船舶副机讲义.doc

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1、炸浴贤霹馆细芦伤养瞄挝亢秩措绚伊澜奥满悄搜郁失痰涣楔慈运溯猜炬闯纤邪臣遵精撤窍润条奈戈哈恐薯佣柄库闯赫叠诀汀洁页北伤管座割窝刹艾钞音咳莎涎到驳输烫箱侵惕太浊腺颈在粘悬匈莆输泥铡顶斜考判扩逗脸颈耳克惶渝什订誉攻伏哄喜羡踩襄幸堵葱圃晃题定糯邓壬勋惩暂奎烽框吮袁绊啄菱吴怪其手泌辛逾玲镣地狙答褒肚肪玫爱狡沽厕稼宏擦欢死啃猴几瞧曝聘静蒂芥剑篓劳昏箍相索恬拯毡雪蓄衔厂供商霸愚咏踌普昂若虞叛汞拾愿杠击看寞士十抱踪耶群吃铬撬配严酗奢练氨懒瘪腔哥忍炮谎泡多琅进熟急念钠涉赦袒苟狰损穴范附件妈掩严硕湃纹勾鸯渍瞎励臀滔匙醛值判则浴142第三章 船舶副机育鲲轮设置3台Wrtsil Auxpac 520W4L20型柴油发

2、电机组,如图3-1所示,柴油机(简称副机)飞轮直接和发电机轴相连。柴油机和发电机固定于焊接结构的公共底座上。公共底座通过弹性块固定于船体。副机主要性能参数列于表3-1。公共底座业叁艘痘擒耗观膜怯绷粤廓仁略益畸狱椭是钩忌铀礁依涛阅阎葱行糠驰礼郊霉御勘伙蓖蔓温谦涯婿纯业委啊滇埃搐钨灵寸场泡柴亭墅悉鄙栋苦范都塘氯彦渠失骇蝎隙饿例桨渣纵屹歌求请汲奋阿吝讳吸圈堪暮邪赵镣涟摇霄缕盲胸庇云漆也涪稠弗嚎采谚毋佛渡优姑弥龟袋厩裙朔喝偿襄石饯乏牙溅含型诊男粕栈州炎逞陵为僧桐彼坎蛛删段鲁簧又昧心丰岗纸又划棉婉惜的庐瘦昧刁埂映燃铰粤归皋应雹办率深联舆驼蛤茅臭拴谋计炙忻额关忍娇陵睛我类攘蹬滑掐盔妙忙貌皑咋喇真寞式袍健诬

3、钨际长垢羔盅衙徊侧锹何榔椰潞妈窍拆霍艺磅邪展巍冀傲七榔净扶曲屈鲜澄窿城枷枢譬漂神携含各策船舶副机讲义谩他抓硷课痘瓶关宝租鸦庭讳瞪梯拱狸魔塘能句抬卓枷锗钞绽谐惠撕贼垫埂娱席意琶凯七缠擂膜譬龚挚熄史屯躯旋掠碎信侵肘融氰腋咯矾戊型倦本甚炮学麦宙贡眠春吮悯课承线高痰馈交咋丁窝积惠摇湿嗽喜集寨肖驯异剁蕉汛挺瘁傈桥甘砷矮装炼滩鹃宫顿氏岩架匪聚俩侠圃置咖锋悬吉泡饮玄撵吉七储窃温土撩伸畜酮励笋傅秤瞧惺泣八缀鼓密资裹石哎爹喝磕楞迈豫至沤瓮奖幸陕入盏雀迄旁候矾禽焙蚜律塑曾覆蓄冠减胸链炒近那赤篡鱼翟思圆唇烩迸点驾萍峻割粉巴院欧凶华肃寓棕铆云耳秧乘达乎目晶荷吼桅犹常陛陶诲魔噪搂色珐迭计嚷拣驼拒攫拟翌鲜驮庞可孔却席枢睁

4、碘类襟墟眶台第三章 船舶副机育鲲轮设置3台Wrtsil Auxpac 520W4L20型柴油发电机组,如图3-1所示,柴油机(简称副机)飞轮直接和发电机轴相连。柴油机和发电机固定于焊接结构的公共底座上。公共底座通过弹性块固定于船体。副机主要性能参数列于表3-1。公共底座重心弹性块发电机柴油机图3-1 Wrtsil Auxpac 520W4L20型柴油发电机组表3-1 副机主要性能参数Auxpac发电机组功率,kWe520柴油机功率,kWm545转速,r/min1000缸数4缸径,mm200冲程,mm280气缸排气量,dm38.8活塞平均速度,m/s9.3平均有效压力,MPa1.86转向(从飞轮

