מפרידים צנטריפוגליים ומסננים : הנושא
כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית1985-2009 , הנושא :מפרידים צנטריפוגליים ומסננים )א( תאר את המבנה של מפריד שמן ) (separatorוהסבר את עיקרון פעולתו) .ב( מה ההבדל בין תפקידו באנייה של מפריד שמן מסוג purifierלבין תפקידו של מפריד שמן מסוג ?clarifier ]קיץ [2002 ראו תשובה לשאלה מקיץ .1999 שרטט חתך העובר דרך התוף של אחד מהמתקנים הבאים) :א( מטהר צנטריפוגלי );(purifier )ב( מבהיר צנטריפוגלי ) .(clarifierהסבר את אופן פעולתו ואת אופן התנעתו של המתקן] .קיץ [1999 א. מטהר צנטריפוגלי מטהר משמש להפרדת מים מדלקים או משמנים .הוא מורכב מתוף בעל ציר פנימי חלול ,עליו מושחלות כמה דיסקאות ההפרדה .הדיסקאות נחות אחת על גבי השניה ,כשהרווח ביניהן הוא .0.5-0.6 mmמנוע חשמלי מסובב באמצעות תמסורת גג"ש את התוף והדיסקאות במהירות 7000-9000סל"ד .שתי משאבות גג"ש ,אחת לאספקת דלק מלוכלך והשניה להוצאת הדלק הנקי מונעות גם הן על ידי תמסורת גלגלי השיניים .תוף המפריד מצויד בכניסה אחת ובשתי יציאות .הדיסקה התחתונה ודיסקאות ההפרדה מצוידות בחורים היקפיים ,דרכם זורם הדלק המלוכלך מעלה. דלק מלוכלך דיסקת סכר דלק נקי מים גבול קיר המים שרטוט סכמתי של מטהר צנטריפוגלי לפני אספקת הדלק המלוכלך ממלאים את התוף במים ,עד אשר הם יוצאים מפתח יציאת המים .כתוצאה מסיבוב התוף ,נזרקים המים לצדדים ויוצרים קיר טבעתי ,ששוליו הפנימיים נמצאים בין שולי דיסקאות ההפרדה לבין שולי דיסקת הסניקה .כעת מנתקים את אספקת המים ופותחים את שסתום אספקת הדלק המלוכלך .הדלק המלוכלך מוזרם אל תחתית התוף, פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /מפרידים ומסננים )(1985-2009 עמוד 1מתוך 6 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית עובר דרך החורים בדיסקאות וממלא את כל תעלות ההפרדה ביניהן .בתעלות ההפרדה נזרקות טיפות המים שבדלק ומצטרפות אל קיר המים האוטם .הדלק הנקי זורם אל פתח היציאה ונשאב החוצה על ידי משאבה אחרת אל מכל הדלק הנקי .טיפות מים שהופרדו והצטרפו לקיר המים גורמות לדחיקת כמות זהה של מים מן הקיר אל פתח היציאה )דיסקת הסכר( .קיר המים מונע תוך כדי עבודת המפריד מעבר של דלק נקי אל פתח יציאת המים, ומעבר של מים אל הדלק הנקי .עוביו של קיר המים נקבע על ידי הקוטר הפנימי של דיסקת הסכר ,המחושב מראש. ב. מבהיר צנטריפוגלי מבהיר משמש להפרדת מוצקים מנוזל )דלק או שמן( .זהו תוף מסתובב בעל ציר מרכזי פנימי חלול ,עליו מושחלות כמה עשרות דיסקאות קוניות .הדיסקאות נחות זו על גבי זו כשהרווח ביניהן הוא .0.5-0.6 mmמנוע חשמלי מסובב באמצעות תמסורת גג"ש את התוף והדיסקאות במהירות 7000-9000סל"ד. הדלק המלוכלך מוזרם באמצעות משאבת אספקה אל מרכז התוף וממלא את תעלות ההפרדה בין הדיסקאות .תוך כדי סיבוב התוף והדיסקאות פועל כוח צנטריפוגלי על הדלק המלוכלך .החלקיקים המוצקים ,שמסתם גדולה משל הדלק ,נזרקים אל דפנות התוף ונדבקים אליהם .