OPIS HIDRAULIČNOG SISTEMA ZA POGON I

UPRAVLJANJE VENTILIMA NA BLOKU 110 MW U

TERMOELEKTRANI KOLUBARA

1

Opšte o obilaznim stanicama

Ukoliko generator pare (kotao) proizvodi previše pare ( na pr. pri startu, kod poremećaja u toku pogona itd. ) velike parne turbine imaju mogućnost da višak pare preko obilaznih stanica ( baj-pas ventila ) visokog i niskog pritiska odvedu u kondenzator da para ne bi bila ispuštena u atmosferu preko sigurnosnih ventila. Obilazne stanice služe za start i kontrolisano zaustavljanje turbine a često i kao sigurnosni uređaj. Njihov zadatak je da: - obezbede protok kroz međupregrejač, a na taj način i njegovu zaštitu od pregorevanja - omoguće nezavisan pogon generatora pare ( kotla ) kod zatvorenih turbinskih ventila - preuzme regulaciju pritiska sveže pare pri startu, zaustavljanjui ispadu turbine - spreči prekoračenje najvišeg dozvoljenog turbinskog pritiska - u pogonu sa kliznim pritiskom, kao i kod opadanja pritiska sveže pare spreče opterećenje pregrejača pare.

Kod poremećaja odnosa pritiska sveže i međupregrejane pare regulator odnosa pritiska šalje signal na regulacione ventile srednjeg pritiska. Ovaj opadajući pritisak regulacionog ulja se preko pretvarača pretvara u rastući pritisak regulacionog ulja za obilazne stanice u slučaju da obilazna stanica nije u blokadi radi zaštite kondenzatora, otvaraju se ventili na njoj i pre nego što su se zatvorili ventili na liniji međupregrejane pare prema turbine. Otvaranje ventila na obilaznoj stanici izaziva i otvaranje ventila za ubrizgavanje kondenzata i napojne vode u obilaznu stanicu u cilju regulisanja temperature pare na odgovarajuće vrednosti. Neophodna je takva regulacija koja omogućava da međupregrejač ima uvek protok pare dovoljan za njegovo hlađenje.

Postrojenje VP i NP sastoji se od:

1. hidrauličnog sistema za pogon i upravljanje ventilima2. sistema za redukciju pritiska i temperature pare3. pripadajuće elektroopreme i opreme za merenje i regulaciju

2

HIDRAULIČNI SISTEM ZA POGON I UPRAVLJANJE VENTILIMA

Hidraulični pogoni koriste se za pogon ventila kada su potrebne velike pogonske sile i brza i precizna regulacija. Hidraulični sistem ima zadatak da obezbedi hidrauličnim uljem odgovarajućeg pritiska i količine, servo pogone za otvaranje i zatvaranje ventila postrojenja za redukciju pritiska i temperature pare. Ovaj sistem snabdeva i pritiskom ulja blok ventila za upravljanje ventilima baj-pasa VP i NP. Ovaj sistem obavlja svoju funkciju u normalnim radnim uslovima kao i tokom havarnih situacija. Svi uređaji koji spadaju u hidraulični sistem smešteni su na čeličnu konstrukciju.

Uređaji koji spadaju u hidraulični sistem su:- zupčaste pumpe- rezervoar- uređaj za hlađenje ulja- akumulator- pregradni ( kuglasti ) ventili i cevovodi- ručna pumpa- filteri- blok ventila.

Opis i uloga pojedinih uređaja:

- Pumpe

Na slici 1 označeni su sledeći delovi zupčaste pumpe:1. telo pumpe ( kućište )2. predajni zupčanik3. prijemni zupčanik4. radna komora5. radno vratilo.

Radni elementi zupčaste pumpe su zupci zupčanika, a radne komore su međuzublja. Zupčasta pumpa sa spoljnim ozubljenjem sastoji se od jednog para međusobno spregnutih zupčanika, postavljenih u telo pumpe koje ih obuhvata sa malim zazorima. Pumpa dobija mehaničku energiju od pogonskog motora preko radnog vratila. U telu pumpe postoji usisni otvor koji je povezan sa rezervoarom, i potisni otvor, koji je povezan sa potisnim vodom. Usisni i potisni otvor se nalaze naspram izlaska i ulaska zubaca u zahvat. Za vreme obrtanja zupčanika zupci potiskuju radnu tečnost iz radnih komora u potisni vod, a praznina koja nastaje u međuzublju prouzrokuje usisavanje radne tečnosti kroz usisni vod. Zahvaćenu tečnost svaka radna komora nosi po spoljašnjem obimu od usisnog ka potisnom vodu. Zbog stalnog potiskivanja nove radne tečnosti u

3

prostoru ispred potisnog otvora i u potisnom otvoru pumpe povećava se pritisak, odnosno radna tečnost dobija energiju pritiska i energiju kretanja. Događa se da zubci zatvaraju međuzublje pre nego što je potisnuta sva tečnost. Da bi se izbegli visoki pritisci i rad sa udarima, u bloku ležišta se ostavljaju mali kanali za rasterećenje, koji su pevezani sa potisnim vodom.