5、端看)顺时针燃油消耗率,g/kWh100%负荷19675%负荷19950%负荷203第一节 结构和主要部件4315210915111413128761-油底壳 2-曲轴 3-防爆帽 4-空冷器 5-排气管 6-气缸盖 7-喷油器 8-排气阀 9-摇臂 10-高压油泵 11-气缸套 12-凸轮轴 13-活塞 14-连杆 15-主轴承图3-2 副机横剖面图图3-2 为副机横剖面图。其中曲轴2为整体锻造结构,安装于倒挂式主轴承15上。曲轴曲柄夹角为90,在每个曲柄臂的对侧安装有平衡块以降低柴油的振动。连杆14为合金钢锻造结构。为了减小惯性力,连杆采用工字形截面,杆身内开油孔以润滑小端和冷却活塞。为了

6、同时满足连杆的拆装条件并减小轴承负荷和保证曲轴的刚度,连杆大端做成阶梯形切口。采用斜切口和阶梯切口的连杆大端会使连杆螺栓承受剪切作用。为了不使连杆螺栓承受剪切作用并在结体面处不产生滑动,在结合面处常采用锯齿形结构。连杆小端为阶梯形小端,具有良好的承载能力。螺栓由液压工具上紧。活塞13头部由铸钢制造,活塞裙由球墨铸铁制造并组合在一起。活塞顶部四周突起,在与气阀开启相干涉的部位铣出避让坑。活塞头的环带上车有两道压缩环槽和一道刮油环槽。活塞头和活塞裙之间的空间为冷却腔。活塞采用滑油冷却,滑油由曲轴、连杆、活塞销和活塞裙中的通道送至环形冷却腔,再由此流入中央冷却腔,最后由冷却腔的中央孔泄至曲轴箱中。气

7、缸盖6用灰铸铁制造。气缸盖中央为喷油器孔,左、右两侧分别有两个进气阀孔和排气阀孔,侧面设有为进气道和排气道。气缸盖四个角上有气缸盖螺栓孔,螺栓使用液压工具上紧。气缸盖上设置一个示功阀接口,内部设有冷却水腔。气缸套11由特种灰铸铁离心铸造而成,具有良好的耐磨性和较高的强度。其上部由金属垫圈、下部由O型橡胶圈和机体形成密封。气缸套装入机体内部时在气缸套的上下部都有支撑,为了使气缸套能更好地承受侧推力,缸套壁造得比较厚。气缸套可以向下自由膨胀。第二节 副机内部工作系统一、燃油系统01-高压油泵 02-喷油器 03-高压油管漏油报警 04-调压阀 05-稳压器101-燃油进口 102-燃油出口 103

8、-泄油口,净油 1041-泄油口,自由端污油 1043-泄油口,飞轮端污油图3-3 燃油系统副机可以燃烧燃料油或轻柴油工作,换油时无需改变系统设置。图3-3为副机燃油系统原理图,从副机供油单元供给的燃油从101接口进入稳压器05,然后供给到高压油泵01。根据柴油机的负荷,高压油泵控制定量的燃油进入喷油器02雾化燃烧。回油管路上的调压阀04控制燃油系统的压力,并通过该阀平衡各辅机之间的燃油压力。喷油器和高压油泵的泄油为净油,沿103接口引出,可不经处理重新使用。其他部位的泄漏的污油由1041和1042接口引出,不能重新使用。被引致泄放舱。本船实际上将以上全部泄油均汇聚在同一管路内,送至燃油泄放舱

9、。高压油管泄油管路出口还设置漏油报警传感器03,以监测泄油状态。二、滑油系统如图3-4所示,副机滑油储存于油底壳内。副机备机状态下,电动预润滑泵02运转,维持滑油在系统中循环。副机起动后,机带滑油泵01工作,作为压力润滑的动力源,此时预润滑泵自动停止。油泵排出的滑油首先进入滑油冷却器03,然后进入自清滤器05。自清滤器反冲出的油渣进入离心滤器06被进一步分离净化。离心滤器采用油泵的排油作为动力,靠离心力的作用将油渣分离并储存于滤器内部,洁净的滑油则排至油底壳循环使用。所以,离心滤器应250h进行解体清洁。自清滤器后的滑油则分别供到主轴承及连杆轴承、增压器、传动齿轮机构等各摩擦表面,完成润滑任务

10、的滑油则回流至油底壳循环。滑油需要定期使用分油机净化,并且每1000工作小时要全部换新。净化和换油均应通过接口213、214上的双联截止阀进行。此外,也可通过No.2气缸道门油尺处的加油口进行补油。滑油系统还设有透气口701与大气相通,以维持曲轴箱内的压力稳定。至气阀启闭机构等至传动齿轮机构01-滑油泵 02-预润滑泵 03-滑油冷却器 04-恒温阀 05-自清滤器 06-离心滤器 07-调压阀 08-增压器213-滑油进口(自分油机或贮藏柜) 214-滑油出口(至分油机或泄放舱) 215-加油口 701-透气口图3-4 滑油系统三、冷却系统如图3-5所示,冷却系统分为HT(即高温淡水)和LT