הדלק הנקי זורם אל מרכז התוף ,יוצא דרך דיסקת סניקה בעלת צוואר ארוך ,ונשאב על ידי משאבה אחרת אל מכל הדלק הנקי. כניסת דלק מלוכלך b יציאת דלק נקי זרם a כוח צנטריפוגלי דיסקה דיסקה תנועת חלקיק לכלוך בודד בין הדיסקאות שרטוט סכמתי של מבהיר הפרדת המוצקים מן הדלק נעשית ברווחים שבין הדיסקאות .על כל חלקיק לכלוך פועלים שלושה כוחות :הכוח הצנטריפוגלי ,המושך אותו מהמרכז החוצה; הכוח הנובע ממהירות הזרימה ,הדוחף אותו לכיוון מרכז התוף; וכוח הכובד )הזניח( ,המושך אותו למטה .השקול של שני הכוחות העיקריים הוא הקובע את מסלול החלקיק המופרד ,כך שהחלקיק נע מנקודה a לנקודה ,bעד שהוא פוגע בתקרת הדיסקה .מאחר שמהירות הזרימה במקום זה היא מינימלית או אפסית ,גובר הכוח הצנטריפוגלי ,והחלקיק נע החוצה מתחת לתקרת הדיסקה ונצמד לשולי התוף .זאת ועוד ,חלקיקים קטנים הנצמדים לתקרת הדיסקה "נדבקים" אחד לשני ,מסתם גדלה ועקב כך גם הכוח הצנטריפוגלי הפועל עליהם גדול יותר. פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /מפרידים ומסננים )(1985-2009 עמוד 2מתוך 6 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית ציין מה הן התקלות במקרים הבאים והסבר איך ניתן להתגבר עליהן) :א( דפיקות במשאבת בוכנה; )ב( ספיקה מועטה במשאבה צנטריפוגלית )התקלה אינה במערכת(; )ג( במדחס דו- דרגתי בעל בוכנה אחת נפתח שסתום הבטיחות של הדרגה הראשונה; )ד( בספרטור צנטריפוגלי יוצא דלק יחד עם המים בפתח יציאת המים] .קיץ [1998 ד. כאשר דלק יוצא יחד עם המים במפריד צנטריפוגלי ,סיבות אפשריות הן: (1קיר המים אינו אוטם כתוצאה ממילוי מהיר מדי בזמן התנעת המפריד או כתוצאה מכמות מים בלתי מספקת .המים יכולים להתמעט גם תוך כדי פעולת המפריד עקב התאדות. (2דיסקת הסכר גדולה מדי ביחס לצפיפות הדלק .ככל שהצפיפות גדולה יותר נדרשת דיסקה קטנה יותר ולהיפך. (3טמפרטורת הדלק נמוכה מדי ,וכתוצאה מכך השתנתה צפיפות הדלק .ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר – הצפיפות גדלה ולכן נדרשת דיסקה קטנה יותר ולהיפך. הסבר ,בעזרת שרטוט חתך ,את מבנהו של מסנן שמן ,שניתן להפעילו ידנית לצורך ניקוי תוך כדי פעולת המסנן] .קיץ [1997 שרטוט סכמתי של מסנן דיסקאות בעל ניקוי עצמי ידית לסיבוב סט הדיסקאות דיסקה להב ניקוי דיסקה להב ניקוי פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /מפרידים ומסננים )(1985-2009 עמוד 3מתוך 6 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית מסנן ניקוי עצמי מורכב מסט דיסקאות פלדה ,המונחות אחת על גבי השניה ,כשבין כל שתי דיסקאות טבעות מרווח דקות .גודל המרווח בין הדיסקאות מותאם לדרישות הסינון .השמן המלוכלך זורם דרך המרווחים בין הדיסקאות מבחוץ פנימה .בין כל שתי דיסקאות מורכב להב ניקוי נייח .כדי לנקות את הלכלוך המצטבר על השטח החיצוני של הדיסקאות ,מסובבים את כל הדיסקאות יחד ,להבי הניקוי מגרדים את הלכלוך ביניהן הוא שוקע לתחתית המסנן ומנוקז דרך פקק. הסבר ,בעזרת שרטוט ,את מבנהו של אחד האבזרים הבאים) :א( מסנן לניקוי עצמי; )ב( מפריד מי שיפוליים; )ג( מד לחץ; )ד( שסתום הצערה[1992] . א. ראה תשובה לשאלה מקיץ .1997 הסבר בעזרת שרטוט את המבנה ואת הפעולה של) :א( מסנן שמן לניקוי עצמי )ב( מסנן מים בקו יניקה של משאבת שיפוליים] .