supapa de

aspiraţie 3 (a şi c). La pompa cu piston-sertar (b), lipseşte supapa de as-

piraţie 3, iar reglarea cantităţii de combustibil refulat se face prin rotirea pis-

tonului 2. La pompa din figura (c), reglarea se face prin deplasarea axială a

camei 9.

În cazul pompelor de injecţie din figura (a şi b), se refulează numai o fracţiune

din cantitatea de combustibil aspirată în cilindrul 1. Acestea sunt pompe cu

aspiraţie invariabilă şi descărcare parţială. Pompa din figura (c) este de tipul

cu aspiraţie variabilă şi descărcare totală.

TANCURI DE COMBUSTIBIL

a) Tancuri de decantare

Numărul şi volumul acestor tancuri este dependentde tipul şi tonajul

navei,precum si de tipurile de motoare existente la bord. Ele sunt alimentate

cu combustibil din tancul de bunker,de către pompele de transfer.

Tancurile de decantare sunt prevăzute cu:

- guri de aerisire prevăzute cu protecţie împotriva apei şi focului;

- sisteme electrice sau electronice de supraveghere a nivelului;

- structuri pentru limitarea influenţei suprafeţelor libere;

- sorburi;

- serpentine de încălzire(cu abur saturat);

- valvule de purjare;

- valvule de alimentare,cu închidere rapidă şi acţionare de la distanţă;

- duze pentru admisia substanţelor stingătoare din instalaţiile de stins

incendiul;

- tubulatura de alimentare;

- tubulatura de preaplin cu vizor;

- tubulatura de scurgere;

- autoclave de vizitare.

Capacitatea acestor tancuri trebuie să asigure,în mod normal,consumul

zilnic al agregatelor generatoare de energie,de la bord.

b) Tancuri de consum

Aceste tancuri sunt amplasate în compartimentul maşinilor. În cazul în

care alimentarea consumatorilor(motorului) se face fără pompe de alimen-

tare,tancul va fi amplasat la un nivel superior faţă de acestea.Pentru cazul

în care există pompe de alimentare tancul poate fi plasat chiar şi la nivel

inferior faţă de consummator.Combustibilul din tancul de consum este cel

refulat de către separatoare,după închierea fazei de separare. În compar-

timentul maşinilor se întâlnesc tancuri de consum:combustibil greu pentru

MP şi combustibil uşor MP şi DG-uri. Tancurile de consum sunt prevăzute

cu aceleaşi dotări ca şi cele de decantare,însă mai avem suplimentare:ţăvi

de scurgere şi indicatoare de nivel cu transmitere la distanţă în P.C.C.

Tancurile dotate cu serpentină de încălzire au pereţii izolaţi termic,cu izo-

laţie din vată minerală.

Volumul acestor tancuri trebuie să asigure necesarul de combustibil pentru

cel puţin 16 ore,în cazul funcţionării MP la sarcina nominală.Alimentarea

se face de două ori la fiecare 24 ore.

c) Tancul amestecător

Existenţa lui a fost impusă de faptul ca MP funcţionează cu două tipuri de

combustibil.El trebuie să asigure trecerea treptată de la consumul unui tip

de combustibil la consumul celuilalt tip.Volumul său trebuie să asigure un

timp de 15 minute pentru operaţiunea de trecere de pe DFO pe HFO sau

invers.

Tancul amestecător este alimentat gravitaţional printr-o valvulă cu trei

căi,acţionată manual sau pneumatic,din tancul de consum DFO sau HFO.

Dotările acestuia sunt:

- sorb şi serpentine de încălzire;

- gură de aerisire;

- valvulă de purjare;

- valvulă cu închidere rapidă şi acţionare de la distanţă;

- tubulatura de scurgere;

- sticla de nivel;

- valvula de alimentare,cuplată direct cu valvula cu trei căi;

- izolaţie termică.

d) Tancul etalon

Este un tanc de volum cunoscut,destinat măsurării consumului orar de

combustibil al motorului.

e) Tancul de preaplin

Este destinat preluării preaplinelor de la tancurile de decantare şi con-

sum,precum şi a scurgerilor curate de la celelalte aggregate din instalaţie.

Pompele de transfer preiau combustibilul din acest tanc şi-l trimit în tancu-

rile de decantare,realizând reintroducerea acestui combustibil în circuitul

instalaţiei de alimentare.

Sunt plasate în dublul fund şi sunt prevăzute cu:

- sorb şi serpentină de încălzire;

- valvule;

- sondă de măsurare nivel.

f) Tancuri colectoare

Sunt tancurile destinate colectării rezidurilor petroliere provenite de la sep-

aratoare şi tăvile agregatelor,precum şi pentru apele uzate de la sepa-

ratoare. De obicei ,sunt amplasate în santină,sub paiol.Sunt dotate cu:

sondă,tubulatură de aerisire,sorb şi valvulă de golire.

POMPE DE ALIMENTARE

Pompele folosite în instalaţiile de combustibil maritime sunt de tip

volumic.Cele mai uzitate sunt pompele cu roţi dinţate şi cele cu şurub.

a) Pompele cu roţi dinţate

Sunt construcţii simple,sigure în funcţionare,cu deservire uşoară în ex-

ploatare.În dotarea navelor se folosesc pompe cu roţi dinţate cu debite sub

20 mc/h, cu randament de (50-75%) şi înălţimi de refulare de până la 16

bari.Ca dezavantaje menţionăm scăderea rapidă a debitului odată cu

creşterea rezistenţelor pe aspiraţie,precum şi nivelul valoric ridicat al vi-

braţiilor şi zgomotelor produse în exploatare.

b) Pompele cu şurub

Sunt destinate de obicei vehiculării de lichide vâscoase.În domeniul naval

se utilizează pompe cu şurub cu debite de până la 10 mc/h şi presiuni de

refulare de până la 12 bari. Ca avantaje amintim: randamentul ridicat

(<85%) ,masă şi gabarit redus,funcţionare silenţioasă.Principalul

dezavantaj este scăderea rapidă a debitului odată cu creşterea re-

zistenţelor pe aspiraţie.

FILTRE

Sunt elemente component ale instalaţiei care asigură eliminarea impuri-

tăţilor solide din combustibil.În funcţie de dimensiunea acestor impurităţi

deosebim:

-filtre grosiere: au rolul de a împiedica pătrunderea în tancurile de com-

bustibil a corpurilor străine de dimensiuni relative mari (fig 3a);

-filtre fine: reţin impurităţile de dimensiuni reduse,care pot produce uzarea

de tip abraziv a elementelor sistemului de injecţie(fig 3b).

Elementul filtrant al filtrelor se execută din fire de bumbac,plasă,hârtie sau

plasă de sârmă cu ochiuri de dimensiuni foarte mici.

VÂSCOZIMETRUL

Instalaţia de combustibil este prevăzută cu un sistem automat de reglare a

vâscozităţii combustibilului înainte ca acesta să ajungă la pompele de in-

jecţie.

Reglarea vâscozităţii se obţine variind debitul de abur ce parcurge serpen-

tina din încălzitoarele finale. Astfel, combustibilul trebuie încălzit până la o

temperatură ce asigură o vâscozitate de 2-5 grade ENGLER. Alegere

temperaturii se face cu ajutorul diagramei temperatură-vâscozitate.

Traductoarele de vâscozitate folosite în instalaţiile de combustibil navale

sunt de tipul:

- hidrostatice : căderea de presiune ce apare la curgerea laminară printr-

un tub capilar este dependentă de vâscozitate;

- hidrodinamice: momentul introdus de forţele de frecare ce acţionează

asupra unui corp, ce se roteşte în masa de combustibil,este proportion-

ală cu vâscozitatea;

- ultrasonice : viteza de propagare a ultrasunetelor în combustibil este

dependentă de densitatea lui şi vâscozitate.

ÎNCĂLZITOARE DE COMBUSTIBIL

Încălzitoarele de produse petroliere sunt schimbătoare de căldură, utilizate

în instalaţiile de combustibil în amontele separatoarelor şi pompelor de

alimentare,având rolul de a asigura temperatură optimă solicitată de

procesul de separare, respectiv menţinerea vâscozităţii în limite admisibile

pentru procesul de injecţie.

