分油机故障研究报告分析及解决

1、-. z分油机的工作原理和排渣反应故障分析容摘要摘要：育鲲轮上燃油分油机为ALFA-LAVAL S821型分油机，在运转的过程中分油机出现排渣反应故障，结合该故障，介绍了分油机构造和排渣原理，进一步分析了分油机的故障原因，并根据理论分析和实际操作最终消除了故障。关键词：分油机 滑动底盘 滑动圈 矩形密封圈 排渣反应ABSRACT：M/V Yukun is equipped with ALFA-LAVAL S816 oil separators.When a separator is running,discharge feedback failure occurs.According to t

2、he failure, This thesis e*plains the structure and discharge principle of the separator.Further we analyse the causes of the failure. Basic on theretical analysis and practical operation,finally the failure is eliminated.目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc2622372731燃油分油机的故障现象1HYPERLINK l _Toc262237

3、2742分油机的工作原理1HYPERLINK l _Toc2622372753 ALFA-LAVAL SA816燃油分油机的构造分析2HYPERLINK l _Toc2622372764 分油机的排渣原理4HYPERLINK l _Toc2622372774.1 排渣步骤1-排渣前5HYPERLINK l _Toc2622372784.2 排渣步骤2-排渣5HYPERLINK l _Toc2622372794.3 排渣步骤3-排渣6HYPERLINK l _Toc2622372804.4 排渣步骤4-滑动圈密封6HYPERLINK l _Toc2622372814.5 排渣步骤5滑动底盘密封6

4、HYPERLINK l _Toc2622372825分油机排渣反应故障分析7HYPERLINK l _Toc2622372835.1 排渣反应7HYPERLINK l _Toc2622372845.2故障分析7HYPERLINK l _Toc262237285配水系统7HYPERLINK l _Toc2622372865.2.2 排渣机构10HYPERLINK l _Toc2622372876 故障排除10HYPERLINK l _Toc2622372887 结论10前言自二十世纪七十年代以来，由于柴油机燃油大幅度涨价，燃油费用支出约占船舶营运本钱的50%，船用柴油机使用低质燃油已成为一项普遍

5、采用的技术，使用低质燃油可以大幅度降低船舶营运本钱，同时可以合理使用石油资源。但是船用柴油机使用低质燃油后也出现了不少技术问题。低质燃油中水分和杂质加剧了燃烧室部件和喷油设备元件的腐蚀和磨损。因此船用柴油机所用燃油在进机使用前必须经过净化处理，除去水分和杂质。净化的好坏对柴油机的可靠性和使用寿命影响极大。而离心式分油机具有净化时间短，流量大和效果好的优点，是船舶净化燃油必不可少的关键设备。对燃油分油机的管理，是轮机管理中的重要环节，但往往由于对燃油分油机日常保养不到位或维修操作不当等原因，在船舶燃油系统工作中，分油机出现各种故障，例如，排渣反应故障，如果不及时排除，就会影响船舶的平安性。1燃油

6、分油机的故障现象育鲲轮燃油分油机是ALFA LAVAL 离心式分油机，型号为S821,由于1号燃油分油机长期停用，4月2日，二管轮打算用其分油，分油机启动正常分油后，突然出现了排渣反应报警，二管轮先消除了警报，手动排渣一次，听不到排渣响声，排渣反应报警又重复出现，然后翻开高压水阀电磁SV15前滤器，没有堵塞现象，翻开出水阀v15，有大量水流出，开启水流量正常，接着二管轮翻开排渣口，发现有很多水从排渣口流出，却没有发现油渣，二管初步判断是别离筒配水机构出现了问题，但二管停顿了分油机，又重新启动，又出现排渣反应报警，于是二管带着我们对分油机进展了拆卸，通过拆卸发现问题的所在，并对分油机装复后，其运

7、转正常。2分油机的工作原理分油机的工作原理：我们知道，燃油、水分和机械杂质的密度是不同的，纯油的密度最小，水分的密度居中，机械杂质的密度最大。燃油假设在沉淀柜中静置，由于受到重力作用，纯油必定浮在最上层，水分在油下面，机械杂质则在沉淀柜的底层，同样道理，让需要净化的燃油进入高速旋转的分油机中，让燃油与分油机一起高速旋转，也就是说把燃油置于一个离心力场中，由于油、水和机械杂质所产生的离心惯性力不同，密度较大的水分和机械杂质所受的离心力最大被甩向外周，水被引出，杂质则定期去除。密度较小的油所受离心力较小便向里流动，从靠近转轴的出油口流出，燃油从而得到净化。由于杂质、水分所受的离心惯性力比自身重力大

8、几千倍，因此，离心式分油机具有净化时间短，流量大，效果好的优点。图1 分油机别离作用示意图3 ALFA-LAVAL SA21燃油分油机的构造分析ALFA-LAVAL SA816分油机是无比重环全部排渣式分油机，其特点是排渣期间排渣孔被翻开的持续时间较长，别离筒存留的所有杂质、油、水将由排渣孔全部排出，由于其无比重环，不受温度和油品的限制，这给使用和操作者带来很大的方便。图2 别离筒构造简图别离筒上盖；2-排油向心泵；3-排油腔；4-别离筒本体；5-紧锁圈；6-滑动圈泄水喷嘴；8-配水盘；9-配水室；10-固定器；11-塑料堵头；12-滑动圈；13-滑动底盘；14-别离盘组；15-配油器；16-

