輪燃油分油機(jī)的工作原理和排渣故障分析

1、<p><b>　　大連海事大學(xué)</b></p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p><b>　　二○一一年七月</b></p><p>　　“浙遠(yuǎn)臺州”輪燃油分油機(jī)的工作原理和排渣故障分析</p><p>　　專業(yè)班級： 輪機(jī)07級8班&l

2、t;/p><p>　　姓 名： 丁樂中 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 王忠忱 </p><p><b>　　輪機(jī)工程學(xué)院</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　“臺州”輪上的燃油分油機(jī)是ALFA-LAVAL

3、 S851型分油機(jī)，本文就針對該機(jī)型在船舶上的應(yīng)用，全面的分析和研究分油機(jī)的工作原理、控制系統(tǒng)、工作流程以及本船經(jīng)常遇到的排渣故障。</p><p>　　首先，分析分油機(jī)的工作原理。其次，全面介紹“臺州”輪上ALFA-LAVAL S851型分油機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括分油機(jī)的外部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和切面圖結(jié)構(gòu)。然后介紹分油機(jī)的控制系統(tǒng)，研究分油機(jī)控制單元EPC 50裝置的輸入輸出信號和控制功能，再深入的分析控制系統(tǒng)的控制過程。

4、最后，就本船燃油分油機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的排渣故障，全面地分析排渣故障的原因和介紹故障解決的過程。</p><p>　　為了更好的使用分油機(jī)，在本論文分析和分油機(jī)排渣故障的基礎(chǔ)上，提出分油機(jī)維護(hù)和管理的建議。</p><p>　　在本論文的最后得出結(jié)論：分油機(jī)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的裝置，并且其結(jié)構(gòu)和功能也在不斷的改進(jìn)，作為輪機(jī)人員應(yīng)能熟練掌握所管理設(shè)備的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，并能不拘于已掌握的知識，要與時(shí)俱進(jìn)，

5、不斷創(chuàng)新，不斷學(xué)習(xí)新的東西。</p><p>　　關(guān)鍵詞：分油機(jī) 工作原理 EPC 50 MT 50 控制系統(tǒng) 故障分析 管理</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The fuel oil purifier of "Taizhou" ship is ALFA LAVAL

6、S851 - type oil purifier.The article is aimed at application of the ALFA LAVAL S851 - type oil purifier, analysing and discussing deeply the working principle ,control system,working procedure of the oil separator,and fr

7、equently appearing discharge sludge failure on our ship.</p><p>　　The first,analysing the working principle of the common oil separator.The second, introducing overall the structure of "Taizhou" sh

8、ip’ ALFA LAVAL S851 - type oil purifier,including external structure,internal structure,sectional structure of the oil separator.In addition,introducing the oil separator’control system,researching the input and output i

9、nformation and control function of the control unit EPC 50,and then,analysing deeply control procedure of the control unit.The last,being aimed at no</p><p>　　To make better use of the oil separator,the arti

10、cle gets the advice about maintaining and managing the oil separator .</p><p>　　At the end of the article,getting the conclusion:The oil separator is the machine which is small volume and compact conformatio

11、n,and the struture and function is changing.We should know well the structure and system of ourselves equipments.And don’t limit to the knowledge that we have grasped, keeping up with the times, constantly bringing forth

12、 new ideas, studying the new knowledge unceasingly.</p><p>　　Keywords: oil separator working principle EPC 50 MT 50 discharge troubles analyses management </p><p><b>　　目 錄</

13、b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第1章分油機(jī)的工作原理1</p><p>　　第2章 ALFA-LAVAL S851 分油機(jī)結(jié)構(gòu)分析3</p><p>　　2.1 分油機(jī)的外部結(jié)構(gòu)3</p><p>　　2.2 分油機(jī)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)4</p

14、><p>　　2.3分油機(jī)頂部輸入輸出單元5</p><p>　　2.4 分油機(jī)的剖面圖6</p><p>　　第3章ALFA-LAVAL S851分油機(jī)的控制系統(tǒng)和基本的控制過程7</p><p>　　3.1 分油機(jī)控制系統(tǒng)的組成7</p><p>　　3.2 EPC 50控制單元8</p>&

15、lt;p>　　3.3 ALFA-LAVAL S851分油機(jī)的基本控制過程11</p><p>　　第4章 ALFA-LAVAL S851分油機(jī)的排渣故障和解決方法19</p><p>　　4.1分油機(jī)的排渣原理19</p><p>　　4.2 排渣故障現(xiàn)象20</p><p>　　4.3 排渣故障的原因分析20</p

16、><p>　　第5章 分油機(jī)管理中的建議21</p><p><b>　　第6章 總結(jié)22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　致謝24</b></p><p><b>　　前言 </

17、b></p><p>　　自二十世紀(jì)七十年代以來，由于柴油機(jī)燃油大幅度漲價(jià)，燃油費(fèi)用支出約占船舶營運(yùn)成本的50%，于是，低速大功率柴油機(jī)、中速柴油機(jī)越來越廣泛地使用廉價(jià)的重油。因此，船用柴油機(jī)使用低質(zhì)燃油已成為一項(xiàng)普遍采用的技術(shù)，使用低質(zhì)燃油可以大幅度降低船舶營運(yùn)成本，同時(shí)可以合理使用石油資源。但是船用柴油機(jī)使用低質(zhì)燃油后也出現(xiàn)了不少技術(shù)問題。一方面，低質(zhì)重油中的雜質(zhì)加劇了燃燒室部件和噴油設(shè)備等元件的磨損；

18、另一方面，水分使柴油機(jī)的效率下降，并引起一定程度的腐蝕。因此船用柴油機(jī)所用燃油在進(jìn)機(jī)使用前必須經(jīng)過凈化處理，除去水分和雜質(zhì)。凈化的質(zhì)量對柴油機(jī)的可靠性和使用壽命影響極大。而離心式分油機(jī)具有凈化時(shí)間短，流量大和效果好的優(yōu)點(diǎn)，是船舶凈化燃油必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。</p><p>　　對燃油分油機(jī)的管理，是輪機(jī)管理中的重要環(huán)節(jié)，但往往由于對燃油分油機(jī)日常保養(yǎng)不到位或維修操作不當(dāng)?shù)仍颍诖叭加拖到y(tǒng)工作中，分油機(jī)出現(xiàn)各種