Agentul termic, utilizat pentru încălzirea combustibilului,este aburul saturat

, de presiune scăzută : 3,5 sau 7 bari.

În figura 4 este prezentat un astfel de încalzitor , cu elementele sale

constructive :corp, capace, fascicule de ţevi, valvule, termometre,

manometre, izolaţii şi garnituri, valvule de siguranţă.

TEHNOLOGIE DE REPARAŢIE

Principale elemente ale instalaţiei care suferă cel mai adesea uzuri sunt in-

jectoarele şi pompele de injecţie.

Defecţiunile ce pot apare în timpul funcţionării la injectoare sunt:

- înfundarea orificiilor duzei;

- uzura părţilor conice de etanşare ale acului;

- uzura părţilor cilindrice de ghidare a acului.

Principial, repararea pieselor injectoarelor se execută prin două metode:

- sortare (împerecherea unei piese componente vechi cu una nouă);

- cromare.

Etapele procesului tehnologic al reparaţie cuprinde:

- demontarea şi spălarea pieselor;

- controlul pentru identificarea defectelor;

- repararea suprafeţelor uzate;

- rodarea de împerechere a pieselor;

- controlul pe bancul de probe şi recepţia.

Defecţiunile pompei de injecţie sunt: uzura elementului de pompare,

supapelor de refulare şi sistemului de antrenare.Procesul de reparaţie cu-

prinde aceleeaşi etape ca şi la injectoare.

Lucrarea nr. 2

Instalaţia de ungere a motoarelor navale

Sisteme de ungere

În funcţie de modul în care este introdus uleiul între suprafeţele conju-

gate cu frecare fluidă şi a felului în care este realizată ungerea tuturor an-

samblelor mobile ale motorului ,se diferenţiază mai multe sisteme de ungere:

- ungerea în circuit deschis, la care uleiul necesar pentru ungere este trimis

în mod intermittent spre locurile care trebuie unse cu ajutorul unor pompe cu

piston tip Bosch, acţionate de arborele motor. Acest sistem este folosit la

motoarele navale pentru ungerea cilindrilui, uleiul fiind preluat de pompe ,prin

intermediul unor tubulaturi, spre lubrificatoarele dispuse în jurul cilindrilui, in-

troducând câteva picături de ulei ( corespunzător cu debitul pompei) în

canalul special prevăzut pe cămaşă, asigurând astfel ungerea pistonului în

cilindru. Lubrificatoarele (figura mai de jos) sunt prevăzute cu supapă de reţi-

nere cu ventil,nepermiţând trecerea uleiului decât într-un singur sens şi sunt

fixate cu ajutorul unor şuruburi 2 în blocul cilindrilor 1, străbătând spaţiul de

răcire 4 si fixându-se în orificiul special prevăzut al cămăşii 5.

Numărul lor pentru fiecare cilindru depinde de mărimea motorului şi variază

de la 4 la 12 bucăţi pe cilindru.Uleiul introdus în cilindru nu se mai recu-

perează,fiind în part ears sau colectat în spaţiul de baleiaj al cilindrului,de un-

de este efectuat periodic.

-ungerea prin barbotaj (figura mai de jos) se face prin împroşcarea uleiului

conţinut în baie de către organele mobile ale motorului, care antrenează

picăturile de ulei spre locurile care trebuie unse, prin canale şi orificii special

prevăzute.

Esenţial pentru asigurarea ungerii în cazul acestui sistem,este existenţa unui

anumit nivel în baia de ulei pentru a permite ca manivela arborelui cotit să

treacă la o anumită distanţă de suprafaţa uleiului existent în baie pentru a

putea antrena o cantitate corespunzătoare de ulei.Ungerea prin barbotaj de

regulă nu este folosită pentru motoarele navale, datorită mişcărilor oscilatorii

ale navei care nu permit menţinerea constantă a nivelului de ulei în baie,

micşorând eficienţa ungerii.

- ungerea sub presiune la care trimiterea uleiului necesar pentru ungere se

realizează cu ajutorul unei pompe antrenată de motor sau antrenată inde-

pendent, care aspiră uleiul din baie(sistemul cu carter umed) sau dintr-un

tanc în afara motorului (sistemul cu carter uscat) prin intermediul unui sorb cu

sită şi-l refulează printr-un răcitor şi o baterie de filtrare în rampa de ungere.

Din rampa de ungere uleiul sub presiune este distribuit spre lagărul de pat,

trecând prin orificiile special prevăzute în arborele cotit(asigurând ungerea

lagărelor de manivela) şi prin orificiul prevăzut în bielă (asigurând ungerea

bolţului). Tot din rampa de ungere uleiul este distribuit spre angrenajele de

distribuţie, lagărele axului cu came, regulator şi pentru unele motoare la re-

ductorul inversor şi la turbosuflantă.

Pentru unele motoare în 2 timpi lente(ca în cazul motoarelor SULZER-figura

de mai de jos) ungerea părţilor mobile se realizează prin intermediul unei ar-

ticulaţii mobile 1 care se deplasează odată cu capul de cruce, asigurând un-

gerea lagărelor de manivelă prin orificiul 2, prevăzut în bielă. Ungerea lagăre-

lor de pat 4, se realizează printr-un circuit de ulei sub presiune 3,care asigură

şi ungerea patinelor pe glesierele 5 al capului de cruce.

După asigurarea ungerii, uleiul se adună prin cădere în baia de ulei, de unde

este din nou recirculat de pompă. În cazul motoarelor cu carter uscat,uleiul

care se adună în baie se scurge printr-o tubulatură în tancul de circulaţie,care

de obicei este plasat sub motor. Necesitatea răcirii uleiului se datoreşte fap-

tului că în timpul funcţionării motorului, uleiul preia o parte din căldura

pieselor pe care le unge şi pentru a-şi păstra calităţile de vâscozitate şi onc-

tuozitate trebuie ca temperature la intrare în motor să nu depăşească 60-70

°C.

Pompa de ulei are rolul numai de a asigura debitul necesar de ulei pentru

toate spaţiile de ungere şi de a circula uleiul pentru o răcire optimă.Valoarea

presiunii uleiului din instalaţie nu influnţează cu nimic valorile forţelor portante

care apar între suprafeţele conjugate ale piselor aflate în mişcare.

- ungerea mixtă, la care se foloseşte o combinaţie din cele trei sisteme de-

scries anterior.Se pot întâlni motoare cu ungere prin barbotaj şi prin presiune

sau cu ungerea sub presiune şi în circuit deschis.

Alegerea sistemului de ungere se face în funcţie de caracteristicile construc-

tive şi parametrii funcţionali ai motorului.

STRUCTURA SISTEMULUI

Pompe de ungere

După rolul îndeplinit, se folosesc: pompe de transfer, pompe de circulaţie,

pompe de preungere, pompe de extracţie, pompe de introducere a uleiului

sub presiune.

Primele patru tipuri de pompe sunt cu roţi dinţate (puteri mici şi mijlocii) sau

cu şurub (putere mare). Cel de-al cincilea tip de pompă este caracteristic mo-

toarelor navale lente, în 2 timpi, alimentate cu combustibil greu.

Filtre de ulei

La instalaţiile de ungere se utilizează filtre grosiere amplasate la prizele de

introducere a uleiului în instalaţie (înaintea pompei de transfer) şi filtre fine pe

magistrala de ulei(înaintea răcitoarelor de ulei). În succesiune cu filtrul fin se

dispune şi un filtru magnetic sau electromagnetic care reţine impurităţile met-

alice cu dimensiuni inferioare celor reţinute de către filtrul fin.

La motoarele de puteri medii şi turaţii ridicate, pentru curăţarea uleiului de

impurităţi cu dimensiuni mai mici de 0,1 mm, se instalează încă un filtru

volumic sau centrifugal, prin care în timpul funcţionării motorului, trece circa

5-15 % din debitul de ulei al instalaţiei de ungere, după trecerea prin filtru

uleiul revine in carter sau în tancul de circulaţie. În acest fel, întreaga canti-

tate de ulei de ungere trece prin acest filtru la fiecare 7-20 de cicluri de circu-

laţie, asigurându-se reţinerea impurităţilor cu dimensiuni mai mari sau egale

de 3-5µm.

