船用海水淡化装置原理及故障精简版

1、浅谈某轮造水机产水量不足的原因及处置方法王小海(南通航运职业技术学院轮机工程系，江苏 南通226010)摘要：造水机作为船舶辅助机械之一，对船舶的安全营运及其经济性有着重要的影响。利用造水机造水，可以满足船舶淡水的需求。同时节约大量的购置淡水的费用。文章通过对造水机的典型故障进行分析，提出几点管理意见，供同行共勉。关键词：造水机；故障；产水量；真空度中图分类号：U6645 文献标识码：A 文章编号：1671-9891(2008)02-0078-021 故障概况某远洋油轮，载重吨为6万吨，每天生活及设备大约消耗淡水15吨，尤其是该轮船舶辅锅炉，耗水量大而且对水质要求高。笔者上船工作之后，发现该轮

2、海水淡化装置(俗称造水机)日产水量仅为8吨左右，查核该机说明书，得知该机为南京绿洲机械厂生产，额定产水量为每日25吨，真空度9094，蒸发温度45 35，海水压力O5Mpa。实际产水量远远低于其额定产水量，造成了该装置功率的浪费，也增加了该船向港口购置淡水的费用，降低了船舶经济性，甚至造成了该轮在某些较长航次中出现了淡水紧张的局面。同时由于港口所加装淡水硬度及含盐量高于造水机所产淡水，导致该轮锅炉用水水质较差，严重影响其正常运转，直接导致该轮锅炉水管经常穿孔。综合以上情况，当务之急就是查找该轮造水机的故障原因，使其恢复正常。最后经过全面仔细的分析查找，终于解决问题。2 故障原因分析21 造水机

3、的工作原理图1所示为造水机系至炉水舱图1 造水机系统的工作原理图收稿日期：2008O120作者简介：王小海(1975一)，男，四川南充人，南通航运职业技术学院轮机工程系助教，硕士生。维普资讯 第2期 5E,J,海：浅谈某轮造水机产水量不足的原因及处置方法 79该机为远洋船舶广泛使用的带竖管蒸发器的真空沸腾式海水淡化装置，加热淡水为主机的缸套水，造水机海水泵所排出的海水中的-,部分经给水阀在蒸发器竖管内流过，加热介质(缸套水)从竖管外流过，对海水加热。竖管内的海水在高真空的环境下达到沸点后汽化变成水蒸气(在真空喷射泵的作用下，装置内部空间压强降低，海水在较低温度下就会汽化)，逸出后绕过横置在蒸发

4、器上方的管壳式冷凝器两侧的汽水分离器，从冷凝器壳体上部开口进入。由主机海水泵提供的冷却海水在冷凝器内流过，管外的蒸汽被冷凝为淡水。淡水聚集在冷凝器的底部，由凝水泵抽出，经盐度计检测其含盐量，若符合要求则送往炉水舱。如果含盐量超标，则凝水泵排出管路旁通管上的回流电磁阀通电开启，使不合格的淡水重新流回蒸发器中。在蒸发器内，因部分汽化而浓缩了的盐水，经排盐喷射泵不断排出舷外。装置所补给海水量等于产水量和排出的盐水量之和时，蒸发器内的水位就能维持稳定，若同时产水量与凝水泵的排水量也相等，整个装置就可以稳定运转。22 影响淡水产量的因素产水量的多少，实际就是装置蒸发量的大小。根据传热学原理，传热量与蒸发

5、器的传热系数、换热面积和蒸发温度有关，从管理上这些因素是可以控制和改变的。另外也和加热水的平均温度和海水进水温度有关，而这些因素一般不好改变。总结下来，从管理的角度看，造成淡水产量降低的原因有：(I)换热面脏污结垢或加热侧发生“气塞”，使蒸发器传热系数减小。(2)蒸发器内水位太低，使蒸发器实际换热面积减小，水位太高，则会增加装置的热损失，因此必须控制适当的给水倍率。(3)真空度不足，导致海水的沸点提高，蒸发量减少。(4)加热工质流量小，亦是影响蒸发量的一个重要因素。(5)所产淡水含盐量过高，凝水回流入蒸发器，或者凝水回流电磁阀关闭不严，使一部分合格的淡水回流回蒸发器。3 故障排除方法(I)确保

6、装置蒸发器和冷凝器的热交换效果，通过使用酸性清洗剂清洗蒸发器换热面，并用藤条疏通冷凝器冷却管路。通过放气旋塞把气放掉。(2)保持合理的给水倍率，通过调节给水阀开度，维持给水倍率为3-4之间，保证排盐泵工作正常。(3)建立合适的真空度，检查海水的排出压力，使其满足使用要求，从而提高真空喷射泵抽吸能力。检查真空泵的喷嘴，确保无脏堵和异常磨损。检查装置的密封性，尤其是凝水泵的机械轴封，确保密封良好。(4)保持加热水流量充足。装置使用期间，开足蒸发器加热缸套水的进出口阀，同时关闭其旁通阀。停用造水机时切勿忘记开启该旁通阀。(5)确保装置所产淡水含盐量符合要求。造水机含盐量一般以锅炉补给水标准为依据，要