Sl. 1. Zupčasta pumpa

Zupčaste pumpe su jednostavne za izradu, održavanje i rukovanje. Pouzdane su u radu na različitim temperaturama ( od -20°C do +80°C ) i na različitim nadmorskim visinama. Imaju malu zapreminu i masu po jedinici snage i dug vek trajanja. Sitnije nečistoće u radnoj tečnosti nisu smetnja za rad pumpe. Nedostatak zupčastih pumpi je buka pri radu na visokim pritiscima sa velikim brojem obrtaja. Zupčaste pumpe najčešće rade na niskim i srednjim pritiscima ( do 250 bar ) i imaju relativno veliki protok ( od 1 do 160 l/min ). Prosečne vrednosti zapreminskog stepena iskorišćenja savremenih zupčastih pumpi iznose ηv = 0.9-0.95 i ukupnog stepena iskorišćenja η = 0.8-0.85. Zupčaste pumpe se izrađuju sa levim ili desnim smerom obrtanja radnog vratila i mogu da rade samo u smeru koji je predviđen. Ukoliko na radno vratilo pumpe deluju radijalne i aksijalne sile, pumpa ima ugrađeno dodatno ležište za prijem ovih sila. Zbog curenja radne tečnosti kroz zazore između zubaca i tela pumpe dolazi do njenih gubitaka, zbog čega se smanjuje protok. U nekim savremenim zupčastim pumpama koje rade na srednjim pritiscima postoji uređaj za automatsko podešavanje zazora, čime se postiže veći zapreminski stepen iskorišćenja. Zupčaste pumpe na ovom postrojenju imaju zadatak da snabdevaju uljem pod pritiskom blok usmernih i direktnih ventila ugrađen u hidraulički sistem. U normalnom

4

pogonu dovoljna je jedna pumpa za ostvarenje kapaciteta potrebnog za normalnu regulaciju. Druga pumpa je uvek u pripravnosti. U ovu svrhu ugrađene su dve zupčaste pumpe ( P1 i P2 ) koje su povezane sa elektromotorom preko spojnice. Pumpe su uronjene u rezervoar ulja. Tehničke karakteristike pumpi:

- Tip pumpi zupčasta kom. 2 - Pritisak ulja na potisu pumpi P= 160 bar - Kapacitet Q= 15.5 l/min - Snaga elektromotora N= 7.5 kW - Broj obrtaja n= 1450 o/min.

- Rezervoar ulja

Rezervoar ulja je prizmatičnog oblika, varene konstrukcije. Dimenzionisan je tako da odgovara kapacitetu pumpe, količini toplote koja se dobija u toku rada, količini ukupnog ulja koje se nalazi u sistemu itd. Na rezervoaru se nalaze elektro motori zupčastih pumpi, priključci za usis i potis pumpe za hlađenje, filter ulja za hlađenje, termometar, termostat, nivostat i kontrolni otvor za nivo ulja, priključak sa ventilom za ručnu pumpu, priključak i filter na povratnoj liniji, slavina za ispuštanje ulja, poklopac za čišćenje i odušak sa filterom. Kod punjenja rezervoara ulja treba voditi računa da se naspe najmanje 246 litara. Ova količina ulja je potrebna za normalno funkcionisanje sistema. Punjenje sistema može se izvoditi i preko filtera jedinice za hlađenje. Zapremina rezervoara je V= 300 l.

- Uređaj za hlađenje ulja

Usled neprekidnog rada i uslova u kojima sistem radi u hidrauličnom sistemu dolazi do kontinualnog porasta temperature. Temperatura u rezervoaru ne sme da pređe granicu od 60-70 °C, jer bi u suprotnom ulje izgubilo potrebna svojstva. Neophodno je da ulje u sistemu ima viskoznost od 28 cSt na radnoj temperature od 50 °C da bi rad hidrauličnog sistema bio pouzdan. Takođe je potrebno da ulje podmazuje komponente sistema i da ima antikoroziona svojstva, odnosno da se ne razgrađuje na radnoj temperaturi. Zbog napred navedenog je veoma važno održavanje radne temperature ulja u opsegu od 40-50 °C. Da bi se osigurala ova radna temperatura u rezervoaru ulja, u svim fazama rada hidrauličnog sistema ugrađen je poseban uređaj za hlađenje ulja koji se sastoji od :

- zupčaste pumpe- ventilatora

5

- hladnjaka- elektromotora- filtera- cevovoda i pripadajuće armature.

Zupčasta pumpa pogonjena elektromotorom uzima ulje iz rezervoara i preko hladnjaka i filtera, ohlađeno vraća u rezervoar. Ventilator pogonjen istim elektromotorom usisava vazduh iz okoline i potiskuje ga preko hladnjaka, kroz koji cirkuliše ulje pogonjeno pompom i tako ga hladi. Ulje se vraća u rezervoar preko filtera koji tako omogućava prečišćavanje istog. Tehničke karakteristike uređaja:

- snaga elektromotora N= 0.75 kW - finoća sita filtera 25 µm - toplotni kapacitet 0.2 kW/ °C.