Răcitoare de ulei

Răcirea uleiului se realizează cu schimbătoare de căldură prin suprafaţă,

schimbul de căldură fiind realizat cel mai adesea prin ţevi, uleiul circulă prin

exteriorul ţevilor, iar apa de răcire prin interiorul acestora. Pentru evitarea

pătrunderii apei in ulei presiunea de circulaţie a uleiului este mai mare decât

cea a apei. La ieşirea din răcitor este prevăzut un indicator care poate sem-

naliza prezenţa apei in ulei.

Tancurile de ulei

Volumul total al tancurilor de ulei de rezervă trebuie să asigure, conform

regulilor registrelor de clasificare, completarea uleiului din instalaţia de un-

gere, astfel încât să fie asigurată funcţionarea în deplină siguranţă a mo-

torului.

Aparate de măsură și control

La instalaţiile de ungere sunt prevăzute aparate pentru măsurarea tempera-

turii şi presiuni uleiului. Pentru protecţia împotriva lipsei de ulei din instalaţia

de ungere(una din cele mai grave avarii posibile în funcţionarea unui motor),

motoarele navale sunt prevăzute cu dispozitive de protecţie. Acestea întrerup

alimentarea cu combustibil a motorului în situaţia în care presiunea uleiului de

ungere scade sub valoarea minimă admisibilă.

Instalaţia de ungere cu carter uscat

La motoarele navale de puteri mari se utilizează instalaţii de ungere cu carter

uscat. În figura mai de sus este prezentată schema unui sistem de ungere la

care uleiul este colectat într-un tanc separat 2, denumit tanc de serviciu sau

de circulaţie. Din tancul de serviciu 2, prin intermediul unuia dintre filtrele 3,

uleiul este aspirat de către una dintre pompele 4. În funcţie de temperatura

uleiului, acesta este refulat spre filtrul principal 6, direct sau prin intermediul

unuia dintre schimbătoarele de căldură (răcitoarele de ulei) 5. Circuitul este

realizat automat de către valvula termoregulatoare 20, asigurându-se astfel o

temperatură aproximativ constantă a uleiului de ungere. Din filtrul 6, uleiul

trece prin tancul de nivel 8, unul din cele două filtre fine 9 şi prin filtrul mag-

netic 10, ajungând în colectorul 11. Tancul de nivel 8 asigură posibilitatea

verificării cantităţii de ulei existente în instalaţie.Din colectorul 11, uleiul

ajunge la fiecare fus palier al arborelui cotit; după ungerea palierului, prin ori-

ficiile practicate în arborele cotit, uleiul ajunge la lagărul de bielă.

La motoarele în doi timpi, cu cap de cruce, prin canalele executate în bielă,

uleiul ajunge la lagărele şi la patinele capului de cruce, realizând ungerea

acestora. Tot prin capul de cruce, poate fi trimis şi lichidul de răcire a capului

pistonului. După efectuarea ungerii, uleiul ajunge din nou în tancul de serviciu

2, după care circuitul este reluat. Trecerea uleiului din carterul motorului în

tanc se poate realiza gravitaţional (prin plasarea tancului la un nivel inferior

motorului) sau forţat, cu ajutorul uneia sau mai multor pompe de extracţie.În

vederea eliminării impurităţilor şi a apei din ulei, se prevede grupul de sepa-

ratoare 12 şi filtrul termochimic 7. Uleiul este introdus în instalaţie prin priza

de punte prevăzută cu filtrul grosier 13 şi este păstrat în tancul de depozitare

14. De aici, cu pompa de transfer 15, uleiul este trimis în instalaţia propriu-

zisă.Uleiulimpurificat sau uzat este colectat în tancul 16.

Colectarea uleiului se realizează direct de la motor, de la purjele filtrelor fine

şi de la răcitoarele de ulei.Instalaţia este prevăzută cu manovacumetrele 17,

manometrele difereţiale 18 şi termometrele 19.

Instalaţia de ungere cu carter umed

Instalaţiile de ungere cu carter umed sunt folosite la motoarele de puteri mici

şi mijlocii, cum sunt MA sau unele MP la nave de dimensiuni relativ reduse. În

figura de mai jos este prezentată schema instalaţiei de ungere cu carter

umed, la care, după efectuarea ungerii, uleiul este colectat în carterul mo-

torului (baia de ulei) 1. De aici, uleiul este aspirat de către pompa 2, prin sor-

bul cu sită 3. Pompa de ungere este prevăzută cu supapa de siguranţă 4,

care asigură evitarea suprapresiunilor în circuit. Refularea uleiului se face

spre filtrul 5 direct sau prin răcitorul de ulei 6, în funcţie de temperatura

acestuia. Controlul temperaturii şi vehicularea uleiului prin sau pe lângă răci-

tor sunt realizate de către valvula termoregulatoare (termostatul) 7. Filtrul de

ulei este dotat cu o supapă de scurtcircuitare (by-pass) 8, care permite trece-

rea uleiului spre magistrala principală (rampa de ungere) 9 atunci când uleiul

este rece sau filtrul este înfundat. Este raţională plasarea răcitorului înaintea

filtrului pentru ca acesta să reţină şi eventualele impurităţi din răcitor. Magis-

trala principală de ungere este constituită, de regulă, din canalizaţia interioară

a arborelui cotit. De aici, uleiul ajunge la fiecare lagăr palier al arborelui cotit

10, asigurând ungerea fusurilor. Tot din magistrala principală se ia uleiul

necesar ungerii lagărelor arborelui de distribuţie 11, pompei de injecţie 12 şi

turbosuflantei 13. Prin canalele executate în braţele arborelui cotit, uleiul

ajunge la lagărele de bielă, asigurând ungerea fusurilor maneton. De aici,

uleiul trece prin canalul interior al bielei, ajunge la bolţul pistonului, după care

se scurge pe mantaua pistonului şi pe cilindru ajungând din nou în carter.

Uleiul care scapă prin părţile laterale ale lagărelor de bielă, fiind centrifugat

prin rotirea arborelui cotit ajunge şi pe suprafeţele inferioare ale cilindrilor, re-

alizându-se astfel ungerea prin barbotare a acestor zone.Instalaţia este

prevăzută cu pompa de preungere 14 (manuală sau electrică), care asigură

realizarea presiunii de ungere înainte de lansarea motorului şi după oprirea

acestuia, în timpul virării.

Temperatura uleiului este măsurată cu ajutorul termometrelor 16 şi 18, care

asigură supravegherea căderii de temperatură în răcitor. Presiunea uleiului

de ungere este măsurată la ieşirea şi intrarea din motor cu ajutorul mano-

metrelor 15 şi 17, presiunea la intrare măsurându-se la nivelul ultimului lagăr

palier al arborelui cotit.Măsurarea nivelului de ulei în baie se realizează cu

ajutorul tijei (jojei) 19, montată în conducta 20. Prin această conductă se

poate realiza completarea nivelului de ulei. La motoarele de puteri mai mari,

în acest scop, este utilizat un subsistem special, comun pentru toate MA ale

navei. Subsistemul este dotat cu tancul de depozitare 21, în care uleiul este

introdus printr-o priză de punte şi filtrul grosier 22. Cu ajutorul pompei 23 se

poate realiza atât trimiterea uleiului din tanc în carterul motorului, pentru

completare, cât şi aspirarea uleiului din carter şi refularea în exteriorul sis-

temului. Manevrele se execută cu ajutorul valvulelor cu trei căi 24 şi a val-

vulelor 25.

Lucrarea nr. 3

Instalaţia de răcire a motoarelor navale

Noţiuni Generale

Unele organe fixe şi mobile ale motorului intră în contact cu gazele de ardere

din cilindru a căror temperatură ajunge la circa 1800oC fiind supuse la solic-

itări termice şi mecanice mari.Din această cauză este necesar ca toate aces-

te organe să fie răcite, pentru a putea menţine temperatura lor în limitele de

rezistenţă termică a materialului din care sunt confecţionate.