19、故障，如果不及時(shí)排除，就會影響船舶的安全性。</p><p>　　“臺州”輪使用的ALFA-LAVALS851型分油機(jī)主要特點(diǎn)是采用無比重環(huán)的分油機(jī)，并且燃油凈化系統(tǒng)中沒有高置水箱，其控制單元是EPC 50。EPC 50的優(yōu)點(diǎn)是集成化程度高，控制功能強(qiáng)大，控制單元與分離設(shè)備連接簡單，參數(shù)的顯示，設(shè)定更加方便，設(shè)備工作更加可靠耐用。諸多優(yōu)點(diǎn)使得ALFA-LAVAL分油機(jī)的裝船率高達(dá)70%。因此，本文對ALFA-LA

20、VAL S851分油機(jī)的控制原理介紹和排渣故障分析,希望能具有一定的實(shí)際參考價(jià)值。</p><p><b>　　分油機(jī)的工作原理</b></p><p>　　分油機(jī)的工作原理：我們知道，燃油、水分和機(jī)械雜質(zhì)的密度是不同的，純油的密度最小，水分的密度居中，機(jī)械雜質(zhì)的密度最大。燃油若在沉淀柜中靜置，由于受到重力作用，純油必定浮在最上層，水分在油下面，機(jī)械雜質(zhì)則在沉淀柜的底

21、層，同樣道理，讓需要凈化的燃油進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的分油機(jī)中，讓燃油與分油機(jī)一起高速旋轉(zhuǎn)，也就是說把燃油置于一個(gè)離心力場中，由于油、水和機(jī)械雜質(zhì)所產(chǎn)生的離心慣性力不同，密度較大的水分和機(jī)械雜質(zhì)所受的離心力最大被甩向外周，水被引出，雜質(zhì)則定期清除。密度較小的油所受離心力較小便向里流動，從靠近轉(zhuǎn)軸的出油口流出，燃油從而得到凈化。由于雜質(zhì)、水分所受的離心慣性力比自身重力大幾千倍，因此，離心式分油機(jī)具有凈化時(shí)間短，流量大，效果好的優(yōu)點(diǎn)。</p&g

22、t;<p>　　圖1.1 分水機(jī)分離筒簡圖</p><p>　　圖1.2 分雜機(jī)分離筒簡圖</p><p>　　分油機(jī)根據(jù)用途分為兩種，一種叫做分水機(jī)（如圖1.1），主要用來分離兩種密度不同的液體（也能分離出大顆粒的雜質(zhì)）；另一種叫做分雜機(jī)（如圖1.2），主要用來分離液體中的固體雜質(zhì)。這兩種分油機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別僅僅在于分離筒中的幾個(gè)部件，只要更換這些部件，即可互換使用。&l

23、t;/p><p>　　第2章 ALFA-LAVAL S851 分油機(jī)結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　2.1 分油機(jī)的外部結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖 2.1 P851分油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)</p><p>　　ALFA-LAVAL S851分油機(jī)主要由工作體、由電機(jī)帶動的驅(qū)動部分、進(jìn)出油管、進(jìn)出水管、排渣管、控制設(shè)備等組成。工作體是由活動排渣底盤與分

24、離筒構(gòu)成。分離筒是分油機(jī)的核心部分。分離筒體和分離筒上蓋由一個(gè)鎖緊環(huán)固定在一起。滑動圈在分離筒體形成了一個(gè)分隔的底部空間。分離筒上蓋和頂部分離盤之間的上部空間形成積水腔室包含向心水泵，向心水泵用來抽走分離出來的水。傳動機(jī)構(gòu)是由電機(jī)通過皮帶來帶動一根立式的渦輪蝸桿軸承從而使得分油機(jī)達(dá)到高速的旋轉(zhuǎn)?？刂葡到y(tǒng)主要有控制面板與一系列的輔助控制元件構(gòu)成，其中，輔助控制元件有進(jìn)油管和出油管壓力傳感器、溫度傳感器、水分傳感器等；在控制面板上，能進(jìn)行啟

25、動分油機(jī)和停止分油機(jī)、故障消音和復(fù)位、查看相關(guān)參數(shù)等操作。工作水通過配水盤進(jìn)入定量環(huán)中，依靠改變工作水流量的大小來實(shí)現(xiàn)分油和排渣動作。</p><p>　　另外，分油機(jī)還有一些輔助設(shè)備，如加熱器、供油泵、濾器、油渣柜等。</p><p>　　2.2 分油機(jī)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖2.2 ALFA-LAVAL S851型分油機(jī)分離筒結(jié)構(gòu)簡圖</p

26、><p>　　1-分離筒上蓋；2-排油向心泵；3-排油腔；4-分離筒本體；5-緊鎖圈；6-滑動圈泄水噴嘴；8-配水盤；9-配水室；10-固定器；11-塑料堵頭；12-滑動圈；13-活動排渣底盤（有別于傳統(tǒng)的滑動底盤）；14-分離盤組（無孔）；15-配油器；16-配油器上孔；17-排水向心泵；18-進(jìn)油管；19-出油管；20-出水管；21-關(guān)閉室；22-開啟室；23-工作室；24-分離盤頂盤；25-排渣口；26-泄水孔

27、</p><p>　　分油機(jī)的核心部件是分離筒，圖2.2是ALFA-LAVAL S851燃油分油機(jī)分離筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖。如圖所示，在分離筒中有兩個(gè)固定不動的向心泵2和17，待凈化燃油從進(jìn)油管18進(jìn)入分離筒內(nèi)。分離筒本體4和分離筒上蓋1由緊鎖圈5鎖緊，分離筒由高速回轉(zhuǎn)的立軸帶動旋轉(zhuǎn)。分離筒中設(shè)有若干分離盤14，分離盤套在配油器15上，待分離的燃油經(jīng)過配油器底部后轉(zhuǎn)而向上進(jìn)入分離盤間，油在盤組縫隙中向筒中央方向流動的