- Akumulator

Hidraulički akumulattori su komponente hidrauličkog sistema čiji je glavni zadatak da akumuliraju hidrauličku energiju, odnosno radnu tečnost pod pritiskom kada sistemu nije potrebna, a da je vrate sistemu kada radi punim kapacitetom. Osim toga, akumulatori služe i kao izvor energije ako pumpa kratkotrajno otkaže, kao kompenzatori gubitka radne tečnosti usled curenja i za amortizovanje hidrauličkih udara. Prema načinu sabijanja radne tečnosti hidraulički akumulatori mogu biti:

- Hidraulički akumulatori sa tegom, gde se radna tečnost sabija pomoću tega koji deluje na klip. Retko se koriste u praksi zbog velike mase i velikih dimenzija;

- Hidraulički akumulatori sa oprugom, gde se radna tečnost sabija pomoću opruge koja deluje na klip. Retko se koriste u praksi zbog velike mase i velikih dimenzija;

- Hidraulički akumulatori sa gasom, gde se radna tečnost sabija pomoću gasa. Prema načinu razdvajanja gasa i radne tečnosti dele se na klipne akumulatore ( sl. 2 ) i na membranske akumulatore ( sl. 3 ) cilindričnog i loptastog oblika.

U hidrauličkim sistemima se gotovo isključivo koriste ovi akumulatori, jer gas ima malu masu, malu inerciju i neograničen vek trajanja. Obično se koriste inertni gasovi ili azot. Gas mora da bude odvojen od radne tečnosti da bi se sprečilo njegovo rastvaranje. Gasni klipni akumulator ima sledeće delove:

1. telo2. radna tečnost3. klip4. gas5. ventil za gas.

6

Sl. 2. Gasni klipni akumulator Sl. 3. Gasni membranski akumulator

Kod klipnih akumulatora gas je odvojen od radne tečnosti klipom ( 3 ) sa zaptivnim gumenim prstenovima. Gornji deo akumulatora preko gasnog ventila ( 5 ) puni se gasom pod pritiskom ( 4 ). Kada radna tečnost ( 2 ) pod pritiskom ulazi u akumulator, klip se pomera naviše sabijajući gas sve dok se pritisci ne izjednače. Kada pritisak radne tečnosti u sistemu opadne zbog veće potrošnje, akumulator vraća jedan deo radne tečnosti sistemu. Zbog toga pritisak tečnosti u akumulatoru opada, pa gas potiskuje klip na dole, pri čemu se deo tečnosti vraća sistemu. Gasni klipni akumulatori su jednostavne konstrukcije, dobri su za visoke pritiske i visoke temperature i mogu da akumuliraju veliku količinu energije. Nedostaci su im gubici pri trenju, inercija klipa i nepotpuna hermetičnost. Gasni membranski akumulator ima sledeće delove:

1. čelični sud2. priključak za tečnost3. tanjirasti ventil4. membrana ispunjena gasom5. ventil za gas.

Kod ovih akumulatora gas i radna tečnost razdvojeni su membranom od gume. Zapremina membrane se ispuni gasom pod pritiskom preko ventila za gas ( 5 ). Kada pritisak u sistemu poraste, radna tečnost ulazi kroz otvor ( 2 ). Pod pritiskom radne tečnosti zapremina membrane sa gasom se smanjuje, a pritisak gasa se povećava sve dok se pritisci ne izjednače. Kada pritisak radne tečnosti u sistemu opadne, membrane sa

7

gasom povećava svoju zapreminu i vraća jedan deo radne tečnosti sistemu. Membranski akumulatori se u praksi najčešće koriste. Kod hidrauličkog sistema za pogon i upravljanje ventilima akumulator ima zadatak da kratkotrajno gubitak pritiska ulja, izazvan zastojem u radu pumpi, nadoknadi i tako omogući rad hidrauličkog sistema. On takođe omogućava da se ugrade pumpe manjeg kapaciteta nego što bi bilo potrebno, da u instalaciji nema akumulatora. Uloga akumulatora je i da ostvari zahteve koji se odnose na potreban protok hidrauličnog ulja tokom regulacije i brzog delovanja priključenih ventila. Akumulator ima izgled čelične boce zatvorene zavarenim poklopcima sa obe strane. Na donjem poklopcu boce je sigurnosni blok sa pregradnim i ventilom za pražnjenje. Na donjem poklopcu je i priključak za vezu sa hidrauličkim sistemom preko loptaste slavine normalnog otvora ½”. Priključak za gas je prečnika ¾” i smešten je na gornjem poklopcu boce akumulatora. Tehničke karakteristike: - zapremina boce V = 50 l - pritisak gasa p = 95 bar - tip klipni.