7、求小于10mgL(NaC1)。为了使淡水含盐量不致过高，需要防止装置内沸腾过于剧烈，蒸发器水位不能太高，盐水含盐量不能太高，冷凝器不能有泄露。(6)确保凝水回流电磁阀处于关闭状态时密封良好无泄露，定期更换阀片，研磨阀坐。经过以上逐级排查和处理，该轮造水机产水量得到了大幅提高，基本上维持在每天2O吨左右，缓解了船舶淡水的紧张问题。4 结束语日产水量不足，是造水机常见的故障，对船舶动力设备和船员的生活及船舶的经济性影响很大。因此必须加强其维护管理，维持装置系统各性能参数处于正常范围，保证蒸发器与冷凝器热交换效果良好，及时排除相关故障，使其安全高效的发挥其性能和作用。20 天津航海2012年第3期某

8、轮蒸发式造水机故障的分析及解决方法徐振宇(天津海员学校天津300451)摘要：影响造水机不能正常工作的因素主要有：真空度的控制、造成海水淡化装置产水含盐量超标的蒸发冷凝效果和加热面上的结垢等。文章就某轮沸腾式蒸发造水机不能正常制淡水的原因进行了分析。关键词：造水机真空度 结垢含盐量超标 海水淡化装置 故障排除0 引言远洋船舶一般都配有制淡水设备(俗称造水机)，常见的就是船用真空沸腾式海水淡化装置。蒸发式造水机在使用过程中往往会出现某些故障，影响日常工作，这就需要我们在使用过程中操作正确，平时注意维护保养和加强管理。某轮沸腾式蒸发造水机设计造水量18td，曾有段时间不能正常工作且每天产水量只达到

9、不足lOt左右，我们从以下几方面综合查找原因。1 真空度的建立船用造水机要正常工作，重要的是首先要建立适当的真空度。为了更好地利用动力装置废热，造水装置一般将真空度维持在90 一94之间，对应的饱和温度为3545。真空度太高，会导致蒸发海水沸腾剧烈，二次蒸汽携水量过多，含盐度增加；但真空度过低，蒸发量不够，造成造水量大大减少。船舶主机动力装置冷却水温度一般为6O一65 ，当真空度为90 一94时蒸发温度应在3545。真空度通过调节冷凝器的冷却水流量来控制。在热带海域航行时，控制蒸发温度不超过45 ，在寒冷海域时蒸发温度要控制在35 以上。虽然多数船舶设有海水温度自动调节装置，但因调整范围稍大，

10、很少达到极佳工作状态，海水温度较低时，用减少冷却水流量或增大加热水流量的办法来降低真空度提高蒸发温度，操作比较麻烦，控制也不易准确。所以当蒸发温度低于35 时，稍开真空破坏阀，漏人少量空气，维持真空度在90 94 范围内，是一种收稿日期：20120502作者简介：徐振宇(197l一)，男，天津人，二级实习指导教师，现从事轮机工程实训教学和研究工作。较为方便的方法。影响装置真空度的原因主要有：蒸发海水与冷凝海水温度变化过大，影响了蒸发量及其它各项参数；装置的密封性能不良，混入过量空气；冷却水供给量不足或冷凝器混人大量空气；冷凝能力不足致产汽量大于冷凝量，或凝水泵排量不足致冷凝器水位过高；真空泵系

11、统故障、喷嘴损坏，致效率下降。2 造成海水淡化装置产水含盐超标的原因及解决方法淡化装置所产淡水是由二次蒸汽直接凝结而成的，纯净水蒸气是不含盐份的，但造水装置在沸腾汽化过程中会有一部分细小的含盐水珠通过汽泡被二次蒸汽夹带透过汽水分离器进入冷凝器，并且蒸汽湿度越大，蒸发器内海水浓度越高，携带水珠的量就越多，产出的淡水含盐量越高。因此，装置所产淡水的含盐量完全取决于冷凝器内二次蒸汽的湿度和蒸发器内盐水的含盐量。1)首先，对于沸腾式蒸发器来说，蒸发器负荷越大，水中产生的气泡就越多，水面的沸腾就越剧烈，进入蒸汽空间的水珠量就越多，含盐度就越高。为了减少这种情况，就需要控制蒸发强度，通过控制真空度和加热量

12、防止海水蒸发剧烈夹带水珠量过大。将海水过热度控制在51OcI=(冷热带海域蒸发温度相差10左右，但通常情况下蒸发室温度保持在4245C之间)，以减少海水汽化时的蒸汽泡量。适当控制蒸发强度还可限制蒸汽气流的上升速度，提高汽水分离效果；2)蒸发器工作过程中海水不断浓缩，盐度增加，影响二次蒸汽质量。通过控制蒸发器内的海水流量，降低海水浓度以达到需要要求。适当调节海水泵给水调节阀和排污阀，增加海水供给量，降低蒸某轮蒸发式造水机故障的分析及解决方法徐振宇 21发器海水浓度。如排污泵排水量小易造成冷凝水含盐量增加。为避免热量损失，排污率保持在23为适当；3)在装置中利用汽水分离器的汽水分离挡板或网式分离器