9、配油器上孔；17-排水向心泵；18-进油管；19-出油管；20-出水管；21-关闭室；22-开启室；23-工作室；24-别离盘顶盘；25-排渣口；26-泄水孔分油机的核心部件是别离筒，图2 是ALFA-LAVAL SA816燃油分油机别离筒的构造简图。如下图，在别离筒中有两个固定不动的向心泵2和17，待净化燃油从进油管18进入别离筒，别离筒本体4和别离筒盖上盖1由紧锁圈5锁紧，别离筒由高速回转的立轴带动旋转，别离筒中设有假设干别离盘14，别离盘套在配油器15上，待别离的燃油经过配油器底部后转而向上进入别离盘间，油在盘组缝隙中向筒中央方向流动的过程中，被连续的别离成假设干层，并随别离盘一起高速回

10、转，这时别离筒的燃油会按油、水、杂质的密度不同分成三层，被净化的燃油向上离开别离盘，进入位于别离盘顶盘24和配油器15之间的排油腔3，然后由排油向心泵2经出油管19排出，被别离的水沿着别离盘组的外边缘，向上进入别离筒盖1和顶盘24之间的排水腔，然后由排水向心泵17经出水管20排出，机械杂质被甩在别离筒壁上，聚集在排渣空间，由排渣口25定时排出，从而到达燃油净化的目的。由别离筒底部的滑动底盘13、定量环10、滑动圈12和配水盘8构成排渣机构，后面将详细介绍。图3显示了分油机外部系统，从淡水压力柜来的水可从通过电磁阀10由分油机进油管进入别离筒。为了防止别离过程中油从顶盘外缘流出和从出水口溢出，必

11、须在筒建立水封，这可以在待分油引入筒之前通过进水阀10见图3注入一定量的水实现。油推动水朝向筒周壁流动，并且在油和水之间形成一个分界面，分界面的位置由出水电磁阀和水分传感器控制。SV15-开启水电磁阀 ；SV10-水封水、置换水电磁阀 ；SV16-密封水、补偿水电磁阀；1-供给泵；2-加热器；3-温度传感器；4-压了传感器5-三通阀；6-压力传感器；7-出油电磁阀8-水分传感器MT50；9-排水电磁阀SV5； 10-EPC50控制单元；11-分油机；12-电磁阀组；图3 分油机系统简图油水分界面的位置十分重要，它直接影响燃油的别离质量，其最正确位置应在别离盘的外边缘，确保燃油能利用别离盘通道的

12、全部长度，到达最有效的别离目的，假设分界面向移动进入别离盘组，则会造成别离盘组被水和杂质阻塞，假设分界面外移，一方面会降低从水中别离油的效果，另一方面造成燃油从出水口流出，即出水口跑油。同样，当停顿向别离筒供油后，通过电磁阀10向别离筒供给具有一定压力的水称置换水，会使油水分界面向移动，驱赶别离筒的油从排油口排出，减少别离筒残油数量，从而减少排渣时油的损失。压力水也可通过电磁阀15进入别离筒，实现排渣口的开启，通过电磁阀16实现排渣口的密封。此外，在出油管装有MT50水分传感器，它能准确的检测出净油中的含水量，当别离出的水接近别离盘外侧外表时，一些水滴开场同净油排出，水分的少量增加就被立刻被水

13、分传感器检测，并将其信号连续的传给EPC-50控制单元，当净油中水分到达触发点时，EPC-50控制单元将开场排水，排水有两种情况，一是通过翻开出水管的排水电磁阀V5，二是通过翻开排渣口随杂质一起排出。4 分油机的排渣原理ALFA-LAVAL S821分油机的排渣功能是由EPC50控制单元和配水系统实现。EPC50控制单元是分油机的控制中心，它包括分油机系统执行检测和控制功能程序的全部工作。主要包括： 1承受来自水分传感器的信号，并控制排水电磁阀的功能；2 发起任一形式的排渣，即当水分传感器信号到达触发点或排渣间隔最大时间到来后控制并检测该排渣操作程序；3每隔一段时间检查一次水分传感器的功能；4

14、 决定是否需要加水、何时加水、加水持续时间，从而控制加水量；5 检测别离水的增加。配水系统主要由泄水孔、滑动圈、泄水喷嘴、定量环、配水室、配水盘、开启室、密封室、开启水、密封水等组成。分油机运转过程中，在EPC50控制单元控制和配水系统作用下，通过上下移动滑动底盘，来启闭排渣孔，滑动底盘工作在上位时，排渣孔被关闭，滑动底盘工作在下位时，排渣孔被翻开，分油机进展排渣。以下是分油机具体排渣原理。4.1 排渣步骤1-排渣前由图2可知，来自淡水压力柜的水可从电磁阀15、16通到配水盘，然后经配水室后通过通道分别供水到滑动圈下部和滑动底盘下部，压力水就在密封室形成水环，水环对滑动圈有一个向上的作用力，将

15、滑动圈工作在上位，三个塑料堵头将泄水孔堵住密封。在滑动底盘下部空间有一定压力的工作水，上部是处理液。由于工作水接触的下部面积比别离液接触的面积大，并且工作水的密度比离液的密度大，所以滑动底盘向上的力大于向下的力。只要这种情况存在，滑动底盘就保持在上位，关闭别离筒周围的排渣孔。 要是排渣口翻开，就必须减小滑动底盘下部的力，通过泄放掉滑动底盘下的工作水，滑动底盘就会在处理液产生的推力下向下移动，为此滑动圈必须下落，使别离筒本体上的三个泄水孔翻开。4.2 排渣步骤2-滑动圈下移在排渣时，供油三通阀打向打循环的位置，停顿向分油机进油。EPC-50控制单元发出脉冲信号，翻开SV15开启水电磁阀3s，大流

