Aaa

Przed rozpoczęciem pracy pompa odśrodkowa musi zostać wypełniona cieczą, ponieważ nie posada zdolności samozasysania cieczy.

Podczas pracy wirnik obraca się ze stałą prędkością obrotową. Wirnik napiera na ciecz powodując wzrost ciśnienia po stronie czynnej łopatek i spadek ciśnienia po stronie biernej. Ciecz wirująca pod wpływem sił odśrodkowych porusza się na zewnątrz zyskując znaczną energię prędkości. Ciecz opuszczająca wirnik wpływa do dyfuzora – spiralnego rozszerzającego się kanału. Spowalnia to ruch cieczy i powoduję zmianę energii prędkości na energię ciśnienia niezbędną do wymuszenia przepływu w instalacji.

2. Budowa i działanie pompy tłokowej.

Tłok napędzany jest przez mechanizm korbowy i wykonuje ruchy posuwisto-zwrotne. Suw na zewnątrz cylindra jest suwem ssania a do wewnątrz tłoczenia. Podczas suwu ssania tłok wytwarza wewnątrz cylindra podciśnienie, otwiera się zawór ssawny i ciecz napływa z przewodu ssawnego do cylindra. Zawór tłoczny pozostaje zamknięty. Podczas suwu tłoczenia tłok wytwarza w cylindrze nadciśnienie, otwiera się zawór tłoczny, a zamyka ssawny.

   3. Budowa i działanie pompy strumieniowej.

Działanie pompy strumieniowej polega na wytworzeniu różnic ciśnień pomiędzy ciśnieniem w zbiorniku ssawnym, a ciśnieniem w komorze ssawnej. Ciecz robocza, podawana przez dopływ, dostaje się do dyszy, gdzie następuje przyrost prędkości cieczy kosztem spadku ciśnienia. Spadek ciśnienia w komorze ssawnej jest wystraczający do podniesienia cieczy lub zawiesiny ze zbiornika ssawnego. Obie ciecze mieszają się w komorze wylotowej.

    4. Regulacja wydajności pomp wyporowych i wirowych.

Zmianę wydajności pomp wyporowych można uzyskać przez: a) Dławienie cieczy na rurociągu ssawnym.

Dławienie przepływu na rurociągu zmniejsza ilość cieczy zasysanej a tym samym zmniejsza wydajność pompy.

b) Zmianę prędkości obrotowej,

Możliwości takie mają silniki cieplne, natomiast silniki elektryczne pracują ze stałymi obrotami.

   c) Zastosowanie rurociągu przelewowego

Regulacja przelewowa pozwala na redukowanie wydajności cieczy w rurociągu głównym zależnie od stopnia otwarcia zaworu przelewowego.

Regulację wydajności pomp wirowych można uzyskać przez:

a) Zmianę prędkości obrotowej,

b) Dławienie cieczy na przewodzie tłocznym

Pompa może pracować przy całkowicie zamkniętym zaworze na przewodzie tłocznym. Wydajność wówczas wynosi 0 i nie wymaga instalowania zaworu bezpieczeństwa.

   5. Budowa charakterystyki rurociągu

Użyteczne jednostkowe zapotrzebowanie energii układu pompowego Y(uk) jest sumą zapotrzebowania statycznego Ystat i dynamicznego Ydyn:

𝑌=𝑌+𝑌 (𝑢𝑘) 𝑠𝑡𝑎𝑡 𝑑𝑦𝑛

Pierwsze z nich wynika z konieczności podniesienia cieczy w układzie na odpowiednią wysokość i pokonanie różnicy ciśnień pomiędzy zbiornikami górnym i dolnym. Drugie zależy od natężenia przepływu w układzie pompowym i oporów hydraulicznych w rurociągu ssawnym i tłocznym.