13、可以将直径较小的水珠分离出来，从而提高分离效果，减少含盐水珠进入冷凝器的数量。3 影响真空蒸馏式海水淡化装置产水量主要因素1)装置真空度不在合理范围，汽化量减少造成产量不足；2)加热海水温度不够造成沸腾量小，冷却海水供给量不足造成冷凝量小，影响产量；3)排污泵排水量过大，致温度下降过多，造成加热系统热量损失过多，影响到产生蒸汽量减少；4)真空蒸馏式造水装置由于加热面的结垢问题不止影响到生产淡水的质量，而且严重影响到淡水产量。水垢的导热系数远比金属要小的多。海水中有很多微量元素，如碳酸钙、氢氧化镁、硫酸钙等，遇热后常常析出沉积在加热器表面，形成水垢。因为水垢导热系数很低，降低了蒸发器的传热效果。

14、因而盐水浓度过大、传热温差过大、汽化温度过高等都会加剧蒸发器的结垢。当水温超过75C时，氢氧化镁垢的比例迅速增加，当水温超过8283时，氢氧化镁垢就成为水垢的主要成分。因此，蒸馏装置不加防垢剂时盐水温度不得超过75 cI=。综上所述，我们对某轮的蒸发造水装置进行全面体检。经检测发现，首先此造水机因长期使用，海水泵叶轮和水密环过度磨损，水泵效率下降，使得供给喷射泵的海水压力过低，真空降不下来。经更换叶轮和水密环问题得到解决；另外，凝水泵排水不及时，冷凝器积水过多，使得冷凝效率下降。经过将凝水泵解体后发现水泵叶轮与阻水环间隙过大，将叶轮取下用车床光车叶轮表面，另外更换阻水环，这样恢复了凝水泵的正常

15、排水功能；再有就是像所有远洋船舶的造水机，由于长期使用，普遍都存在蒸发器内海水管路结垢相当严重，有的几乎完全堵塞。结垢轻者可以采用除垢剂浸泡，结垢严重的，只能将蒸发器管路拆除，采用机械方法除垢。经维修后此台造水机完全恢复正常运转，水质不但达到要求，产水量最初还超过设计标准的20 。4 结束语船用造水机除平常的正确使用和操做之外，还要注意平时的维护保养。在装置运行期间，应定期打开入孔门或蒸发器下端盖，检查管路有无结垢和渗漏情况，装置是否漏气或者漏水。对蒸发器定期清洗和除垢，经常进行给水投药，减缓水垢生成、减少所产淡水含盐量。参考文献1 阎永阁，金以铨，梁继昌，费千船舶辅机北京：人民交通出版社，1

16、995(上接第3页)头后涨潮时产生的向下的摩擦力，有时可超过lOOt。因此在进行商船水尺计重观测船舶六面水尺读数时，若缆绳收紧，在装货前将使空船重量变大，在卸货前将使在船货物数量增加。62 船舶的下沉量当船舶系泊在有潮流或较快的海流的浅水区域时，船体会下沉，而使吃水增加，这是因为船底与海床之间水的压力下降产生的。经分析，当流速低于25kn时，这种影响不存在。如果导致船体下沉，检验师和船长应确认船舶处于完全漂浮状态，绝不能触底。为了取得更好的精度，可以考虑等待平潮或移泊至船体下沉较小的其它泊位。7 提单的签发确定装、卸货量应使用同样的计量方法。不同的计量方法会得出不同的计量结果，更不能用来确定货

17、差。如同一船货物在一港用水尺检量，而在另一港使用非水尺检量(如称重等)，显然会得出不同的货量，出现“货差”则是必然的。实践中，托运人往往要求船方须按检验部门的数据签发提单(或限于信用证规定)，但当船方自己的计算结果与检验部门的结果差别较大时，也坚持依自己的数据签发提单，这样就产生了争议。此时，船方应认真负责地及时采取一定措施，或重新检验，或认真复查，找出原因所在，以达成共识，使问题在开航前给予解决。当达不成一致时，船方若有确信的理由足以证明其正确时，坚持正确的观点并无不当，坚持以正确的数据签发提单未尝不是办法，托运人可能极力反对，可以提供保函以使承运人按检验部门结果签发提单。虽然提单有类似“未

18、知条款”可以追偿托运人，但承运人视情况要求保函或许更好一些，而对于信誉较差的托运人来说，是否接受其保函尚要谨慎行事。参考文献1 沈玉如船舶货运M大连：大连海事大学出版社，199882 邱新涌谈杂货船的水尺校验J航海技术，2005(6)：253 张钢散装货物运输中水尺计重的原则和方法J中国航海。2006。69(4)：3538热式多效低温蒸馏苦咸水淡化系统研究期刊论文-能源工程 2012(1)5.田禾.张于峰.江菊元.崔明贤直热式太阳能海水淡化系统试验研究期刊论文-水处理技术 2009(6)本文链接：船用造水机的日常维护保养与故障检修毕权军【内容提要】此文针对船用造水机常发生的故障，根据造水机的工