16、量11.0l/m的水流入配水室进而到达密封室，水不断的流入密封室直到密封室被充满，由于滑动圈上有假设干通孔连通密封室和开启室，大流量的水流到开启室。在开启室有一泄水喷嘴，由于从密封室进的水多于从喷孔流出的水量，开启空间水量增加很快，在离心力作用下，水施加一个增大的液压力在滑动圈上，同时滑动圈下部也作用着下部水的作用力，由于滑动圈上部的作用面积大于下部的面积，当上部的作用力大于下部的作用力时，滑动圈下移。一旦滑动圈下移，三个泄水孔被翻开，滑动底盘下部的工作水高速流入开启室，加快了滑动圈的下移速度。4.3 排渣步骤3-排渣滑动圈很快移到下面位置，3秒后开启水电磁阀停顿供水，滑动底盘下部的工作水不断

17、地流到滑动圈上部，然后在离心力作用下，水通过滑动圈上的泄水喷嘴不断溢出，随着滑动底盘下部水的不断外移，向上的力减少，当该力小于在别离筒处理液产生的向下力时，滑动底盘落下，别离筒上的排渣口翻开进展排渣。4.4 排渣步骤4-滑动圈密封由于不再向配水盘进水，开启室的水不断通过泄水喷嘴泄水，开启室的水也通过滑动圈上通孔流向密封室，因此滑动圈上部的水很快泄出，密封室的水也不断的通过泄水喷嘴泄水，由于密封室的泄水喷嘴靠近轴线，其存留一局部水，在喷嘴和定量环外缘之间形成水环，随着滑动圈向下的力变小，当该力小于滑动圈下部水环的作用力时，滑动圈向上运动，关闭别离筒上的三个泄水孔。4.5 排渣步骤5滑动底盘密封排

18、渣口翻开后，EPC50控制单元发出脉冲信号，翻开密封水电磁阀SV1615s，通过SV16电磁阀的水流量较小2.8l/m，密封水经过配水盘后通过别离筒本体上的通道进入滑动底盘下部空间，也有局部水通过孔道进入定量环上部的密封室，使密封室充满水，这样就加大了滑动圈下部的作用力，使滑动圈一直保持密封状态，流入到密封室的水有少量从喷嘴中泻出。由于水不断地进入滑动底盘下部的工作室中，滑动底盘下部作用力不断增大，当向上的力大于处理液作用在滑动底盘上的力时，滑动底盘向上移动密封排渣口。15s后，电磁阀SV16断电切断密封水，密封室中的水局部泄出，剩余的在喷嘴和定量环外缘形成水环，施加一个向上的水压，使滑动圈保

19、持密封。运转过程中，为了补偿工作水由于漏泄和蒸发造成的损失，每隔5分钟经电磁阀SV16向别离筒补一次水1s。现在排渣循环完全完毕，控制单元将三通阀打向进油位置，分油机回复分油作业，一直到排渣程序控制器再次发出排渣信号，该程序控制器可以手动、定时器或自动触发装置启动。5分油机排渣反应故障分析5.1 排渣反应当分油机排渣时，分油机转速会下降，分油机转速信号反应给控制单元确认排渣动作。转速信号是排渣口是否翻开的反应信号，当分油机需要排渣时，EPC-50控制单元发出排渣信号，使滑动底盘下落翻开排渣口，别离盘外侧的水和杂质立即从排渣口冲出，同时分油机转速会降低，一般速度降参数F12设定为300，如果速度

20、降到达设定值，它告诉控制单元分油机排渣口已翻开，排渣程序正在进展。如果控制单元发出排渣信号后，FA12达不到设定值，说明分油机排渣口没有翻开，即分油机不能排渣。这时控制单元将撤销排渣信号，数秒钟后第二次发出排渣信号，如果FA12仍达不到设定值，控制单元最终确定分油机不能排渣，发出排渣反应报警并停顿分油机工作。5.2故障分析由排渣反应原理可知产生排渣反应故障是由于排渣时，EPC50承受不到转速下降的反应信号，其原因有两个方面：一是排渣时，排渣口不能翻开进展排渣，分油机转速没有下降，这样速度传感器检测的转速没有下降，EPC50承受不到转速下降的反应信号，由排渣原理可知，排渣动作是在配水系统的作用下

21、，通过滑动底盘向下移动，翻开排渣口实现的。因此配水系统和排渣机构是解决这一故障的关键因素。二是分油机的自动控制系统故障，组成该分油机控制系统的主要设备是EPC-50控制单元和监视装置，如果速度传感器出现故障，即使排渣口翻开，分油机转速下降，EPC50也接收不到转速下降的反应信号。在启动过程中，分油机转速不断上升直到设定转速，且排渣时，电流表数值没有变化，由此确定速度传感器没有故障。EPC50控制单元工作可靠且不易发生故障，这里就不再阐述。以下只对第一方面原因进一步说明。配水系统如果配水系统失效即工作水短缺、漏泄或断流，则进入开启室的工作水流量缺乏，而且流进开启室的水通过泄水喷嘴不断泻出，这样在