28、過程中，被連續(xù)的分離成若干層，并隨分離盤一起高速回轉(zhuǎn)，這時(shí)分離筒內(nèi)的燃油會按油、水、雜質(zhì)的密度不同分成三層，被凈化的燃油向上離開分離盤，進(jìn)入位于分離盤頂盤24和配油器15之間的排油腔3，然后由排油向心泵2經(jīng)出油管19排出，被分離的水沿著分離盤組的外邊緣，向上進(jìn)入分離筒蓋1和頂盤24之間的排水腔，然后由排水向心泵17經(jīng)出水管20排出，機(jī)械雜質(zhì)被甩在分離筒內(nèi)壁上，匯集在排渣空間，由排渣口25定時(shí)排出，從而達(dá)到燃油凈化的目的。</p&g

29、t;<p>　　2.3分油機(jī)頂部輸入輸出單元</p><p>　　如圖2.3所示，頂部輸入輸出單元包括管路的連接室、進(jìn)油管、出油管和出水管。進(jìn)油管通過連接單元內(nèi)的通道將待分離的燃油輸送至配油器，通過配油器內(nèi)的分配口分配給分離盤組，凈油管與集油室相通，分離出的燃油與分離筒的轉(zhuǎn)速一致，相對于向心油泵高速轉(zhuǎn)動，將動能轉(zhuǎn)化成壓力能排出集油室，排水管與積水室相通，在排水管路上設(shè)有電磁閥控制是否泄水，水由靜止的

30、向心水泵排出積水室。在分離過程中，向心水泵浮于水面上，向心水泵通過彈簧來平衡。</p><p>　　圖2.3 頂部輸入輸出單元</p><p>　　2.4 分油機(jī)的剖面圖</p><p><b>　　圖2.4 剖面圖</b></p><p>　　本型號的分油機(jī)主要有以下幾點(diǎn)與傳統(tǒng)分油機(jī)不同：</p><

31、;p>　　滑動圈下部沒有彈簧，依靠滑動圈上下表面所受的壓力差決定其托起還是壓下；</p><p>　　活動排渣底盤中間固定，可變性，外圈垂直移動，密封邊緣不再有金屬接觸不會產(chǎn)生金屬抓痕；也就是說其不再是根據(jù)密封水壓的變化而整體上下移動，而是根據(jù)密封水的壓力變化，利用活動排渣底盤自身的彈性，以實(shí)現(xiàn)排渣的；</p><p>　　傳統(tǒng)的分油機(jī)的向心油泵是在界面控制環(huán)上面的，而S851分油機(jī)

32、的向心油泵是在分配器里面的；</p><p>　　本機(jī)型作為分水機(jī)采用ALCAP原理操作運(yùn)行，因此沒有比重環(huán)，同時(shí)也沒有界面控制環(huán)，不受溫度和油品的限制，這給使用和操作者帶來很大的方便；</p><p><b>　　分離盤沒有小孔；</b></p><p>　　排渣期間排渣孔被打開的持續(xù)時(shí)間較長，分離筒內(nèi)存留的所有雜質(zhì)、油、水將由排渣孔全部排出

33、，這樣既減少了燃油損耗，油渣也不易在分離桶內(nèi)累積。</p><p>　　第3章ALFA-LAVAL S851分油機(jī)的控制系統(tǒng)和基本的控制過程</p><p>　　3.1 分油機(jī)控制系統(tǒng)的組成</p><p>　　如圖 3.1所示，分油系統(tǒng)主要包括ALFA-LAVAL S851分油機(jī)，EPC 50控制單元，燃油供給泵，蒸汽加熱器及PI調(diào)節(jié)溫控閥，電磁閥組SV10、SV

34、15、SV16，電磁閥組SV1、SV4、SV5、SV6，水分傳感器MT50，溫度傳感器TT1、TT2，壓力傳感器PT1、PT4、PT5，速度傳感器ST，三相異步電動機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)組成。</p><p>　　工作過程：打開燃油閥，控制空氣閥，工作水閥，啟動燃油泵，開啟加熱器，讓待分離的燃油在循環(huán)管路中被加熱，在分油機(jī)控制面板上啟動分油機(jī)的驅(qū)動電機(jī)，EPC 50單元檢測燃油溫度、分油機(jī)轉(zhuǎn)速、供油壓力是否滿足條件，當(dāng)滿足

35、條件的時(shí)候，燃油泵向分油機(jī)內(nèi)供油，進(jìn)行分離作業(yè)。</p><p>　　圖3.1 分油機(jī)控制系統(tǒng)圖</p><p>　　1、分油機(jī) 2、電動機(jī) 3、電磁閥組 4、電磁閥組 5、三通閥 6、溫度傳感器 7、供油泵、8、加熱器 9、MT50水分傳感器 10、壓力傳感器 11、氣動出油閥 12、氣動排水閥 13、速度傳感器</p><p>　　3.2

36、 EPC 50控制單元</p><p>　　EPC 50控制單元主要由水分傳感信號處理部分和主控電路板組成。如圖3.2 所示水分傳感信號處理裝置用于接收MT 50檢測的凈油中水分含量的信號，處理后送至主控電路板；主控電路板接收分油系統(tǒng)中各種傳感器信號，在處理之后輸出端輸出各種信號，對分油機(jī)進(jìn)行操作。</p><p>　　圖3.2 EPC 50 組成原理圖</p><

37、;p><b>　　3.2.1輸入信號</b></p><p>　　裝載在燃油加熱器出口，即待分油進(jìn)分油機(jī)管路上的溫度傳感器和溫度開關(guān)TT1、TT2和PT1的輸出信號。其中TT1是低油溫報(bào)警開關(guān)，溫度低于下限值時(shí)該開關(guān)閉合；TT2是具有高油溫報(bào)警的溫度傳感器，在正常運(yùn)行時(shí)，它檢測燃油溫度的實(shí)際值，當(dāng)油溫達(dá)到上限值時(shí)，其報(bào)警開關(guān)閉合，發(fā)出高溫報(bào)警；溫度傳感器PT1也用來燃油溫度的實(shí)際值，這

