Сепараторы фирмы Альфа Лаваль предназначены для разделения жидких и твердых компонентов, которые находятся в смеси. Это происходит за счет использования центробежной силы, которая отделяет более плотные частицы от менее плотных.
Чтобы обеспечить правильную эксплуатацию сепараторов фирмы Альфа Лаваль, необходимо следовать рекомендациям производителя, а также проводить регулярное техническое обслуживание.
Важным аспектом эксплуатации сепараторов является правильная настройка параметров работы, таких как скорость вращения барабана и расход материала. Также необходимо следить за качеством обрабатываемого материала и принимать меры по очистке и замене фильтров и других элементов системы.
При эксплуатации сепараторов фирмы Альфа Лаваль также необходимо соблюдать правила безопасности, чтобы предотвратить возможные аварии или травмы персонала. Для этого рекомендуется использовать специальную защитную экипировку, проводить обучение персонала по правилам работы со сепараторами и выполнять регулярную проверку оборудования на наличие повреждений или износа.
Общие сведения
Для обеспечения процесса сепарирования топлива (масла) сепаратор оборудован специальными системами и устройствами. На рис. 1 приведена принципиальная схема компоновки вспомогательным оборудованием сепаратора МАРХ и на рис. 2 сепаратора МАРХ-313-ООТ.
1 – водяной бак; 2 – фильтр; 3 – расходомер; 4 – подогреватель топлива; 5 – кран управления разгрузкой барабана от шлама; 6 – вестовая трубка; 7 – отвод отсепарированной воды; 8 – отвод чистого топлива (масла); 9 – кран; 10 – подающий насос топлива (масла); 11 – входной патрубок сепарируемого топлива (масла)
Важным элементом установки является водяной бак 1, который располагают на высоте 1,5-3,0 м от сепаратора. Он служит для питания системы управления выгрузкой шлама из барабана сепаратора и пополнения утечек воды. Во время работы сепаратора в баке должна постоянно находиться вода. Уровень её поддерживается по водоуказательному стеклу.
1 – приемный насос; 2 – маневровый кран; 3 – медная труба s′′; 4 – указатель уровня; 5 – вентиляционная труба 1′′; 6 – мягкий фильтр; 7 – подача холодной пресной воды; 8 – бак пресной воды гидравлического привода поршня; 9 – подогреватель; 10 – подача вспомогательной жидкости (например, для промывки масла); 11 – подача пресной воды (при 850 С) для гидравлического затвора; 12 – термометр; 13 – указатель расхода; 14 – клапан постоянного давления; 15 – подача топлива (масла) на сепаратор (минимум 1 S′′); 16 – отвод чистого топлива (масла); 17 – отсепарированная вода (минимум 1 S′′); 18 – вентиляционная труба; 19 – резервуар для шлама (минимум 500 л); 20 – змеевик подогревателя; 21 – шламовый насос; 22 – сброс за борт или в общую шламовую цистерну; 23 – паровой подогрев
Режим сепарирования требует определённой вязкости очищаемого топлива (масла). Она обеспечивается подогревом топлива в подогревателе 4. На схеме стрелками показано движение сепарируемого продукта.
Особенности эксплуатации сепараторов фирмы Лаваль при ручном управлении
При подготовке сепаратора к работе определяют оптимальную вязкость топлива и режим работы сепаратора.
В зависимости от содержания воды в сепарируемом нефтепродукте сепаратор собирают как кларификатор (осветлитель) или как пурификатор (очиститель). При сепарировании обводненных нефтепродуктов необходимо обеспечивать непрерывный отвод из барабана выделяющейся воды. Для настройки сепаратора на режим пурификации снимают кларификаторную верхнюю тарелку и вместо нее устанавливают разделительную тарелку и регулировочную шайбу. Кроме того, снимают нижнюю сплошную тарелку, перекрывающую проход нефтепродукта из тарелкодержателя в каналы, образованные отверстиями в тарелках. Причина смены нижней тарелки на тарелку с отверстиями при режиме пурификации – это необходимое условие поступления эмульсии в межтарелочное пространство по каналам, образованными отверстиями в тарелках.