22、离心力的作用下产生不了足够的开启力，不能克制滑动圈下部密封室向上的液压力而将滑动圈向下移动，这样三个泄水孔始终处于密封状态，滑动底盘下部的水不能泄放，滑动底盘在下部液压力作用下始终关闭排渣口不能进展排渣，因此要防止该系统漏泄与堵塞。现将分油机的配水系统分为外部配水系统和部配水系统。1 外部配水系统 外部配水系统主要是由淡水压力柜、供水的管路和相应的阀构成。分油机工作水的来源是淡水压力柜的淡水，压力设定围是0.2-0.6MP，如果淡水压力柜缺水或压力缺乏，就难已产生做够的水进入到滑动圈上部，不能将滑动圈压下，进而滑动底盘不能下移翻开排渣口。淡水压力柜的水由自动控制系统根据压力自动补水，而且值班轮

23、机员每班都进展水位和压力检查，一般不是淡水压力柜的问题，但这也是首要考虑的问题;下列图为电磁阀组图，如果开启水电磁阀前滤器2脏堵或电磁阀MV15开启缺乏，都会导致开启开启水电磁阀SV15；2-电磁阀组滤器图4 电磁阀组图水流量缺乏，最终会导致开启室压力缺乏不能进展排渣。对电磁阀和滤器的检查十分重要。2 部配水系统 部配水系统主要由滑动圈、定量环、配水盘等组成。1-泄水喷嘴；2-滑动圈；3-定量环；4-O形密封圈；5-配水盘；6、7-矩形密封圈；8-滑动底盘；9-别离筒本体图5 别离筒构造剖面图a定量环3图5定量环和滑动圈构成密封室，密封室的密封水控制滑动圈的密封，但其也影响排渣口的开启。其上有

24、泄水喷嘴，如果泄水喷嘴由于水流冲刷导致孔径增大， 排渣开场时，通过密封室的开启水就从泄水喷嘴大量泄出，只有少量进入开启室，这样滑动圈不能下移，最终导致排渣口不能开启。b 滑动圈2图5滑动圈是排渣过程中重要的机构，控制着滑动底盘下部工作水的泄放。它的主要失效形式是滑动圈卡死在上位和矩形密封圈磨损或变形。如果滑动圈卡死在上位，即使其上有足够的开启水压力，滑动圈也不会下移，三个塑料堵头始终密封滑动底盘下的工作室，工作水得不到泄放，排渣口不能开启。如果矩形密封圈6和O型密封圈4磨损或变形，进入到密封室的水就会从密封圈处外泄，只有少量的水进入到滑动圈上部，滑动圈上部的水又不断被泄水喷嘴泄放，这样滑动圈上

25、部开启室的水压小于密封室的压力，滑动圈不能下移，最终排渣口不能开启。同样，如果矩形密封圈7由于磨损或变形而漏泄，排渣时，进入到开启室的水虽然足量，但大局部在滑动圈边缘密封圈7处漏泄掉，泄水喷嘴也不断向外泄水，导致开启室不能够被水充满，只在外缘形成局部水环，滑动圈上部的水压低于密封室的压力，结果工作室的水不能泄放，排渣口不能开启。排渣机构分油机排渣机构主要是滑动底盘8图5，它控制着排渣口的启闭，如果滑动底盘卡死在密封位置，即使有足量的开启水到达滑动圈上部，将滑动圈向下移动，排渣口也不能开启，从而不能进展排渣，这种情况一般是安装不当造成的。6 故障排除4月2日上午，二管按由到外、由简单到复杂的顺序

26、对分油机进展了故障排除。先检查了滤器、电磁阀SV15和所连接的外部管路，没有发现什问题。接着二管翻开排渣口后，发现有水流出，说明开启水已进入部配水机构，手动排渣时仍听不到排渣时的声响，二管推测是部配水机构的问题。于是带着我们对分油机进展了拆卸。拆解的过程中，我们先检查了滑动底盘，发现滑动底盘能自由上下移动，没有出现问题，接着拆下了定量环，主要检查滑动圈，结果发现矩形密封圈6图5磨损严重，局部有漏泄的地方，我们初步认定是这里的原因。然后拆下了滑动圈并进展了检查，密封圈7完好无损，我们进一步肯定了是密封圈6磨损的原因。之前二管查看了轮机日志，发现以前检修时，矩形密封圈6没有换新，可能是由于轮机人员

27、的疏忽，造成了这次的故障。我们按照说明书的要求对分油机进展了安装，装复后，对分油机进展了排渣检验，结果在排渣过程中听到了声响，没有出现报警，排渣成功。到此，我们解决了该故障。7 结论本文表达了ALFA LAVAL SP816型燃油分油机工作过程中的排渣反应故障，从分析其构造和排渣过程，我们得出结论-滑动圈轴向密封失效造成该故障。我们在实际拆解分油机过程中，发现是由于滑动圈下部矩形密封圈磨损，造成大量从密封室到开启室的过程中，从密封圈处大量漏泄，开启水不能到达滑动圈上部，泄水孔不能翻开，导致排渣口不能开启。滑动圈圆周密封失效是由于工作人员疏忽，在装复时未按照说明书要求更换密封圈造成的。就这样一个

28、小小的密封圈让我们忙活了一整天，这就告诉我们在轮机管理中，不可无视看似很小的问题，否则不仅会给自己带来不必要的工作，而且也给船舶航行带来严重的平安隐患。另外，从分油机构造，我们可以看出，分油机是体积小、构造紧凑的装置，并且其构造和功能也在不断的改良，作为轮机人员应能熟练掌握所管理设备的构造和系统，并能不拘于已掌握的，要与时俱进，学习新的东西。分油机控制原理及故障分析容摘要摘要：随着人们对燃烧过程的深入研究以及燃油喷射技术的长足开展，使得船用柴油机在使用重油的技术上有了很大的进步。重油在使用前必须经过净化处理，除去其中的水分和杂质。由于燃油的黏度较大，靠重力别离水分和杂质所需时间很长，效果不佳。