- Klipna pumpa

Radni element klipne pumpe je klip koji se kreće translatorno oscilatorno, pri čemu usisava i potiskuje radnu tečnost. Radna komora klipne pumpe je prostor između čela klipa i cilindra. Klipne pumpe mogu imati jedan ili više cilindara, kao i mogućnost podešavanja protoka. Klipne pumpe se dele na radijalne i aksijalne. Kod aksijalnih klipnih pumpi cilindri su raspoređeni aksijalno, odnosno paralelno sa osom cilindarskog bloka. Aksijalne klipne pumpe se dele na aksijalne klipne pumpe sa nagnutom pločom, čija se osa cilindarskog bloka poklapa sa osom pogonskog vratila, i aksijalne klipne pumpe sa nagnutim cilindarskim blokom, čija se osa ploče poklapa sa osom pogonskog vratila. Kod radijalnih klipnih pumpi cilindri su raspoređeni radijalno u odnosu na rotor, a ose cilindra leže u istoj ravni. Dele se na radijalne klipne pumpe sa rotorom, kod kojih su cilindri radijalno raspoređeni u rotoru, i na radijalne klipne pumpe sa ekscentrom, kod kojih su cilindri radijalno raspoređeni u statoru. Na slici 4 označeni su sledeći delovi aksijalne klipne pumpe sa nagnutom pločom:

1. nepokretno kućište2. pogonsko vratilo3. klipovi4. cilindarski blok5. klizne papučice6. nagnuta ploča7. čaura sa ogrlicom8. dno cilindra9. razvodna ploča.

8

Sl. 4. Aksijalna klipna pumpa

Obrtanjem pogonskog vratila obrće se i cilindarski blok, čaura sa ogrlicom, dno cilindra, kao i lipovi i klizne papučice. Klipovi se drže pomoću kliznih papučica uz nagnutu ploču i pri obrtanju dolazi do hoda klipova u cilindarskom bloku, čime se ostvaruje usisavanje i potiskivanje radne tečnosti. Dovod i odvod tečnosti vrši se preko dva otvora na razvodnoj ploči, čvrsto vezanoj za kućište. Cilindri su preko otvora na razvodnoj ploči povezani sa rezervoarom. Krajevi klipova su loptastog oblika, uležišteni u kliznu papučicu. Nagnuta ploča stoji pod stalnim uglom u odnosu na normalnu raven vratila, pa je protok pumpe stalan. Kod aksijalnih klipnih pumpi sa nagnutom pločom može da bude ugrađen mehanizam za zaokretanje nagnute ploče u odnosu na središnji položaj, čime se podešava protok. Na slici 5 označeni su delovi aksijalne klipne pumpe sa nagnutim cilindarskim blokom:

1. nepokretno kućište2. pogonsko vratilo3. ležišna ploča4. cilindarski blok5. klipovi6. klipnjače7. razvodna ploča8. rukavac.

Cilindarski blok je nagnut pod uglom u odnosu na osu pogonskog vratila, a ležišna ploča stoji normalno na pogonsko vratilo. Ugao nagiba cilindarskog bloka je stalan, a time i protok. Obrtanje pogonskog vratila prenosi se preko klipnjača na cilindarski blok, zbog čega dolazi do relativnog translatornog kretanja klipova i cilindara, čime se usisava i potiskuje radna tečnost. Razvodna ploča ima dva otvora za dovod i odvod radne tečnosti.

9

Sl. 5. Aksijalna klipna pumpa

Kod nekih aksijalnih klipnih pumpi sa nagnutim cilindarskim blokom, cilindarski blok može da se zaokreće u odnosu na osu vratila, a od toga zavise veličina hoda klipa i protok. Aksijalne klipne pumpe rade na srednjim i visokim pritiscima i imaju veliki protok. Male su im mase i zapremina po jedinici snage. Stepen iskorišćenja je veliki. Zapreminski stepen iskorišćenja kreće se do ηv = 0.95, a ukupni stepen iskorišćenja do η = 0.9. Na slici 6 prikazani su sledeći delovi radijalne klipne pumpe:

1. kućište2. ekscentrično vratilo3. pumpni elementi4. klip5. usisni ventil6. ventil za pritisak.

Pored prikazane pumpe sa tri pumpna elementa, postoje i konstrukcije pumpi sa pet i sedam pumpnih elemenata. Klipovi su radijalno raspoređeni u odnosu na pogonsko vratilo. Svaki pumpni element je klipna pumpa pričvršćena na kućište. Klipovi se pomeraju pod dejstvom ekscentričnog vratila i opruga, i to tako što čine po jedan dvostruki hod za jedan obrt ekscentra. Tečnost se usisava kroz aksijalno izbušeni otvor na vratilu ( veća bela strelica ) i preko radijalnih otvora zbog povećanja zapremine radnih komora popunjava usisni prostor. Usisni ventil predstavlja ventilska pločica pritisnuta iznutra slabom oprugom na zaptivne ivice. Pomeranjem klipa pumpnog elementa ( 3.1. ) prema centru ( vratilu ) povećava se zapremina cilindra. Ventilska pločica se zbog smanjenja pritiska u cilindru pomera ka vratilu i omogućava ulazak tečnosti u cilindar. Kada se klip ekscentrom potisne od centra, potisnuće preko radne tečnosti i opruge ventilsku pločicu na zaptivne ivice ( element 3.2. ). Daljim obrtanjem ekscentra podiže se kuglica ventila za pritisak i tečnost iz cilindra odlazi u potisni vod ( element 3.3. ).

