System oczyszczania paliwa typu ALCAP.

Ze względu na fakt , że ropa naftowa jest przerabiana głównie z myślą o drogich benzynach i innych lekkich frakcjach przy zastosowaniu krakingu katalitycznego w wysokich temperaturach , pozostałości po destylacji są bardzo złej jakości . Są to zmodyfikowane przez działanie wysokiej temperatury ciężkie węglowodory o dużej liczbie łańcuchów wraz ze wszystkimi zanieczyszczeniami , które zawierał surowiec. Tak zwany gudrom charakteryzuje się bardzo dużą lepkością i gęstością. Z niego wytwarza się paliwa do napędu silników okrętowych poprzez dodanie niewielkiej ilości oleju napędowego w celu znacznego zmniejszenia lepkości. Aby spalić takie paliwo w sposób jak najbardziej ekonomiczny i bezpieczny dla silnika i przyrody należy je odpowiednio do tego przygotować. Starsze typy wirówek jak również stosowanie szeregowego oczyszczania paliwa w puryfikatorze i klaryfikatorze z wykorzystaniem starych modeli wirówek nie spełniają wymagań odnośnie jakości oczyszczania. Gęstość tego samego paliwa w różnych miejscach w zbiorniku jest inna chociażby ze względu na różną temperaturę i ilość zanieczyszczeń co powoduje , że przy wirowaniu puryfikatorem mamy niedokładnie ustawiony pierścień grawitacyjny skutkiem czego granica podziału cieczy przesuwa się i jakość oczyszczania się pogarsza. Gdy wirujemy paliwo o gęstości powyżej 991 kg/m³ w puryfikatorze uzyskanie i utrzymanie granicy podziału jest utrudnione lub wręcz niemożliwe ze względu na niewielką różnicę gęstości obu cieczy , natomiast oczyszczanie klaryfikatorem paliwa ciężkiego o dużej zawartości wody powoduje duże straty paliwa z powodu częstego usuwania zawartości bębna.

Odpowiedzią firmy Alfa-Laval na te problemy jest system oczyszczania paliwa ciężkiego ALCAP. Umożliwia on oczyszczanie paliw o gęstości powyżej 991 kg/m³ przy 15 ^oC. W trakcie badań ustalono , że wirówka wyposażona w ten system jest zdolna skutecznie oczyszczać paliwa do gęstości 1010 kg/m³ przy 15 ^oC z wody słodkiej i 1015 kg/m³ przy 15^o C z wody morskiej. Następną zaletą systemu jest to , że wirówka pozbawiona jest pierścienia grawitacyjnego co eliminuje konieczność regulacji instalacji oczyszczającej przy wahaniach gęstości , lepkości i prędkości przepływu paliwa.

Wadą jest natomiast niemożliwość stosowania do oczyszczania paliw lub olejów o gęstości poniżej 900 kg/m³.

System składa się z :

• wirówki typu FOPX , LOPX lub MMPX

• mikroprocesora typu MARST 1

• wykrywacza wody typu WT 100

• zaworu odwadniającego

• programu sterującego IPC/EPC

Wirówka FOPX nie jest tradycyjnym puryfikatorem ani klaryfikatorem , chociaż jej praca jest podobna do klaryfikatora.

Tarczę selekcyjną zastępuje pierścień kontrolujący natężenie przepływu. Zawarta w paliwie woda może być usuwana tak jak w klaryfikatorze poprzez otwarcie bębna razem z osadami , ale także przez zawór odwadniający sterowany procesorem.

Zasilanie wirówki paliwem odbywa się za pomocą osobnej pompy podającej , a odlot oczyszczonego paliwa i podanie do zbiornika rozchodowego odbywa się za pomocą specjalnej , nieruchomej pompy opróżniającej zamontowanej w górnej pokrywie separatora.

Wykrywacz wody , zamontowany na odlocie oczyszczonego paliwa z wirówki mierzy zmiany zawartości wody w wypływającym paliwie. Składa się on z dwóch koncentrycznych rur i skrzyni zamontowanej do kołnierza rury odlotowej. Rury odizolowane są jedna od drugiej i tworzą cylindryczny kondensator , przez który przepływa całość oczyszczonego paliwa. Zasada pomiaru wykrywacza opiera się na pomiarze zmian reaktancji pojemnościowej. Różnica między stałą dielektryczną wody i paliwa jest bardzo duża ponieważ stała dla wody wynosi 80 , a dla paliwa 2 - 4. Zmiana tej różnicy jest zamieniana na wartość prądową i przekazywana jako sygnał do mikroprocesora.

Mikroprocesor MARST 1 interpoluje sygnały otrzymane od wykrywacza wody i kontroluje wydalanie odseparowanej wody z bębna wirówki. Mikroprocesor kontroluje także co 6 sekund działanie wykrywacza wody.

Rolę odwadniacza spełnia elektromagnetyczny zawór zaprojektowany specjalnie dla cieczy o wysokiej lepkości ponieważ istnieje możliwość występowania zemulgowanego paliwa. Zawór odwadniający jest normalnie zamknięty , a jego otwarciem steruje mikroprocesor.

Oczyszczane paliwo jest dostarczane do wirówki nawet w chwili odstrzału a czyste paliwo wypływa przez odlot dlatego , że przed odstrzałem do bębna dostarczana jest woda , która przesuwa granicę podziału bardzo blisko osi wirówki.. W chwili otwarcia bębna woda i zanieczyszczenia osiadłe na obrzeżu są wyrzucane z niewielką ilością paliwa następnie bęben się zamyka i wypełnia paliwem. W chwili gdy zbierająca się woda z oczyszczanego paliwa osiągnie pakiet talerzy istnieje możliwość przedostawania się jej do odlotu paliwa oczyszczonego co wykrywa czujnik zawartości wody i przekazuje do mikroprocesora. Gdy zawartość wody w paliwie na odlocie przekracza dopuszczalną granicę około 0,2 % mikroprocesor zainicjuje proces usuwania wody w ten sposób , że otwiera zawór odwadniający ale tylko w przypadku gdy od ostatniego odstrzelenia nie upłynęło 15 minut , natomiast gdy od ostatniego odstrzelenia minęło ponad 15 minut , to woda jest usuwana razem z osadami poprzez otwarcie bębna. Sposób usuwania wody zależy od szybkości wypełniania się nią wnętrza bębna , czyli zawartości wody w oczyszczanym paliwie a także od stopnia zanieczyszczenia wnętrza bębna i talerzy silnie przyklejonymi osadami , które nie są usuwane w czasie odstrzału.

Jest to częsty sposób określenia przez obsługujących , kiedy należy ręcznie oczyścić i dokonać przeglądu bębna wirówki.

Firma ALFA-LAVAL zaleca aby maksymalna lepkość oczyszczanego paliwa wynosiła 700 cSt przy 50 ^o C a gęstość 1010 kg/m ³ przy 15 ^o C , gdyż do tych wartości gwarantowana jest wysoka jakość oczyszczania. System ALCAP ma dodatkowe zalety w postaci prostszej obsługi i większej niezawodności pracy.

---