29、为了解决这一问题，使用分油机对重油进展别离。本文介绍了育鲲轮重油分油系统的组成，介绍了分油系统的重要部件的构造原理，深入研究了由EPC 50控制单元控制的ALFA-LAVAL S821分油机的工作原理，依照其原理建立了分油机的工作流程图，并结合分油机工作原理分析了其具体工作过程。针对育鲲轮重油分油机出现的故障现象，依据原理介绍分析了故障原因，排除故障并提出了管理中的几点建议。关键词 ：分油机 排渣过程 工作原理 故障ABSTRACTAs we learn about the bustion process and the great development of fuel inject tec

30、hnology , it makes great improvement of the technology of burning heavy fuel oil .It must be cleaned to remove the water and residue from the heavy fuel oil before we use it .It will take a long time and not perform good because of its high viscosity .To solve this problem ,we use separator to finis

31、h this job .This thesis describes the element of the HFO separation system of YU KUN and some important parts of the separation system ,lucubrates the working principle of the separator which is controlled by EPC 50 control unit. Then establishes the working flow chart of the separator and describes

32、 the working progress .Then it describes the malfunction phenomena of the separator for heavy fuel oil on YU KUN and describes how we resolve it .Based on the principle we describes ,we find the cause of the malfunction and give some advices for management.目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc26378087

33、21 前言 PAGEREF _Toc263780872 h 1HYPERLINK l _Toc2637808732 分油系统的组成 PAGEREF _Toc263780873 h 1HYPERLINK l _Toc2637808742.1 分油机的构造 PAGEREF _Toc263780874 h 3HYPERLINK l _Toc2637808752.1.1 别离筒 PAGEREF _Toc263780875 h 3HYPERLINK l _Toc2637808762.1.2 顶部输入输出单元 PAGEREF _Toc263780876 h 4HYPERLINK l _Toc2637808

34、772.2 EPC 50控制单元 PAGEREF _Toc263780877 h 4HYPERLINK l _Toc2637808782.2.1 输入信号 PAGEREF _Toc263780878 h 4HYPERLINK l _Toc2637808792.2.2 输出信号 PAGEREF _Toc263780879 h 5HYPERLINK l _Toc2637808802.3 MT 50水分传感器 PAGEREF _Toc263780880 h 6HYPERLINK l _Toc2637808813 分油机的工作流程及原理分析 PAGEREF _Toc263780881 h 6HYPER

35、LINK l _Toc2637808823.1 分油机的启动流程 PAGEREF _Toc263780882 h 6HYPERLINK l _Toc2637808833.2 分油机按标准启动的分油过程 PAGEREF _Toc263780883 h 7HYPERLINK l _Toc2637808843.3 分油机的排渣过程 PAGEREF _Toc263780884 h 7HYPERLINK l _Toc2637808854分油机的故障现象和处理方法 PAGEREF _Toc263780885 h 13HYPERLINK l _Toc2637808864.1 故障现象 PAGEREF _To

36、c263780886 h 13HYPERLINK l _Toc2637808874.2 分油机排渣速度降原理 PAGEREF _Toc263780887 h 13HYPERLINK l _Toc2637808884.3 分油机故障原因分析PAGEREF _Toc263780888 h 13HYPERLINK l _Toc2637808894.3.1 工作水流量缺乏 PAGEREF _Toc263780889 h 13HYPERLINK l _Toc2637808904.3.2 别离筒密封失效 PAGEREF _Toc263780890 h 14HYPERLINK l _Toc263780891

37、4.4 故障排除 PAGEREF _Toc263780891 h 14HYPERLINK l _Toc2637808924.4.1 工作水系统的检查 PAGEREF _Toc263780892 h 14HYPERLINK l _Toc2637808934.4.2 密封圈的检查 PAGEREF _Toc263780893 h 14HYPERLINK l _Toc2637808944.4.3 速度降的设定 PAGEREF _Toc263780894 h 14HYPERLINK l _Toc2637808954.5 管理中的建议 PAGEREF _Toc263780895 h 15HYPERLINK

38、 l _Toc2637808965 总结 PAGEREF _Toc263780896 h 15HYPERLINK l _Toc263780897【参考文献】 PAGEREF _Toc263780897 h 161 前言分油机是通过高速旋转的别离筒来建立一个离心力场，依靠油液与水、杂质的密度差，使其在离心力场中沿转动轴的径向重新分布。别离筒由电机驱动，经过增速装置之后，别离筒的转速可达10，000 r/min以上，杂质和水分所产生的离心力比重力大数千倍，因此能在较短的时间到达很好的净化效果。离心式分油机的工作原理根本一样，其核心部件是别离筒，由三相异步电动机驱动。现在的船舶上使用的分油机有以下几

39、种品牌，分别是瑞典ALFA-LAVAL分油机，WESTFALIFA OSD型分油机，日本三菱公司生产的SJ-T，SJ-P型以及国产的DZY系列的分油机。其多数采用有比重环的分油机，在使用过程中需要根据所别离燃油密度选择比重环。育鲲轮使用的ALFA-LAVAL FOP*204型分油机主要特点是是采用无比重环的分油机，并且燃油净化系统中没有高置水箱，其控制单元是EPC 50。EPC 50的优点是集成化程度高，控制功能强大，控制单元与别离设备连接简单，参数的显示，设定更加方便，设备工作更加可靠耐用。诸多优点使得ALFA-LAVAL分油机的装船率高达70%。因此，本文对ALFA-LAVAL FOP*2