În general , s-a constatat că temperature maximă admisibilă a pieselor de

motor care nu necesită ungere,este de 400 oC, iar pentru cele cu regim de

ungere, temperature maximă admisibilă este de 300 oC. Sunt totuşi şi excepţii

de la aceste limite,condiţii în care se impune folosirea unor materiale re-

zistente la solicitări termice mari.

Pentru menţinerea unor temperaturi normale a diferitelor piese şi ansam-

ble,orice motor naval este prevăzut cu o instalaţie de răcire, care preia

căldură acumulată de aceste piese, pe care o cedează în exterior, apei de

mare, direct sau indirect, menţinând astfel în timpul funcţionării motorului o

valoare optimă a temperaturii pieselor şi ansamblelor acestuia.

Pentru răcirea motoarelor navale se folosesc diferite lichide de răcire

(apă,motorină,ulei,apă emulsionată cu ulei) ale căror cantităţi de răcire şi

propietăţi diferă, iar alegerea lor depinde de caracteristicile funcţionale şi

constructive ale motoarelor,de piesele care trebuie răcite şi de valoarea

termică optimă funcţionare.O răcire raţională a diferitelor piese şi ansamble

ale motorului se obţine atunci când diferenţa între temperaturile de intrare şi

ieşire a agentului de răcire este relativ mică(15…25 oC).În acest scop fluidele

de răcire sunt recirculate cu ajutorul unor pompe antrenate de motor sau an-

trenate independent,care asigură un debit sufficient pentru preluarea unei

cantităţi corespunzătoare de căldură permiţând păstrarea unor valori ale tem-

peraturii admisibile pentru diferitele piese răcite.Valoarea optimă a tempera-

turii de lucru a pieselor şi ansamblelor răcite este stabilită în funcţie de carac-

teristicile şi regimul termic al motorului respectiv.

Cel mai folosit agent de răcire pentru motoarele navale este apa.Prin apa de

răcire se evacuează circa 20% (pentru motoarele lente,mari) şi circa 35%(pt.

motoarele rapide şi semirapide) din cantitatea de căldură produsă prin ar-

derea combustibilui în cilindru. Cu cât temperature agentului de răcire în mo-

tor este mai mare(în jur de 80-90 oC) cu atât cantitatea de căldură transmisă

apei răcire este mai mică (cu circa 20% dacă se consideră ca echivalent

căldura cedată la o temperatură a apei de răcire de 60 oC).

SISTEME DE RĂCIRE A ORGANELOR MOTORULUI

Răcirea organelor fixe

Răcirea blocului motor se realizează de regulă cu apă,intrarea făcându-se

prin partea inferioară a blocului, fie individual pentru fiecare cilindru(pentru

motoarele mari), fie pentru tot blocul(în cazul motoarelor mici) – la care

spaţiile de răcire dintre cilindri comunică între ele.

La unele motoare în doi timpi din cauza formei constructive de fixare a

cămăşii în blocul cilindrilor(figura mai de jos pct.a), parte superioară a

cămăşii(în zona gulerului de fixare) este răcită prin canalele 1 ce o

străbat,datorită imposibilităţii răcirii suprafeţei exterioare prin contact direct.

După răcirea cilindrului, apa trece şi răceşte chiuloasa prin racordul de

legătură 2, sau, la unele motoare, printr-un orificiu, în blocul cilindrilor, care

comunică cu orificiul de intrare a apei în chiulasă, folosind pentru etanşare o

garnitură de cauciuc sau klingherit armat. Spaţiile de răcire 3 din cilindri, sunt

astfel concepute, încât să asigure o răcire eficientă în special a părţii inferi-

oare a chiulasei, care intră în contact direct cu gazele de ardere.După ce

răceşte chiulasa, apa de răcire este trimisă spre galeriile de evacuare şi tur-

bosuflantă (la motoarele supraalimentare), după care intră în circuitul exterior

al motorului pentru a fi răcită, tratată şi pregătită din nou pentru recirculare.

La motoarele în patru timpi(figura mai de sus pct.b) apa de răcire, după ce

răceşte blocul şi camera cilindrului 1, pătrunde în chiulase prin racordul 2, în

spaţiile de răcire 3, asigurând răcirea suprafeţelor existente ale chiulasei şi

bucşele de ghid ale supapelor, după care este evacuată în exteriorul mo-

torului prin racordul 4.

Pentru răcirea injectoarelor se poate folosi apă, ulei sau motorină, în circuit

separate faţă de cicruitul de răcire al cilindrului. În cazul răcirii cu ulei se folo-

seşte uleiul din baia motorului, dar într-un circuit separate de cel de ungere.

Răcirea organelor mobile

Dacă răcirea eficientă a părţilor fixe ale motorului nu a creat probleme con-

secutive deosebite, pentru răcirea organelor mobile, datorită condiţiilor de lu-

cru specifice, au trebuit alese o serie de posibilităţi constructive, complicate,

care să permită o răcire eficientă a acestora.

Răcirea arborelui cotit, a lagărelor de pat şi manivelă, a bielei şi a bolţului, se

realizează prin circuitul de ulei pentru ungere, care preia şi căldura pieselor

supuse ungerii şi care asigură o răcire eficientă datorită circuitului continuu

sub presiune a uleiului cât şi răcirii la valoarea optimă de temperatură. Cu

ajutorul circuitului de ulei se menţine şi o temperatură constantă şi uniformă a

tuturor ansamblelor mobile indifferent de zona de frecare, permiţând elimina-

rea tensiunilor termice. De altfel prin circuitul de ulei sub presiune se poate

asigura şi o preîncălzire a motorului rece înainte de a fi pornit.

Dacă răcirea acestor organe a fost posibilă numai prin circulaţia uleiului de

ungere, deoarece toate aceste piese nu intrau în contact direct cu gazelle de

ardere, încălzirea lor datorându-se în general numai fenomenului de frecare a

diferitelor suprafeţe ale acestora, în cazul pistonului, răcirea necesită o

operaţiune mai complexă solicitărilor termice la care acesta este supus.

La motoarele de dimensiuni şi puteri mijlocii alegerea soluţiei optime de răcire

a pistonului a fost impusă de parametrii constructive şi funcţionali ai mo-

torului. La unele motoare(fig.mai de jos pct.a) răcirea pistonului este realizată

de circuitul de ungere sub presiune, care după ce a asigurat ungerea bolţului

prin sistemul de cuplare mobilă prevăzut cu reazemul 1,fixat de resortul 2,

trimite uleiul prin canalul 3, în spaţiul de răcire al capului de piston 4, după

care se scurge în carter prin orificiile 5, practicate în corpul pistonului.O

soluţie asemănătoare, dar realizată altfel constructive, este redată în figura

mai de jos pct.b, unde uleiul de răcire pătrunde prin canalul 1 prevăzut în

bielă, în orificiul 2, care face legătura corpului pistonului cu articulaţia sferică,

trecând apoi în spaţiul de răcire 3, al pistonului pentru a fi returnat în carter

prin orificiile de scurgere 4.

La motoare mari cu cap de cruce, răcirea pistonului se realizează prin mai

multe soluţii constructive:

Prin folosirea sistemului(figura mai de jos) de cuplare a capului de cruce 2,

prin articulaţia mobilă care permite circulaţia uleiului de răcire în timpul de-

plasării pistonului.Uleiul trece prin canalul exterior 5, în spaţiul 6 din piston şi

de aici în canalele de circulaţie 7, răcind partea superoiară a pistonului, după

care se reîntoarce în articulaţia 1, prin canalul central 4 din interiorul tijei 3 a

pistonului.Uleiul cald de la toate pistoanele este evacuate în circuitul exteri-

or.Prin intermediul unor pompe el este trecut prin răcitoare care asorb căldura

preluată de ulei în procesul de răcire redându-I temperatura iniţială.

Prin folosirea sistemului cu telescoape(figura mai de sus) ce poate folosi ca

agent de răcire atât apă, cât şi ulei şi care constă în fixarea a două ţe-

vi(telescoape) una pentru intrarea, alta pentru ieşirea agentului de răcire, ce

comunică cu spaţiul de răcire al pistonului.