     6. Praca pompy odśrodkowej na rurociąg z filtrem o rosnącym zanieczyszczeniu – charakterystyka.

Rosnące zanieczyszczenie filtra na rurociągu (przewodzie tłocznym) zwiększa dławienie cieczy a tym samym zmniejsza wydajność pompy. Rys

 Sprężarki

   1. Budowa i działanie sprężarek przepływowych.

Sprężarka napędzana jest bezpośrednio silnikiem elektrycznym, turbiną parową lub turbiną gazową. Podczas pracy sprężarki wirnik obraca się ze stałą wysoką prędkością obrotową. Gaz wirujący wraz z wirnikiem pod wpływem sił odśrodkowych porusza się na zewnątrz co jednocześnie wytwarza podciśnienie u wlotu do łopatek i w przestrzeni, z której następuje zasysanie. W wirniku sprężarki następuje przekazanie energii do sprężanego czynnika w postaci energii kinetycznej, potencjalnej i cieplnej. Jednocześnie na skutek ściśliwości gazu zmniejsza się jego objętość

2. Budowa i działanie sprężarek tłokowych.

Tłok sprężarki napędzany mechanizmem korbowym wykonuje ruchy posuwisto-zwrotne. Cykl pracy składa się z dwóch suwów tłoka, co odpowiada jednemu obrotowi wału korbowego. Suw na zewnątrz cylindra jest suwem ssania, a do wnętrza suwem sprężania i wytłaczania. Podczas suwu tłok wytwarza wewnątrz cylindra podciśnienie, otwiera się zawór ssawny i powietrze zasysane jest do wnętrza cylindra. Podczas suwu sprężania rośnie ciśnienie w cylindrze otwiera się zawór tłoczny i sprężone powietrze zostaje wytłoczone do zaworu tłocznego.

   3. Sprężarki wielostopniowe i wielocylindrowe – w jakim celu się stosuję przykłady rozwiązań.

Sprężarki wielostopniowe stosuje się w celu zwiększenia ciśnienia tłoczenia i zmniejszenia temperatury powietrza sprężanego powietrza.

1- Przestrzeń pierwszego st sprężania

2- Przestrzeń drugiego st sprężania

3- Chłodnica międzystopniowa powietrza

4- Chłodnica końcowa powietrza

5- Tłok stopniowy

Sprężarki wielocylindrowe stosuje się w celu zwiększenia wydajności zarówno sprężarek

   jedno i

1- 2- 3- 4-

wielostopniowych.

Cylinder pierwszego stopnia;

Cylinder drugiego stopnia;

Chłodnica międzystopniowa powietrza Chłodnica końcowa powietrza

   4.

Chłodzenie i smarowanie sprężarek okrętowych.

Chłodzenie sprężarek spowodowane jest:

- dążeniem do uzyskania najwyższej sprawności procesu sprężania

- koniecznością utrzymania temperatury oleju smarnego w granicach jego poprawnej pracy

- dążeniem do wtłoczenia jak największej masy czynnika do zbiornika docelowego

   - koniecznością utrzymania temp współpracujących części sprężarki na bezpiecznym poziomie

Chłodzone są:

- czynnik sprężany (poprzez odprowadzanie ciepła)

- cylindry, głowice i elementy układu tłokowo-korbowego sprężarek tłokowych (woda i olej smarny)

- wirniki sprężarek (wtrysk oleju)

Smarowanie ma na celu zmniejszenie tarcia pomiędzy współpracującymi elementami, odprowadzenie ciepła i zabezpieczenie przed korozją.

Smaruje się:

- gładź cylindra

- łożyska układu tłokowo-korbowego

- łożyska wirników i przekładni

5. Wykres indykatorowy sprężarki tłokowej.

      Vs – objętość skokowa (ruch od GMP do DMP)

Vi – objętość czynnika zassanego

Vw – objętość czynnika wtłoczonego

Vo – objętość szkodliwa (niebezpieczeństwo uderzenia tłoka o głowice w GMP) Pss – ciśnienie ssania

Pt – ciśnienie tłoczenia

   Przy porównaniu wykresu teoretycznego i rzeczywistego, zaznaczają się dość istotne różnice, z których najważniejszą stanowi wpływ przetani (objętośći) szkodliwej na proces sprężania. Przestrzeń ta w sprężąrkach wynosi 3-8% objętośći skokowej.