40、04分油机的控制原理介绍和故障分析具有一定的实际参考价值。2 分油系统的组成 如图2-1所示，分油系统主要包括ALFA-LAVAL FOP*204分油机，EPC 50控制单元，燃油供给泵，蒸汽加热器及PI调节温控阀，电磁阀组SV10、SV15、SV16，电磁阀组SV1、SV4、SV5、SV6，水分传感器MT50，温度传感器TT1、TT2，压力传感器PT1、PT4、PT5，速度传感器ST，三相异步电动机及传动机构组成。工作过程：翻开燃油阀，控制空气阀，工作水阀，启动燃油泵，开启加热器，让待别离的燃油在循环管路中被加热，在分油机控制面板上启动分油机的驱动电机，EPC 50单元检测燃油温度、分油机转

41、速、供油压力是否满足条件，当满足条件的时候，燃油泵向分油机供油，进展别离作业。电机启动器EPC 50控制单元45101312119876321工作水控制空气1、分油机 2、电动机 3、电磁阀组 4、电磁阀组 5、三通阀 6、温度传感器 7、供油泵 8、加热器 9、MT50水分传感器 10、压力传感器 11、气动出油阀 12、气动排水阀 13、速度传感器图2-1 分油系统布置图2.1 分油机的构造 别离筒如图2-2所示，别离筒是分油机的核心局部，分油过程在别离筒完成。别离筒体和别离筒上盖由一个锁紧环固定在一起。在别离筒是配油器和别离盘组。别离盘组被压紧在别离筒上盖。滑动圈在别离筒体形成了一个分隔

42、的底部空间。别离筒上盖和顶局部离盘之间的上部空间形成积水腔室包含向心水泵，向心水泵用来抽走别离出来的水。积油室包含一个向心油泵，位于配油器的顶部。别离出的净油从这里被泵出别离筒。集渣空间在别离筒的外边缘。工作水通过配水盘进入定量环中，依靠改变工作水流量的大小来实现分油和排渣动作。本型号的分油机的滑动圈下部没有弹簧，依靠滑动圈上下外表所受的压力差决定其托起还是压下，这是该型号分油机的一个特点。图2-2 别离筒构造图 顶部输入输出单元如图2-3所示，顶部输入输出单元包括管路的连接室，包括进油管、出油管，出水管。进油管通过连接单元的通道将待别离的燃油输送至配油器，通过配油器的分配口分配给别离盘组，净

43、油管与集油室相通，别离出的燃油与别离筒的转速一致，相对于向心油泵高速转动，将动能转化成压力能排出集油室，排水管与积水室相通，在排水管路上设有电磁阀控制是否泄水，水由静止的向心水泵排出积水室。在别离过程中，向心水泵浮于水面上，向心水泵通过弹簧来平衡。图2-3 顶部输入输出单元2.2 EPC 50控制单元EPC 50控制单元主要由水分传感信号处理局部和主控电路板组成。如图2-4所示水分传感信号处理装置用于接收MT 50检测的净油中水分含量的信号，处理后送至主控电路板；主控电路板接收分油系统中各种传感器信号，在处理之后输出端输出各种信号，对分油机进展操作。 输入信号在燃油加热器出口的温度传感器TT1

44、用来检测待别离燃油温度是否到达设定值，温度开关TT2在油温到达上限时闭合报警开关，发出高油温报警。压力传感器PT4，它在出油管路中用于检测出油管路中的压力变化，在置换水注入时，判断是否真实注水。MT 50水分传感器，它在出油管路中检测油中含水的量，为排水和排渣以及置换水注入时间的计算提供依据。ST速度传感器，在一定的时间发出脉冲检测分油机的转速，在启动过程中检测加速是否正常，在与转过程中检测转速是否在正常围，在排渣过程中检测速度降，作为排渣反应信号传送给控制单元。 输出信号EPC 50输出信号的作用有：控制对分油机操作的各种电磁阀，显示分油机控制系统状态的指示灯以及显示面板的状态显示。电磁阀组

45、SV10、SV15 、SV16用来控制分油机的工作水，SV10进置换水，SV15和SV16的出口在同一条管路上，SV15的开启流量比SV16开启流量大，SV15用来开启滑动底盘，SV16提供补偿工作水，保证分油过程中别离筒的密封。SV1、SV4、SV5分别用来控制V1、V4、V5。V1是一个气动三通阀，转换阀芯可以改变燃油是循环还是进分油机。气动控制阀V4和V5分别控制出油管路和排水管路的通断。加热器是在三通阀V1前的管路中，对待别离的燃油进展加热直到设定的围，控制单元输出信号至PI调节器，由PI调节器控制阀门开度。PT1PT4TT1TT2STMT 50电机启动器分油机电机220V交流电源SV

46、10SV15SV16V1V4V5SV1SV4SV5SV6加热器EPC 50 EPC电源供油泵电机图 2-4 EPC 50组成原理图2.3 MT 50水分传感器水分传感器用来连续监测净油中的含水量，并根据检测的含水量来决定是否排水或排渣。它是监控系统中很重要的部件，其构造原理图如图2-5所示。水分传感器是由电容器和振荡器组成。电容器是两个彼此绝缘的同心圆筒，净油全部流过圆筒。其工作原理是水的介电常数远远大于油的介电常数，介电常数越大则通过电容器的电流越大。EPC 50为MT 50提供直流电源，由振荡器逆变产生频率较高的交流电。该交流电经过电容极板送出一个大小与净油中含水量成正比的交流电信号，该信

