1、1 大连海事大学 毕 业 论 文 二 年 月 2 ALFA-LAVAL FOPX-610 型分油机故障 分析 专业班级 ： 姓 名： 指导老师： 轮机工程学院 3 内容摘要 摘要 ： 鹏祥轮重油分油机为 Alfa-Laval 型分油机，本文首先介绍了 Alfa-Laval FOPX610型号分油机的 工作原理以及特点，接着介绍了 Alfa-Laval 610 型号分油机的日常维护保养工作。然后介绍了分油机的基本操作要求。最后通过一个分油机出水口跑油的故障实例对该型号的分油机做了详细的介绍，根据拆装分油机和分析总结故障起因，并且利用所学知识通过分析提出了解决故障的方法，为我船分油机的维护保养提供
2、了参考和借鉴。 关键词： 分油机 维护保养 故障 ABSTRACT: M/V Pengxiang is equipped with the Alfa-Laval oil separators for F.O. Firstly this paper introduces the characters and working principals of the Alfa-Laval 610 oil separation system, describes the daily maintenances of the Alfa-Laval 610 oil separator and then it i
3、ntroduces the basic require of manipulating. Finally this paper gives the detailed information about the Alfa-Laval oil separators in “Pengxiang” by introducing a real malfunction that out of oil from the discharge point of water. According to disassembly and assembly the oil separator, analysis the
4、 cause of the malfunction, we found out the method to solve the real problem by our knowledge learned from the school. By doing this paper, it give some suggestions on the maintenances of our oil separator. Keywords: oil separator maintenance malfunction 4 目录 前言 5 1 ALFA-LAVAL 型分油机工作原理 5 1.1 ALFA-LA
5、VAL 型分油机排渣原理 5 1.2 主要特点 8 1.3 自动化控制简介 8 2 ALFA-LAVAL 型分油机操作要求 10 2.1 启动前的检查 10 2.2 分油期间检查及排渣处理 10 2.3 停止分油机运转 10 2.4 使用中注意事项 10 3 常见故障分析和防范措施 11 3.1 常见故障、原因和纠正措施 11 3.1.1 出水口跑油 11 3.1.2 排渣口跑油 12 3.1.3 异常震动和噪音 12 3.1.4 分油效果不佳 13 3.1.5 油泵供油不足 13 3.1.6 控制系统故障 14 3.2 建立严格的管理制度 14 3.2.1 主管分油机人员的职责 14 3.2