19、作原理谈如何做好日常保养与故障维修工作。关键词：船用造水机 日常保养故障维修远洋船舶上一般都配有制淡水设备(俗称造水机)，其生产的淡水主要用作柴油机冷却水和锅炉补给水等，在应急的情况下还可以作为饮用水使用。(因造水机生产的蒸馏水所含的矿物质少，且未杀菌，故作为饮用水时需要经过矿化和杀菌处理)。由于船用锅炉工作环境的复杂性，对锅炉水的盐份含量有严格的控制，因此，造水机生产的淡水含盐量是以锅炉补给水标准为依据的，由此可见，造水机对远洋船舶，尤其油轮是必不可少的设备之一。下面根据本人实际工作经历，结合造水机工作原理，介绍带竖管蒸发器的真空沸腾式造水机的日常保养与故障维修。l 真空沸腾式造水机的工作原

20、理用来制淡水的海水通过专用海水泵 (有的船舶通过辅海水泵旁通供水)来供给，真空泵和排盐泵的工作水也由它来提供。海水经过截止止回阀进入竖管，竖管外壁充满温度较高的主机冷却水，海水在此加温，当达到沸点后即开始汽化，(在真空泵的作用下，造水机内部空间压强降低，海水在较低的温度下就会汽化。)流出竖管后蒸汽从水中逸出，绕过横置的蒸馏器上方的管壳式冷凝器两侧的汽水分离器，从冷凝器壳体上部开口进入。冷却用的海水在冷凝器管内流过，管外的蒸汽被冷凝为淡水，凝水聚集在冷凝器底部，由凝水泵抽出送往制淡柜。蒸发后剩下的高盐度海水由排盐泵排出，以保持造水机内部海水液位的平衡。2 真空沸腾式造水机的日常维护与保养21 造

21、水机在运行中的管理造水机工作原理示意图海水泵；真空泵；排盐泵；给水调节阂凝水泵(1)调节进水阀，保持适当的进水流量。(2)控制加热淡水的流量，维持适当的淡水产量。流量太大，会导致竖管内海水沸腾过于剧烈，影响凝水的含盐量；流量太小，则会降低淡水的产量。(3)控制冷却海水流量，保持适当的真空度。真空度过高，竖管内的海水沸腾过于剧烈，将使凝水含盐量增加；真空度过低，势必要提高海水的沸点，这样容易在竖管壁上结垢，降低传热效果，影响淡水产量。一般情况下，造水机运行平稳后，真空度不会发生大的变化。当船舶航行海域水温有大的改变时，将会导致真空度发生变化。(4)调节凝水泵的流量，保持适当的凝水水位，一般维持在

22、水位计l213的高度。凝水水位太高，超过冷却水管的位置时，将会减少冷却水的冷凝作用；水位太低，容易发生凝水泵气穴现象。由于造水机在开启初期，运行状态不稳定，所以要多观察，等运行平稳以后，只要定时巡视就可以了。22 造水机在停ak_x-作后的管理造水机停止运行后，应将竖管内的残水放尽，并保持放残管开启。这时可以通过观察竖管内是否有存水来判断竖管的结垢情况。根据需要，定期向造水机内投药除垢。过去常用除垢方法有三种，但都有不妥之处：(1)造水机停下后，趁热立即打开观察门，往热面上冲冷水，利用热胀冷缩原理使水垢碎裂脱落。此方法缺点是除不净水垢，并可能会造成焊接处出现裂纹。(2)用机械的方法来铲除水垢，

23、这种方法效果很明显，但可能会对设备造成比较严重的机械损坏，而且劳动强度大。(3)化学清洁，停下造水机，用强酸性的化学药品去清洗水垢，如化学药品选用合适，清除水垢将十分有效，若选择不当，可能会损坏设备。现在防止造水机结垢的原理是往造水机中加入少量的化学药品去破坏形成水垢的晶格。最初采用聚合磷酸盐为主的化学药品，因聚合磷酸盐在热水中有效时间很短，很容易和水反应生成正磷酸盐，新形成的正磷酸盐跟钙离子化合后沉淀下来，失去防水垢生成的作用。现使用的化学药品多采用聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚顺丁二酐、干酸粉和乙醇酸钠等。日常管理中还要注意定期清洗冷凝器，维护水泵及盐度检测报警设备，每年适当的时候检查一次冷凝

24、器和蒸发器的防蚀锌块，必要时换新。3 真空沸腾式造水机的故障及检修31 真空度达不到规定的要求 2001年第6期丫维普资讯 影响真空度的因素主要有以下几个方面： (1)冷却水流量小，使汽化的蒸汽不能全部被冷凝。判断的方法是通过观察冷却水进出口温差，如温差大，则说明冷却水流量小。(2)密封不严。有一次，我轮在行驶途中，启动造水机时，发现真空度上不去，经过检查，表面上看不出有泄漏的地方。当关闭造水机后，发现水位计密封圈处和凝水泵的轴封处有水渗漏。通常造水机最易漏气的地方就是凝水泵的轴封和阀杆填料等处，这些部分的泄漏可以通过更换轴封和填料来解决。固定部位处的泄漏，可采用涂密封胶、油漆等办法堵漏，稍大