Obniżenie ciśnienienia panującego wewnątrz cylindra o wielkośći ∆pss poniżej teoretycznego ciśnienia ssania pss jest konieczne ze względu na opór sprężyny zaworu ssawnego

6. Regulacja wydajności sprężarek wyporowych

a) Okresowe uruchamianie i zatrzymywanie

Sprężarka uruchamiana jest, kiedy ciśnienie spada do wartości minimalnej a zatrzymywana po osiągnięciu ciśnienia maksymalnego.

b) Zmiana prędkości obrotowej

Rosnącym prędkościom obrotowym odpowiadają większe wydajności.

c) Podwieszenie płytki zaworu ssawnego

Powoduje wyłączenie cylindra (jednego lub kilku) z pracy. Czynnik zassany do cylindra podczas powrotnego ruchu tłoka zostanie wytłoczony na powrót do rurociągu ssawnego.

d) Dodatkowa objętość szkodliwa

Zwiększa się masa gazu pozostała w cylindrze po zakończeniu cyklu sprężania. Wskutek tego rozprężanie gazu przedłuża się i otwarcie zaworu ssawnego w następnym cyklu pracy opóźnia się. W efekcie czego wydajność sprężarki maleje, ponieważ objętość gazu zassanego jest mniejsza.

e) Dławienie przepływu na przewodzie ssawnym

Pozwala zmniejszyć ilość gazu zassanego a tym samym wydajność sprężarki.

7. Regulacja wydajności sprężarek wirowych.

a) Zmiana prędkości obrotowej.

   Powoduje zmianę wydajności, energii właściwej, ciśnienia tłoczenia i mocy efektywnej. b) Dławienie czynnika w przewodzie tłocznym.

Rosną opory dynamiczne przewodu, charakterystyka staje się bardziej stroma i punkt współpracy zmienia swoje położenie (na wykresie).

c) Dławienie czynnika w przewodzie ssawnym

Zdławienie rurociągu ssawnego powoduje spadek ciśnienia ssania w miarę wzrostu wydajności

Filtry i zbiorniki osadowe

1. Sedymentacja grawitacyjna paliwa, parametry procesu.

Sedymentacja grawitacyjna polega na osadzeniu zanieczyszczeń rozproszonych w cieczy w wyniku działania ziemskiego pola grawitacyjnego.

G [N] – siła ciężkości

A [N] – siła wyporu

.d [m] – średnica cząstki opadającej

.ho – początkowa wysokość położenia cząstki R – siły oporu ( równe G-A)

2. Metody filtrowania. Rodzaje filtrów stosowanych na statkach.

Wyróżniamy 2 metody filtrowania:

- Mechaniczną (polega na przetłaczaniu czynnika przez przegrodę filtracyjna) - Energetyczną (czynnik przepływa przez obszar poddany działaniu pola energetycznego, które usuwa zanieczyszczenia z fazy ciągłej)

   3. Budowa i działanie filtrów mechanicznych, opór hydrauliczny filtra. Filtry mechaniczne zależnie od rodzaju przegrody dzielą się na powierzchniowe i objętościowe. W przypadku filtrów powierzchniowych zanieczyszczenia osadzają się na powierzchni przegrody, a w objętościowych tak na powierzchni jak i na zewnątrz struktury przegrody

Opór hydrauliczny filtra – to spadek ciśnienia czynnika na przegrodzie filtracyjnej. Opór wzrasta wraz z zanieczyszczeniem filtra. Nadmierny opór może zmniejszyć ilość czynnika oczyszczonego co grozi zakłóceniem pracy maszyny.

∆𝑝 = 𝑝1 − 𝑝2 [𝑃𝑎]

P1 – ciśnienie czynnika przed filtrem P2 – ciśnienie czynnika za filtrem

4. Budowa i działanie filtra odśrodkowego.

Filtr odśrodkowy działa na zasadzie wytworzenia sztucznego pola grawitacyjnego wewnątrz wirującego bębna. Do wprawienia bębna w ruch obrotowy wykorzystywana jest energia przepływającego czynnika. Na skutek działania siły odśrodkowej zanieczyszczenia osadzają się na wewnętrznej stronie bębna.

1 – bęben

2 – obudowa

3 – oś

4 – łożysko

5 – dysza

6 – warstwa szlamu 7 – dolot oleju

8 – odlot oleju

   5.

Filtry powierzchniowe – budowa i działanie wybranego filtra.

Filtr siatkowy – Kierunek przepływu czynnika filtrowanego następuje od środka do zewnątrz kosza. Cechą charakterystyczną jest powierzchnia przegrody filtrującej znacznie większa od pola przekroju rurociągów czynnika. Obniża to prędkość przepływu przez przegrodę filtrującą a tym samym zmniejsza opór hydrauliczny filtra i możliwość reemisji zanieczyszczeń. Dokładność zależy od gęstości oczek.