Apa de răcire(considerând că se foloseşte ca agent de răcire apă) este intro-

dusă cu presiune dintr-un circuit exterior special prin tubulatura 1, în ţeava de

aducţiune 2, care pătrunde în interiorul telescopului 3. Telescopul co-

municând cu spaţiul 4 al pistonului permite apoi răcirea acestuia. După ce a

asigurat răcirea pistonului preluând căldura necesară, apa este refulată prin

cel de al doilea telescop în care pătrunde o ţeavă de retur ce permite ieşirea

apei calde spre tubulatura 7. Ţevile de retur de la toate pistoanele se unesc

într-un colector comun.Deşi pistoanele se deplasează rectiliniu datorită

lungimii telescoapelor, este posibilă totuşi cuplarea permanentă între ţevile de

aducţiune şi retur cu acestea.Pentru etanşare sunt prevăzute cu garniturile 5

şi inele de bronz. Piederile de apă care se produc în zona garniturilor se da-

toresc fenomenelor de variaţie a presiunii apei din cauza variaţiei continue a

volumului de circulaţie datorită deplasării pistonului şi sunt captate prin tubu-

latura 6 şi reintroduse în sistem.

Garniturile sunt demontabile,pentru a permite montarea pistonului şi

telescoapelor pe poziţie de lucru.

Folosirea ca agent de răcire a uleiului sau a apei depinde de indicaţia con-

structorului, fiecare dintre aceşti agenţi de răcire având avantaje şi

dezavantaje. Uleiul ca agent de răcire nu realizează o răcire suficientă dar nu

este coroziv, nu depune crustă sau nămol şi nu contaminează uleiul de un-

gere din carter în cazul producerii unei scurgeri prin neetanşeităţi sau avari-

ere a sistemului de răcire, deoarece de regulă se foloseşte aceeaşi categorie

de ulei şi pentru carter şi pentru răcirea pistonului.

Apa are o eficienţă de răcire mai sporită, dar depune crustă şi nămol în

spaţiile de răcire şi în cazul avarierii sistemului sau a unor scurgeri, se con-

taminează uleiul din carter şi dacă nu se observă la timp poate să ducă la

avarii grave. Din acest motiv, la sistemul de răcire cu apă, garniturile sunt iso-

late de carter printr-un perete transversal despărţitor, care constituie practice

partea inferioară a colectorului de baleiaj.Sistemul combinat care foloseşte

circulaţia agentului de răcire prin tija pistonului,ce are legătură cu orificii spe-

ciale practicate în capul de cruce şi făcând legătura cu sistemul exterior de

răcire prin intermediul unor telescoape fixate în capul de cruce, având ţevile

de aducţie şi retur fixate împreună cu presgarniturile în coloanele

carterului(soluţie adoptată de firma MAN).

Sistemul de răcire în circuit deschis(cu apă de mare)

Magistrala Kingstone asigurã accesul apei de mare la bord prin intermediul

prizelor de fund KF și de bordaj KB, practicate în corpul navei. Prizele sunt

prevãzute cu tubulaturi de aerisire și suflare cu abur și aer. La ea sunt cuplate

toate circuitele ce utilizeazã apã de mare.

Subsistemul motorului principal funcționeazã doar atunci când este în

funcțiune motorul principal și cuprinde pompele principale de apã de mare PR

(pompele cu cel mai mare debit de la bordul navei), care alimenteazã:

rãcitorul aerului de baleiaj;

rãcitoarele de ulei, cilindri, pistoane și injectoare;

prin ramificația de legãturã și valvula cu reținere VUL magistrala motoarelor auxiliare;

lagãrele liniei axiale. Pentru reducerea tensiunilor termice ce apar în rãcitoare, în mod uzual

primele rãcitoare de pe circuitul de apã de mare sunt cele de ulei RU, uleiul

fiind fluidul cu temperatura cea mai micã, urmate în serie de rãcitoarele cilin-

drilor RC, între acestea fiind prezent, de regulã, un detector de ulei DU, care

semnaleazã prezența în circuitul de rãcire a eventualelor scãpãri de ulei. Ce-

lelalte rãcitoare, RP pistoane și RI injectoare, sunt uzual montate în paralel cu

rãcitoarele cilindri RC, sau înseriate, în ordinea: RP, RC, RI, frecvent RI

putând sã lipseascã din circuit, nefiind totdeauna necesar. O ramificație sepa-

ratã se utilizeazã pentru rãcitoarele aerului de baleiaj TSA și lagãrele liniei ax-

iale, lagãrul etambou LE și lagãrele intermediare LI. Pe returul circuitului de

rãcire al MP, excepție fãcând subsistemul de rãcire al lagãrelor liniei axiale,

este montatã o valvulã temoregulatoare VTR-MP, comandatã pneumatic de o

instalație de automatizare. Comanda se realizeazã în funcție de temperatura

agentului de lucru pe care îl refuleazã peste bord dacã nu mai dispune de

capacitate de rãcire, sau îl reintroduce pe aspirația pompelor PR.

Acest lucru este deosebit de important, mai ales la navigația în ape reci, când

apa de mare are o temperaturã scãzutã. Pentru cazuri deosebite, de regulã la

navigația în zone foarte reci, în ape cu gheațã spartã care poate înfunda

prizele de fund, existã posibilitatea folosirii unui tanc de balast ca tanc de cir-

culație, aspirația din magistrala Kingston și refularea peste bord fiind cuplate

la acesta, sistemul deschis transformându-se într-unul închis. Variația de

temperaturã pentru apa de mare este de 1015oC, iar presiunea din circuit

este 35 bar, obligatoriu mai micã ca presiunea uleiului din rãcitorul RU,

astfel încât sã poatã fi prevenitã pãtrunderea apei de rãcire în circuitul de ulei

al motorului la o eventualã avariere a acestuia.

Subsistemul auxiliar cuprinde subsistemele de rãcire:

motoare auxiliare,

compresoarele de aer;

compresoarele frigorifice. Acestea sunt alimentate în staționare la cheu din magistrala Kingstone de

pompele de serviciu port PS, iar în marș prin ramificația de legãturã

prevãzutã cu o valvulã cu reținere VUL, din subsistemul de rãcire al motorului

principal.

Subsitemul de rãcire al motoarelor auxiliare, prezentat în figura de mai

jos, este asemãnãtor celui al motorului principal. Sunt alimentate pe ramifi-

caţii independente rãcitoarele aerului de supraalimentare şi rãcitoarele de ulei

RU şi cilindri RC, acestea fiind înseriate. Pe returul circuitului rãcitoarelor este

montatã valvula termoregulatoare VTR-S care are acelaşi rol ca şi VTR-MP.

La fel ca şi în cazul motorului principal, existã posibilitatea cuplãrii in-

stalaţiei la tancul de balast, realizând rãcire în circuit închis. Parametrii de

funcţionare sunt de regulã aceiaşi, doar debitele diferã.

Lucrarea nr. 4

Instalaţia de lansare a motoarelor navale

Noţiuni Generale

Spre deosebire de alte maşini termice(maşina cu abur ,turbina), motoarele cu

ardere internă nu pot porni singure, fiind necesară rotirea lorla o anumită tura-

ţie de către o sursă din exterior. Turaţia la care porneşte motorul după care

funcţionează singur , se numeşte turaţie critică de pornire şi are valori diferite

în funcţie de tipul şi forma constructivă a motorului. MAS-urile pornesc la o

turaţie mai redusă(40-80 rot/min), pe când MAC-urile pornesc la turaţii mult

mai ridicate 100-185 rot/min pentru motoarele cu injecţie directă şi 150-200

rot/min pentru motoarele cu injecţie indirectă.

Datorită rapoartelor mari de compresie şi a pierderilor de căldură ridicate la

nivelul pereţilor cilindrului, cât şi a dificultăţii creării la pornire a unui amestec

intim cât mai omogen, la unele motoare de turaţie mare, sunt prevăzute dis-

pozitive de reglare a avansului la injecţie pentru pornire şi turaţii reduse. Cu

ajutorul acestor dispozitive la pornirre se realizează avansuri mari pentru a

crea posibilitatea formării unui amestec intim, capabil să se aurtoaprindă şi la

turaţii mai scăzute.