25、一点的漏缝可先塞上适当的填充物，然后在外面涂上油漆或环氧树脂等。(3)真空泵吸力不足。导致真空泵吸力不足的原因有：造水机海水泵出口压力低或者是真空泵内有污垢。我在工作过程中遇到过这样的情况，造水机真空度上不去，检查下来没有发现泄露，冷却海水系统也没有问题，海水泵工作正常，而且真空泵清洁过的时间也不长。经过仔细的故障排除，最后还是怀疑问题出在真空泵中，当把真空泵拆下来时，原来是几个海蛎子壳堵在真空泵的进口。32 凝水的盐度超标凝水盐度超标也是造水机常见的故障之一。造成盐度超标的原因有多种，常见的有海水沸腾过于剧烈，水蒸汽中携带盐水的含量增加，在冷凝器的作用下，含盐水的蒸汽被冷凝成凝水，解决这个问

26、题的方法是调节真空度和加热水的流量；另一种是冷凝器漏水，海水直接渗漏到凝水中。检验冷凝器是否漏水，可以通过水位计的水位变化来观察。当造水机停止工作，关闭其它阀门，保持冷凝器冷却水阀开启，如水位上升则能判断冷凝器漏水。冷凝器泄漏多数是因为水管与管板的扩接不良所造成的。33 日产水量少造成产水量不足的原因主要有：(1)真空度不足。真空度不足会导致海水沸点相应提高，在相同加热工质情况下，蒸发量将会相应地减少。(2)给水倍率太大或太小也会影响产水量。(3)竖管内壁结垢。这会使蒸发器的传热效果变差，蒸发量也将相应变小。(4)加热工质流量小，亦是影响蒸发量的一个因素。(5)凝水泵回流电磁阀关闭不严，部分淡

27、水回流至蒸馏器，这时水位计显示的水位较高，同时冷凝效果也变差。造水机设备相对比较简单，但若不注意日常的保养与维护，将会给我们的工作带来很多不便，同时也会大大降低造水机的使用寿命。尤其是油轮船舶上水造水机如不能正常工作，锅炉不能完全使用造水机生产的凝水，将会给锅炉的管理带来诸多不利的影响。上海港引航站GPSGSM 电子海图监控系统全面运行走进上海港引航站监控中心，从占整面墙的超大屏幕上可清楚地了解到全部被引船舶的位置和航向、航速。从2001年8月份起，经上海港务局批准投资建成的GPS(全球卫星定位系统)GSM(数字手机网络)系统在运行4个月的基础上开始全面运行，全部独立作业的一线引航员均携带自动

28、船位报告仪登轮引航。此举标志着上海港引航设施现代化又迈出了新步伐。长期来，如何使被引船舶处于受控状态，一直是引航作业面临的重大课题，也是确保安全引航的重要环节。由于上海港航道复杂，进出口船舶增多，通过监听控制被引船舶已不适应形势发展需要，加强直观动态监控，确保安全引航已迫在眉睫。1999年，引航站开始酝酿建设GPSGSM 系统并着手开发，通过一年多努力，于2001年4月份开始试运行，取得较好效果。GPSGSM 系统的优点是，可对每个引航员引领船舶进行现场监控。引航员携带的自动船位报告仪小巧、方便，可精确地20秒记录一个船位，连续l5个小时储存船位信息，并可在设于站内监控中心的计算机屏幕上演示或

29、回放，便于海事分析。监控中心计算机内的电子海图可无级放大或缩小，监控人员既可全面掌握所有被引船舶的动态，又可同时通过三个专门监控窗口重点跟踪某一区域或某一重点船舶的动态。所有被引船舶均标有引航员代码，被引船舶正常航向、航速均在计算机内设有数据库，一旦偏向或超速，监控中心即会自动报警。监控人员可从屏幕上发现哪个引航员引领的船舶处于不正常状态并立即通过BP机联系提醒，及时纠正。引航员携带的自动船位报告仪采用二合一天线，可依据全球定位系统获得本船位置所处的准确经纬度和国际标准时间，并及时通过手机网络以“短消息”方式将信息传递到站内监控中心。监控中心的计算机系统对接收到的信息进行处理，计算出被引船的位

30、置、航向和航速，并立即在电子海图上显示出来。GPSGSM 系统在试运行中已发挥了很好的作用。2001年6月29日第四代集装箱船首次被引进宝山港池，在通过狭窄的口门时，该系统的监控有效地保障了安全航行，确保首航取得了成功。上海港引航站冯济民船用造水机的日常维护保养与故障检修毕权军维普资讯 _船用造水机常见故障原因及对策蔡艳 ，张 斌 ，王一峰(1南京化工职业技术学院，江苏南京210048；2江苏悦达国际海运有限公司，江苏盐城224000)摘要：远洋运输船舶上的造水机对于运输的经济效益和航情变化的应对能力具有十分重要的意义。一旦遇到造水机发生故障，不仅影响船员的正常生活，还会危及船舶的运输安全，因

