SUSTAV PRIPREME I DOBAVE BRODSKOG TEŠKOG GORIVA

1. TEHNIČKI FAKULTET Sveučilišta u Rijeci SUSTAV PRIPREME I DOBAVE BRODSKOG TEŠKOG GORIVA Brodski sustavi

2. Sustav pripreme brodskog teškog goriva • Namjena ovog brodskog sustava jest priprema brodskog teškog goriva za uporabu u glavnom pogonskom motoru • Nameću se sljedeća pitanja: • Zašto je brodska teška goriva potrebno pripremati za uporabu? • Koje je probleme i poteškoće potrebno riješiti, odnosno svladati za uspješnu primjenu brodskih teških goriva? • Koja je oprema potrebna za uspješnu pripremu i primjenu brodskih teških goriva? • Kako i gdje je potrebna oprema smještena na brodu i kako je međusobno povezana?

3. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Namjena sustava pripreme brodskog teškog goriva jest pripremiti teško gorivo na način da se omogući njegovo uspješno i potpuno sagorijevanje u cilindrima dizelskih motora Glavni pogonski motor 7 RTA 48 T-B na probnom stolu u tvornici “MID” u brodogradilištu “3. maj”.

4. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Glavni pogonski motor 7 RTA 48 T-B instaliran u strojarnici broda

5. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Uvjeti za dobro raspršivanje goriva te gorenje zapaljenog mlaza ( film8_1.mpg )

6. Sustav pripreme brodskog teškog goriva A što sve treba učiniti da se iz skladišnih tankova brodsko teško gorivo dopremi do motora te da pritom bude adekvatno pripremljeno, slijedi u nastavku ...

7. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Priprema brodskog teškog goriva može se podijeliti u tri faze: 1. faza – transfer goriva iz skladišnih tankova 2. faza – pročišćavanje goriva 3. faza – dobava goriva do glavnog motora

8. Sustav pripreme brodskog teškog goriva 1. faza: transfer goriva iz skladišnih tankova Skladišni tank (Bunker) Taložni tank (Settling tank) • Gorivo za pogon glavnog pogonskog motora čuva se u skladišnim takovima. • Prije prepumpavanja teškog goriva iz skladišnog u taložni tank, potrebno ga je zagrijati na 40 °C – 50 °C. • Taložni tankovi koriste se za gravitacijsku separaciju teškog goriva. U uporabi su obično dva tanka, koji se koriste naizmjenično – svaki dan jedan od tankova. • Gravitacijsko odvajanje vode i taloga iz teškog goriva vrlo je spori proces zbog male razlike u njihovima gustoćama. Poželjna je što manja dubina tanka kako bi taloženje bilo brže. • Taložni tankovi se zagrijavaju na temperaturu 50 °C – 60 °C. • Tankovi su opremljeni cijevnim spiralama za zagrijavanje goriva te imaju koso dno radi lakšeg odstranjivanja nakupljenih nečistoća iz teškog goriva.

9. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Unutrašnjost skladišnih tankova teškog goriva

10. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Unutrašnjost skladišnih tankova teškog goriva

11. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Unutrašnjost skladišnih tankova teškog goriva

12. Sustav pripreme brodskog teškog goriva 2. faza – pročišćavanje goriva

13. Sustav pripreme brodskog teškog goriva 2. faza: pročišćavanje goriva Separatori teškog goriva Taložni tank (Settling tank) Dnevni tank (Service tank) • Uporabom dva taložna tanka znatno se unaprijeđuje pročišćavanje goriva. U ovim tankovima gorivo miruje 24 sata te se tankovi naizmjenično koriste. • Gravitacijsko taloženje vode i nečistoća iz brodskih teških goriva vrlo je spor proces zbog male razlike u gustoćama između goriva i nečistoća. Dubina tanka bi trebala biti što manja, a dno bi trebalo imati nagib radi lakšeg i boljeg odstranjivanja nakupljenih nečistoća. • Osim gore navedenoga, namjena taložnih tankova je i: • da djeluju kao međuspremnik • da osiguravaju odgovarajuću temperaturu goriva u rasponu od 50 °C do 70 °C • da uklone većinu onečišćenja vodom koja se mogu pojaviti. • Preporučuje se uporaba novijih geneacija separatora bez gravitacijskog diska, koji zadovoljavaju sve zahtjeve pri pročišćavanju goriva viskoznosti do 700 cSt pri 50 °C i koji mogu kontinuirano raditi bez nadzora.

14. Sustav pripreme brodskog teškog goriva • Budući da se obično ugrađuje rezervni separator, može ga se koristiti za poboljšanje kvalitete pročišćavanja goriva. Ukoliko se koriste konvencionalni separatori, potrebno je ugraditi dva separatora u seriji koji rade kao purifikator (odvajanje vode) i klarifikator (odvajanje čestica nečistoće). Klarifikator neće samo poboljšati pročišćavanje već djeluje i kao sigurnosni uređaj za slučaj da purifikator nije dobro podešen. • Efektivni kapacitet separatora teškog goriva mora odgovarati maksimalnoj potrošnji goriva uvećanoj za oko 18%. Time se osigurava pretakanje dijela pročišćenog goriva iz dnevnog tanka natrag u taložni tank. Separatori bi tijekom plovidbe neprestano trebali biti u pogonu. • Za održavanje konstantnog protoka kroz separatore, potrebno je ugraditi zasebnu pumpu koja omogućuje stabilan protok goriva. Prije separacije, gorivo se zagrijava na temperaturu 98 °C i održava u rasponu ± 2 °C jer su pri toj temperaturi optimalni uvjeti za pročišćavanje goriva. • Svi separatori (za gorivo i ulje za podmazivanje) smješteni su u zajedničkom prostoru koji se naziva “soba separatora” i koji je opremljen odgovarajućim priključcima te osigurava potrebne sigurnosne uvjete za manipulaciju gorivom i uljem za podmazivanje. • Kao dodatno unaprijeđenje pripreme teškoga goriva, može se ugraditi automatski fini filtar koji ima ulogu uređaja za nadzor rada separatora ili sigurnosnog uređaja za slučaj kvara separatora. • Nakon pročišćavanja u separatorima, gorivo se dovodi u dnevni tank te je spremno za dobavu prema glavnom motoru. Temperatura goriva u dnevnom tanku je oko 70 °C.

15. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Modul separatora goriva u prostoriji separatora

16. Sustav pripreme brodskog teškog goriva 3. faza: dobava goriva do motora Grijane cijevi za gorivo

17. Sustav pripreme brodskog teškog goriva 3. faza: dobava goriva do motora • Dobavna pumpa goriva (transfer pumpa) je zupčaste ili vijčane izvedbe. • Značajke dobavne pumpe goriva (transfer pumpe): • viskoznost goriva: - do 700 cSt pri 50 °C • radni tlak: - 4 – 5 bar • radna temperatura: - do 90 °C • kapacitet: - cca. 1,5 puta veći od potrošnje goriva pri MCR (Maximum Continuos Rating)

18. Sustav pripreme brodskog teškog goriva • Niskotlačne dobave pumpe preuzimaju teško gorivo iz dnevnog tank i tlače ga u zatvoreni visokotlačni cirkulacijski krug. • S namjerom da se spriječi isparavanje i najmanje količine vode (koja nakon pročišćavanja može zaostati u gorivu), najniži tlak u sustavu mora biti oko 1 bar iznad tlaka pri kojem bi voda mogla prijeći u paru. • "Tank za miješanje" služi za miješanje viška goriva zagrijanog na oko 145 C koje se vraća iz motora i hladnijeg goriva iz dnevnog tanka. • Cirkulacijske (visokotlačne ili booster) pumpe dobavljaju gorivo do pumpi za ubrizgavanje na samome motoru preko grijača, viskozimetra i filtra.

19. Sustav pripreme brodskog teškog goriva 3. faza: dobava goriva do motora • Cirkulacijska pumpa goriva (booster pumpa) je zupčaste ili vijčane izvedbe. • Značajke cirkulacijske pumpe goriva (booster pumpe): • viskoznost goriva: - do 700 cSt pri 50 °C • radni tlak: - 10 – 14 bar • radna temperatura: - do 150 °C • kapacitet: - cca. 2,5 do 3 puta veći od potrošnje goriva pri MCR (Maximum Continuos Rating)

20. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Modul dobave goriva glavnog pogonskog motora u prostoriji separatora

21. Sustav pripreme brodskog teškog goriva 3. faza: dobava goriva do motora • Viskozimetar, filter i grijač goriva

22. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Odgovarajuća viskoznost goriva vrlo je važna za pravilan rad glavnog i pomoćnih motora. Kako je postići i kako je održavati?

23. Sustav pripreme brodskog teškog goriva SUSTAV ZA KONTROLU VISKOZNOSTI Upravljačka jedinica Grijač goriva Viskozimetar Viskozimetar kontinuirano očitava viskoznost goriva koje se dobavlja motoru. Izmjerene vrijednosti se uspoređuju s podacima pohranjenima u upravljačkoj jedinici. Upravljačka jedinica daje signal grijaču, odnosno ventilu, da li je potrebno gorivu povisiti ili sniziti temperaturu, s ciljem održavanja potrebne viskoznosti goriva. Gorivo Ventil Vodena para

24. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Komponente sustava za kontrolu viskoznosti Upravljačka jedinica Viskozimetar Grijač goriva

25. Sustav pripreme brodskog teškog goriva PRIMJER: Proračun cjevovoda za pripremu brodskog teškog goriva za motor SULZER 6 RTA 48 T-B • Tehnički podaci motora SULZER 6 RTA 48 T-B: • Snaga: 7850 kW (10682,5 BHP) • Brzina vrtnje: 127 o/min • Specifična porošnja goriva: 169,6 g/kWh • Potrošnja goriva: 1331,36 kg/h = 31952,64 kg/dan ► Transport goriva iz skladišnog u taložni tank Kapacitet transfer pumpe ≈ 2,5 x potrošnja goriva pri MCR 2,5 x 1331,36 = 3328,4 kg/h gustoća izabranog teškog goriva ρ = 995 kg/m3 3328,4 : 995 = 3,345 m3/h Usvojena brzina strujanja teškog goriva kroz cjevovode je v = 0,6 m/s, pa slijedi promjer cjevovoda:

26. Sustav pripreme brodskog teškog goriva Usvojena je standardna cijevi DN 50. Potrošnja brodskog teškog goriva bit će uvećana za 18% prema preporuci proizvođača. Proizvođač motora daje preporuku za kapacitet separatora od 1600 l/h što približno odgovara izračunatom protoku goriva za ovaj dio cjevovoda. Potrebni promjer cjevovoda za dobiveni protok iznosi: Usvojena je standardna cijevi DN 35. ► Transport goriva iz dnevnog tanka do glavnog motora - PRORAČUNATI SAMOSTALNOI!

27. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva"

28. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva" Ispis dijela tehničkih podataka za motor SULZER 6 RTA 48T-B iz aplikacije WinGTD

29. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva" Ispis dijela tehničkih podataka za motor SULZER 6 RTA 48T-B iz aplikacije WinGTD

30. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva" Ispis dijela tehničkih podataka za motor SULZER 6 RTA 48T-B iz aplikacije WinGTD

31. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva"

32. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva"

33. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva"

34. Dodatni materijali za "Sustav pripreme brodskog teškog goriva"