38、個(gè)信號有兩個(gè)用途：一是送至燃油加熱器油溫控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器，對燃油溫度進(jìn)行控制，把油溫控制在給定值之上，二是送給EPC 50型裝置，當(dāng)發(fā)生油溫上下限報(bào)警時(shí)，可由數(shù)字顯示窗指示油溫實(shí)際值。可見，分油機(jī)在正常運(yùn)行期間，TT1和TT2溫度報(bào)警開關(guān)都是斷開的，燃油加熱系統(tǒng)在調(diào)節(jié)器的控制下，可保持分油機(jī)的最佳分離效果所要求的燃油溫度值。只有在加熱裝置及控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，溫度報(bào)警開關(guān)TT1和TT2才起作用，因此可把TT1和TT2看作是加熱器和溫度控

39、制系統(tǒng)的故障監(jiān)視開關(guān)。</p><p>　　在凈油出口管路上分別裝有壓力傳感器PT4。PT4是用于測取和監(jiān)視分離的凈油出口壓力的。當(dāng)分油機(jī)出現(xiàn)跑油等故障現(xiàn)象時(shí)，EPC 50接受 PT4檢測到的凈油出口低壓，發(fā)出分油故障報(bào)警并停止分油機(jī)分油工作，因此壓力傳感器PT4可以監(jiān)測分油機(jī)本身的故障。當(dāng)分油機(jī)需要排渣時(shí)，EPC 50接受到PT4檢測到的凈油出口高壓，EPC 50發(fā)出排渣信號時(shí)滑動底盤下落打開排渣口，如果EPC

40、 50型裝置發(fā)出排渣信號后，沒有收到排渣口打開的的信號，說明分油機(jī)不能排渣，這時(shí)，分油機(jī)將撤銷排渣信號，數(shù)秒后第二次發(fā)出排渣信號，如果仍然不能受到排渣口打開信號，EPC 50最終確定分油機(jī)不能排渣，發(fā)出不能排渣的報(bào)警并停止分油機(jī)的工作。</p><p>　　在凈油出口管路上裝有MT 50型水分傳感器，它能隨時(shí)檢測到出口凈油中的含水量，并根據(jù)凈油中的含水量達(dá)到觸發(fā)值所用的時(shí)間，由EPC 50型裝置決定是打開排渣口還

41、是開啟排水電磁閥.因此，水分傳感器是監(jiān)控系統(tǒng)中很重要的部件，它的結(jié)構(gòu)原理如圖3.2.1所示。</p><p>　　圖3.2.1 MT 50水分傳感器結(jié)構(gòu)原理圖</p><p>　　水分傳感器是由電容器和振蕩器組成。電容器是兩個(gè)彼此絕緣的同心圓筒，凈油全部流過內(nèi)圓筒。其工作原理是水的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油的介電常數(shù)，介電常數(shù)越大則通過電容器的電流越大。EPC 50為MT 50提供直流電源，由振蕩

42、器逆變產(chǎn)生頻率較高的交流電。該交流電經(jīng)過電容極板送出一個(gè)大小與凈油中含水量成正比的交流電信號，該信號經(jīng)過帶屏蔽的電纜送至EPC 50的水分傳感信號處理裝置。當(dāng)震蕩器產(chǎn)生固定頻率及賦值的交流電信號后，流過電容器電流大小完全取決于電容器的介電常數(shù)。水分傳感器中有一塊檢驗(yàn)電路板，用于監(jiān)視振蕩器是否正常工作，EPC 50定期檢測該信號，如果水分傳感器工作失效會發(fā)出報(bào)警并停止當(dāng)時(shí)所執(zhí)行的程序。</p><p>　　ST速度

43、傳感器，在一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出脈沖檢測分油機(jī)的轉(zhuǎn)速，在啟動過程中檢測加速是否正常，在與轉(zhuǎn)過程中檢測轉(zhuǎn)速是否在正常范圍內(nèi)，在排渣過程中檢測速度降，作為排渣反饋信號傳送給控制單元。</p><p><b>　　3.2.2輸出信號</b></p><p>　　在控制系統(tǒng)中，EPC 50型裝置的輸出信號的作用有：控制對分油機(jī)操作的各種電磁閥，顯示分油機(jī)的控制系統(tǒng)狀態(tài)的指示燈以及顯

44、示面板的狀態(tài)顯示。</p><p>　　電磁閥組SV10、SV15 、SV16用來控制分油機(jī)的工作水，SV10進(jìn)置換水，SV15和SV16的出口在同一條管路上，SV15的開啟流量比SV16開啟流量大，SV15用來開啟活動排渣底盤，SV16提供補(bǔ)償工作水，保證分油過程中分離筒的密封。在分油機(jī)排渣口密封期間，EPC 50型裝置輸出的信號將電磁閥SV16斷續(xù)通電，工作水柜的水經(jīng)補(bǔ)償水管斷續(xù)進(jìn)分油機(jī)，補(bǔ)償漏泄的水，把滑動

45、地盤托起。當(dāng)需要排渣時(shí)，EPC 50型裝置將使電磁閥SV15通電打開，向分油機(jī)進(jìn)操作水，滑動底盤下落打開排渣口，然后再自動托起密封排渣口進(jìn)行一次排渣。在排渣口密封期間，電磁閥SV15保持?jǐn)嚯姟?lt;/p><p>　　SV1、SV4、SV5分別用來控制V1、V4、V5。V1是一個(gè)氣動三通閥，轉(zhuǎn)換閥芯可以改變?nèi)加褪茄h(huán)還是進(jìn)分油機(jī)。氣動控制閥V4和V5分別控制出油管路和排水管路的通斷。</p><p