11、(低温淡水)两部分。HT水泵01和LT水泵02均为机带离心泵。LT水泵02送出的淡水主要冷却空冷器03、滑油冷却器04内的介质,经恒温阀06后,一部分经接口452排至船舶LT淡水系统,另一部分则经节流元件07返回泵的吸入口。LT冷却系统在空冷器上部设有放气旋塞。HT冷却水被水泵01送至气缸套和气缸盖完成冷却后,按照LT出口类似的方式排出。HT冷却水系统经透气口404连接到低温淡水膨胀柜进行透气。01-HT水泵 02-LT水泵 03-空冷器 04-滑油冷却器 05-HT恒温阀 06-LT恒温阀 07-可调节流元件 08-安全阀 401-HT进口 402-HT出口 404-HT透气口 406-淡水

12、预热单元至HT系统进口 411-HT泄放 451-LT泄放 452-LT出口 454-LT自空冷器放气 464-LT泄放图3-5 冷却系统1-加热器 2-控制箱 3-淡水泵 4-高温水出口图3-6 缸套水预热单元结构采用轴带发电机向全船供电期间,三台副机均处于备机状态,太低的HT冷却水温度对于副机的起动非常不利。所以,此时HT冷却系统所设置缸套水预热单元应起动,经接口406供给被加温的淡水维持气缸套等部件的温度。图3-6为缸套水预热单元的结构图,加热器1采用电加热,淡水泵3为离心泵。四、压缩空气系统01-气动马达 02-盘车机啮合连锁阀 03-高压油泵停油气缸 04-减压阀 05-空气瓶 06

13、-电磁阀 07-安全阀 301-压缩空气进口图3-7 压缩空气系统如图3-7所示,压缩空气系统用于起动副机,并为安全和控制系统提供动力。按下起动按钮后(电磁阀CV321有电)且盘车机脱开(连锁阀02处于左位),则气动马达进口二位三通阀处于上位,则接口301供入的压缩空气经减压阀04供给到气动马达,带动柴油机起动。若副机发生超速时,电磁阀CV153-1和CV153-2处于左位,压缩空气供往高压油泵停油气缸,驱使高压油泵停止供油,柴油机停车。第三节 副机的操作和管理副机的操作主要在集控室发电机控制屏和如图3-8所示的机旁控制箱进行。机旁控制箱面板分为四个部分。左上角为曲轴和增压器转速表,可通过下面

14、的旋钮选择显示种类。转速表内还设置工作时数,是副机维护管理的重要依据之一。右上角为柱状图显示的重要压力和温度,从左至右分别为燃油、起动空气、控制空气、扫气、HT、LT、滑油的压力,以及HT温度。左下角为排气温度,通过旋钮可分别显示增压器后和14号气缸的排气温度。右下角为副机控制按钮。其中ENGINE MODE为柴油机模式旋钮,可控制为四种模式:REMOTE(遥控)、LOCAL(机旁)、BLOCKED(锁闭)、BLOW(冲车);START起动按钮带有绿色指示灯,可进行冲车或起动操作;STOP为红色停车按钮。SHUTDOWN RESET停车复位按钮带有蓝色指示灯;EMERGENCY按钮可控制柴油机

15、紧急停车,起动前必须顺时针转动该按钮复位。图3-8 柴油机控制箱1柴发机组备用状态的管理轴发运行供电时副机应由预热单元进行暖缸,预润滑油泵选择“AUTO”,柴油机停车手柄选择“WORK”,柴油机控制模式选择“REMOTE”,停止供油单元供油泵,保持循环泵运转。环境温度低时停止辅机舱风机,同时减少暖机台数以提高备用机暖机温度。在港期间,一般一台发电机组运转,另外两台机组备用。备用机组预润滑油泵选择“AUTO”,柴油机停车手柄选择“WORK”,柴油机控制模式选择“REMOTE”。2起动(1)机旁操作起动供油单元供油泵(起动第一台柴发机组时)。检查供油压力、温度、黏度。确认柴油机暖机充分,停止预热单

16、元(起动第一台柴发机组时)。确认预润滑油泵工作正常,备用机滑油压力高于0.5bar。柴油机控制模式旋钮转至“BLOCK”。打开示功阀,盘车至少一周(长时间停机后起动时)。柴油机模式旋钮转至“BLOW”,按下按钮“START”进行冲车。如无异常,关闭示功阀,柴油机控制模式旋钮转至“LOCAL”,按下按钮“START”进行起动。确认预润滑油泵停止运转。待转速稳定且各参数正常后将柴油机控制模式选择旋钮转至“REMOTE”。检查电压频率后在集控室电站进行并电操作。起动期间,如果有下列情况,将不能起动:盘车机啮合;预润滑压力低于0.5bar,但如果在全船失电后30min内仍可起动;柴油机模式旋钮在BLO