47、号经过带屏蔽的电缆送至EPC 50的水分传感信号处理装置。水分传感器中有一块检验电路板，用于监视振荡器是否正常工作，EPC 50定期检测该信号，如果水分传感器工作失效会触发报警。绝缘体电极壳体净油直流电源带屏蔽电缆振荡器检验电路板图2-5 MT 50构造原理图3 分油机的工作流程及原理分析3.1 分油机的启动流程分油机的启动模式有两种：标准启动和非标准启动。标准启动是分油机在拆解之后按照操作指南安装并且别离筒清洁的情况下的启动过程。标准启动模式的具体工作过程如图3-2所示，在分油程序开场前，控制单元首先检测待别离燃油的温度、供油压力、分油机转速三个条件是否到达设定围，任何一个条件在规定时间无法

48、到达都会触发报警，当三个条件都满足的时候按separation继续，SV15开启5秒进展排渣，该排渣过程目的：1、确保在密封别离筒之前工作水腔有足够的工作水2、在断电后再次启动前排空别离筒。排渣完毕后开启工作水系统中的放残阀，对工作水系统放残15秒，放残完毕开启SV16密封别离筒。3.2 分油机按标准启动的分油过程如图3-3所示，分油过程开场于V1转换向分油机供油，开场检测MT 50的信号，在15秒之如果检测到净油中含水，会自动减少下次排渣的置换水注入时间。检测完毕， V1转换油路，停顿供油，控制单元检测出油管路压力是否降低，在15秒没有压力降低的反应信号说明停油失败，发出报警。在确认停顿供油

49、之后开启SV16注入置换水，检测出油管压力，压力升高超过0.5bar时证明真实注水，SV16保持开启至控制单元计算的时间，注入置换水。排水阀V5开启10秒冲洗排水管路中的残油。SV15开启3秒开场排渣，排渣完毕后，系统会暂停15秒对工作水系统进展放残和检测排渣反应，在15秒检测不到排渣反应会发出报警。排渣完毕后，SV16开启15秒密封别离筒，然后SV10开启同时V4关闭，进展水流量校准，控制单元检测出油管路的压力上升，假设在170秒检测不到压力上升超过0.2bar发出报警然后排渣3秒、工作水系统放残15秒后继续进展水量较准过程。在170秒超过0.2bar时，开场进展水流量计算，排渣，工作水系统

50、放残，密封别离筒，V1转换向分油机供油。控制单元检测MT 50信号，假设在15秒检测到油中含水会自动减少下次排渣置换水注入时间。然后中断供油、V4关闭，检测出油管路油压，假设在10秒油压降低，说明别离筒泄漏，发出报警信号。在别离筒密封正常的情况下，EPC 50存储MT 50的检测值，进展排渣询问。排渣条件：1，手动排渣操作 2，到达设定排渣间隔时间 3，排水阀V5开启已达5次，油中含水量增加。三个条件任意满足一个系统进展排渣操作。3.3 分油机的排渣过程如图3-4所示，停顿向分油机供油，在没有进展排水操作的时候，首先进展置换水检测，SV10开启V4关闭，检测出油管路的压力上升值是否超过0.2b

51、ar，在170秒没有到达0.2bar则发出报警，SV15开启3秒排渣，工作水系统放残后继续进展置换水检测。当检测到压力升高值超过0.2bar时，开启V5冲洗排水管中的残油。然后开场排渣。如图3-1所示当电磁阀SV15开启，工作水的流量增大，由配水盘进入密封室的水多于从定量环泄水口泄放的水，水环的径变小，当到达通往滑动圈上部的水通道时，水由该通道进入开启室，并且在离心力的作用下形成水环，由于滑动圈的上部受力面积大，在压差的作用下，滑动圈被压下，塑料堵头将泄水孔翻开，滑动底盘下部的水从泄水孔泄放，滑动底盘下部空间压力迅速减小，滑动底盘落下，翻开排渣口。别离筒的水和别离残渣在离心力的作用下被甩出积渣

52、空间。排渣完毕后，工作水系统放残，EPC 50检测排渣反应，排渣反应表现为分油机转速降低，该值通过速度传感器测得。在没有停顿操作的时候分油机转到正常分油程序中继续进展分油由图3-3中的4转到图3-1中的4。集渣空间配水盘油水分界面泄水喷嘴排渣口开启室密封室定量环塑料堵头图3-1 分油机工作原理图是是否否是是是油温检测油温到达设定值超过15min报警转速检测转速正常超过4min报警油压检测有压力反应超过15s报警SV15开启5s工作水系统放残15sSV16开启15s41否是否否否按separation图 3- 2 标准启动流程图1是否是否否否是是是否是否否否是是否是净油含水停顿供油减少下次排渣前

53、置换水注入时间V1转换向分油机供油检测MT50信号出油压力低于1barSV10开启、V4关闭超过15s报警出油管压力上升超过15s报警SV10开启EPC计算的时间22V5开启10s排渣3s工作水系统放残15s速度降达设定值超过15s报警SV16开启15sSV10开启、V4关闭压力升高0.2bar报警排渣3s放残15s排渣5s超过170sSV10流量计算操作水系统放残15sSV16开启15sSV10开启EPC计算的时间3否否否是是是是否是否是否是是否否是否是否V1转换向分油机供油3MT50水分检测油中含水超过15s置换水注入时间减少供油中断，V4关闭出油压力降低超过10s报警EPC50存储MT5