46、>　　為了保證分油機(jī)的分離效果，對待分離的油必須進(jìn)行加熱。加熱器可選用電加熱器，也可選用蒸汽加熱器，本船分油機(jī)使用的是蒸汽加熱器，是在三通閥V1前的管路中，對待分離的燃油進(jìn)行加熱直到設(shè)定的范圍，控制單元輸出信號至PI調(diào)節(jié)器，由PI調(diào)節(jié)器控制閥門開度。 當(dāng)待分離的油溫在正常的范圍內(nèi)，且沒有發(fā)生使分油機(jī)停止工作的故障信號時(shí)，EPC 50一直輸出一個(gè)信號使電磁閥V1通電，通過三通閥使待分油進(jìn)分油機(jī)，切斷在分油機(jī)外面的打循環(huán)的的回路。當(dāng)分

47、油機(jī)發(fā)生故障或停止分油機(jī)工作時(shí)，電磁閥V1斷電，三通閥將切斷待分油進(jìn)分油機(jī)的通路，使其在分油機(jī)外面打循環(huán)。</p><p>　　在EPC 50型裝置的面板上，有一系列發(fā)光二極管指示分油機(jī)及控制系統(tǒng)的狀態(tài)。</p><p>　　3.3 ALFA-LAVAL S851分油機(jī)的基本控制過程</p><p>　　3.3.1 分油機(jī)的啟動過程</p><

48、p>　　分油機(jī)的啟動模式有兩種：標(biāo)準(zhǔn)啟動和非標(biāo)準(zhǔn)啟動。標(biāo)準(zhǔn)啟動是分油機(jī)在拆解之后按照操作指南安裝并且分離筒清潔的情況下的啟動過程。</p><p>　　圖3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)啟動流程圖</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)啟動模式的具體工作過程如圖3.3.1所示，在分油程序開始前，控制單元首先檢測待分離燃油的溫度、供油壓力、分油機(jī)轉(zhuǎn)速三個(gè)條件是否達(dá)到設(shè)定范圍，油溫必須在15mim內(nèi)達(dá)到設(shè)定范圍，轉(zhuǎn)速

49、必須在4min內(nèi)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速，油壓必須在15s內(nèi)有油壓反饋，任何一個(gè)條件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無法達(dá)到都會觸發(fā)報(bào)警，并重新檢測，只有當(dāng)三個(gè)條件都滿足（即15min內(nèi)油溫達(dá)到正常啟動油溫，4min內(nèi)轉(zhuǎn)速達(dá)到正常值，15s內(nèi)建立油壓）才能正常啟動。當(dāng)這三個(gè)條件都滿足的之后，按“separation”，SV15開啟5秒進(jìn)行排渣，該排渣過程目的：1、確保在密封分離筒之前工作水腔有足夠的工作水2、在斷電后再次啟動前排空分離筒。排渣結(jié)束后開啟工作水系統(tǒng)中的放

50、殘閥，對工作水系統(tǒng)放殘15秒，放殘結(jié)束開啟SV16密封分離筒。這時(shí)，控制系統(tǒng)會打開水封水進(jìn)水閥SV10，先把水封水引入旋轉(zhuǎn)的分離筒建立水封，直至從出水口有水流出。這樣再引入待分離燃油，水即把油封住，以免從出水口跑油。當(dāng)然油供入分油機(jī)后，正常的分油就開始了。</p><p>　　3.3.2分油機(jī)的排渣過程</p><p>　　如圖3.3.21所示為分油機(jī)排渣的簡化流程圖。</p>

51、<p>　　圖3.3.21 分油機(jī)排渣簡化流程圖</p><p>　　即分油機(jī)排渣的各個(gè)環(huán)節(jié)是：</p><p>　?。?）停止進(jìn)油：當(dāng)分油機(jī)開始排渣時(shí)，首先停止向分離筒內(nèi)進(jìn)油。進(jìn)入分離筒的待凈化油一般由三通閥控制，通過改變?nèi)ㄩy閥芯的工作位置可使油進(jìn)入分離筒或通過三通閥循環(huán)返回。</p><p>　?。?）進(jìn)置換水：停止向分離筒供油后，應(yīng)向分離筒內(nèi)部

52、供應(yīng)具有一定壓力的水（稱置換水），具有一定壓力的置換水進(jìn)入分離筒后，會使油水分界面向內(nèi)移動，驅(qū)趕分離筒內(nèi)的油從排油口排出，減少分離筒內(nèi)殘油的數(shù)量，從而減少排渣時(shí)油的損失。</p><p>　　（3）排渣操作：通過一定的控制方式（配水盤）泄放掉滑動底盤下部的工作水，使滑動底盤下落到下位打開排渣孔，實(shí)現(xiàn)排渣操作。</p><p>　　（4）密封操作：當(dāng)滑動底盤的下部的工作水被重新補(bǔ)充后，滑動底

53、盤將重新在向上托起的作用下被重新托起，被托起的滑動底盤將關(guān)閉排渣口，實(shí)現(xiàn)分油筒的密封操作。首先密封密封滑動底盤上的泄放孔，然后補(bǔ)充工作水到滑動底盤下部，隨著滑動底盤下部水量的增加，滑動底盤將再次被托起。滑動底盤下部的工作水由于蒸發(fā)、漏失的原因可能會越來越少，當(dāng)水量減少到一定時(shí)，可能導(dǎo)致滑動底盤的再次下落，因此為保持分離筒的密封狀態(tài)，滑動底盤下部流失的工作水在密封期間不斷地得到補(bǔ)充。</p><p>　?。?）進(jìn)水

54、封水：在完成分離筒密封后，首先引進(jìn)水封水進(jìn)入分離筒，水封水充滿分離筒的四周，并不斷向回轉(zhuǎn)中心方向移動，對于ALFA-LAVAL S851分油機(jī)，雖然沒有比重環(huán)，但是有排水向心泵，，當(dāng)水向內(nèi)移動一定距離后就不會再向內(nèi)移動，再引入的水封水經(jīng)分油機(jī)排水口排出，進(jìn)出水達(dá)到平衡。</p><p>　?。?）回復(fù)進(jìn)油：在分離筒內(nèi)完成水封后，通過改變進(jìn)油三通閥的工作狀態(tài)，引入油進(jìn)入分離筒，開始分油操作。一般情況下，油進(jìn)入流量是