17、CKED位置;柴油机正在转动(3000r/min);有停车信号;停车杆在STOP位置。(2)遥控起动确认备用机组满足起动条件时,可直接在集控室发电机控制屏上按下起动按钮,待电压频率稳定,稍候后进行并电操作。(3)自动起动当电站模式选择“自动”时,如果在网发电机不能满足电网负载需求,则备用机组自动起动运行,自动并入电网。3运行中的管理表3-2列出了辅机运转时的主要温度、压力范围,运行中应注意调节各工作系统,保证主要参数满足要求。运转中出现下列任何情况之一,辅机将自动停车:(1)滑油压力低于2.0bar;(2)HT水温高于110;(3)转速高于1150r/min。在运行中应尤为注意这些关键参数的变

18、化。表3-2 辅机运转参数.正常值报警(停车)值负荷100%0-100 %温度()滑油进机63-6780滑油出机比进机高10-15.HT出机86-95105 (110)HT进机比出机低6-10.LT进空冷器35-50.扫气45-7075HT预热60.压力(bar)滑油4.0-5.03.0 (2.0)HT/LT水泵进口0.7-1.5.HT进机1.6+静压1.0+静压LT进空冷器1.6+静压1.0+静压燃油进机轻柴油4-7 , 燃料油5-1044停车(1)自动模式发电机从电网解裂后,如果电站模式选择为“自动”,则空载柴油机在系统设定的延时后自动停车,预润滑油泵自动起动运行。(2)遥控模式如果电站模

19、式选择不是“自动”模式,在柴油机空转约五分钟后可在机控室发电机控制板上按下停车按钮,柴油机停止后预润滑油泵自动起动运行。(3)机旁模式发电机从电网解裂后,在机旁控制板将控制模式选择为“LOCAL”,待柴油机空载运行约5分钟后,按下“STOP”按钮停止柴油机运转。预润滑油泵自动起动运行。第四节 燃油系统和分油机柴油机的燃油大多来自石油产品。石油是多种有机化合物组成的极为复杂的混合物,组成石油的基本元素是碳和氢,按重量计算大约为含碳83%87%、含氢11%14%。碳氢化合物简称烃,故石油是烃类的混合物。石油中尚存在少量的氧、硫、氮等元素,总重量只占0.5%5%。此外,石油中还含有其它微量元素。燃油

20、的质量是以其理化性能指标来衡量的,这些质量指标有多种,分别从不同方面反映燃油的质量。这些指针根据其对柴油机工作的影响大致可分为三类:(1)影响燃油燃烧性能的指标,如十六烷值、柴油指数、热值和黏度等;(2)影响燃烧产物成分的指标,如硫分、灰分、沥青分、残炭值、钒和钠含量等;(3)影响燃油管理工作的指标,如闪点、密度、凝点、倾点、浊点、水分和机械杂质、粘度等。根据我国有关国家标准,柴油机燃油分为轻柴油和船用燃油。轻柴油以其凝点数值作为柴油的牌号,有10、5、0、-10、-20、-35、-50七个牌号。轻柴油是质量最好、价格最贵的柴油机燃料,在船舶上用作高速柴油主机、高速柴油发电机组、应急设备柴油机

21、和救生艇柴油机等使用的燃油。船用燃油分为两种规格,船用馏分燃料油和船用残渣燃料油,船用馏分燃料油相当于以前的重柴油,而船用残渣燃料油相当于以前的内燃机燃料油。国外船用燃油基本上分为四类,主要包括:轻柴油(Marine Gas oil,简称MGO),常用于救生艇柴油机和应急发电柴油机。船用柴油(Marine Diesel Oil,简称MDO),常用作发电柴油机和柴油机主机机动操纵时的燃料。中间燃料油(Intermediate Fuel Oil,简称IFO),是渣油与柴油调制而成的掺和油,可用于各类大功率中速及低速柴油机。船用燃料油(Marine Fuel Oil,简称MFO),也叫C级燃油,主要

22、用于锅炉,也可用于最新型的大功率中速柴油及大型低速柴油机。燃油在供给柴油机或锅炉使用前,必需经过燃油系统的处理。燃油系统是船舶重要的动力系统之一,其作用是把粘度、温度、压力、流量等参数符合要求的洁净燃油输送到设备。该系统由输送(包括加装、储存、加热)、净化、供给和泄放等几个子系统构成。以燃料油为例,燃油在这些子系统之间的流程如图3-9所示。输送系统燃油设备供给系统净化系统黏温控制压力流量控制沉淀 过滤离心分离净化加装 储存加热 输送回油泄放系统图3-9 燃油系统流程图一、燃油输送系统燃油输送系统主要作于燃油的储存、加装和输送,原理如图3-10所示。燃油储存在油舱中。辅机舱设6个燃料油舱和1个轻

