Топливный фильтр-водоотделитель — это фильтр, удаляющий воду из дизельного топлива до его поступления в топливоподкачивающий насос и систему впрыска за счет силы тяжести, коалесцирующего или водоотталкивающего фильтрующего материала и отстойника со сливным клапаном. На дизельных двигателях, генераторных установках и судах его следует проверять ежедневно или перед каждым запуском и сливать воду, когда она видна или срабатывает датчик воды в топливе, а фильтрующий элемент заменять с интервалом, установленным изготовителем двигателя, либо при повышении сопротивления потоку.
Основные выводы
- Вода снижает смазывающую способность дизельного топлива, вызывает износ форсунок и насосов высокого давления, коррозию и рост микроорганизмов на границе топлива и воды.
- Водоотделители используют гравитационное отстаивание, коалесцирующие материалы и водоотталкивающие барьеры; они задерживают свободную и большую часть эмульгированной воды, но не воду, растворенную в топливе.
- Большинство дизельных систем имеют первичный водоотделитель на стороне всасывания, часто с тонкостью фильтрации около 10–30 микрон, перед более тонким вторичным фильтром, часто около 2–10 микрон.
- Сливайте воду из отстойника всякий раз, когда она видна, после заправки из сомнительных источников, а также в рамках ежедневных или предпусковых проверок на судах и генераторных установках.
- Согласно рекомендациям ABYC, фильтры в машинном отделении судна должны проходить испытание огнем продолжительностью 2.5 минуты, поэтому для прозрачных пластиковых отстойников обычно требуется металлический теплозащитный экран.
Как работает топливный фильтр-водоотделитель?
Он работает поэтапно: замедляет поток топлива, позволяет более тяжелой воде отделиться, затем заставляет оставшиеся мелкие капли объединяться в более крупные, которые опускаются в отстойник. Вода плотнее дизельного топлива, поэтому, когда капли становятся достаточно крупными, они оседают под действием силы тяжести.
Типичный навинчиваемый или картриджный водоотделитель выполняет это в четыре этапа:
- Вход и предварительное отделение. Поступающее топливо часто закручивается турбиной или дефлектором, благодаря чему крупные капли воды и тяжелые загрязнения отбрасываются и оседают.
- Коалесценция. Фильтрующий материал заставляет мельчайшие капли сталкиваться и сливаться — этот процесс называется коалесценцией — до тех пор, пока они не станут достаточно крупными для отделения.
- Водоотталкивающий барьер. Гидрофобный слой, часто со специальной обработкой или силиконовым покрытием, пропускает топливо, но задерживает капли воды, которые стекают в отстойник.
- Сбор и слив. Вода и осадок собираются в прозрачном или металлическом отстойнике внизу, оснащенном сливным клапаном и, на многих двигателях, датчиком воды в топливе (WIF), который включает предупреждение на приборной панели.
Затем очищенное топливо поступает в топливоподкачивающий насос или непосредственно во вторичный фильтр, в зависимости от схемы системы.
Почему вода в дизельном топливе так вредна?
Вода в дизельном топливе повреждает самые дорогие узлы современного двигателя. Насосы высокого давления и форсунки common-rail работают при давлении, которое может превышать 2000 bar, и смазываются топливом; вода разрушает эту смазочную пленку и ускоряет износ распылителей форсунок и плунжеров насоса.
Вода также вызывает:
- Коррозию баков, топливопроводов, внутренних деталей насосов и компонентов форсунок.
- Рост микроорганизмов, часто называемый микробным заражением дизельного топлива, на границе топлива и воды с образованием шлама, засоряющего фильтры.
- Образование кристаллов льда в холодную погоду, которые закупоривают фильтры.
- Неустойчивую работу и потерю мощности, если порция воды попадает в форсунки.
Вода попадает в топливо из-за конденсации в частично заполненных баках, загрязненных поставок, поврежденных заливных крышек и вентиляционных отверстий, а на судах — через палубные заливные горловины и с дождевой водой. Топливо в баках резервных генераторных установок особенно уязвимо, поскольку хранится месяцами.