55、由小到大變化的，可防止油流過猛破壞水封，引起出水口跑油。</p><p>　　如圖3.3.22是排渣操作詳細(xì)的控制流程圖。</p><p>　　圖3.3.22 分油機(jī)的排渣流程圖</p><p>　　當(dāng)閥V1轉(zhuǎn)換向分油機(jī)供油后，分油機(jī)正常分油，這時(shí)，水分傳感器MT 50檢測出油管中凈油的含水量。在EPC 50裝置中，當(dāng)達(dá)到排渣間隔時(shí)間時(shí)，MT 50如果檢測到凈油中有

56、水分，EPC 50根據(jù)接收到的這個(gè)信號通過控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)減少下次排渣前置換水注入時(shí)間，并停止供油。如果MT 50檢測到凈油中不含水分，也停止供油。這時(shí)出油壓力會降低，當(dāng)出油壓力降低當(dāng)?shù)陀?bar時(shí)，打開SV10和V4，進(jìn)置換水和停止進(jìn)油。如果出油壓力超過15s后壓力還高于1bar,則發(fā)出報(bào)警并重新檢測出油壓力。SV10開啟后，EPC 50開始計(jì)算SV10開啟的時(shí)間，然后關(guān)閉SV10，此時(shí)進(jìn)入置換水，油水分界面會逐漸向里移動。出油管壓力上

57、升，超過15s壓力不上升，則發(fā)出報(bào)警。出油管壓力升高之后開啟V5 10s，然后開啟SV15。工作水的流量增大，由配水盤進(jìn)入密封室的水多于從定量環(huán)泄水口泄放的水，水環(huán)的內(nèi)徑變小，當(dāng)?shù)竭_(dá)通往滑動圈上部的水通道時(shí)，水由該通道進(jìn)入開啟室，并且在離心力的作用下形成水環(huán)，由于滑動圈的上部受力面積大，在壓差的作用下，滑動圈被壓下，塑料堵頭將泄水孔打開，活動排渣底盤下部的水從泄水孔泄放，活動排渣底盤下部空</p><p>　　排

58、渣完成之后，工作水系統(tǒng)放殘15s, EPC 50檢測排渣反饋，排渣反饋表現(xiàn)為分油機(jī)轉(zhuǎn)速降低，該值通過速度傳感器測得，分離筒的轉(zhuǎn)速降到設(shè)定值，如果超過15s還沒降到設(shè)定值，則發(fā)出報(bào)警。等轉(zhuǎn)速降到設(shè)定值和工作水系統(tǒng)放殘15s后，SV16開啟15s，補(bǔ)償工作水進(jìn)入，滑動底盤抬起，SV10打開，V4保持關(guān)閉，此時(shí)進(jìn)水封水，出油口壓力升高，當(dāng)壓力升高到0.2bar，當(dāng)壓力超過170s還未達(dá)到0.2bar,重新排渣、工作水放殘，直到SV16開啟后出

59、油口壓力達(dá)到0.2bar。在沒有停止操作的時(shí)候分油機(jī)轉(zhuǎn)到正常分油程序中繼續(xù)進(jìn)行分油。</p><p>　　當(dāng)出油口壓力達(dá)到0.2bar后，EPC 50計(jì)算流過SV10的流量，即流入分離筒的水量，當(dāng)水量達(dá)到一定時(shí)，開啟SV15排渣5s，然后操作水系統(tǒng)放殘15s。SV16開啟15s，使排渣口封閉，此時(shí)EPC 50計(jì)算SV10開啟的時(shí)間，然后V1轉(zhuǎn)向向分離筒供油。水分傳感器MT 50檢測出油管的水分，當(dāng)凈油中含水時(shí)，置

60、換水注入時(shí)間減少，當(dāng)凈油中不含水，并且在15s內(nèi)含水時(shí)，繼續(xù)檢測凈油中的水分，當(dāng)超過15s，還為含水時(shí)，供油中斷，V4關(guān)閉。如果此時(shí)出油壓力降低，則發(fā)出報(bào)警，如果出油口壓力不降低，并且在10s內(nèi)降低了，則保持供油中斷狀態(tài)，如果超過10s出油口壓力還未降低，則EPC 50儲存MT 50的值。</p><p>　　如果此時(shí)水中的含水量未增加，沒有超過排渣設(shè)定時(shí)間，則自動排渣，如果超過了排渣設(shè)定時(shí)間，則要進(jìn)行手動排渣，

61、如果不進(jìn)行手動排渣，分油機(jī)會停止工作。如果出油口的含水量增加，打開V5，排水管打開，中斷排渣間隔計(jì)時(shí)，出油口的含水量如果沒有降低，則間斷開啟V5 5次，再完成一個(gè)排渣操作，如果出油口的含水量降低，則分油機(jī)轉(zhuǎn)到正常分油工作。</p><p>　　第4章 ALFA-LAVAL S851分油機(jī)的排渣故障和解決方法 </p><p>　　4.1分油機(jī)的排渣原理</p><p&

62、gt;　　ALFA-LAVAL S851分油機(jī)的排渣功能是由EPC 50控制單元和配水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。EPC 50控制單元是分油機(jī)的控制中心，它包括分油機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行檢測和控制功能程序的全部工作。主要包括：</p><p>　　(1)接受來自水分傳感器的信號，并控制排水電磁閥的功能；</p><p>　　(2) 發(fā)起任一形式的排渣，即當(dāng)水分傳感器信號達(dá)到觸發(fā)點(diǎn)或排渣間隔最大時(shí)間到來后控制并檢測該排渣

63、操作程序；</p><p>　　(3)每隔一段時(shí)間檢查一次水分傳感器的功能；</p><p>　　(4) 決定是否需要加水、何時(shí)加水、加水持續(xù)時(shí)間，從而控制加水量；</p><p>　　(5) 檢測分離水的增加。</p><p>　　圖4.1 分油機(jī)活動底盤結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　配水系統(tǒng)主要由泄水孔、滑動圈、泄水