23、柴油舱,其中No.1燃料油舱(左)(右)为深舱,其他油舱布置在双层底内。此外,系统还设有澄清柜(也称沉淀柜)、日用柜等用于净化和供给系统。主要燃油舱柜的概况列于表3-3。表3-3 主要燃油舱柜概况舱柜名称起迄肋位舱容(m3)舱柜名称起迄肋位舱容(m3)燃料油舱柜燃料油舱柜No.1燃料油舱(左)67-79139.9辅机燃料油日用柜66-674.1No.1燃料油舱(右)67-79139.9No.1燃料油澄清柜34-4120.2No.2燃料油舱(左)57-7973.6No.2燃料油澄清柜34-4125.9No.2燃料油舱(右)57-7974.9燃油溢油舱52-5717.0No.3燃料油舱(左)57-

24、7951.2轻柴油舱柜No.3燃料油舱(右)57-7949.7轻柴油舱57-75102.7No.1主机燃料油日用柜34-3810.7轻柴油日用柜54-578.0No.2主机燃料油日用柜34-3810.7轻柴油澄清柜54-577.2游步甲板左右两舷60号肋骨附近各设一个加油站。加油站包括燃油注入法兰及盲板、截止阀、取样阀、压力表、集油槽和输送管路等,燃料油加油站管路上还装设温度计。燃油的加装(以下简称加油)必须遵守安全第一的原则,避免火灾爆炸、溢油和跑油等问题的发生。所以加油站附近禁止烟火,供、受油双方都要认真仔谨慎待每一步的操作。下面以向No.1燃料油舱(左)、(右)两个油舱加油为例,介绍加油

25、的主要过程:(1)明确加油的品种牌号、数量、船舶存油等情况,制定加油计划。加油计划中要确定每个油舱的残油、加油数量(每个舱以不超过85%舱容为宜)、测深、加油顺序等。(2)加油之前,关闭燃油系统与本次加油无关的所有阀门,只打开No.1燃料油舱注入阀FTV53、FTV54。保证加油站和油舱注入阀、测深孔等处可靠的联络方法。用木塞堵住甲板泄水口,在加油站附近放置锯末、棉纱等备用。(3)供油船靠泊到本船后,供油方负责拆卸加油站盲板并将加油软管与燃油注入法兰相连接。受油方负责开启燃料油注入阀FTV02或FTV06。二管轮到加油船上:与其主管人员共同量油,确认每个油舱的油量;填写供油作业安全检查表,确定

26、双方联络方法、作业程序、泵压、泵速等;填写加油申请确认表,核对燃油种类、牌号、数量等;索取燃料油化验报告单;填写油样瓶标签。(4)一切就绪后,受油方向供油方发出加油信号,供油方起动油泵开始加油。受油方应随时对加油舱测深,根据测深结果和船舶平衡状态,控制油舱注入阀FTV53和FTV54的开度。还应检查确认各油舱、油柜、泵阀、管路、透气孔、测量孔等处无燃油泄漏。在泵油开始后和结束前的过程中,受油方应通过加油站或供油船上的取样阀,连续、均匀、缓慢地接取4瓶油样,经供油方封好瓶盖后留存于船上备查。加油过程中如有任何异常情况发生,必须立刻通知供油方停止泵油。(5)供油方停止泵油后,会使用压缩空气吹扫管路

27、内的残油。受油方应在吹扫一段时间后,对油舱测深。根据测深、船舶吃水、油温等参数,与供油方核对最终加油数量。加装轻柴油与前述过程类似。主要区别在于轻柴油黏度小,加油时不需加热,所以加油管不设温度计。轻柴油舱只设一个,而且位于船舶中线,所以加装轻柴油不会引起船舶横倾。燃油的输送就是将燃油在油舱-油柜、油舱-油舱、油柜-油柜之间相互调驳。输送泵设置采用电动卧式齿轮泵,两台互为备用。输送泵的主要技术参数列于表3-4中。燃油输送泵吸入口设置双联磁性滤器,泵排出口和油舱出口设置截止止回阀。燃料油在输送前应加热至3040,以获得较低的黏度便于输送泵吸入和较低的排出压力。表3-4 燃油输送泵主要技术参数燃料油

28、输送泵轻柴油输送泵排量,m3/h205最大排压,MPa0.60.6功率,kW112.2转速,r/min14501450当需要从No.1燃料油舱(左)向No.1燃料油澄清柜输送燃油时,应打开油舱出口阀FTV58、油泵进口阀FTV39、出口阀FTV37、油柜进口阀FTV73。燃油输送系统中快关阀常开,其它阀常闭,所以只要起动No.1燃料油输送泵,即可实现燃油的输送。备注:应急发电机轻柴油柜单独从游步甲板注入-20号轻柴油,一般不向其加装、输送或净化0号轻柴油。图3-10燃油输送系统原理图二、燃油净化系统图3-11示出的是燃油净化系统,燃油净化系统的主要功能是去除燃油中的杂质和水分,以满足柴油机、锅

