Centrifugalni separator - idealno filtriranje dizel goriva

[Dule]

Dizel gorivo na brodu je tečnost za čiju čistoću se najviše brinemo a centrifugalni separatori su idealni za ovu namenu. Pored toga što je gorivo, dizel je i lubrikant. Ako ne poseduje visok nivo podmazivanja dizel motori kakve mi danas poznajemo jednostavno ne bi postojali. Komponente kroz koje dizel gorivo prolazi dok ne stigne u komoru za sagorevanje (pumpe visokog pritiska, common-rail pumpe i dizne) zahtevaju podmazivanje i to isključivo radi gorivo. Ako je gorivo zagadjeno abrazivnim ostacima ili vodom habanje ovih komponenti će biti ubrzano a poznato je da je tolerancija delova od kojih su sastavljene veoma mala, često je u desetinama hiljaditih milimetra.
 
 
Kada je u pitanju prečišćavanje dizel goriva, pre nego što bude spaljeno u motoru, klasičan pristup je filtriranje kroz razne oblike celuloznih ili sintetičkih filtera kao i separatora vode gravitacionog tipa.
Ovaj koncept postoji već više od pola veka i uz pomoć nauke je toliko napredovao da mnogi proizvodjači tvrde da njihovi proizvodi prečišćavaju gorivo izdvajajući 99% nepoželjnih primesa, pa čak i više. Ako se pitate da li su u pravu odgovor je ... da. Naročito kada je primarna filtracija u pitanju. Zamenjivi ulošci u kombinaciji sa separatorom vode odlično obavljaju posao i otklanjaju veće čestice i kapljice vode. Svi rade na istom proncipu i samo se po obliku razlikuju od proizvodjača do proizvodjača.
Mana ovih filtera je to što nisu samoodrživi. Moramo ih pregledati, održavati i povremeno rasklopiti i detaljno očistiti. Naročito ako su izloženi pojačanoj kontaminaciji. Ako budu izloženi povećanoj količini vode, parafina ili bioloških naslaga oni će odraditi svoj posao i sprečiti ih da prodju do motora i vitalnih delova pumpi. Ali zaustaviće i protok goriva. To će izazvati „čudno“ ponašanje motora ili čak i prestanak rada. Tada nemojmo optuživati filter da ne valja. Da se previše često začepljuje, kako su neki vlasnici brodova spremni da kažu... oni samo rade svoj posao i treba im zahvaliti zbog toga.
Da bi se izbeglo začepljenje primarnih i sekundarnih filtera treba voditi računa o čistoći goriva koje se sipa kao i održavati rezervoare čistim. Tako će se minimizirati problemi vezani za prljavo gorivo i smanjiti rashodi oko česte zamene filtera.
Onaj ko želi bolji sistem filtracije od klasičnog sa uloškom i gravitacionim separatorom napravljeni su i centrifugalni filteri i separatori vode koji će svoju primenu naći i kod brodova za rekreaciju.

[Dule]

Centrifuge i kako one rade


Šta kaljužne pumpe, mašine za pranje i film Odiseja u svemiru 2001 imaju zajedničko? Odgovor je da svi koriste centrifugu na neki način. Generalno - centrifuga je motorom pogonjen uredjaj  koji silu primenjuje upravno na centralnu osu oko koje se vrti.
Usled sile gravitacije voda će se izdvojiti iz dizel goriva i u gravitacionom separatoru. Ali za to je potrebno vreme i neće se odvojiti baš sva voda. Centrifugalni filteri silu gravitacije pojačavaju i do 6000 puta pa odvajanje vode i najsitnijih čestica iz goriva je skoro 100%. Proizvodjači garantuju izdvajanje čestica i do 0.5 mikrona veličine. Mnogi uredjaji izdvojenu vodu odstranjuju iz uredjaja automatski bez potrebe da se to radi ručno.
Najveći proizvodjač centrifugalnih separatora je Alfa Laval. U njihovim separatorima se koriste tampon ploče ili diskovi koji dodatno povećavaju efikasnost uklanjanja čestica i vode iz goriva. Ove diskove je izumeo Clemens i nazvao ih Alfa diskovi a njegov patent je otkupio Laval 1889. godine. 
Prosečni centrifugalni separator  koji se koristi na brodovima srednje veličine je otprilike veličine malog klima kompresora. Sposoban je da filtrira izmedju 450 i 600 litara goriva na sat. Najpopularniji model proizveden u Alfa Laval, MIB 303, troši izmedju 450 i 700 wati DC struje. Kao i većina centrifugalnih separatora to je „hands-off“ uredjaj. Posle puštanja u rad nije potrebna kontrola niti čišćenje. Voda iz goriva se odvodi automatski a prljavština se taloži u posebnoj posudi koju treba očititi kada se napuni. Do začepljenja ne može da dodje čak ni kod ekstremno zaprljanog goriva.