64、噴嘴、定量環(huán)、配水室、配水盤、開啟室、密封室、開啟水、密封水等組成。分油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，在EPC50控制單元控制和配水系統(tǒng)作用下，通過上下移動活動排渣底盤，來啟閉排渣孔，活動排渣底盤工作在上位時(shí)，排渣孔被關(guān)閉，活動排渣底盤工作在下位時(shí)，排渣孔被打開，分油機(jī)進(jìn)行排渣。</p><p>　　4.2 排渣故障現(xiàn)象</p><p>　　我船一直將2#分油機(jī)作為常用，將1#作為備用。由于長期使用2#分

65、油機(jī)，在五月由天津往澳大利亞航次期間分油機(jī)總是間隔出現(xiàn)“discharge feedback error”故障報(bào)警，每次都需要到現(xiàn)場對報(bào)警復(fù)位，然后手動排渣，故障解除；否則會因?yàn)楣收鲜沟梅钟蜋C(jī)自動停止。</p><p>　　該項(xiàng)的正常參數(shù)設(shè)定項(xiàng)為：Fa12，正常設(shè)定值為：300rpm，該項(xiàng)參數(shù)的功能為：排渣速度降。</p><p>　　注釋：在正常的分油過程中，分離筒是密封的，其轉(zhuǎn)動半徑是

66、一個(gè)定值，轉(zhuǎn)動慣量保持不變，電機(jī)轉(zhuǎn)速也保持在一個(gè)定值，在排渣過程中，由于活動排渣底盤的開啟讓分離筒中的水和油渣甩出分離筒，相當(dāng)于分離筒的半徑有所增大，即轉(zhuǎn)動慣量增大，分離筒的轉(zhuǎn)速會有下降的趨勢，同時(shí)電機(jī)電流增大使分離筒有增速的趨勢，但是，分離筒須先降速才會引起電機(jī)電流的增大，因此在排渣過程中會出現(xiàn)一個(gè)速度降，對于一定型號的分油機(jī)，在正常的排渣過程中，其速度降低的值是一定，分油機(jī)的控制單元正是通過速度傳感器檢測的轉(zhuǎn)速降來確定排渣過程是否正

67、常進(jìn)行。如果發(fā)出了排渣信號，但是沒有檢測到轉(zhuǎn)速降，就會觸發(fā)報(bào)警。</p><p>　　4.3 排渣故障的原因分析</p><p>　　出現(xiàn)該故障之后，我們首先仔細(xì)閱讀說明書，對可能的故障原因進(jìn)行分析：</p><p>　　1.工作水的濾器堵塞；</p><p>　　2.工作水流量太?。?lt;/p><p>　　3.工作水供

68、給閥與分油機(jī)之間的管路連接不正確；</p><p>　　4.滑動圈周向的矩形圈工作面變形；</p><p>　　以上三種情況都有可能造成缺少壓下滑動圈的開啟工作水。</p><p>　　6.4 故障分析及解決辦法</p><p>　　一，起初，二管輪帶著我們按照故障分析的原因做以下檢查，處理：</p><p>　　對2

69、#分油機(jī)進(jìn)行由外到里，由簡單到復(fù)雜的對工作水的濾器進(jìn)行徹底清洗，之后檢查開啟水，對閥SV15解體用壓縮空氣吹凈，裝復(fù)后打開V15有大量水流出，確認(rèn)開啟水壓力正常</p><p>　　然后，決定對分油機(jī)拆解</p><p>　　按照阿法拉伐說明書的要求及拆裝步驟進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)主密封圈有明顯的磨損現(xiàn)象，然后對主密封圈進(jìn)行換新（如附圖所示）。大家錯(cuò)誤的以為主密封圈是影響分油機(jī)排渣不正常的主要因素

70、，就沒有對分油機(jī)活動排渣底盤以下進(jìn)行繼續(xù)拆解，只是對內(nèi)部做清潔后裝復(fù)，結(jié)果運(yùn)行兩三天以后故障報(bào)警再次出現(xiàn)。</p><p>　　二次拆解進(jìn)行徹底，對滑動圈周向矩形圈全部換新，并對做密封試驗(yàn)，但仍然無法解決。</p><p>　　二，到日照港之后，廠方專業(yè)人員過來解決，首先對控制系統(tǒng)進(jìn)行了一次全面檢查，沒有問題；再次拆解分油機(jī)，仍然沒有問題，然后按照ALFA-LAVAL 分油機(jī)出廠設(shè)備編號進(jìn)

71、行逐一檢查，發(fā)現(xiàn)我船2#分油機(jī)所裝配的活動排渣底盤在以前換新時(shí)，為了節(jié)省成本，采用的不是ALFA-LAVAL所要求規(guī)格的設(shè)備，而是國內(nèi)仿造設(shè)備，其變形能力不能與密封水壓實(shí)現(xiàn)正常的配合，所以才導(dǎo)致了排渣不正常報(bào)警。</p><p>　　重新?lián)Q用標(biāo)準(zhǔn)備件之后，分油機(jī)運(yùn)行至今，沒有發(fā)生排渣故障報(bào)警，一切恢復(fù)正常。</p><p>　　第5章 分油機(jī)管理中的建議</p><p&

72、gt;　　分油機(jī)是船舶凈化燃油和滑油必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是分離出或滑油中的水分和雜質(zhì)，提高機(jī)器的燃燒質(zhì)量和滑油性能，確保機(jī)器正常運(yùn)行。燃油分油機(jī)的分離性能即對燃油凈化效果的好壞，對柴油機(jī)的工作可靠性、使用壽命和燃燒效率影響極大。所以我們對于分油機(jī)的管理和維護(hù)必須給予高度重視。</p><p>　　在分油的操作、管理和維護(hù)過程中要注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）分油機(jī)啟動前進(jìn)