29、炉、焚烧炉的用油洁净,主要包括加热、澄清、放残、离心分离等环节。图3-11燃油净化系统原理图澄清柜中的燃料油被加热到6070,靠油、水和杂质的密度差进行重力分离。水分和杂质会积存在油柜底部,通过放残阀被泄放放至燃油泄放舱。澄清柜对燃油的净化效果有限,尤其是船舶在风浪天航行时,燃油在澄清柜内的扰动会恶化重力分离效果,所以必须使用分油机对燃油净化。三、燃油供给系统主副机的燃油供给系统主要由供给单元完成。下面以图3-12所示的副机燃油供给系统和供油单元为例,介绍燃油系统的主要结构和功能。在副机舱平台和分油机间内分别设有副机燃料油日用柜和轻柴油日用柜,燃料油或轻柴油进入供油单元处理后,沿管路I经安全滤

30、器供给到3台辅机。副机的回油经压力控制阀调压后沿管路II返回,并由三通阀2控制返回混油桶或日用柜。若选择日用柜柜,还应提前通过三通阀FSV14控制返回燃料油或轻柴油日用柜。供油单元的主要部件的功能如下:(1)三通阀换油操作。三通阀1安装在供油单元燃油进口,转换其手柄位置即可改变燃油的种类。同时,手柄还触发燃油种类的信号送至燃油黏度控制系统。(2)燃油供给泵从日用柜吸入燃油并加压后供到混油桶。燃油供给泵采用两台三螺杆泵,互为备用。其排出压力由泵回流管路上的调压阀控制为0.400.45MPa。每台供给泵的入口安装一个燃油粗滤器。(3)燃油自清滤器过滤燃油,保证清洁的燃油供入柴油机。自清滤器的过滤精

31、度为10mm,确保燃油喷射系统各偶件不受到过度磨损。它采用由控制空气瓶供给的压缩空气为动力,采用压差和定时两种方式进行反冲洗。被反冲洗出的油渣排至燃油泄放舱。自清滤器设有过滤精度同为10mm的旁通滤器,在维护自清滤器期间转换为旁通滤器工作。自清滤器的后方设有流量计,计量燃油消耗量。(4)混油桶缓冲容器并进行放气。容量为50L,在换油期间,混合桶能使燃料油和轻柴油充分混合,避免燃油粘度、温度突变。筒内累积的空气通过自动或手动阀排除,确保燃油平稳和连续的供应给柴油机。(5)燃油循环泵保证燃油供给压力,防止燃油汽化。采用两台三螺杆泵,互为备用,压力控制为0.901.0MPa。(6)燃油加热器加热燃料

32、油,保证黏度满足要求。设置两台加热面积为3.5m2的壳管式加热器,可单独或并联工作。加热器采用蒸汽作加热源,根据柴油机雾化的要求,把燃料油的黏度控制在10-12mm2/S范围内。为此,在加热器燃油出口装设黏度控制系统,根据测量的黏度,由电动调节阀控制蒸汽阀的流量,保证燃油粘度与设定的值相符;黏度控制系统也可以选择温度控制模式,即根据加热器出口装设的温度传感器信号,控制燃油温度满足设定要求。(7)轻柴油冷却器冷却轻柴油回油。柴油机长时间使用轻柴油工作时,过高的回油温度使燃油黏度太低,造成燃油系统故障。所以,在回油管路上设置了一台冷却面积为2.5m2的冷却器对回油进行冷却。冷却器的介质采用低温淡水

33、。(8)应急轻柴油供给泵全船失电时向辅机供给燃油。全船失电会导致供油单元的供给泵、循环泵等设备不能工作,辅机无燃油供给而无法起动。应急轻柴油供给泵采用三螺杆泵,其电机由应急配电供电。泵前后分别设有粗滤器和细滤器。使用该泵供油前,辅图3-12副机燃油供给系统机燃油进口三通阀FSV18、20、22以及回油三通阀FSV17、19、21应转换至“轻柴油”位置,三通阀2选择油柜位置,三通阀FSV14选择轻柴油日用柜位置。应急发电机供电后,可起动应急轻柴油供给泵,燃油经管路III供入副机,回油经管路II和两只三通阀返回轻柴油日用柜。燃油供给和其他起动条件满足后,辅机可起动供电,然后供油单元恢复至正常供油状

34、态。四、燃油泄放系统主机和副机在工作时均会泄漏一定量的燃油,燃油日用柜和沉淀柜下部的放残阀也需定期开启泄放底部油泥,燃油泵、供油单元、加油站等设备下面的油槽会收集泄漏的燃油。这些泄漏的燃油和油泥经过燃油泄放系统的管路排至燃油泄放舱。五、分油机燃油在使用前必须经过净化处理,除去其中的水分和杂质。燃油净化中的核心环节是离心分离,最主要设备就是离心式分油机。分油机(被右转90)分离盘上盖沉淀柜重力方向盘架油水分界面污油水净油污油水净油图3-13 重力分离和离心分离的对比燃油、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。燃油若在沉淀柜中静置,让它们依靠本身的重力沉