Pornirea unui motor diesel este influenţată şi de o serie de factori externi:

temperatura mediului ambiant, vâscozitatea uleiului de ungere.

Sistemele de lansare se deosebesc după felul în care realizează deschiderea

supapelor de lansare fixate pe chiulasa motoruli pentru permite intrarea

aerului în cilindru şi anume:

-sistemul de lansare cu comandă mecanică a supapei de lansare(figura

mai de jos) la care deschiderea supapelor de lansare se realizează cu un sis-

tem mecanic de acţionare prevăzut cu ax cu came ce poate acţiona direct

asupra supapelor, sau prin intermediul elementelor clasice de dis-

tribuţie(tachet,tijă,împingătoare,culbutor). Camele sunt astfel decalate în

spaţiu încât acţionează asupra supapelor de lansare de la cilindrii aflaţi cu

pistoanele în cursa de destindere, iar durata de acţionare asupra supapei es-

te corespunzătoare perioadei necesare pentru intrarea aerului de lansare.

Axul cu came este cuplat prin sistemul de distribuţie la arborele motor.

Principiul de funcţionare este următorul: cănd axul cu came este cuplat la ar-

borele motor, unele came 5 acţionează asupra mecanismului de acţionare 4,

care comprimând arcurile supapelor de la cilindrii cu pistoanele în poziţie de

lansare, le deschide.

Motorul se roteşte şi odată cu el axul cu came, care va deschide alte supape

de lansare permitând şi întrerupând intrarea periodică a aerului în cilindri, atât

timp cât se menţine deschisă valvula de lansare 2.

După ce motorul a pornit pe combustibil, se închide valva de lansare şi dacă

e posibil se decuplează axul 6, terminăndu-se operaţiunea de pornire. Acest

sistem are dezavantajul unei construcţii complicate a motorului prin existanţa

suplimentară a mecanismelor de acţionare a supapelor de lansare;

- sistemul de lansare cu comandă pneumatică (figura de mai jos) la care

deschiderea supapei de lansare se realizează cu ajutorul unui circuit de aer

sub presiune ce acţioneză într-o anumită ordine asupra supapelor de lansare.

Prin deschiderea buteliilor de lansare 1,o parte din aer trece prin conducta 3

spre supapele de lansare 6, intrând în spaţiul A al acestor prin racordul 7.

O altă parte din aerul de lansare trece prin valva de lansare 2, deschisă

pentru a permite intrarea aerului în distribuitorul de aer 5, acţionat mecanic de

arborele motor. Acest distribuitor are rolul de a distribui aer(numit aer de co-

mandă) prin sistemul de tubulatură 4 spre spaţiul B al supapei de lansare.

În momentul în care aerul pătrunde în spaţiul B al supapei,va acţiona asupra

pistonului 8 cuplat rigid cu supapa propriu-zisă 10, învigând tensiunea re-

sortului 9 şi deschizând astfel supapa.

Aerul de lansare pătrunde acum prin spaţiul A în interiorul cilindrilor, lansând

motorul. În momentul în care aerul de comandă este întrerupt (datorită rotirii

distribuitorului de către arborele cotit)resortul 9 va închide supapa 10, între-

rupând intrarea în cilindru a aerului de lansare.

- sistemul de lansare cu comandă automată(figura mai de jos) l caer

deschderea automată a supapei se datorează numai presiunii aerului de lan-

sare care va acţiona asupra talerului supapei 8 învingând tensiunea arcului 7

şi permiţând intrarea aerului de lansare în cilindru. În momentul când în

spaţiul 6 nu se mai găseşte aer comprimat supapa 8 se închide datorită ar-

culi de revenire 7.

Aerul comprimat din buteliile 1 este trimis spre distribuitoru deaer 3 în mo-

mentul când se acţionează mneta valvei de lansare 2. Din distribuitor aerul

este trimis prin conductele 4, în ordinea de lansare 5, pe care le deschide, in-

trând apoi în cilindru şi lansând(rotind) motorul. Când se întrerupe intrarea

aerului în distribuitor, închizând valva d lansare 2, se întrerupe şi trecere

aerului spre supapele de lansare.

Distribuitoarele de aer sunt din punct de vedere constructiv de mai multe fe-

luri:

-distribuitor cu pistonaşe dispuse radial prevăzut c cilindri distribuitori

1,acţionate de către o camă 2, prevăzută cu o degajare 3,care comadă

ordinea de distribuire a aerli şi durata de intrare a aerului de lansare pentru

fiecare cilindru în parte. În interiorul cilindrilor distribuitori se găsesc servpis-

toanele 4, cuplate rigid cu tija cu rola 8, care alunecă pe regiune de atac a

camei 2.

În poziţie de STOP, servopistoanele sunt împinse spre interior datorită

poziţiei circulare a camei ,comprimînd resortul 5 şi nepermiţând trecerea

aerului de la corpul distribuitorului prin orificiul(fereastra) 6 spre circuitul de

aer e comandă al supapei de lansare, prin orificiul 7.

În momentul când degajarea camei se află în dreptul unui cilindru distribuitor,

sub acţiunea resortului 5, pistonaşul 4,se deplasează spre exterior (punând în

comunicaţie orificiile 6,7), permiţând trecerea aerului de comandă spre

supapele de lansare care se vor deschide. Atâta timp cât rola tijei 8, de

acţionare a servopistonului se află pe regiunea de degajarea 3, a camei , este

deschis şi circuitul de comandă pentru supapa de lansare respectivă. Durată

de deschidere a unei supape de lansare este funcţie de mărimea degajării 3

a camei. Prin rotirea camei, cilindrii distribuitori vor fi acţionaţi periodic,

permiţând distribuirea aerului de comandă spre supapele de lansare a cilin-

drilor respectivi:

- distribuitor de aer cu disc(fig.de sus pct.b) prevăzut cu un disc 1 în care

este practicat un orificiu eliptic 2, disc care este roti prin intermediul axului 4,

de arborele motor. În corpul distribuitorului 6, se găsesc orificiile 3, care sunt

în legătură cu supapele de lansare prin tubulaturi speciale. Aerul pătrunde în

spaţiul 5, al distribuitorului, şi datorită rotirii discului, va permite trecerea

aerului spre orificiile 3 şi mai departe spre supapele de lansare, periodic pe

măsură ce alte orificii vor fi descoperite de orificiul 2, de pe disc. Durata de

trecere a aerului spre supapele de lansare este determinată de mărimea ori-

ficiului eliptic al discului;

- distribuitor cu pistonaşe individuale care se aseamănă constructiv şi

funcţional cu distribuitoarele dispuse radial, numai că acţionarea pistonaşelor

se face cu came individuale montate pe un ax angrenat la arborele motor,

care au profilul şi decalajul între ele corespunzător ordinii de lansare şi du-

ratei de acţionare a supapei de lansare;

Rol și scheme funcționale

Sistemul de lansarea sau pornire are rolul de a pune în funcțiune motoarele

cu ardere internã. El trebuie sã antreneze motorul la o turația mai mare sau

cel puțin egalã cu turația minimã a motorului, turație de la care încep sã se

amorseze procesele de ardere din motor (formarea amestecului, autoaprin-

derea și arderea).

O influențã mare asupra condițiilor de pornire mai au:

presiunea de injecție la turația minimã, care, cu cât este mai mare, cu atât motorul pornește mai ușor;

avansul optim la injecție pentru pornire, care poate sã difere de cel pentru turația nominalã;

temperatura de autoaprindere a combustibilului, care, cu cât este mai micã, cu atât motorul pornește mai ușor și la turații mai mici.

În funcție de destinație și putere, lansarea motoarelor se poate face:

electric, utilizând demaroare electrice (motoare electrice de curent contin-uu) cu mecanismul de cuplare/decuplare a pinionului de antrenare pe coroana dințatã a volantului:

pneumatic, utilizând aer comprimat:

pentru acționarea unui motor pneumatic, demarorul fiind asemãnãtor ca principiu de funcționare celui electric, utilizând însã aer comprimat;

introdus direct în cilindru la un moment dat, stabilit în funcție de poziția pistonului (pe cursa de destindere), prin intermediul unor supape de lan-sare montate în chiulasã;

Sistemul de lansare utilizând aer comprimat introdus direct în cilindri este cea

mai utilizatã metodã de lansare a motoarelor navale, de aceea în continuare

se va face referire doar la acesta.