Диаметр окружности, образованной отверстиями в тарелках соответствует диаметру «нейтрального слоя», т. е. условной поверхности раздела фаз топливо-вода. Процесс непрерывного отвода двух фаз из барабана сепаратора возможен при обеспечении гидравлического равновесия потоков поступающего и выходящего топлива, которое осуществляется подбором сменных регулировочных шайб.
Ориентировочно подбор регулировочной шайбы осуществляется по графикам или по таблицам для каждого сепаратора.
В практике Автоматические системы управления режимом сепарации фирмы Альфа-Лаваль (Альфакс и Алькап)эксплуатации сепараторов подбор регулировочной шайбы производят следующим образом: сначала ставят шайбу малого диаметра и далее меняют все с возрастающим диаметром отверстий до тех пор, пока из отверстия шайбы вместе с водой не начнет вытекать топливо, а затем ставят предыдущую шайбу меньшего диаметра. Настраивая таким образом работу сепаратора, находят предельно оптимальный диаметр регулировочной шайбы, при которой «нейтральный слой» будет соответствовать эффективной работе сепаратора.
Рассмотрим влияние размера диаметра регулировочной шайбы на эффективность работы сепаратора. На рис. 3 представлена схема расположения «нейтрального слоя» при правильной подобранной шайбе.
1 – вход неочищенного топлива; 2 – выход отсепарированного топлива; 3 – выход воды после сепарации.
D1 – диаметр входа топлива; D2 – диаметр регулировочной шайбы; D3 – диаметр «нейтрального слоя»; D4 – диаметр тарелок максимальный; D5 – диаметр разделительной тарелки; d – минимальный диаметр тарелок
«Нейтральный слой» расположен между краем диаметра разделительной тарелки и максимальным диаметром рабочих тарелок. Создание такого условия дает возможность прохождения топлива через весь пакет тарелок, и эффективность очистки топлива намного выше, чем при других вариантах настройки сепаратора.
С увеличением диаметра регулировочной шайбы поверхность раздела топливо-вода перемещается ближе к стенкам барабана см. рис. 4 При перемещении её за край разделительной тарелки через отверстие регулировочной шайбы начнет вытекать топливо.
1 – неочищенного топлива; 2 – выход отсепарированного топлива; 3 – выход отсепарированной воды
Рассмотрим работу сепаратора при установке регулировочной шайбы большого диаметра. В этом варианте поверхность раздела фаз топливо-вода, т. е. «нейтрального слоя» переместится к стенке барабана и выйдет за край разделительной тарелки. Диаметр «нейтрального слоя» повышенный по сравнению с рис. 3 и как видно из рис. 4 а, б из патрубка 3 совместно с отсепарированной водой будет выходить топливо – это явление просматривается через смотровое окно сборника сепаратора и является признаком ненормальной работы сепаратора. Необходимо остановить сепаратор и заменить регулировочную шайбу на меньший диаметр.
С уменьшением диаметра регулировочной шайбы поверхность раздела фаз будет перемещаться к оси вращения (см. рис. 5).
1 – вход неочищенного продукта; 2 – выход отсепарированного топлива; 3 – выход отсепарированной воды
При этом будет наблюдаться пониженный эффект сепарирования, так как уменьшается эффективность площади тарелок.
Вариант сборки барабана сепаратора с малым диаметром регулировочной шайбы показан на рис. При данной настройке сепаратора диаметр D3 «нейтрального слоя» будет намного меньше по сравнению с диаметром D3 (рис. 3), и при работе сепаратора наблюдается в патрубке 2 выход воды в топливе, наличие которой определяют по запотеванию смотрового стекла.
Эффективность очистки сепаратора уменьшается по причине неполного использования межтарелочного пространства тарелок. Сепаратор необходимо остановить для замены регулировочной шайбы на больший диаметр D2.В варианте выбора регулировочной шайбы из расчета сохранения положения поверхности раздела фаз вблизи отверстий «нейтрального слоя», топливо после сепаратора будет содержать повышенное количество воды – порядка 2,5-3 %.
Если регулировочная шайба выбирается из расчета расположения поверхности раздела фаз между наибольшим диаметром разделительной тарелки Др и наибольшим диаметром рабочей тарелки Дт, топливо после сепаратора выходит с содержанием воды порядка 0,3-0,4 %.