Свободная, эмульгированная и растворенная вода: что может удалить водоотделитель?
Вода в разных формах ведет себя по-разному, и водоотделители по-разному справляются с каждой из них.
| Форма воды | Как выглядит | Удаляется водоотделителем? | Примечания |
|---|---|---|---|
| Свободная вода | Видимый слой или оседающие капли | Да, легко | Сливать из отстойных зон баков и отстойников водоотделителей |
| Эмульгированная вода | Мелкие капли во взвеси в топливе, часто придающие ему мутность | Большей частью, при качественном коалесцирующем материале | Сложнее при некоторых присадках и смесях с биодизелем |
| Растворенная вода | Невидима, находится в растворе | Нет | Выделяется из раствора при охлаждении топлива |
Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы и смеси с биодизелем склонны образовывать более устойчивые эмульсии, что затрудняет коалесценцию. Лабораторные характеристики измеряют такими методами, как ISO 16332, который оценивает эффективность отделения воды топливными фильтрами дизельных двигателей, поэтому уточняйте у поставщиков, на каком испытании основаны их показатели эффективности.
Первичный и вторичный фильтры: где устанавливают водоотделитель?
Водоотделитель обычно служит первичным фильтром и устанавливается между баком и топливоподкачивающим насосом на стороне всасывания, а более тонкий вторичный фильтр — на напорной стороне перед насосом впрыска. Первичный фильтр защищает топливоподкачивающий насос и удаляет воду и крупные загрязнения; вторичный защищает систему впрыска от мелких частиц.
Типичные схемы:
- Первичный топливный фильтр с водоотделителем: часто с тонкостью фильтрации около 10–30 микрон, отстойником и сливом.
- Вторичный фильтр или фильтр окончательной очистки: часто с тонкостью фильтрации около 2–10 микрон, иногда с дополнительным отделением воды на двигателях common-rail.
- Сдвоенные или переключаемые первичные фильтры на коммерческих судах и генераторных установках непрерывного действия позволяют обслуживать одну секцию во время работы двигателя.
Показатели тонкости фильтрации в микронах у разных производителей не унифицированы, поэтому ориентируйтесь на требования изготовителя двигателя, а не только на число. Для судовых установок см. наш график технического обслуживания судового дизельного двигателя.
Когда следует сливать воду из топливного фильтра-водоотделителя?
Сливайте воду всякий раз, когда она видна в отстойнике или включается предупреждение о воде в топливе. При обычной эксплуатации операторы дизельных катеров, рабочих судов и генераторных установок обычно проверяют отстойник ежедневно или перед каждым запуском, а на грузовиках и технике — при каждом обслуживании либо согласно руководству по эксплуатации.
Практический порядок слива:
- Остановите двигатель или отключите фильтр от контура, если установлен сдвоенный фильтр.
- Поставьте емкость под слив и откройте воздушный клапан, если он предусмотрен, чтобы впустить воздух.
- Откройте слив до появления чистого топлива без воды и шлама.
- Закройте слив и воздушный клапан, прокачайте систему, если в нее попал воздух, и проверьте герметичность после запуска.
- Утилизируйте смесь воды и топлива как нефтесодержащие отходы.
Сливайте воду чаще после заправки у незнакомого поставщика, после штормовой погоды в море и во влажном климате. Если вода появляется постоянно, найдите источник: отстойная зона бака, уплотнение заливной крышки, вентиляционное отверстие или загрязненный резервуар хранения топлива.
Как удалить воду из дизельного топлива в баке?
Слив из водоотделителя устраняет симптом; источником обычно является бак. Удалите воду через слив отстойной зоны бака, если он предусмотрен, или откачайте ее из самой нижней точки всасывающей трубкой. Для крупных баков на судах и резервных генераторных установках система циркуляционной очистки топлива пропускает топливо через фильтры и водоотделители, удаляя воду и шлам.