Filtry objętościowe – budowa i działanie wybranego filtra.

Wkłady filtrów objętościowych zbudowane są jako przegrody filtrujące z materiałów porowatych. Cechą charakterystyczną jest możliwość regeneracji tylko przez wymianę wkładu filtrującego. Praca filtra z wkładem filcowym polega na przepływie czynnika przez wkład i zatrzymaniu się zanieczyszczeń na porowatej powierzchni filtra.

   6.Filtry objętościowe – budowa i działanie wybranego filtra.

Wkłady filtrów objętościowych zbudowane są jako przegrody filtrujące z materiałów porowatych. Cechą charakterystyczną jest możliwość regeneracji tylko przez wymianę wkładu filtrującego. Praca filtra z wkładem filcowym polega na przepływie czynnika przez wkład i zatrzymaniu się zanieczyszczeń na porowatej powierzchni filtra.

   7. Dokładność filtrowania – od czego zależy i podział filtrów wg tego kryterium.

Dokładność filtrowania – określona jest przez wymiar najmniejszych cząstek zatrzymanych przez filtr.

Według kryterium dokładności filtry dzieli się na :

- zgrubne, zatrzymujące cząstki większe od 100um

- średnio dokładne, zatrzymujące cząstki o wymiarach 40/100um - dokładne, zatrzymujące cząstki o wymiarach 6/40um

- bardzo dokładne, zatrzymujące cząstki mniejsze od 6um

Wirówki i homogenizatory

1. Teoretyczne podstawy pracy wirówek – zasada procesu.

    2.Regulacja położenia powierzchni podziału w puryfikatorach.

Prawidłowo ustalona granicy podziału faz jest warunkiem poprawnej pracy puryfikatora. Zbyt duża średnica może powodować wypływ oleju przez odlot wody i jego utratę. Zbyt mała średnica powoduje zmniejszenie powierzchni czynnej i obniżenie skuteczności wirowania. Średnicę wylotu wody dobiera się przez zastosowanie wymiennych elementów konstrukcyjnych bębna zależnie od gęstości wirowanego oleju.

Wirówki samooczyszczające i bez możliwości samooczyszczenia – różnice w budowie, działaniu i eksploatacji.

Usuwanie zanieczyszczeń z bębna wirówki bez możliwości samooczyszczania wymaga przerwania procesu wirowania, zatrzymania wirówki i ręcznego usunięcia zanieczyszczeń.

Proces oczyszczania wirówki samooczyszczającej polega na odcięciu dolotu oleju, dodania pewnej ilości wody w celu usunięcia resztki oleju

3.

Działanie wirówki opiera się na procesie sedymentacji w zbiorniku osadowym o ciągłym przepływie cieczy. Podczas przepływu przez zbiornik cieczy zanieczyszczonej pod wpływem sił grawitacji następuje osadzenie zanieczyszczeń o gęstości większej od gęstości fazy ciągłej na dnie zbiornika. Skuteczność można poprawić przez zastosowanie przepływu wielowarstwowego. Skuteczność oczyszczania wzrasta poprzez zmniejszenie odległości pomiędzy warstwami.

Regulacja położenia powierzchni podziału w puryfikatorach.

Prawidłowo ustalona granicy podziału faz jest warunkiem poprawnej pracy puryfikatora. Zbyt duża średnica może powodować wypływ oleju przez odlot wody i jego utratę. Zbyt mała średnica powoduje zmniejszenie powierzchni czynnej i obniżenie skuteczności wirowania. Średnicę wylotu wody dobiera się przez zastosowanie wymiennych elementów konstrukcyjnych bębna zależnie od gęstości wirowanego oleju.

Wirówki samooczyszczające i bez możliwości samooczyszczenia – różnice w budowie, działaniu i eksploatacji.

Usuwanie zanieczyszczeń z bębna wirówki bez możliwości samooczyszczania wymaga przerwania procesu wirowania, zatrzymania wirówki i ręcznego usunięcia zanieczyszczeń.

Proces oczyszczania wirówki samooczyszczającej polega na odcięciu dolotu oleju, dodania pewnej ilości wody w celu usunięcia resztki oleju.

   Otwierają się okna wylotowe i zawartość bębna (szlam i woda przepłukująca) zostają siłą odśrodkową usunięte do zbiornika szlamowego.