6、.2 当班人员职责 14 4 故障实例分析 15 5 结论 16 参考文献 17 5 ALFA-LAVAL FOPX-610 型分油机故障分析 前言 船舶柴油机 所用的燃油在使用前必须经过净化处理，除去其中的水分和杂质。而柴油机系统润滑油在使用过程中应循环净化，除去其润滑过程中产生和进入的各种杂质。油料净化中的核心环节是离心分离，离心分离的最主要设备是离心式分油机。 船用分油机是船舶燃油、滑油进行净化、提纯以及污油再生的一个设备非常 重要的设备，因为当代大型海船 大多以柴油机为动力，其使用的燃油大都是价格 低廉的重油。而重油本身是一种混兑油，本身会含有较多的硫分、灰分、水分、 机械杂质和沥青等
7、，不同规格的燃油混合也会产生悬浮物，影响燃油品质。所以为了保证主机能够正常工作和延长机器保养时间，延长机器的使用寿命和提高机器的工作质量，燃油在进入主机之前必须经分油机除去水分和杂质 ;所以说分油机是船舶重要的设备之一一点也不为过 。 1 ALFA-LAVAL 型分油机工作原理 1.1 ALFA-LAVAL 型分油机排渣原理 ALFALAVAL（阿法拉伐）分油机是船舶油品处理设备 的主流品牌，在此以其 FOPX-610型分油机为例解析其排渣原理。分油机是一种离心式沉淀设备，作用是将待分离油中的杂质颗粒和水分分离，基本原理是利用分离盘之间的微小间隙和分油机高速旋转的离心力将杂质颗粒和水分等密度较
8、大的成分分离出去。实际上，原始原理与一杯有杂质的水杂质的沉淀过程是一样的，水中杂质受重力作用而向下 运动，对于高速旋转的分离桶中的待分油，除受重力作用，还有离心力 ，之于所受重力，离心力大了 几千倍 ，杂质快速向外运动。根据流体力学，固体杂质颗粒在分离盘中的径向速度为： 式中符号分别为：杂质与纯油的密度差， Kg/m3；杂质颗粒的直径， m；分离 盘的旋转角速度， rad/s；分离盘的分离半径， m；燃油的绝对粘度， kg/ms ； 工作水高速旋转产生的对滑动底盘的动压头以及开启水高速旋转产生的对滑动圈的动压头可由下式得到： 式中符号分别为：工作水或开启水进入其水空间的入口处半径， m；工作水
9、或开启水其6 水空间的最大半径， m； 水的密度 Kg/m3；水的旋转角速度 rad/s； 上式忽略了工作水和开启水进口压力的影响，当工作水或开启水在其腔室高速旋转时产生的动压头足以密封滑动底盘和克服滑动圈弹簧弹力 。 阿法拉伐分油机排渣过程如下图解： W：密封圈； I：排渣口； K：滑动底盘； X：密封堵头； Y1：开启室； N：定量环； Y2：定量室； L：滑动圈； 0：弹簧； R：密封圈； M1： Y1 的泄水小孔； M2： Y2 的泄水小孔；W15：开启水； W16：工作水 图 1 正常分油运行 图 2 准备排渣 7 图 3 排渣中 图 4 排渣后 8 正常分油运行期间（图 1），密封
10、堵头 X 受弹簧作用封住水出口，工作水 W16 每过一定时间补充一次，弥补蒸发和 泄露造成的损失，滑动底盘 K 下部充满工作水。 准备排渣（图 2），工作水 W16 持续提供，开启水 W15 提供约三秒，在此期间，开启室 Y1 充满水，少许水从泄水小孔 M1 泄出，开启室内高速旋转的开启水所产生的动压头对滑动圈向下的压力，克服弹簧 0 弹力，即 f3f，使滑动圈 L 向下滑动，其上的密封堵头 X随滑动圈 L 一起下移。 排渣中（图 3），由于密封堵头 X 的下移，工作水从水出口泄出进入开启室 Y1，开启室中的水经数个垂直孔大量进入定量室 Y2，有少量水经泄水小孔 M1、 M2 泄放，由于滑动底
11、盘 K 下面的工作水泄放出去，水的动压头消失，滑动 底盘下滑，即 f1f2，打开排渣口 I 进行排渣。当定量室 Y2 渐充满水时，滑动圈 L 上下空间水压力趋于相等，在弹簧作用下，滑动圈上移复位，密封堵头封住水出口。 排渣后（图 4），由于工作水 W16 的持续供水，滑动底盘 K 下部空间很快充满水，再次把滑动底盘 K 托起封住排渣口 I，排渣结束，滑动圈 L 上下腔室 Y1、 Y2 中的水经泄水小孔M1、 M2 泄放。排渣程序完毕。 设计排渣口打开的时间仅为 0.1S 左右，由开启室 Y1 定量室 Y2 的容积、泄水孔 M1、M2 的直径等参数共同实现。在此时间内，将使分油机分离盘外侧约 7