73、行一下常規(guī)檢查，如檢查分油機(jī)齒輪箱滑油油位、剎車裝置、分離筒和摩擦離合器、各種閥件的開關(guān)位置是否符合要求，還應(yīng)檢查加熱器、空氣氣源是否正常，EPC 50各設(shè)定參數(shù)是否符合要求。摩擦片過度磨損后，分油機(jī)是不能正常工作的，必須更新；分油機(jī)的郵箱中如果發(fā)現(xiàn)有金屬屑，一般預(yù)示著彈子盤軸承即將損壞。</p><p>　?。?）EPC 50中的各個(gè)控制時(shí)間參數(shù)，在出廠后以及分油機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間以后，都應(yīng)該根據(jù)分油機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的狀

74、態(tài)適當(dāng)調(diào)整，才能使分油機(jī)較好地工作。</p><p>　?。?）分油機(jī)出現(xiàn)故障后，應(yīng)仔細(xì)分析故障原因，不要急于簡體分油機(jī)。比如，分油機(jī)故障顯示的是不排渣，看到這個(gè)報(bào)警后的一般反映是，分油機(jī)內(nèi)的水孔堵了，但像本船的分油機(jī)排渣故障時(shí)因?yàn)槠渥冃文芰Σ荒芘c密封水壓實(shí)現(xiàn)正常的配合，所以才導(dǎo)致了排渣不正常報(bào)警。</p><p>　?。?）分油機(jī)水封水/沖洗水的管路閥門在管理過程中更換或改裝過，以至與原

75、有的設(shè)計(jì)不符，就有可能造成大量的水一下子涌入分離筒內(nèi)，從而使分離筒內(nèi)的水越過比重環(huán)內(nèi)徑，打破了油水分界面，進(jìn)入到出油管，從而流入滑油系統(tǒng)，輕則影響分油效果，重則影響機(jī)器的正常運(yùn)行。因此，我們每次解體檢修或保養(yǎng)分油機(jī)，尤其是更換水封水/沖洗水的管路閥門等部件時(shí)，都會在解體前先做好記號，按原記號裝復(fù)后，還要把分離筒的水封水/沖洗水的管路閥門調(diào)小以延長進(jìn)水時(shí)間，然后慢慢地對進(jìn)水量從小到大進(jìn)行多次調(diào)節(jié)，直到完全調(diào)準(zhǔn)水封水/沖洗水閥門的開度，使水

76、封水/沖洗水與分油機(jī)的離心力相匹配為止。這樣既能保證分機(jī)油的正常運(yùn)行，又可減少分油機(jī)部件的損壞。</p><p>　?。?）在拆解分油機(jī)的時(shí)候，首先要熟悉說明書中的操作要求，當(dāng)遇到很難拆解的部件時(shí)，不能依靠增大力量來達(dá)到目的，往往會造成損害設(shè)備的后果。拆下的部件依次擺放好，以便安裝。</p><p>　?。?）對于易損件要加強(qiáng)監(jiān)視，尤其是密封圈，分油機(jī)的轉(zhuǎn)速高，分離筒內(nèi)部的壓力很高，因此密

77、封十分重要。同時(shí)密封圈在高溫和高壓的條件下容易變形老化，需要定期更換才能保證分油機(jī)的正常工作。</p><p>　　（7）分油機(jī)內(nèi)部構(gòu)造屬于精密偶件，在對其換新時(shí)一定要注意，所用設(shè)備的規(guī)格與要求；尤其是ALFA-LAVAL分油機(jī)的設(shè)備，每一個(gè)部件都有自己的編號，在管理時(shí)要注意，切不可相互倒用或是亂用，以免對設(shè)備造成損傷；所以要用正宗阿法拉伐推薦的備件，以保證使用可靠性。</p><p>&

78、lt;b>　　第6章 總結(jié)</b></p><p>　　本文敘述了ALFA LAVAL S851型燃油分油機(jī)工作原理 ，分析其結(jié)構(gòu)和工作流程，為故障解決奠定基礎(chǔ)。我們在實(shí)際拆解分油機(jī)過程中，對其內(nèi)部構(gòu)造有了實(shí)質(zhì)性的了解，發(fā)現(xiàn)密封圈的磨損，雖然不是主要的故障原因，但也要以預(yù)防為主。同時(shí)我們還因注意分油機(jī)的部件管理，不要盲目的使用和裝配，這樣會給我們的工作帶來不必要的麻煩，也會對船舶的航行帶來嚴(yán)重的

79、安全隱患。</p><p>　　ALFA-LAVAL S851分油機(jī)中沒有比重環(huán)，并且在活動排渣底盤下部沒有彈簧，取代彈簧的是滑動圈下部的工作水，這種結(jié)構(gòu)使得滑動圈下部的壓力更加均勻分布，也解決了彈簧失效時(shí)引起的故障問題，給管理工作帶來很多方便。但從分油機(jī)結(jié)構(gòu)，我們可以看出，分油機(jī)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的裝置，并且其結(jié)構(gòu)和功能也在不斷的改進(jìn)，作為輪機(jī)人員應(yīng)能熟練掌握所管理設(shè)備的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，并能不拘于已掌握的，要與時(shí)俱

80、進(jìn)，學(xué)習(xí)新的東西。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李斌.《船舶柴油機(jī)》 大連：大連海事大學(xué)出版社 2008.4</p><p>　　[2]林葉錦 編.《輪機(jī)自動化》 大連：大連海事大學(xué)出版社 2009.9</p><p>　　[3]吳恒、李浩基編譯. 阿法拉伐現(xiàn)代技術(shù)（分油機(jī)分冊

81、）大連：大連海事大學(xué)出版社1995 .4</p><p>　　[4]于洪亮、黃連忠編.《船舶動力裝置技術(shù)管理》 大連：大連海事大學(xué)出版社 2009.10</p><p>　　[5] ALFA-LAVAL.S851 Instruction book</p><p>　　[6] ALFA-LAVAL.S851 Alarms and Fault Finding</p

82、><p>　　[7] ALFA-LAVAL.S851 Parameter List</p><p>　　[8] ALFA-LAVAL.S851 System Description</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　衷心的感謝輪機(jī)的各位老師，在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，給予了我極大地鼓勵(lì)和幫助，在學(xué)習(xí)上給予了