   4.

Puryfikatory i klaryfikatory – podobieństwa i różnice.

Puryfikator w przeciwieństwie do klaryfikatora jest wyposażony w przetwornik zawartości wody, odlot wody oraz zawory elektromagnetyczne. Jeżeli w komorze szlamowej zbierze się odwirowana woda i popłynie do obiegu kontrolnego zadziała przetwornik zwartości wody który otworzy zawór odlotowy wody a zamknie obieg kontrolny.

   5.

Wpływ parametrów wirowania na efektywność procesu.

Prędkość obrotowa bębna wirówek wynosi 6000/8000 obr/min. Pozwala to osiągnąć przyspieszenie odśrodkowe kilka tysięcy razy większe od przyspieszenia ziemskiego. Celem osiągniecia większej skuteczności wirowania budowane są wirów o większej prędkości obrotowej bębna do 11000 obr/min. Tak wysoka prędkość obrotowa generuje przyspieszanie odśrodkowe kilkanaście tysięcy razy większe od przyspieszenia ziemskiego, co znacznie poprawia skuteczność oczyszczania i pozwala zmniejszyć gabaryty urządzeń.

   .d1 .d2 .dp 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 –

6. Budowa i działanie puryfikatora.

Wirowanie polega na oddzielaniu zanieczyszczeń od fazy ciągłej w wirówkach wytwarzających sztuczne pole grawitacyjne o przyspieszeniu znacznie wyższym aniżeli przyspieszenie ziemskie.

– średnica odlotu oleju – średnica odlotu wody – granica podziału faz bęben

pokrywa bębna

pokrywa pakietu talerzy

dolot oleju zanieczyszczonego odlot oleju oczyszczonego odlot wody

   1 – 2 – 3 – 4 – 5 –

7. Budowa i działanie klaryfikatora.

Wirowanie polega na oddzielaniu zanieczyszczeń od fazy ciągłej w wirówkach wytwarzających sztuczne pole grawitacyjne o przyspieszeniu znacznie wyższym aniżeli przyspieszenie ziemskie.

bęben

pokrywa bębna

pokrywa pakietu talerzy

dolot oleju zanieczyszczonego odlot oleju oczyszczonego

   8.

Homogenizatory – zasada procesu, budowa i zastosowanie.

Homogenizatory służą do wytwarzania jednorodnej mieszaniny paliwa przygotowanego do spalenia w silniku przez:

- mieszanie paliw różnej lepkości i gęstości, aby otrzymać mieszaninę o właściwościach odpowiednich do zasilania danego silnika

- rozdrobnienie zanieczyszczeń stałych i skoagulowanych w wysokiej temp cząstek asfaltów zawartych w paliwie

silnik elektryczny wirnik

dolot składników wylot mieszaniny

1. Budowa i działanie oczyszczalni ścieków.

Podstawowym elementem oczyszczalni jest moduł biologiczny, w którym realizowany jest proces rozkładu związków organicznych (białka, tłuszcze, węglowodany) na związki mineralne (azotany, fosforany, siarczany) i wodę przez bakterie tlenowe (aerobowe).

Po obróbce biologicznej ścieki pompowane są do modułu odwróconej osmozy, gdzie podlegają hiperfiltracji. Ostatecznym zabiegiem jest dezynfekcja ultrafioletowa.

2. Budowa i działanie odolejacza wód zęzowych.

Odolejacze wykorzystują do odolejenia wody procesy sedymentacji grawitacyjnej i koalescencji (łączenie się drobnych cząstek olejowych w skupiska).

10 – powrót wody o nadmiernym zaol 11 – dolot wody płuczącej

12 – dolot próbki wody oczysz

3. Budowa i działanie miernika zaolejenia wód zęzowych

Próbka wody przepływa przez szklaną komorę pomiarową. Strumień światła podczerwonego prześwietla próbkę, Fotokomórka (3) mierzy natężenie światła przenikającego przez próbkę wody, a fotokomórka (4) natężenie światła rozproszonego w wodzie przez cząstki oleju.

część grawitacyjna część koalescencyjna pompa

czujnik

 zawór odlotu oleju z części koal dolot wody zaolejonej

wylot wody oczyszczonej zawór trójdrożny

  odlot oleju