35、淀,则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。但是,燃油是粘性液体,水滴和固体小颗粒在其中运动时受到粘滞阻力,所以只依靠自身的重力来分离水分和杂质,所需的时间很长,效果也不好。为了提高分离速度,我们可以把污油置于高速回转的分离筒中,让污油与分离筒一起高速回转,也就是说把污油置于一个离心力场中。由于油、水和杂质所产生的离心惯性力各不相同,它们就会沿转动轴的径向重新分布。受离心惯性力最大的杂质被甩到最外圈。纯油的离心惯性力最小,汇聚在转轴附近,水分则位于两者之间。重力分离和离心分离的对比作用关系如图3-13所示。由于杂质和水分所产生的离心惯性力要比本身的重力大几千倍,因此用分油

36、机净化油料就能缩短净化时间和提高净化效果。根据混合液体的这一特性,船舶上通常采用叠片式(亦称转盘式)分油机净化燃油。育鲲轮装设两台Alfa-laval SA816型燃料油分油机和一台PA600型轻柴油分油机,其主要性能列于表3-5。表3-5 燃油分油机主要性能轻柴油分油机燃料油分油机型号PA600SA821有效分离量,l/h (380cSt/50)18502000电机功率,kW 2.2 5.5分离筒最大转速,r/min 9512 12129油泵泵排量,l/h14501625油泵电机功率,kW1.1最大分离密度,kg/m31100组合起动器型号EPC-50控制装置型号ALCAP分油机根据用途分为

37、两种,一种叫做分水机,主要用来分离两种密度不同的液体(也能分离出大颗粒的杂质);另一种叫做分杂机,主要用来分离液体中的固体杂质。这两种分油机在结构上的区别仅仅在于分离筒中的几个部件,只要更换这些部件,即可互换使用。如图xyz-6所示,待净化油从进油管5进入分离筒,分离筒由高速回转的立轴1带动旋转。在分离筒中设有若干不锈钢的分离片3,分离片叠套在盘架10(14)上。分离片呈锥形,外周开有一排分配孔,被分离的燃油由此(如果为分杂机,分离片的外周无孔,待分燃油从分离片的外边缘)引入分离片间。待净化的燃油进入分离片之间后,被分隔成若干层,并随分离片一起以高速回转,这时分离筒内的燃油就会按油、水、杂质的

38、不同密度分隔成三层。因为燃油不断进入,所以上述现象连续进行,最后被净化了的燃油经分油机上部的向心泵17经出油管6排出,被分离出的水由位于分油机上部的向心泵16经出水管7排出,机械杂质被甩到分离筒的内壁上,通过分油机的排渣操作,经排渣口11排出,从而达到燃油净化的目的。目前分油机油水分界面的位置由两种方式控制。一种是由被称做“比重环”(重力盘)的内径来确定的,比重环在分油机中的位置如图3-14(a)中的9所示。根据理论推导,所用燃油的密度越大,所选用的比重环的直径应越小。为此,每台分油机均附带有一套不同内径的比重环,以备选用。选择比重环的原则是:在不破坏水封的前提下,应尽量选用内径大一些的比重环

39、。在使用分水机分油之前,应先把水引人旋转的分离筒建立水封,直至从出水口有水流出为止。这样,当再引人燃油时,水即可把油封住,以免从出水口跑油。先引人的这部分水称水封水,它所占据的空间称水封区。在分油过程中从燃油中分离出来的水分将不断置换水封水,并从出水口排出。燃油中的机械杂质将穿过水封区积聚在分离筒的内壁上。分杂机只是用来分离杂质,它没有出水口,因此使用时不用引入水封水建立水封。另一种分油机的比重环被分杂盘8代替,如图3-14(b)所示,在分离筒后的排水管路上安装排水阀,其与分离筒内的水空间相通,被分离出的水分可直接通过排水阀排出。排水阀由分油机的控制器控制动作。在分油机净油出口装设水浓度监测器

40、,连续检测净油中水的含量,检测值被送到控制器中。随着被分离油中水分的不断被分离出并聚集在分离筒外围,油水分离界面逐渐向中心移动,当油水分离界面到达分离盘组边缘后,少量的水珠会随净油排出。水浓度监测器检测到净油中水分浓度的变化,当水传感器的检测到净油中水含量变化超过设定值时,由控制器发信号到排水阀,在不停止分油机的情况下,短时间打开排水阀,执行排水操作,排出分离筒内部水分。两种分油机(有比重环和无比重环)被分离出并聚集在分离筒外围的水分,在排渣期间,随着分油机的排渣操作筒杂质一同被排出分离筒。151741111457682101312317169576(a)比重环式 (b)分杂盘式1-立轴 2-