31、此保证造水机正常工作，提供充足的淡水就显得非常必要。文章对造水机常见故障的原因进行了分析，并提出了一些对策措施，对提高航运的经济性和安全性，具有重要意义。关键词：造水机；故障原因；对策措施中图分类号：U672 文献标志码：C 文章编号：10018328(2012)05001103Abstract：Water-desalination machine on oceangoing ship is of great importance to its transportation for botheconomic efficiency and repartee capacity to some ch

32、angeable sailing condition Trouble on waterdesalination machinewill not only influence the crewg normal life but the safety of the ship in its transportationTo guarantee theregular work of the machine and provide suficient fresh water，this article gives analysis to the trouble cause andsome counterm

33、easures for economy and safetyKey words： waterdesalination machine； trouble cause；countermeasure船舶在营运过程中，每天都要消耗相当数量的淡水，以满足动力装置运转和船员生活用水的需求。船舶所需的淡水，固然可以从出发港用水舱携带，但这样做必然要占据一定的舱容，影响吨位，而且一旦航情发生变化，所带的淡水不仅在数量上而且在质量上，往往很难满足需求，特别是在航线较长的远洋船舶，作业时间较长的特种船舶，储水的机动性就显得十分必要，利用船舶自身的能力来制造淡水就可以随时获得新鲜、合格、充足的淡水，带来性能上和经济

34、上的双重效益，所以现代远洋船舶都装设海水淡化装置，习惯称造水机。海水制淡的方法很多，目前大多数船舶使用蒸馏法海水淡化装置。1 蒸馏法一真空沸腾式造水机工作原理从海水中取出淡水或去除盐分都可以达到海水淡化的目的。目前船舶上主要运用前一种方法，即从海水中直接取出淡水，核心设备是真空沸腾式海水淡化装置。根据盐分几乎不溶于低压蒸汽的原理，在高真空度的蒸发器内，利用船舶柴油机缸套冷却水的余热先加热海水并使之汽化，然后再将蒸汽冷凝，得到几乎不含盐分的蒸馏水。其优点在于：利用主机缸套冷却水的余热，提高了船舶动力装置的经济性； 沸点不高(蒸发温度约4O)，加热温差不大，加热器结垢较轻；造水机中没有运动部件，使

35、用和维护较其它设备简单。如图1所示，真空沸腾式海水淡化装置主要部分是蒸馏器，采用管壳式换热器的蒸馏器下部有竖管式的蒸发器，海水泵所抽海水的一部分经过给水调节阀送入蒸发器，在竖管内自下向上流过。作为加热介质的主机缸套水从管外流过，对海水加热，竖管内的海水达到沸点后即开始汽化，流出竖管后的蒸汽从水中逸出，绕过横置在蒸发器上方的管壳式冷凝器两侧的汽水分离器，从冷凝器壳体上部的作者简介：蔡艳(1971一)，女，江苏盐城人，工程师，大学专科，主要从事设备管理工作。2012年第5期 中国修船 第25卷开口进入冷凝器。供冷却用的海水在冷凝器管内流过，管外的蒸汽被冷凝为淡水。冷凝水聚集在冷凝器底部，经冷凝水泵

36、抽出送至淡水柜。在蒸发器内，因部分汽化而浓缩的海水称为盐水，盐水含盐过高会使蒸汽携带的水珠含盐量增加，影响所产淡水质量，盐水由盐水泵排出船舷外。蒸馏器中海水的蒸发和蒸汽的冷凝都是在真空下进行的，真空度的建立和维持依赖于真空泵；真空泵和盐水泵一般都采用喷射泵，工作水由造水机海水泵供给。1一冷凝水泵；2一蒸馏器；3一真空泵；4一盐水泵；5一给水调节阀；6一海水泵。图1 真空沸腾式海水淡化装置原理图2 造水机造水量减少的原因和对策措施造水机的造水量可根据下式计算：D=3 600 (KA A tQ ) (h2一h1)式中： 为传热系数，W(m oC)；A为换热面积，m ；A t为对数平均温差，oC；Q

37、 为蒸发器中的热损失，w；h：，h，为蒸汽、水的焓值，Jkg。由造水量计算公式可知，造水机的淡水产量主要取决于蒸发器的蒸发量，因而与影响蒸发器传热效果的传热系数、换热面积、海水沸点、主机缸套水温度等因素有关，另外还受到蒸发器的海水的流量和温度因素的影响。引起造水机造水量不足的原因有：蒸发器换热面结垢严重，导致传热系数小影响传热效果；真空度不足，导致海水沸点提高；主机缸套水加热温度低；进蒸发器的通道淤堵使得蒸发器的给水量不足，管壳式蒸发器的水位过低；冷凝水泵出口的电磁阀关闭不严，淡水回流。造水机造水量的多少，直接取决于蒸发量的大小，从实际案例看，造水机产量的降低的主要原因有：真空度建立不起来或不