При таком режиме работы сепаратора, чтобы полностью предотвратить поступление эмульсии в каналы, образуемые отверстиями «нейтрального слоя», эти каналы перекрываются первой (нулевой) сплошной тарелкой, которая обычно устанавливается при кларификаторной сборке барабана.
При наличии двух напорных дисков – один откачивает легкую фазу (топливо или масло), а второй тяжелую фазу (воду) – такая система помогает регулировать положение поверхности раздела фаз в барабане без остановки сепаратора.
Если создать противодавление (клапаном) на магистрали тяжёлой фазы, то поверхность раздела фаз сместится к центру барабана, и наоборот, если создать противодавление на магистрали легкой фазы – поверхность раздела фаз сместится к периферии.
Такая система позволяет регулировать положение поверхности раздела фаз при изменении плотности обрабатываемого нефтепродукта до 3-4 % при температуре сепарирования. В случае больших колебаний плотности сепарируемого продукта требуется замена регулировочной шайбы.
На практике фирма Лаваль рекомендует регулировать положение поверхности раздела фаз изменением давления только со стороны легкой фазы.
Это осуществляется следующим образом:
- выбирают и устанавливают регулировочную шайбу в соответствии с рекомендацией фирмы в зависимости от плотности обрабатываемого продукта;
- устанавливается рекомендованная для данного топлива (масла) производительность и температура сепарации;
- увеличивается противодавление на магистрали разгрузки легкой фазы до тех пор, пока некоторое ее количество не появится со стороны разгрузки тяжелой фазы (воды) по манометру, отсчитывается полученное противодавление на магистрали разгрузки легкой фазы;
- на 0,5 бар снижается противодавление на магистрали легкой фазы;
- поверхность раздела фаз займет в барабане оптимальное положение;
- установленный на трубопроводе клапан постоянного давления будет поддерживать давление в процессе работы.
Подготовка сепаратора к пуску и работе
Перед запуском сепаратора необходимо произвести следующие операции:
1 Произвести наружный осмотр сепаратора и убедиться в том, что на нем нет посторонних предметов, если обнаружатся – удалить;
2 Проверить, хорошо ли зажата крышка сепаратора прижимными болтами;
3 Проверить, отпущен ли тормоз;
4 Подготовить систему подвода и отвода нефтепродукта (топлива, масла);
5 Проверить наличие масла в корпусе червячной передачи;
Уровень масла должен быть выше средней черты смотрового стекла.
6 Проверить наличие воды в напорном баке 1 рис. 1;
7 Проверить, полностью ли открыт расходомер 3 рис. 1;
8 Проверить подогреватель топлива (масла) – подведена ли греющая среда (пар или электропитание);
9 Проверить положение маневрового крана управления – он должен находиться в положении № 2 (выключено), барабан открыт;
10 Убедиться в правильности выбора и установки регулировочной шайбы;
11 Выбор регулировочной шайбы – см. инструкцию по ее подбору и рекомендации, как описано выше;
12 Пуск сепаратора осуществляется включением электродвигателя.
Примечание: в период разгона сепаратора муфта сцепления нагревается вследствие проскальзывания колодок, но после разгона, как только частота вращения горизонтального вала и электродвигателя сравнивается, муфта охлаждается.
13 При процессе пурификации – для гидравлического затвора подводят воду, подогретую до температуры топлива (масла) идущего на сепарацию. Прекращают подачу воды, когда она начнет вытекать через смотровое окошко.
Примечание: если вода начнет вытекать через трубу смотрового стекла (отвод топлива, масла) – это свидетельствует, что регулировочная шайба малого диаметра или большое давление подаваемой воды.
14 При достижении полной частоты вращения барабана – спустя 6-8 мин. с момента запуска – поставить маневровый кран управления в положение № 3. С появлением воды из вестовой трубки – поставить маневровый кран в положение № 4 (работа).
15 Открыть клапана подачи сепарируемого нефтепродукта.
16 Постепенно и медленно открывать клапан подачи топлива (масла) на сепаратор – при быстром открытии произойдет вытеснение воды гидравлического затвора и топливо (масло) поступит в патрубок отсепарированной воды.
Это явление характерно, если сепарируемое топливо (масло) имеет большой удельный вес (более 0,9 г/см3).