54、0值 0 _ 0 / _ / -/ (_) - = /= -|-|- | |#| | # / 油中含水增加V5开启油中含水降低V5开启5次排渣正常分油超过排渣设定时间手动排渣停图3 3 标准启动程序分油流程图中断排渣间隔计时否是否是否是否是否是是V1转为循环通路停顿向分油机供油排渣间隔计时被中断SV10开启、V4关闭压力升高0.2bar超过170s报警排渣3s放残15sSV10开启经EPC50计算的时间V5开启10s排渣3s工作水系统放残15s速度降达设定值超过15s报警停4停图3 4 排渣流程图4 分油机的故障现象和处理方法4.1 故障现象由于育鲲轮重油分油系统较长时间使用2号分油机，在值班

55、期间更换1号分油机进展分油作业，试运转1号分油机的时候，分油机出现Discharge feedback error报警，手动排渣一次，报警依然存在。分油机停顿运行。查阅工作记录，1号分油机在此之前存在此故障。4.2 分油机排渣速度降原理在正常的分油过程中，别离筒是密封的，其转动半径是一个定值，转动惯量保持不变，电机转速也保持在一个定值，在排渣过程中，由于滑动底盘的开启让别离筒中的水和油渣甩出别离筒，相当于别离筒的半径有所增大，即转动惯量增大，别离筒的转速会有下降的趋势，同时电机电流增大使别离筒有增速的趋势，但是，别离筒须先降速才会引起电机电流的增大，因此在排渣过程中会出现一个速度降，对于一定型

56、号的分油机，在正常的排渣过程中，其速度降低的值是一定，分油机的控制单元正是通过速度传感器检测的转速降来确定排渣过程是否正常进展。如果发出了排渣信号，但是没有检测到转速降，就会触发报警。4.3 分油机故障原因分析 工作水流量缺乏如图3-1所示，排渣时SV15开启，进入配水室的水流量较大，当进入密封室的水流量大于从泄水口泄放的水流量时，水环的径减小，经过部通道到达开启室，由于开启室的受力面积大于密封室的受力面积，在向下的压力作用下，滑动圈落下，滑动底盘下部的水泄放，滑动底盘落下翻开排渣口。当工作水的流量缺乏的时候，排渣水无法进入开启室，因而不能排渣，没有速度降信号，会导致Discharge fee

57、dback error报警。1育鲲轮分油机的工作水由压力水柜提供，压力水柜的水压缺乏会使排渣水的流量缺乏，导致无法排渣。2工作水的管路中设有滤器，假设滤器堵塞会使管路阻路增大，即使水压足够也会引起工作水的流量缺乏，在排渣过程中，排渣水不能到达额定流量，导致故障的出现。3电磁阀组SV10， SV15， SV16集滤器、止回阀、恒流阀、真空破坏器于一体，当阀组的滤器堵塞或者阀芯动作不正常时，也会导致排渣水达不到额定流量。 别离筒密封失效如图2-2所示，滑动圈的矩形密封圈的密封性是用来保证滑动圈下部空间的水压正常。如果此处密封不好，在电磁阀SV15正常开启，且流经此阀的排渣水流量正常的时候，会因为排

58、渣水从该密封圈处泄漏，排渣水难以从滑动圈的小孔进入到开启室来使滑动圈下移进展排渣操作，因此也会无法检测到速度降信号，会产生Discharge feedback error的报警信号。4.4 故障排除 工作水系统的检查根据故障原因的分析，由工作水的源头开场检查。1检查提供工作水的压力水柜的水压。压力水柜的水压由上下压电磁阀控制，在低压时开场补水，在高压时停顿补水。出现故障时，压力水柜的压力表显示压力在正常围，水位计显示的水位也在正常围，排除此原因。2检查工作水管路的滤器。关闭供水管路的截止阀，拆下滤器的滤芯，发现没有脏堵现象，为了保证其干净，将其清洗后装复。3拆解电磁阀组SV10， SV15，

59、SV16。从分油机上拆下该阀组，检查阀组部的滤器，没有脏堵现象，检查阀芯，没有卡阻现象，装复阀组后手动旋开SV 15的阀芯，发现通过阀的水流量正常，检查电磁阀组接分油机软管，没有堵塞现象，将软管分油机重新连接好，启动分油机，依然出现Discharge feedback error报警，故障原因不在工作水系统。 密封圈的检查依据说明书的介绍拆解分油机，当拆下滑动圈的时候，发现滑动圈上的密封圈已经失效，矩形密封圈成扁平状并且被扭曲了，无法实现密封作用，将其换新，同时作为日常维护将其他几个密封圈一起更换，安装分油机。启动分油机，仍然出现同样的报警。 速度降的设定在更换别离筒矩形密封圈之后密封效果已经

60、到达，报警依然存在，于是检查分油机的参数设定，发现1号分油机的排渣速度降设定为500r/m，说明书中的规定是300r/m ，于是将其更改为为300r/m，分油机报警复位，重新启动分油机，分油机报警消除，正常工作。本次出现故障的原因有两：一，别离筒的矩形密封圈失效；二，分油机的速度降设定值过高，在排渣过程中无法到达。4.5 管理中的建议1一般船舶设2到3台重油分油机，这要求在管理中平均使用两台设备，否则会导致其中的一台寿命缩短。(2)在拆解分油机的时候，首先要熟悉说明书中的操作要求，当遇到很难拆解的部件时，不能依靠增大力量来到达目的，往往会造成损害设备的后果。拆下的部件依次摆放好，以便安装。3对