41、分离筒本体 3-分离片 4-分离片盖 5-进油管 6-出油管 7-出水管 8-分杂盘9-重力环(比重环) 10-盘架(有孔) 11-排渣孔 12-分离片上盖 13-油水分界面14-盘架(无孔) 15-滑动底盘 16-排水向心泵 17-排油向心泵图3-14 分油机分离筒简图分油机为了进行排渣,在分离筒的下部安装可上下移动的滑动底盘,如图3-14(b)中15所示,当滑动底盘工作在上位时,排渣孔被关闭;当滑动底盘工作在下位时,排渣孔被打开,分油机进行排渣。根据排渣孔被打开的持续时间不同,分油机每次排渣的程度(分离筒内油、水、杂质是否被全部排出)也不同,可将自清排渣分油机的排渣方式分为全部排渣和部分排

42、渣两类;根据排渣孔被打开实现方式的不同,可将分油机排渣分为自动排渣方式和手动排渣方式分油机两种。自动排渣式分油机有两种排渣控制方式:定时式自动排渣和触发式自动排渣。定时式自动排渣是分油机常用的一种排渣控制方法,可根据不同的油品设定不同的排渣周期。一般来说滑油分油机的排渣时间间隔较长,燃油分油机的排渣时间间隔较短。触发式自动排渣分油机是在定时式自动排渣基础上发展起来的。一般以净油中水含量的变化率为触发对象,当净油中水含量的变化率超过某一设定值时,触发排渣操作。201-燃油进口 209-回油口 220-净油出口 221, 222-排渣(水)口 401-蒸汽进口402-凝水出口371-淡水进口 50

43、1-压缩空气进口 PI-压力表 PT-压力传感器TT-温度传感器 MT-水浓度监测器 ST-转速传感器 SV-电磁阀图3-15 燃料油分油机工作系统下面以如图3-15所示的燃料油分油机工作系统为例,介绍分油机工作过程和操作方法。压缩空气阀块由控制空气瓶经501供给压缩空气,根据控制单元EPC50的信号控制电磁阀SV1、SV4、SV5的启闭,继而控制气动阀V1、V4、V5的状态。淡水压力柜的淡水经371供入水阀块,根据电磁阀SV10、SV15、SV16的启闭控制分油机的水封水、开启水、关闭水。燃油经供给泵首先送至加热系统被加热到98,然后进入气动三通阀V1。在起动或排渣期间,三通阀控制燃油经回油

44、口209返回沉淀柜。若工作条件满足,燃油则进入分油机。分油机排出的净油经水浓度监测器MT、背压阀RV4后由净油出口220供往日用柜。若水浓度高,则排水阀V5开启排水。油渣经接口221、222以定时的方式排往油渣舱。图3-16为燃料油分油机控制箱操作面板。上面设置分油机的操作模式选择开关,AUT位置为自动操作,MAN为手动操作,CIP(Cleaning in Place)为清洗操作。“SEPARATOR”和“FEEDPUMP”分别为分油机电机和供油泵的起停控制按钮。“EPC-50”区域内为分油机状态显示。“Standst.”区域为分油机运行参数显示窗口,其下面的“+、-、ENTER”按键可调节参

45、数显示内容或进行工作参数的设置。“OP”下满区域的按键分别进行加热器、起动或停止、排渣、报警复位的操作。下面介绍手动和自动控制分油机的运转。FEEDPUMPSEPARATORCIPAUTMAN图3-16 燃料油分油机EPC-50控制箱操作面板1. 手动起动(1)打开淡水、压缩空气、蒸汽等进口阀,打开沉淀柜出口阀、回油阀、日用柜进口阀。(2)合上主电源开关,将模式选择开关置于MAN位置。(3)打开油泵出口管路旁通阀,按下FEEDPUMP按钮起动供油泵,逐渐关小旁通阀,检查供油压力。(4)按下HEATER键,开始对燃油加热。(4)按下控制面板上的SEPARATION按键。(5)运行参数显示窗口显示

46、Has the bowl been dismantled? + = YES, = NO时,按下+键;显示Assembled according to manual? + = YES, =NO时,按下+键;显示Bowl cleaned? + = YES, = NO时,按下+键。(6)按下SEPARATOR按钮,起动分油机电机。分油机转速和Start将交替在显示窗口出现,直至达到额定转速。(7)通过+或-键,检查燃油温度达到98。(8)当转速、油温都正常后,按下SEPARATION按键,开始分油。(9)根据所使用的日用柜调节出油背压。2. 自动起动(1)同手动起动步骤(1)。(2)将模式选择开关置于AUT位置。(3)按下控制面板上的SEPARATION按键。(4)运行参数显示窗口显示Has the bowl been dismantled? + = YES, = NO时,按下+键;显示Assembled according to manual

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