При наличии микробного заражения обычно рекомендуют обработку биоцидом с последующей заменой фильтров, а сильно загрязненные баки необходимо очищать. Поддержание баков заполненными снижает образование конденсата.
Как подобрать топливный фильтр-водоотделитель для судна или генераторной установки?
Подбирайте водоотделитель по максимальному потоку топлива через двигатель, а не по количеству сжигаемого топлива. Многие дизели забирают значительно больше топлива, чем сжигают, возвращая избыток в бак для охлаждения, поэтому фильтр должен пропускать поток подающего насоса при заданном сопротивлении. Водоотделитель недостаточной пропускной способности рано засоряется, увеличивает сопротивление на всасывании и вызывает нехватку топлива при полной нагрузке двигателя.
Проверьте следующие параметры:
- Номинальная пропускная способность не ниже максимального потока подачи топлива, указанного в техническом паспорте двигателя.
- Тонкость фильтрации в микронах соответствует требованиям изготовителя двигателя к первичному фильтру.
- Тип отстойника, слив, порт для датчика WIF и дополнительный подогреватель топлива для холодного климата.
- Для судовых машинных отделений — фильтр, соответствующий требованиям к огнестойкости, на которые ссылается ABYC, например с полностью металлическим отстойником или пластиковым отстойником с одобренным теплозащитным экраном.
- Доступность для обслуживания, позволяющая осматривать отстойник и сливать воду без демонтажа других деталей.
Для подвесных моторов и бензиновых судовых систем действуют другие правила и применяются другие типы фильтров; см. наше руководство по топливной системе подвесного мотора.
Покупка сменных элементов водоотделителя
Операторы парков техники и судов обычно хранят фильтрующие элементы по каталожным номерам и проверяют аналоги перед покупкой. Навинчиваемые топливные фильтры-водоотделители для распространенных семейств дизелей доступны на складе под несколькими широко используемыми номерами, а проект поставки деталей двигателей для судов обеспечения морских платформ показывает, как фильтры поставлялись вместе с другими расходными материалами для двигателей. См. также детали двигателей и наше руководство по замене топливного фильтра дизельного двигателя.
MARS поставляет фильтры и детали двигателей на условиях FOB или CIF Shanghai с оперативной отправкой складских позиций. Чтобы подтвердить аналог или заказ для парка техники, отправьте каталожные номера деталей.
Часто задаваемые вопросы
Как часто следует менять топливный фильтр-водоотделитель?
Заменяйте элемент с интервалом, установленным изготовителем двигателя, который для многих дизелей совпадает с каждой заменой масла или составляет 250–500 часов, либо раньше, если сопротивление потоку повышается или отстойник заполняется шламом. Всегда заменяйте его после значительного загрязнения водой или микроорганизмами.
Что произойдет, если не сливать воду из отстойника водоотделителя?
Когда отстойник заполнится, вода пойдет дальше в топливоподкачивающий насос, вторичный фильтр и систему впрыска. Это может вызвать неустойчивую работу, остановку двигателя и дорогостоящие повреждения форсунок или насоса.
Водоотделитель — это то же самое, что топливный фильтр?
Это разновидность топливного фильтра, предназначенная для удаления воды и частиц. В большинстве дизельных двигателей он служит первичным фильтром, за которым установлен более тонкий вторичный фильтр.
Чем топливный фильтр-водоотделитель отличается от сепаратора нефтесодержащих вод?
Топливный водоотделитель удаляет воду из топлива до его поступления в двигатель. Сепаратор нефтесодержащих вод очищает нефтесодержащие льяльные или сточные воды, чтобы сбрасываемая вода соответствовала экологическим ограничениям; на судах его применение регулируется Приложением I к MARPOL.
Связан ли с этим влагоотделитель пневмолинии?
Нет. Влагоотделитель воздушной линии или пневмосистемы удаляет конденсированную влагу из систем сжатого воздуха и не имеет отношения к топливу двигателя.