38、能保持；换热面脏污结垢。例1：某船的造水机设计造水量为25 td，而现今造水量不足3 td，查阅轮机日志得知，造水机原日产量可达20 t以上。造水机壳体上有多处焊补痕迹，同时在使用时注意到真空表显示真空度不足。根据以往经验，点燃一支烟(注意：机舱是严禁抽烟，需格外注意，小心使用)，小心缓慢地在造水机壳体表面移动检查，特别注意检查焊缝，接缝处，发现焊接的地方有多处有烟吸进去的现象，显然壳体气密性不佳，导致真空度达不到设计值的要求，使得海水沸点相应提高，蒸发器的产汽量下降，造水量减少。经重新修理壳体，工作后造水量正常。例2：某船造水机造水量日渐减少，最后造水量不足8 t，但在实际操作中真空度符合设

39、计要求，各工作参数也正常。在造水时通过观察，发现给水流量在同样的压力下，蒸发器管孔处沸腾的水泡明显减少，没有“水烧开”的样子。显然，这是蒸发器大量结垢所致。水垢主要成分是CaCO3、CaS04和Mg(OH)2，后者在海水中的溶解度很低，前两者随温度的升高而降低，很容易在加热面结晶析出而成水垢，其机理如下：Ca(HCO3)2 Ca +2HCO；2HCO； co；一+H20+co2 tco；一+ca CaCO3co；一+H20 co2 t+20HMg +20H Mg(OH)2 J，停下设备打开蒸发器，看到管壁上结有一层白垢，管壁结垢后导致传热能力下降，可见造水量减少与蒸发器管壁结垢有关。还注意到以

40、前每次到港后，打开造水机前盖投药除垢时，蒸发器中的海水都没有放掉，除垢药剂直接投入到蒸发器中，化解药品用海水，且药品说明书中写到“可用海水”，而且以往一直是这样操作。本人以前遇到过此类情况，知道用海水做溶解药品的溶剂是不合适的，因为海水的某些成分会抑制除垢剂的药力。长期使用海水为溶剂，每次除垢都除不尽，只能导致结垢越来越严重，传热效果越来越差，造水量也就越来越少了。症结找出后，将造水机蒸发器内海水排尽，加灌淡水，投药加温，除垢效果马上显见。红色的 l2 2012年第5期 蔡艳，等：船用造水机常见故障原因及对策 第25卷药液反应后变成了褐黄色，说明药力已全部中和，而以前用海水除垢很难反应成此颜色

41、，遂排尽，再灌入淡水，投药加温，反复几次投药处理后，除垢效果达到说明书中所说：“当溶液保持红色达1 h，则清洁过程可以认为已完毕，排放掉溶液。” 造水机工作后造水正常。这一问题的发生，与操作者的理解能力和知识水平有很大的关系：UNITOR公司关于除垢剂药品的使用说明书译文中明确指出： “除垢剂通常用淡水稀释”，这句话本来不会引起歧义，但为什么还会用海水来稀释呢?这可能与下面的一段译文有关：“硫酸钙和氢氧化镁需较强的酸溶液，酸的强度不足时需用1份氯化钠(食盐)比20份除垢剂；如食盐不足，另外一个方法是将除垢剂溶在海水中。” 正是这一段文字中的“另外一个方法” 让人误以为可将药投入海水中。其实，从

42、“1份”食盐与“20份” 药的比例中，应该正确理解为当没盐的情况下，可用一定比例的海水来代替所缺的盐，而不是全用海水。以后每次除垢都先将蒸发器中的海水放掉，加灌淡水，再投药除垢，再没出现过上述问题。3 淡水含盐量过高的原因和对策淡水含盐量过高的主要原因有：加热介质的流量过大、温度过高或真空度过高导致蒸发量过大，沸腾过于剧烈； 给水量太小； 排盐水的流量不足，以致盐水水位太高，造成汽水分离程度不足；汽水分离器效果差；冷凝器漏泄，冷却海水进入冷凝水中。某船在航行途中，造水机报警，显示冷凝水含盐量超标，停止后重新启动，一会儿又是同样的报警，其间观测到真空表读数较平时有细微变化，回流电磁阀开启，通淡水

43、舱的弹簧阀自动关闭，盐度计显示盐分指数偏高，从取水样的阀门上放出冷凝水，尝试感觉不出来咸味，反复几次启停仍然如此，排除蒸馏系统的问题，判断可能是盐分检测装置有问题。检查盐度计也正常，没有问题。再次启动造水机，运行过程中观察到沸腾程度和盐水水位正常，可以判断是冷凝器发生漏泄，冷却海水漏泄到冷凝水中去了；停造水机、冷凝水泵，并关闭通向淡水舱的水阀，放出冷凝器中的凝水，继续供冷却水给冷凝器，一段时间后发现冷凝水水位计水位逐渐升高，从取水阀门上放出的水有明显咸味，证明判断正确。拆下冷凝器端盖，启动海水供给水泵，抽真空，用前述检查造水机壳体漏泄真空方法检查，没有发现异常，改用水压试验的方法查漏，发现在管