12、0%容量的渣质和水从排渣 口排出。 1.2 主要特点 FOPX610 型为部分排渣分油机， 该分油机的特点是燃油可以连续的供给分 油机，在出水口安装由微机控制的放水电磁阀，供油换向三通阀在分油机启动、 故障和停止时将燃油导回沉淀柜，而在正常的运行中始终处于分油机供油状态。 每次排渣其排渣口只打开很短时间， 排出量是分离片外缘和壳体之间容积的百分 之七十。分油机取消了比重环，而是多了流量控制盘，不使用比重环是为了适应 所处理的油料比重在不断增加的要求。在控制方面，控制器不再是简单而固定的 时序控制， 而是以净油中水分含量为主要目标 的具有可变程序的时序 -程序控制过程。该控制系统还具有自诊断功能
13、，如果出现问题会给工作人员提供足够的提 示 。 该分油机的工作状态由 EPC400 控制单元来控制，附加 WT200 型水份传感 器来监控分油机的分油效果 。 1.3 自动化控制简介 EPC400 控制单元是 FOPX 型分油机控制系统中的一个重要组成部 分 ， 它的主要作用是 用于监控分油机的处理过程。它控制分油机的启动、分油、排渣和停止时序。它是通过从传感器来的信号监视整个过程，在实际参数超过范 围时发出报警 。 该控制单元可以对不同的工况编程，编程是通过设定一些 诸如分油机类型、时间、时间极限等参数来实现的。一些参数在安装时已经设定好了，但在处理的过程中可以非常简单的进行调节。该控制单元
14、同时还具有一个比例积 分调节器来控制 Alfa Laval 的电器、蒸汽或者其他带有控制阀的加热9 器。 EPC400 控制单元的报警功能设计是用来保证分油系统始终处在安全状态。 该单元有两种 不同的报警功能 ， 与传感器有关的报警功能在 EPC400 控制单元的面板上由发 光二级管模拟显示；与显示窗有关的报警功能在 EPC400 控制单元的显示窗显 示警报代码， 报警时，显示窗左边闪耀，右边 常亮。若是同时出两个以上的报警， EPC400 控制单元将按警报的优先顺序来显示。 WT200 水分传感器的主要做用 是探测分油机排油中水分的含量，然后将其转换为电信号传送给 EPC400 控制 单元，
15、 EPC400 控制单元将这一数值和预先设定的触发数值相比较，再决定分油机的动作。由于分油机所分油品中含有的水分不同， EPC400 控制单元的控制过程就有所不同。例如油中无水分、中等水分、高水分和极高水分，控制单元对分油机的自动控制过程就有所不同。 油中无水时分油机工作循环 （ 1）补充水加入分离筒，其作用主要时用 来软化油渣，以达到良好的排渣效果。 （ 2）控制单元存入一个参考值。 （ 3）当最大的排渣时间间隔过去之后，加入置换水，用来减少排渣时的燃油损失。 （ 4）在正常的分离过程中，油水分界 面逐渐向里移动，但是还达不到分离盘的边缘，所以没有水分和净油一起排出分油机。 （ 5）当油水分
16、界面达到分离盘边缘时，水分传感器就可以检测到净油中存 在的轻微的水分变化，一旦达到触发值，即可排渣。以后又加入补充水，存入一个新的参考值为起点，开始另一个工作循环。 中等水分分油机工作循环 （ 1）排渣后加入补充水。 （ 2）存入一个新的参考值 。 （ 3）在两个最大排渣间隔期过去之前，被分离出来的水分集中在分离筒油渣空间的最外缘，并逐渐向 分离盘边缘靠近。 （ 4）当微量水分随同净油一同排出分油机后，水分检测器会检测到， EPC400 控制单元马上会进行一个不需要加入置换水的排渣过程。以后又 加入补充水、存入一个新的参考值为起点，开始另一个工作循环。 高水分分油机工作循环 （ 1）在最小的两