10

Sl. 6. Radijalna klipna pumpa

Radijalne klipne pumpe rade na srednjim i visokim pritiscima, a protok je manji nego kod aksijalnih klipnih pumpi. Stepen iskorišćenja je isti kao i kod aksijalnih klipnih pumpi, a masa i zapremina po jedinici snage su veće. Klipna pumpa sa ručnim pogonom može neko vreme nadoknaditi gubitak pritiska izazvan zastojem u radu pumpi, ukoliko gubici ulja u sistemu to dozvoljavaju odnosno nisu veliki. Kada radi pumpa sa ručnim pogonom ulje ide mimo filtera ulja, a mora biti otvoren kuglasti ventil na usisu pumpe.

- Filtri

Filtri su elementi čiji je zadatak da radnu tečnost čiste od čestica prašine, metalnih i nemetalnih čestica, proizvoda oksidacije ulja i drugog. Smatra se da je oko 80% neispravnosti i oštećenja u hidrauličkim sistemima posledica nečistoće. Filtriranjem radne tečnosti produžava se radni vek hidrauličkih komponenata, tako da bez filtra ne sme da bude ni jedan hidraulički sistem. Prema mestu ugradnje filtri se dele na usisne, potisne i povratne. Usisni filtri se postavljaju na usisni vod pumpe, naročito ako je pumpa osetljiva na nečistoće. Potisni filtri se postavljaju na potisni vod, pa se nalaze pod radnim pritiskom. Ovi filtri rade pod visokim pritiscima, pa se izrađuju od specijalnih materijala i odgovarajućih

11

dimenzija. Potisni filtri ređe se koriste u praksi jer su skupi i otežano je njihovo održavanje. Koriste se kad se želi zaštititi neka veoma skupa hidraulička komponenta. Povratni filtri se postavljaju u povratnom vodu i najčešće se koriste u praksi. Glavni delovi filtra su: telo filtra i filtarski element. Prema kvalitetu prečišćavanja, odnosno krupnoći čestica koje zadržavaju, filtarski elementi se dele nagrube i fine. Filtarski elementi za grubo prečišćavanje najčešće se izrađuju u obliku mrežice od žice ili najlona, zatim od tkanine ( filca ), papira, keramike, poroznih metala i plastičnih masa. Filtarski elementi za fino prečišćavanje obično se izgrađuju od papira, tkanine ( svila, najlon ) i plastičnih masa. Filtarski elementi se dele na površinske i dubinske, prema tome gde zadržavaju nečistoću. Površinski filtri su oni koji zadržavaju nečistoću na svojoj površini, a dubinski su oni koji zadržavaju nečistoću u sebi. Na slici 7a prikazan je povratni filtar. Označeni delovi su:

1. prirubnica2. telo3. poklopac4. lonac5. filtarski element.

Sl. 7a. Povratni filtar Sl. 7b. Povratni filtar

Radna tečnost ulazi u filtar kroz otvor označen strelicom, popunjava filtarski lonac(4) i prodire kroz filtarski element (5). Filtarski element je oblika šupljeg valjka i napravljen je od poroznog materijala koji zadržava nečistoće.strelice pokazuju tok strujanja tečnosti.

12

Prečišćena tečnost izlazi iz filtra kroz otvor označen strelicom. Poklopac (3) se skida radi čišćenja i promene filtarskog elementa. Prirubnica (1) služi za pričvršćivanje filtra. Na slici 7b pokazana je složenija konstrukcija povratnog filtra. Označeni delovi su:

1. telo2. element za grubo prečišćavanje3. element za fino prečišćavanje4. nepovratni ventil.