При настройке сепаратора на процесс кларификации заполнение барабана топливом (маслом) следует производить быстро;
17 Поставить стрелку расходомера специальным ключом на нужный расход, затем отрегулировать клапаном на давление по манометру 1 бар.
Примечание: появление брызг топлива (масла) на стекле смотрового окошка на крышке сепаратора указывает на то, что барабан закупорен шламом. В этом случае необходимо остановить барабан и произвести очистку его тарелок.
В процессе работы сепаратора необходимо контролировать следующее:
1 Не поступает ли сепарируемая жидкость в камеру переполнения, причина – барабан наполнился шламом или велика производительность сепаратора. Необходимо остановить сепаратор очистить барабан или уменьшить производительность.
2 Не содержится ли в отходах сепарации (воде) повышенного количества топлива (масла). Причина – повышенное содержание сепарируемого продукта. Может быть поставлена неправильно выбранная регулировочная шайба или заменена температура сепарирования.
3 Контролировать температурный режим поступающего нефтепродукта, поддерживая заданную температуру.
4 Контролировать нормальный температурный режим механизмов сепаратора, отсутствие вибрации и посторонних шумов, отсутствие протечек в разъемах, фланцах.
5 При остановке сепаратора, если нет необходимости в быстрой остановке барабана, лучше не пользоваться тормозами, так как при медленной остановке в барабане сохраняется водяной затвор, и при последующем запуске нет необходимости пополнять его. Кроме того, увеличивается срок работы тормозных колодок.
6 Если во время работы сепаратора барабан автоматически открывается, например, вследствие отсутствия воды в водяном баке, надо немедленно прекратить подачу топлива (масла), остановить сепаратор.
При эксплуатации сепараторов фирмы Лаваль рекомендуется два режима работы сепаратора:
- 1-й – режим работы сепаратора с максимальной производительностью в аварийных случаях, когда из-за неисправности силовой установки в масло начинает поступать большое количество воды.
- 2-й – режим работы сепаратора с оптимальной производительностью равной 1/3 от максимальной при нормальных условиях работы – для получения наилучшей очистки масла.
Практически окончательную производительность, соответствующую наилучшей очистке, определяем следующим образом:
- масло обрабатывается в течение 12 часов при рекомендованной производительности (1/3 от максимальной), затем барабан вскрывают и определяют количество отложившегося за это время шлама.
- обрабатывают масло при тех же условиях (время, температура, добавка воды), но с пониженной на 20 % производительности сепаратора от максимальной; определяют количество выделившего шлама.
- увеличивают производительность сепаратора на 10 % от первоначальной (от 1/3 максимальной) и вновь при тех же условиях работы сепаратора определяют количества шлама.
Производительность, при которой выделится наибольшее количество шлама, и будет оптимальной для данного варианта сепарирования.
Многие Сепарирование топлива и масла для эффективной работы судовых дизелейсмазочные масла модифицируются различными присадками, причем большинство из этих присадок обладают моющим (диспергирующим) действием. Моющее действие таких масел заключается не в устранении (смывании) уже образовавшихся отложений, а в предотвращении их образования.
Читайте также: Сепарация топлива для использования на судовых дизелях
Большинство применяемых присадок мало растворимы или находятся в масле в состоянии коллоидной суспензии. Выделить их в судовых сепараторах под действием центробежных сил, как правило, невозможно.
Поэтому на основе эксплуатационного опыта сепарации смазочных масел с присадками в судовых условиях некоторые фирмы предлагают следующие рекомендации:
- осуществлять одноступенчатую очистку масла при байпасном включении сепаратора;
- сепаратор работает в режиме пурификации одновременно с двигателем и после его остановки дополнительно 12 часов;
- производительность сепаратора устанавливают оптимальной (1/3 от макс.);
- поддерживать температуру сепарирования дизельных масел – около 75 °С, турбинных масел – около 65 °С;
- поддерживать температуру сепарирования моющих масел – 80 °С;
- при сепарировании масел с присадками следует добавлять 1 % горячей воды с температурой выше на 5 °С температуры масла.