17、个排渣间隔期故去之前，水分传感器的信号达到触发值。 （ 2）打开排水阀，以减少分离筒内部的水分。 （ 3）当传感器的信号已经减小， 并且返回到触发值以下，放水阀仍旧保持 开启一小段时间。 （ 4）在最小的排渣间 （ 5）在最小的两个排渣间隔期之后，在隔期过去之前 13 步可能会重复出现。 有触发信号出现，排水阀不在开启，而是进行一个不需要置换水的排渣过程。下一个工作循环以存入一个新的参考值开始，而不需要加入补充水。 水分极高情况下的分油机工作循环 （ 1）在最小的两个排渣间隔期故去之前，水分传感器的信号达到触发值。 （ 2）打开排水阀。 （ 3）如果水分传感器信号在 2min 内不能减到触发值
18、以下，就进行一次不要置换水的排渣过程。 （ 4）下一工作循环是以存入一个新的参考值开始，而 不需要加入补充水。 （ 5）在两个最小的排渣间隔期过去之前再次达到触 发值，立即排渣并且停止工作循环。然后分油机开始报警，如果两个连续的工作循环中持续极高的水分，将给出一个报警。 10 2 ALFA-LAVAL 型分油机操作要求 2.1 启动前的检查 在启动前除应检查分油机齿轮箱滑油油位、刹车装置、分离筒和摩擦离合器、各种阀件的开关位置是否符合要求外，还应检查加热器、空气起源是否正常， EPC 400 各设定参数是否符合要求。以上准备工作完成后，可以进行启动操作。 启动分油机燃油供给泵，将蒸气加热阀打开
19、，将温度控 制器调到 98 摄氏度。注意，调节进油温度时要慢慢的调，不能一下就调到 98 摄氏度。待温度达到要求以后，启动分油机，等分油机的转速达到要求以后，按下 EPC400 控制单元的进油按钮，给分油机供油。观察分油机供油以后工作是否正常，有无异常的震动或是噪音。通过 EPC400 上的显示数据，来判断分油机的状态，如果一切都正常，说明分油机开 始正常的工作。 2.2 分油期间检查及排渣处理 分油期间经常注意出水口和排渣口是否跑油、齿轮箱滑油油位、日用油柜和沉淀柜油位、高置水箱水位、分油机和供油泵的运转情况等。注 意分油机各种故障报警、消除警报并排除故障。 当运行到选定的时间时，由程序自动
20、引发进行排渣，排完渣后又恢复正常分油作业。也可以在巡回检查时手动激活排渣操作，观察排渣过程是否正常，发现可能存在的问题并提前排除掉。 2.3 停止分油机运转 首先，先将分油机手动排渣，以防止下次分油启动时由于油渣的粘连无 法启动。从控制单元开始自动进行一次排渣。手动排渣后 ， 按下 EPC400 控制单元上的分油机停止分油的按钮，分油机会自动按照程序排渣一次，然后分油机才开始停止分油。手动停掉分油机进油的蒸气加热阀，同时将温度调节指针调到适当位置。一段时间以后，当 EPC400 控制单元显示分油机的工作状态为 OFF 时，手动停止分油机燃油供给泵。等分油机完全停止以后，合上分油机的刹车器 。
21、由上可见，全自动分油机需要人工启动的设备依启动的先后顺序为供油泵、加热器和分油机，停止分油时的停止顺序与启动顺序相反，而且一定等油温下降后才能停止供油泵。 2.4 使用中的注意事项 开启分油机前要将分油机的刹车器松开，启动后看旋转的方向是否正确，正确方向是顺时针。检查有无异常的振动，在启动之初当分油机通过临界转速时会有振动，这都属于正常现象，在使用中要逐渐了解振动的表现和规律。如果分油机在正常的工作中有异常的振动，那么就要立即停止分油机。并查找分油机震动的原因，在未找到故障的原因之前不能开启分油机。若是开启，因为分油机内部的高速旋转，严重时会造成分油机部件的损坏甚至伤人。一般情况下震动都是因为分油机内部脏污或是在分油机安装不当导致不平衡所引起的。 在分油机刚启动时，启动电流会比分油 机正常工作时的电流大很多，但是随着分油机转