קיץ [1990 א. ראו תשובה לשאלה מקיץ .1997 ב. מסנן מים בקו יניקה של משאבת שיפוליים ) (bilge suction strainerבנוי מתיבת יצקת ברזל ומכסה מאותו חומר .בתוך התיבה פלטה מחוררת עשויה פלדה פחמנית פשוטה ,המשמשת כאלמנט הסינון .קוטר החורים בפלטה כ 8 -מ"מ .המכסה עשוי אף הוא יצקת פלדה ,ומהודק באמצעות בורג מרכזי ושני בורגי קיבוע צדדיים .כניסת המים מהצד התחתון של המסנן. פלטה מחוררת שרטוט סכמתי בחתך של מסנן יניקת שיפוליים הסבר ,בעזרת שרטוט ,את מבנהו של אחד האביזרים הבאים ואת פעולתו) :א( מסנן לניקוי עצמי) ,ב( מפריד מי שיפוליים) ,ג( מד לחץ) ,ד( שסתום הצערה] .קיץ [1989 א. ראו תשובה לשאלה מקיץ .1997 פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /מפרידים ומסננים )(1985-2009 עמוד 4מתוך 6 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית ציין בעזרת מתווים מרב התקלות בעבודת מפרידים ) (separatorsשל דלק ושמן ,שיכולות לגרום להפרדה לא טובה ו/או לגלישה ) .(overflowהתייחס גם למקרים בהם משנים את סוג הנוזל המופרד] .קיץ [1986 דלק מלוכלך דלק נקי מים בדלק דלק במים מיקום שגוי של קיר המים במטהר משמאל :דיסקת סכר גדולה מדי מימין :דיסקת סכר קטנה מדי מים נקיים מיקום נכון של קיר המים במטהר בין שולי הדיסקה העליונה לשולי דיסקת הסניקה הדלק הנסנק מן המטהר מכיל מים: א .דיסקת הסכר קטנה מדי ביחס לצפיפות הדלק .ככל שהצפיפות קטנה יותר נדרשת דיסקה גדולה יותר ולהיפך. ב .טמפרטורת הדלק גבוהה מדי ,וכתוצאה מכך השתנתה צפיפות הדלק .ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר – הצפיפות קטנה ולכן נדרשת דיסקה גדולה יותר ולהפך. ג. שסתום סניקת המים מן המפריד סגור. ד. ספיקת המפריד גדולה מדי. המים הנסנקים מן המטהר מכילים דלק: א .קיר המים אינו אוטם כתוצאה ממילוי מהיר מדי בזמן התנעת המפריד או כתוצאה מכמות מים בלתי מספקת .מים יכולים להתמעט גם תוך כדי פעולת המפריד. ב .דיסקת הסכר גדולה מדי ביחס לצפיפות הדלק .ככל שהצפיפות גדולה יותר נדרשת דיסקה קטנה יותר ולהיפך. ג. טמפרטורת הדלק נמוכה מדי ,וכתוצאה מכך השתנתה צפיפות הדלק .ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר – הצפיפות גדלה ולכן נדרשת דיסקה קטנה יותר ולהפך. ד. ספיקת המפריד גדולה מדי. ה .שסתום סניקת הדלק מן המפריד סגור. המטהר אינו מפריד את המים מן הדלק: א .למפריד הורכבה בטעות דיסקה תחתונה עיוורת. ב .התוף מלא משקעי לכלוך. ג. שסתום סניקת המים מן המפריד סגור. פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /מפרידים ומסננים )(1985-2009 עמוד 5מתוך 6 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית ההפרדה של המשקעים במבהיר אינה טובה: א .טמפרטורת הדלק אינה מתאימה. ב .תוף המפריד מלא משקעים. ג. הספיקה גבוהה מדי. ד. למפריד הורכבו בטעות חלקי מטהר במקום חלקי מפריד. פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /מפרידים ומסננים )(1985-2009 עמוד 6מתוך 6
© Copyright 2024