Aceste instalații se pot clasifica:

sistem de lansare cu supape comandate pneumatic; este cel mai rãspândit la ora actualã, a cãrui schemã de principiu este prezentatã în figura 1,a. unde: 1-butelia principalã de lansare, 2-butelia de rezervã, 3-tubulaturã de presiune mare; 4-reductor de presiune, 5-valvulã de ma-nevrã, 6-distribuitor de aer, 7-supape de pornire; lansarea se realizeazã prin introducerea de aer comprimat în cilindrii motorului, utilizând supapele de lansare 7, comandate de aerul de comandã furnizat de dis-tribuitorul 6, care acționeazã în funcție de mișcarea primitã printr-un lanț cinematic de la arborele cotit al motorului; schema este utilizatã la mo-toarele de putere mare;

sistem de lansare cu supape automate, la care aerul de lansare este și cel de comandã, prezentat principial în figura 1,b; aceastã schemã, spre deosebire de prima, nu mai are circuit de comandã; aerul de lansare es-te furnizat direct de distribuitor, iar supapele de lansare 7 sunt automate; schema este utilizatã la pornirea motoarelor de putere mai micã, care uti-lizeazã debite relativ mici de aer.

aer comanda

Componentele cele mai importante ale sistemelor de pornire sunt:

pentru sistemele electrice: demaroarele;

pentru cele pneumatice:

supapele de lansare;

distribuitoarele de lansare;

valvulele principale de lansare;

buteliile de lansare.

Supapele de lansare utilizate în dispozitivele pneumatice cu introducție de

aer în capul pistonului sunt de douã tipuri: comandate, sunt cele mai utilizate;

automate.

Distribuitoarele de aer se întâlnesc într-o mare diversitate de forme construc-

tive; dintre acestea cele mai rãspândite sunt cele rotative.

Buteliile de aer se executã într-o gamã largã de dimensiuni. La bordul navelor

se întâlnesc douã butelii de aer lansare pentru motorul principal și una sau

douã pentru motoarele auxiliare. Ele trebuie sã poatã înmagazina o cantitate

de aer suficientã pentru pornirea motorului principal în condițiile cerute de so-

cietãțile de clasificare, la o presiune de 30 de bar, în cele mai frecvente ca-

zuri.

Pentru punerea în funcțiune a unui astfel de sistem se deschide valvula de

manevră situată pe butelia de lansare. Aerul de lansare va alimenta: valvula

pp de lansare, distribuitorul, și dacă virorul este decuplat aerul va alimenta

valvula pilot de lansare.

Pentru punerea în funcțiune a instalației, se deschide valvula de manevrã sit-

uatã pe butelia de lansare A; aerul de lansare la presiune ridicatã ali-

menteazã:

valvula principalã de lansare F, pãtrunde prin orificiile sertarului pe care îl blocheazã, deoarece valvula de comandã G este închisã și nu permite aerului sã iasã, astfel cã sistemul se echilibreazã;

distribuitorul B de protecție, care este închis dacã virorul E este cuplat.

Dacã virorul nu este cuplat, aerul alimenteazã valvula pilot de lansare C. Ma-

neta valvulei pilot D este conectatã în punctul J la dispozitivul de blocare din

sistemul de inversare, astfel cã manevra de lansare nu este posibilã dacã in-

versarea nu a avut loc.

Comanda de lansare a a motorului se realizeazã prin acționarea manetei D

de cãtre operatorul uman, care deschide valvula pilot și comandã:

deschiderea valvulei de comandã G, care dreneazã aerul de sub sertarul valvulei principale de lansare și dezechilibreazã sistemul, permițând acestuia sã coboare și în acest fel se alimenteazã:

distribuitorul de lansare H;

prin valvula de siguranțã M, supapa de lansare I, care rãmâne însã închisã în lipsa aerului de comandã;

împinge sertarul distribuitorului de lansare H pânã când rola intrã în contact cu cama de lansare K, acționatã de arborele L, cuplat la arborele de dis-tribuție printr-un angrenaj dințat.

Lansarea efectivã a motorului este realizatã de cãtre cama K, care

poziționeazã sertarul distribuitorului H, astfel încât spațiul superior al supapei

de lansare este alimentat cu aer de comandã, care deschide supapa de lan-

sare, aerul de lansare punând motorul în mișcare. Rotirea camei comandã

succesiv închiderea și deschiderea aerului de comandã la supapele

corespunzãtoare ale cilindrilor motorului aflați la începutul cursei de destin-

dere. Lansarea are loc atâta timp cât maneta de lansare D este acționatã.

În caz de avarie a instalației, se poate realiza și lansarea manualã prin

acționarea valvulei principale de lansare F, manual, cu ajutorul roții de ma-

nevrã, care comandã direct sertarul.

Lucrarea nr. 5

Instalaţia de aer comprimat a motoarelor navale

Depozitarea si distribuirea aerului comprimat la bordul navelor

Instalaţia de aer comprimat are multiple utilizării la bordul navelor, de aceea

necesitã depozitarea şi o reţea complexã de tubulaturi care leagã diverse

părţi complexe menite sã distribuie aerul spre consumator în anumite condiţii

de puritate, umiditate.În figura următoare este reprezentată simplificat

instalaţia de aer comprimat de la o nava, cuprinzând: producerea,

depozitarea şi distribuţia.

În principiu, grupurile de compresoare cu motoare de antrenare 1, încarcã

cele 3 butelii de aer comprimat 2 inclusiv butelia de rezervă 3. Separatoarele

de apã şi ulei 4, plasate în diferite puncte de pe tubulaturã eliminã manual

sau automat apa sau uleiul din aerul comprimat.

De la butelii, aerul comprimat pleacã pe circuite cu presiuni de 30 daN/cm2,

cele mai frecvent utilizate pentru pornirea motoarelor diesel navale, sau cãtre

alţi consumatori, trecând prin staţia de reducere 5, unde în cazul prezentat

presiunea este scãzutã la 6 daN/cm2. Mai departe, alte reductoare reduc

presiunea de la 6 la 1,4 daN/cm2, folositã de aparatele de automatizare

standardizate. Ca mãsurã suplimentarã s-au prevăzut filtrele 6 pentru

îndepãrtarea impuritãţilor şi absorbţia umiditãţii de aer.

Dupã trecerea prin aceste filtre aerul comprimat merge cãtre consumatori (în

figură sunt indicate circuitele cele mai importante). Prepararea aerului

comprimat în vederea utilizãrii lui.

Generalitãţi

Aerul comprimat efectueazã un lucru mecanic la locul de utilizare:

-trebuie sã acţioneze motoare, sã mişte pistoane, sã acţioneze ventile, sã

pulverizeze vopsele, sã comande şI sã regleze funcţionarea automatã a

diferitelor alte instalaţii.

Calitãţile ce se cer aerului comprimat depind de utilizarea lui şI ele se

referã la lipsa prafului , a uleiului şI a apei. Aceste calitãţi sunt pretinse şI de o

bunã distribuţie a aerului comprimat prin conducte.

Uscarea aerului comprimat

Apa, provenitã prin condensarea în conducte şI la consumator a

vaporilor de apã din aerul comprimat, este periculoasã pentru consumatori.

Ea provoacã coroziune în cilindrii pneumatici şI în motoarele cu aer

comprimat, deterioreazã aparatura de reglare şI comandã pneumaticã, de

aceea aerul se usucã prin rãcire sau cu ajutorul unor substanţe hidroscopice

şI absorbante.