Ovaj filtar je složenije konstrukcije od prethodnog, jer ima dva filtarska elementa ( za grubo i fino prečišćavanje ) i nepovratni ventil. Princip rada je isti sa prethodnim, a zbog dvostrukog filtarskog elementa omogućava finije prečišćavanje radne tečnosti. Ako je filtarski element zaprljan, pa slabo propušta radnu tečnost, povećava se razlika pritisaka na ulazu i izlazu filtra. Zbog razlike u pritiscima otvara se nepovratni ventil (4) i deo neprečišćene tečnosti prolazi kroz izlazni otvor filtra. Ovim se smanjuje pritisak u sistemu, pa nepovratni ventil predstavlja zaštitu sistema. U praksi svaki hidraulički sistem mora da ima najmanje tri filtra: grubi filtar na otvoru za nalivanje radne tečnosti, filtar za vazduh i najmanje jedan filtar za prečišćavanje radne tečnosti. Postoje dve metode prečišćavanja radne tečnosti: mehanička i energetska. Mehanička metoda je ona metoda gde se radna tečnost prečišćava pomoću mrežica i poroznih materijala koji zadržavaju nečistoću. Ova metoda se uglavnom koristi u praksi. Energetske metoda je metoda pri kojoj se za prečišćavanje radne tečnosti koriste energetska polja ( magnetno, električno, gravitaciono i centrifugalno ). Ova metoda ima veliku finoću prečišćavanja ( 1 do 2 µm ). Gubici su mali, propusna moć velika i omogućava rad na visokim pritiscima i temperaturama. Ova metoda se u praksi retko koristi, jer je složeno stvaranje i održavanje energetskog polja. U praksi nalaze primenu samo magnetni filtri, kojima se iz radne tečnosti izdvajaju feromagnetne čestice. U praksi se koriste dva načina filtriranja: - filtriranje cele struje radne tečnosti, pri čemu su filtri redno postavljeni, i - filtriranje jednog dela struje radne tečnosti, pri čemu su filtri paralelno postavljeni. Filtri se paralelno postavljaju kada nije potrebno brižljivo prečišćavanje radne tečnosti. U ovom slučaju ulje koje potiskuju pumpe prolazi kroz filtre visokog pritiska koji su snabdeveni indikatorima i baj-pasom do bloka ventila na kolektoru za distribuciju. Cirkulacioni filter ima zatvoreni električni indikator koji se otvara kada se filter zaprlja. Ako se uložak filtra ne zameni na vreme, otvara se baj-pas. Ulje koje se vraća iz bloka direktnog ventila se vodi u rezervoar pomoću trokrakog kuglastog ventila i filtra. Za promenu uloška filtra, trokraki kuglasti ventil se postavlja u takav položaj da se ulje vodi direktno u rezervoar.

- Blok ventila

Ventili su komponente hidrauličkog sistema kojima se upravlja sistemom, odnosno podešavaju se pritisak i protok ili sprečava prolazak radne tečnosti.

13

Ventili se prema nameni dele na ventile za pritisak, ventile za protok i nepovratne ventile. Nepovratni ili zaporni ventili u hidrauličkom sistemu omogućavaju protok radne tečnosti u jednom smeru, a sprečavaju protok radne tečnosti u suprotnom smeru. Konstruktivno su izvedeni kao ventili sa sedištem, tako da u zatvorenom položaju nema curenja radne tečnosti. Element za zatvaranje je kuglica ili konus, ređe pločica. Na slici 8 su značeni sledeći delovi nepovratnog ventila sa hidrauličkim upravljanjem:

1. glavni konus2. konus za predotvaranje3. opruga4. upravljački klip.

Sl. 8. Nepovratni ventil

Sa A1 je označena površina preseka klipa(1), sa A2 klipa (2) i sa A3 klipa (4). Dovođenjem tečnosti pod upravljačkim pritiskom na priključak X pomera se upravljački klip (4) na desno. Klipnjača upravljačkog klipa potiskuje konus za predotvaranje (2), a zatim i glavni konus (1), čime ventil postaje protočan od B do A, kao na slici. Da nema upravljačkog pritiska ne bi bilo ni protoka od B prema A. U smeru od A prema B protok je slobodan, jer pritisak radne tečnosti otvara glavni konus (1) sabijajući oprugu (3). Ventili za ograničenje pritiska ili ventili sigurnosti ograničavaju pritisak u hidrauličkom sistemu, odnosno sprečavaju povećanje pritiska iznad određene vrednosti, čime se zaštićuje sistem. Na slici 9 su označeni sledeći delovi ventila sigurnosti sa direktnim dejstvom:

1. mesto ugradnje ventila2. telo ventila3. opruga4. vijak za podešavanje opruge5. radni elementi- konus sa klipom6. sedište ventila.

14

Ako pritisak radne tečnosti u potisnom vodu ne prelazi najvišu dozvoljenu vrednost, konus (5) pritisnut oprugom (3) naleže na sedište (6), čime je ventil zatvoren. Kada pritisak u potisnom vodu pređe najvišu dozvoljenu vrednost, sila pritiska radne tečnosti pomera konus, koji potiskuje oprugu, pa deo radne tečnosti prelivnim vodom odlazi u rezervoar. Kada pritisak radne tečnosti opadne ispod najveće dozvoljene vrednosti, sila opruge pomera konus koji naleže na sedište čime je ventil zatvoren. Deo radnog elementa u obliku klipa služi za ograničenje hoda, vođenje i prigušivanje oscilovanja.