Очистка и ревизия сепаратора
Для надежной работы сепаратора требуется постоянное внимание к вращающимся деталям – осмотры, ревизии и очистка.
| Таблица 1. Очистка и ревизия сепаратора | |
|---|---|
| 1. Барабан сепаратора, комплект тарелок, крышка барабана | После каждой продолжительной работы или раз в неделю |
| 2. Система управления | Производить ревизию всегда при снятии барабана с вала |
| 3. Фильтр в системе подвода управляющей воды | Вскрытие и очистка раз в месяц |
| 4. Каналы системы управления, маневровый кран | Ревизия, очистка от накипи раз в три месяца |
| 5. Корпус червячной передачи | При замене масла |
| 6. Привод вертикальный и горизонтальный, подшипники | Раз в год |
Смазка деталей сепаратора
| Таблица 2. Смазка деталей сепаратора | |
|---|---|
| 1. Корпус червячной передачи. | После каждых 1 500 часов работы сепаратора смена масла в картаре червячной передачи |
| 2. Барабан сепаратора: поверхности скольжения и ступицу корпуса барабана. | Всегда при монтаже. Касторовым масло. |
| 3. Резьба крышки барабана под малую кольцевую гайку. | Всегда при монтаже. Касторовым маслом. |
| 4. Резьба большого прижимного кольца, кольцевой гайки. | При каждой сборке. Касторовым маслом. |
| 5. Болты, в дне корпуса барабана. | Каждый раз при надевании корпуса барабана на вал. Консистентная смазка. |
| 6. Пазы для резиновых колец, подвижного дна, крышки барабана. | Всегда, при каждой сборке элементов управления. Консистентная смазка. |
| 7. Резьба клапанных гнезд, установочный винт большой кольцевой гайки. | Всегда при монтаже. Консистентная смазка. |
Периоды между осмотрами и ревизиями сепаратора
Правильная эксплуатация, профилактические осмотры, своевременно проводимый ремонт и наладка сепараторов обеспечивает длительную и безотказную работу сепаратора.
В таблице приведены периоды между ревизиями, осмотрами и смазками деталей сепаратора.
| Таблица 3. Периоды между ревизиями, осмотрами и смазками деталей сепаратора. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| № | Проверяемый узел, деталь | 750 | 1 500 | 4 000 | 8 000 | 16 000 |
| 1 | Первая замена масла в картере | × | – | – | – | – |
| 2 | Замена минерального масла в картере сепаратора после 1 500 часов работы с мойкой картера | – | × | – | – | – |
| 3 | Замена синтетического масла в картере сепаратора после 1 500 часов работы с мойкой картера сепаратора | – | × | – | – | – |
| 4 | Смазка скользящих и направляющих поверхностей | – | – | × | – | – |
| 5 | Очистка фильтра на магистрали нефтепродукта | По необходимости | ||||
| 6 | Очистка фильтра рабочей воды | По необходимости | ||||
| 7 | Мойка и очистка пакета тарелок | После каждой продолжительной работы сепаратора | ||||
| 8 | Снятие барабана, очистка его корпуса изнутри, очистка всех отверстий сопел гидравлической системы | – | – | × | – | – |
| 9 | Снятие вертикального вала, разборка и ревизия нижнего подшипника | – | – | × | – | – |
| 10 | Разборка и ревизия подшипников верхней опоры, ревизия амортизационных пружин | – | – | × | – | – |
| 11 | Замена уплотнительных колец (5, 7, 8, 15, 16, 19) см. рис. Судовые сепараторы фирмы Альфа-Лаваль“Детальная компоновка барабана сепаратора МАРХ” | – | – | × | – | – |
| 12 | Разборка и ревизия системы гидравлического управления подвижным поршнем, очистка водяных каналов, сопел | – | – | – | × | – |
| 13 | Разборка и ревизия деталей винто-червячной передачи | – | – | – | × | – |
| 14 | Замена колодок фрикционной муфты | – | – | – | × | – |
| 15 | Замена шарикоподшипников вертикального вала | – | – | – | × | – |
| 16 | Замена подшипников горизонтального вала и червячного колеса | – | – | – | – | × |
| 17 | Ежедневный контроль: – уровень масла в картере червячной передачи; – температуры: подшипников, продукта сепарации; – давление нефтепродукта перед входом и выходом сепаратора: – протечки; – вибрации; – нагрузки электродвигателя; – времени разгона сепаратора. | |||||