Uscarea aerului prin rãcire

La o temperaturã constantã umiditatea absolutã a aerului saturat este invers

proporţionalã cu presiunea absolutã, în timp ce umiditatea relativã este direct

proporţionalã cu presiunea absolutã. Datoritã acestiu fapt, dacã aerul, dupã

comprimare se rãceşte din nou pânã la temperatura mediului ambiant, o

parte din apa conţinutã de el va condensa. În consecinţã, dacã existã

posibilitatea ca aerul comprimat sã se rãceascã şI deci sã se producã

condensarea vaporilor de apã conţinutã de el, atunci metoda cea mai indicatã

pentru evitarea acestui fenomen, este sã se procedeze în mod intenţionat la

rãcirea aerului chiar la ieşirea lui din compresor. În acest scop, se prevãd

rãcitoare finale în cadrul instalaţiei.

Uscarea aerului cu substanţe hidroscopice şi adsorbante

La acest tip de uscare se pot utiliza substanţe hidroscopice neregenerabile

sau adsoebanţi regenerabili.

Din categoria de substanţe hidroscopice menţionãm:

-clorurã de calciu

-glicerinã

-clorurã de litiu

-acid fosforic

Din categoria adsorbanţilor menţonãm:

-gelul de silice

-alumina activã

site monocelulare (silicaţi de aluminiu alcalini, cristalini)

Caracteristic fenomenului de adsobţie este reţinerea moleculelor de apã la

suprafaţa substanţei solide, fãrã ca prin aceasta adsorbantul sã-şI modifice

natura. Procedeul uscãrii cu adsorbanţi se realizeazã cu aparaturã simplã şI

nu necesitã în exploatare supravegherea şI deservirea pretenţioasã a

acesteia.

Filtrarea aerului comprimat

Aerul comprimat conţine şI resturi de ulei de ungere, antrenat din spaţiul de

compresie. Acest ulei , datoritã încãlzirii şI contactului intim cu aerul şI

impuritãţile mecanice, se lipeşte şI se cocsificã pe epreţii conductelor şI pe

elementele mobile ale aparaturii. Acest lucru duce la funcţionarea improprie a

instaţiei. De aceea trebuie luate mãsuri speciale de protejare prin montarea

de filtre.

Pentru epurarea aerului apar trei trepte de filtrare :

1)filtrarea preliminarã, efectuatã înaintea agregatelor de compresie ;

2) filtrarea intermediarã, efectuatã inainte şI dupã aparatura de uscare ;

3)filtrarea finalã, efectuatã la consumator.

Filtrele montate inaintea uscãtorului au rol de al proteja pe acesta

deimpurutãţi ce depãşesc concentraţia de 0,1 g/m3 aer. Ca principiu de

funcţionare, acestea pot sã fie: cicloane separatoare, filtre cu plãci şI filtre cu

saci.

Filtrarea finalã nu face parte din instalaţia propriu-zisã de preparare a aerului.

Ea se efectueazã puţin înainte de consumator şI are rolul de al proteja pe

acesta de impuritãţile colectate în reţeaua de alimentare.

Instrucţiuni de exploatare

Compresoarele de aer prezintã pericolul incendiilor şi exploziilor, produse în

diverse situaţii anormale.

Incendiile se produc ca urmare a autoaprinderii amestecului gazos (aer +

vapori de ulei), datoritã depunerilor de ulei oxidat, amestecat cu praful

(mineral sau organic) intrat in compresor odatã cu aerul aspirat şi care

produce o reacţie cu degajare de cãldura, în care nelipsitul oxid de fier, joacã

rol de catalizator.

Cãldura degajatã, atunci când rãcirea compresorului este

necorespunzãtoare, produce autoaprinderea vaporilor de ulei (dacã local se

ating temperaturi peste punctul de inflamabilitate a uleiului) sau prin contactul

cu depunerile de ulei şi de praf, aflate la temperaturi înalte.

Exploziile se produc mai ales atunci când autoaprinderea amestecului (aer +

vapori de ulei) are loc in recipienţii tampon (butelii de aer comprimat), în

rãcitoarele intermediare, în conductele pe pereţii cãrora se gãseste un film de

ulei de cateva zecimi de mm sau când din greşealã s-a spãlat compresorul şi

conductele cu petrol.

Situaţiile care favorizeazã incendiile şi exploziile sunt:

-creşterea consumului de ulei, care intensificã procesul formãrii depunerilor;

-neetanşeitatea supapelor de refulare (aerul cald de la refulare pãtrunde în

timpul aspiraţiei, crescând temperatura mult peste normal);

depunderi de piatra pe pereţii de rãcire ducând la creşterea temperaturilor;

-opririle de scurta duratã ale compresorului (imediat dupã oprire se produce o

creştere momentanã a temperaturii pereţilor compresorului şi conductelor)

care favorizeazã autoaprinderile.

Mãsurile de prevenire a incendiilor şi exploziilor constau in:

-o bunã filtrare a aerului aspirat;

-ungerea corectã cantitativ şi calitativ (utilizarea unor sorturi de uleiuri cu

punct de inflamabilitate corespunzator prescripţiilor);

-eliminarea periodicã a uleiului acumulat în separatoare, rãcitoare

intermediare, recipienţi tampon şi conducte;

-curãţ irea perioadicã a depunerilor şi rezidurilor de pe cilindru,

-întreţinerea şi şlefuirea supapelor;

-întreţinerea şi curãţirea periodicã de depuneri a instalaţiei de rãcire, -

rãcirea corespunzãtoare a aerului refulat;

-eliminarea uzurilor( în lãgãre, jocuri piston cilindru, segmenţi) care depãşesc

limitele admisibile;

-spãlarea compresorului de aer numai cu soluţie apoasã causticã cu o

concentratie de 5%, apoi clãtirea lui cu apã curatã.

În cazul producerii autoaprinderii se trece mai intâi la scãderea presiunii prin:

-deschiderea robinetelor de purjare de pe recipienţii tampon, sau orice altã

posibilitate de descãrcare a presiunii şi numai dupã aceea se opreşte

compresorul.

Compresoarele de aer comprimat cu piston impun mãsuri speciale de

supraveghere şi întreţinere care constau în asigurarea puritãţii aerului, a

condiţiilor speciale de ungere şi rãcire, în respectarea parametrilor (presiunii

şi temperaturi), etanşeitatea supapelor etc.

Pregãtirea compresorului pentru pornire

Prima pornire a compresorului nou, precum şI prima pornire dupã

reparaţie trebuie fãcutã cu deosebitã atenţie. Operaţiile pregãtitoare pentru

prima pornire sunt:

-curãţirea cu o ţesaturã a prafului depus;

-curãţirea bãii de ulei şI umplerea cu lubrifiantul indicat;

-controlarea sensului de rotire al compresorului;

-verificarea întinderii curelelor ventilatorului;

-umplerea cu apã a radiatorului;

-suflarea conductelor de refulare(aspiraţie);

-pornirea compresorului în gol(cu robinetele de la recipientul tampon

deschis);

Robinetele se menţin deschise 10-15 minute dupã care se ştranguleazã

ieşirea gazului (cu robinetele de pe recipientul tampon) pînã obţinem

presiunea de 50% din presiunea nominalã la care se menţine compresorul

timp de 30 – 60 minute, timp în care se controleazã funcţionarea, urmãrind

indicaţiile aparatelor de mãsurã şI control.

Dupã fiecare 300–400 ore de funcţionare:

se revizuiesc şI se curãţã supapele;

se verificã strângerea piuliţelor la lagãrele arborelui cotit şI ale bielelor;

se introduce vaselinã în ungãtoare.

Dupã fiecare şase luni:

se verificã circuitul de ungere a cilindrilor;

se verificã suprafeţele de lucru;

se demonteazã, se curãţã şI se unge regulatorul de debit.

În timpul exploatãrii pot apare şI defecţiuni care nu pot fi eliminate prin

operaţiile periodice de întreţinere şI de deservire. Aceste defecţiuni trebuiesc

remediate prompt, atunci când se constatã.

Dacã ridicãm diagrama realã (sau indicatã)a unui compresor (cu

ajutorul indicatorului), obţinem o gamã largã de informaţii asupra funcţionãrii

sale şI a unor defectiunii apãrute. În încheiere, sunt prezentate sub formã

tabelarã principalele defecţiuni care pot sa aparã în timpul exploatãrii, precum

şI posibilitãţile de remediere a acestora.