Sl. 9. Ventil sigurnosti

Prelivni ventili imaju istu konstrukciju i princip rada kao i ventili sigurnosti, a namena im je različita. Prelivni ventili neprekidno odvode jedan deo radne tečnosti u rezervoar, čime se pritisak u sistemu održava konstantnim. Regulator pritiska služi da podesi pritisak i da ga održava konstantnim. Na slici 10 označeni su sledeći delovi regulatora pritiska sa direktnim dejstvom:

1. klip2. kućište3. opruga4. upravljački vod5. nepovratni ventil6. brava.

Klip(1) u izlaznom položaju uravnotežava sa desne strane sila opruge (3), a sa leve strane pritisak radne tečnosti iz voda A. Radna tečnost iz potisnog voda P prelazi u vod A kroz suženi otvor, gde se prigušuje usled lokalnih otpora, zbog čega je u vodu A smanjen pritisak.

15

Sl. 10. Regulator pritiska

Ako se u vodu A smanji pritisak, smanjuje se i pritisak radne tečnosti na čelo klipa, pa sila opruge pomera klip ulevo. Prolaženje radne tečnosti se povećava, a time i pritisak u vodu A. Ako se u vodu A poveća pritisak, sila pritiska radne tečnosti na čelo klipa pomera klip udesno, sabijajući oprugu. Prolaz radne tečnosti se sužava, a time se smanjuje pritisak u vodu A. Porast pritiska u vodu A je ograničen. Za veći porast pritiska radne tečnosti u vodu A klip se pomera udesno, dok se prostor oko klipa koji je označen sa K ne poveže sa vodom A. Višak radne tečnosti iz voda A oticaće kanalom kroz središte klipa u rezervoar T, čime se pritisak u vodu A održava konstantnim. Ukoliko bi se promenio smer kretanja tečnosti, radna tečnost bi iz voda A preko nepovratnog ventila (5) slobodno odlazila u vod P. Brava (6) služi da osigura podešeni ventil od nepoželjnih intervencija.

Potisni električni prekidač-presostat služi da u zavisnosti od pritiska, uključi i isključi električno strujno kolo. U praksi se koristi i naziv sklopka. Na slici 11 označeni su sledeći delovi klipnog presostata:

1. telo presostata 2. klip3. tučak4. opruga5. vijak za podešavanje6. mikroprekidač7. mehanički graničnik.

Pritisak radne tečnosti deluje na klip (2), koji se preko tučka (3) prenosi na oprugu (4). Sila u opruzi podešava se vijkom (5). Kada pritisak u vodu P poraste, pomera klip naviše, sabijajući oprugu. Tučak se pomera naviše i dodiruje mikroprekidač, čime se zatvara strujno kolo. Kada pritisak u vodu P opadne, opruga vraća klip i tučak, čime se prekida strujno kolo. Mehanički graničnik (7) štiti mikroprekidač pri povišenim pritiscima.

16

Sl. 11. Klipni presostat

Ventili za protok služe za podešavanje protoka, odnosno da ga menjaju ili održavaju konstantnim. Promena protoka najčešće se postiže promenom preseka strujne tečnosti.

Prigušni ventili prigušuju- smanjuju protok radne tečnosti smanjenjem preseka strujne tečnosti. Na slici 12 označeni su delovi prigušnog ventila: 1- otvor za dovod tečnosti, 2- kućište, 3- prigušno mesto, 4- čaura sa navojem.

Sl. 12. Prigušni ventil

Radna tečnost dospeva kroz otvore (1) u kućište (2). Obrtanjem čaure menja se poprečni presek na prigušenom mestu, a time i veličina protoka. Prigušenje se vrši u oba smera strujanja tečnosti.

Regulator protoka održava protok konstantnim bez obzira na razliku pritiska koji deluju na ulazu i izlazu ventila. Na slici 13 označeni su delovi regulatora protoka: 1- kućište, 2- vijak za podešavanje hoda regulacionog klipa, 3- čaura sa blendom, 4- regulacioni klip, 5- opruga, 6- nepovratni ventil, 7- otvor, 8- otvor.

17

Blenda ima oblik profilisane čaure. Čaura se obrće, odnosno blenda podešava pomoću vijka koji se u datom preseku ne vidi. Prethodno podešeni presek blende u toku rada se ne menja. Ispred ventila, odnosno na ulazu A vlada ulazni pritisak p1. Pri ulasku u ventil prigušuje se protok radne tečnosti promenom protočnog preseka između regulacionog klipa i kućišta ventila, zbog čega se pritisak radne tečnosti u ventilu smanjuje na p2.

Sl. 13. Dvograni regulator protoka

Prolaskom kroz čauru sa blendom protok radne tečnosti se ponovo prigušuje i na izlazni otvor B dolazi radna tečnost pod smanjenim pritiskom p3. Radna tečnost pod pritiskom p3 ulazi kroz otvor (8) u prostor ispod regulacionog klipa i oprugom (5) potiskuje klip naviše. Kako je presek blende stalan, da bi protok kroz nju bio konstantan, mora da bude konstantna i razlika pritiska ispred i iza blende. Ovo se postiže promenom protočnog preseka između regulacionog klipa i kućišta ventila. Regulacioni klip se pomera pomoću pritiska radne tečnosti p2 odozgo i pritiska radne tečnosti p3 , zajedno sa pritiskom opruge odozgo.