44、与管板的扩接处和某一根管有漏泄，修理后，重新使用正常。4 建议由于海水中盐分及杂质含量较高，特别是加热后盐分及杂质含量更高，除造成设备结垢严重影响传热效果外，还经常发生换热器的腐蚀和穴蚀现象，建议用淡水代替海水进行冷却，实施方案有：用淡水代替艉尖舱用于冷却艉轴管的压舱海水，通过“泵一造水机一冷凝器”实现强制循环冷却；用冷却效果好、维护方便的板式冷凝器代替管壳式冷凝器。这样既可以避免了冷凝器的结垢和腐蚀，也避免了蒸发量足够而冷凝量不够造成的造水量不足，对设备的长周期安全运行有积极的意义。5 结论造水机在船舶航行中具有很特殊的作用，特别是远洋船舶，造水机一旦出现故障会严重影响船舶的正常营运。因此，

45、管理人员平时要加强知识的学习和经验的积累，提高业务水平，确保造水机长期安全工作。参考文献1费千船舶辅机M大连：大连海事大学出版社，20102王俊鹤海水淡化M北京：科学出版社，19783王世昌海水淡化工程M北京：化学工业出版社，20034黄福赐工程热力学原理和应用M北京：电力工业出版社，19825童钧耕，蒋智敏，沈维道 工程热力学M 北京：高等教育出版社，2001收稿日期：20120625 13 中国shuiyunNovember 2O1 2船舶造水机故障树构建及其应用研究张迪，朱发新，谈(浙江海洋学院海运学院，浙江亮，闫枫舟山316000)摘要：文中以船舶造水机为研究对象，建立以造水机工作异常

46、为顶事件的故障树。通过对故障树模型的分析研究，更易迅速找出故障发生的部位。为船用造水机的设计、日常管理和维护提供了有价值的参考。关键词：造水机；故障树；应用研究中图分类号：TM41 1 文献标识码：A 文章编号：10067973(2012)11008902船舶每天都需要消耗相当数量的淡水，所以一般船舶都设有海水淡化装置(俗称造水机)，以满足船员、旅客和动力装置的需要。但是造水机的零部件繁多，系统较易发生故障，而系统故障最终又是由某几个零部件故障而引起的。为了便于排查故障和及时修理，可以把这种故障的判断方法用工程上的故障树表示。一、故障树分析法1概述故障树分析法故障树分析法，简称FTA。其基本思

47、想是：把所研究的系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，然后找出直接导致这一故障发生的全部因素，再找出造成下一级事件发生的全部因素，一直追查到毋须再深究为止。通常把最不希望发生的事件称为顶事件，不再深究的事件称为基本事件，而介于顶事件与基本事件之问的一切事件称为中间事件，用相应的符号代表这些事件，再用适当的逻辑门把顶事件、中间事件和基本事件联系成树形图，即可建出故障树。图1是简单的故障树符号。2 故障树分析的基本程序在工程上故障树分析的基本程序如下：(1)熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或工作原理图。(2)调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生

48、的事故。(3)确定顶事件：要分析的对象即为顶事件。对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶事件。(4)调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件，从中确定中间事件和基本事件。(5)画出故障树：从顶事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。图1 故障树底事件二、构建船舶造水机工作异常故障树1 真空沸腾式造水机工作原理真空沸腾式造水机，即海水的蒸发和水蒸气的冷凝都是在较高的真空度下进行的。图2为真空沸腾式造水机的工作原理图。蒸馏器1下部有竖管式蒸发器10，上部有横管式冷凝器1 2。造水机海水泵2所排海水的一部分经给水调节阀3进入蒸发器的

49、竖管内，自下向上流过。加热介质在竖管外自上而下横向往复多次流过，对海水进行加热。被加热的海水达到沸点后开始汽化，产生的蒸汽逸出后，绕过横置在蒸发器上方的汽水分离器1 1，从冷凝器壳体上部的开口进入冷凝器。冷却海水在冷凝管内流过，将管外的蒸汽冷凝成淡水，集聚在冷凝器底部，由凝水泵4抽送至淡水舱，在蒸发器内，海水汽化后剩下的盐水由排盐泵5连续排往舷外。蒸馏器中真空的建立和维持依靠真空泵6，真空泵和排盐泵通常采用水喷射泵，由造水机海水泵2提供其工作水。7、8、9均为截止阀。图2 真空沸腾式造水机原理图2 建立船舶造水机工作异常故障树船舶造水机工作异常主要体现在以下三个方面：不能产出淡水、产水量降低和产出淡水含盐量偏高。(1)造水机不能产出淡水当造水机不能产出淡水时，主要从以下几个方面进行故障排查： 凝水泵、造水机海水泵损坏或泄漏。通常造水机最易漏气的地方就是凝水泵的轴封和阀杆填料等处，这些部分的泄漏可以通过更换轴封和填料来解决。 真空泵吸力不足导致真空泵吸力不足的原因有：造水机海水泵出口压力低或者是真空泵内有污垢等。收稿日期：20120728作者简介：张迪(1990