Условия модернизации

Необходимость усовершенствования системы маслопитания (СМП) гидростатических опор БТА, из-за конструктивных недостатков, возникла с самых первых дней эксплуатации телескопа. К недостаткам конструкции СМП можно отнести:

• невозможность нормально работать в реальном диапазоне температур атмосферы горной местности;
• СМП являлась мощным источником тепла, порядка 10квт., выделяющегося в подкупольном пространстве БТА. Температура масла достигала $40^{\circ}$C, а объем перекачиваемого масла - 1л/сек по каждой оси телескопа;
• агрегаты маслопитания оси Z расположены на опорно-поворотной части (ОПЧ) телескопа, что не позволяет отвести тепло и создает дополнительные вибрации на телескопе;
• резкий скачек давления в момент включения СМП создавал гидравлический удар, который нарушал юстировку светоприемной аппаратуры.

Письмом от 29.11.77г., за подписью главного конструктора БТА Ионисиани Б.К., была рекомендована сезонная смена масла. В начале 80-х годов был составлен план устранения указанных недостатков. В данный момент часть этого плана реализована. Конкретно выполнены следующие работы:

• по конструктивному решению на гидростатические опоры оси А работали два насоса одновременно, а температура масла превышала $40^{\circ}$C. В августе 1982 года в системе маслопитания оси А, за счет развязки гидроузлов и регулировки дросселей, в работе оставлены по одному насосу;
• осуществлено раздельное хранение зимнего и летнего масел в двух разных баках в помещении маслостанции, что позволило оперативно производить переключение с зимнего на летнее масло и обратно без освобождения баков;
• в 1996 году агрегаты системы маслопитания оси Z перенесены с опорно-поворотной части БТА в подвальное помещение, на фундамент, имеющий сейсмическую развязку от фундамента телескопа. Таким образом с телескопа был убран мощный вибрирующий агрегат и появилась возможность активного охлаждения масла (отвод тепла с опорно-поворотной части телескопа был невозможен).
• насосы систем маслопитания осей А и Z были объединены в одну механическую систему, с приводом от одного двигателя. Забор масла для разных насосов производится из баков с различной вязкостью масла.

  В результате этой реконструкции мощность, потребляемая всей СМП, снизилась с 42квт до 28квт;

• в 1999 году на каждый насос установлены привода, регулируемые по скорости. Двигатели приводов имеют плавный разгон в течении 50 секунд и давление поднимается медленно без гидроударов. Заведена обратная связь по давлению масла, заглушены перепускные и пусковые клапаны в дроссельных коробках, что позволило снизить производительность насосов. Требуемое давление и, соответственно, толщина масляной пленки на гидростатических опорах поддерживаются за счет изменяющихся оборотов двигателя. Новые привода позволили:
  • питать обе системы от одного бака, чтобы вязкость масла была одинакова для систем маслопитания осей A и Z
  • отказаться от сезонной смены масла, поскольку давление в системе и, соответственно, толщина масляной пленки на гидростатических опорах поддерживается автоматически
  • снизить потребляемую мощность до 20-25квт
  • снизить максимальную температура масла, на выходе из насосов, с $30^{\circ}$ до $20^{\circ}$C при температуре наружного воздуха $0^{\circ}$C. Принципиальная схема СМП приведена на рисунке.

После проведения перечисленных работ количество выделяемого СМП тепла сведено к минимуму. Завершена подготовка к созданию системы охлаждения масла, которая позволит отвести выделяемое тепло за пределы башни телескопа. Для создания системы охлаждения проделана следующая работа:

• проложен трубопровод из помещения маслостанции в технический блок. Трубопровод проведен к радиатору, продуваемому наружним воздухом.
• в помещении маслостанции установлен дополнительный насос, который забирает масло из отдельного бака контура охлаждения и перекачивает его через радиатор технического блока. Из техблока масло возврашается охлажденным до температура наружного воздуха. Оно протекает через теплообменник и выливается обратно в бак. Бак телескопного масла и бак масла перекачиваемого через техблок разделены.
• трубопровод слива масла с гидростатических опор телескопа переделан таким образом, что масло поступает сначала на теплообменник, а затем стекает в бак, т.е. охдаждение масла происходит в теплообменнике. В дальнейшем возможна прокачка телескопного масла через техблок, тогда отпадет необходимость в теплообменнике. КПД системы охлаждения возрастет.

Для принятия решения о более глубоком охлаждении масла необходимо накопить статистику для расчета мощности дополнительного холодильника, подобрать масло, вязкость которого не зависит от температуры в пределах от - $20^{\circ}$до + $30^{\circ}$C