Pod blokom ventila u hidrauličkom sistemu podrazumeva se jedan ili više ventila koji vrše određenu funkciju. Blokovi ventila smešteni su na zajednički panel koji čini metalna konstrukcija. Blok ventila na kolektoru sadrži dva sigurnosna i dva solenoidna ventila, pomoću kojih se ulje distribuira preko loptastog ventila do sigurnosnog bloka, akumulatora i blokova direktnih ventila. Sigurnosni blok se koristi da se zaštiti sistem od visokog pritiska i da se isključi i isprazni akumulator. Na panelu se nalaze blokovi direktnih ventila koji sadrže svu hidrauličku opremu koja je potrebna za upravljanje hidrauličkim servo pogonima, regulacionim i redukcionim ventilima za paru i vodu. Ovi servo pogoni dovode ventile u potrebni položaj.

18

U hidrauličnom sistemu za pogon i upravljanje ventilima nalaze se i sledeći instrumenti za kontrolu i nadzor ispravnosti rada sistema: - nivokaz za vizuelnu kontrolu nivoa ulja u rezervoaru - nivostat za dojavu stanja nivoa ulja u rezervoaru - termometar za vizuelnu kontrolu ulja u rezervoaru - termostat za dojavu stanja temperature ulja u rezervoaru - manometar za vizuelnu kontrolu pritiska ulja u hidrauličnom sistemu prema panelu bloka direktnih ventila - manometar za vizuelnu kontrolu pritiska ulja u sigurnosnom bloku ventila - sigurnosni ventil na kolektoru hidrauličnog sistema - sigurnosni ventil u bloku ventila na kolektoru - sigurnosni ventil u sigurnosnom bloku - manostati za dojavu pritiska ulja u hidrauličnom sistemu prema panelu bloka direktnih ventila - manostati za uključivanje i isključivanje pumpe koja je u radu.

- Cevovodi i armatura

Cevovodi su komponente hidrauličkog sistema koji povezuju ostale komponente i služe za prenos hidrauličke energije, odnosno radne tečnosti pod pritiskom. Izbor dimenzija i oblika vezivnih elemenata je veoma značajan, jer od njega zavise ukupni gubici u sistemu. Vezivni elementi su standardizovani. Cevovodi su krute metalne cevi. U hidrauličkom sistemu se koriste bešavne cevi, cevi od bakra, aluminijuma i njihovih legura. Proračun cevovoda obuhvata određivanje unutrašnjeg prečnika cevi i debljine zida cevi. Unutrašnji prečnik cevovoda izračunava se prema zadatom protoku Q i brzini strujanja radne tečnosti ν. Iz jednačine kontinuiteta Q = A* ν izračuna se površina poprečnog preseka cevovoda: A = Q / ν.

Zamenom A = D2π / 4 i sređivanjem dobija se obrazac za izračunavanje unutrašnjeg prečnika cevovoda:

gde je ν preporučena brzina strujanja. Računski prečnik se standardizuje. Debljina zida cevovoda δ proračunava se prema Mariotovom obrascu:

gde je D unutrašnji prečnik cevovoda, p najveći pritisak radne tečnosti koji se javlja u posmatranom delu cevovoda, a σed dozvoljeni napon na istezanje materijala cevovoda.

19

Ovako izračunata debljina zida cevovoda obično se uvećava za koeficijent K, koji uzima u obzir koroziju, način izrade cevovoda i uslove eksploatacije. Koeficijent K najčešće iznosi 0.5 mm. Zbog mogućih mehaničkih oštećenja debljina zida cevi od čelika ne sme da bude manja od 0.5 mm, a onih od aluminijuma, bakra i njihovih legura ne sme biti manja od 1 mm. Cevovodi prečnika do 25 mm oblikuju se na hladno. Cevovodi većeg prečnika mogu se oblikovati i na hladno i u toplom stanju. Cevovodi oblikovani u toplom stanju moraju posle oblikovanja da budu očišćeni i zaštićeni. Za savijanje cevovoda postoje iskustvene norme o dozvoljenim poluprečnicima savijanja. Pri savijanju cevi se ispunjavaju rastresitim materijalom, kao što su pesak, sitne olovne kuglice i drugo, da se na mestu savijanja ne bi smanjio poprečni presek cevi. Cevovodi se pričvršćuju obujmicama. Rastojanje između obujmica zavisi od prečnika i debljine zidova cevi. Kod ovog hidrauličkog sistema su ugrađene hladno vučene bezšavne cevi koje odgovaraju međunarodnim standardima. Armatura odgovara prečnicima cevi, radnom pritisku i karakteristikama instalacije.

20