Danas mnogi obični primarni filteri goriva koriste sistem koji nazivaju „Ciklon“, „Turbina“ i/ili „Centrifuga“ koji su dizajnirani da izdvajaju krupne čestice i kapljice vode. Mnogi će se onda zapitati... „zašto da koristim centrifugalni separator kada moji primarni filteri imaju centrifugu?“ Uostalom, on košta mnogo više.

 Treba naglasiti da  centrifuge u mnogim primarnim filterima, uključujući one poznatih firmi kao što je Racor, Separ, Baldvin ... nisu trik. Kako se i navodi oni su efikasni za odvajanje krupnih čestica i kapljica vode. Brzina kojom se kreće i okreće gorivo kroz te pasivne centrifuge samo malo pojačava G silu i nije u stanju da izdvoji sitne čestice i molekule vode, naročito ne prljavštinu ako je ona jednocifrene mikronske veličine. Tako.. uprkos činjenici da je rač o „centrifugi“ koja se koristi u jednom od koraka koje ovi filteri koriste za izdvajanje vode i nečistoće ne postoji nikakva sličnost izmedju ovog procesa i procesa koji se dešava u centrifuganom separatoru.

[Dule]

Malo istorije


Izmumitelj modernog centrifugalnog odvajača je švedski hemičar i inženjer Karl Gustav de Laval. On je ostvareni pronalazač. Radio je sa parnim turbinama, izmedju ostalog, i konstruktor je posebne mlaznice koja je ubrzala parnu turbinu. Ovaj „de Laval dizajn“ se i danas korosti u raketnim mlaznicama i reduktorima. Problem koji se javljao kod parnih turbina je bio prodor pare u ulje turbine, samim tim se u ulju pojavljivala voda. On je tada bio prinudjen da se posveti pronalaženju jeftinog i pouzdanog sistema za uklanjanje vode i drugih nečistoća iz ulja. Tako je nastao centrifugalni separator koji je kasnije poboljšavan i napravljen i za druge namene. Kao što je izdvajanje prljavštine i vode iz goriva za dizel motore.


Jedna zanimljivost... njegov rad na turbinama i smanjenju zupčanika imao je uticaj i na pomorski svet pa je po tom sistemu napravljena prva parna turbina za brodove i ugradjena u brod Turbinia. Taj brod (1874. godine je proglašen za najbrži brod na planeti) i danas se može videti u Discoveri muzeju u Velikoj Britaniji.
1878. de Laval konstruiše prvi kontinuirani centrifugalni separator za izdvajanje mlečne masti (prethodni separatori nisu mogli da rade u kontinuitetu). To je postao izuzetno uspešan proizvod i zajedno sa vakum mašinom za mužu proizvode se po licencama u celom svetu. Pored industrije mleka ovaj separator uspešno koriste i preradjivači ribljeg ulja od 1882. godine.

[Dule]

Praktična primena


Zbog njihovog „aktivnog“ dizajna centrifugalni separatori nisu pogodni za ulogu u primarnoj filtraciji goriva. Medjitim kao sistemi za prečišćavanje goriva u rezervoaru su idealni pa ih ima dosta ugradjenih u rekarativnim kočama koje se koriste za duga putovanja. Njihove prednosti su mnoge. Kao što je već pomenuto, ne zahtevaju promenu zamenljivih elemenata, imaju malo pokretnih delova, a redovan servis se sastoji od povremenih zamena O ring prstenova. Za modele koji nisu samočisteći povremeno treba očistiti posudu sa izdvojenom nečistoćom. Pored toga njihova sposobnost da uklone i najsitnije čestice nečistoće kao i molekule vode iz goriva je nesporna. Mogu se koristiti čak i za uklanjanje čadji iz ulja u motoru.

Centrifugalni separator nije mnogo veći od ostalih sistema za prečišćavanje goriva. Potrošnja struje je razumna. MIB 303 troši samo 5,8A. Vek trajanja im je preko 50 godina u neprekidnom radu na prekookeanskim brodovima.

Mana im je cena, naravno.
Da li vredi uložiti u njega?
To zavisi od vaših potreba. Ako imate posebno velike rezervoare za gorivo, ako putujete tamo gde niste sigurni u čistoću goriva ili ako jednostavno, želite savršeno čisto gorivo za svoje motore onda vredi razmisliti o kupovini.