船舶自动控制第四章 第三节NAKAKITA 型燃油粘度自动控制系统.doc

第三節 NAKAKITA 型燃油粘度自動控制系統一. NAKAKITA型粘度/溫度控制裝備系統圖 (FLOW SHEET OF MAIN ENGINE FUEL OIL VISCO./ TEMP. CONTROL EQUIPMENT)船用燃油規格品質日趨惡化，為維持柴油主機有效率的運轉，適當的控制燃油黏度及即時反應黏度指數相對的重要。NAKAITA型黏度計之工作原理及其構成要件如下圖所示。No.DESCRIPTION140A DIAPHRANGM CONTROL VALVE2NS TBT732 TEMP. CONTROLLER3NS VBT732VISCOSITY CONTROLLER4VISCO-DETECTOR5YEW 13A1 DIFF. PRESS. TRANSMITTER6OIL SEPARATOR7EQUALIZING VALVE8STOP VALVE9AIR CHAMBER10FILTER REGULATOR (WITH PRESS. GAUGE)11NEEDLE VALVE12FILTER REGULATOR13AIR PIPE JOINT14MEASURING PRESSURE JOINT153-WAY COCK16P/I CONVERTER17NS TM790N TEMP. TRANSMITTER18FILTER REGULATOR (WITH PRESS. GAUGE)19RECEIVE GAUGE20STARTER PANEL2180A 3WAY CHANGE OVER VALVE22LIMIT SWITCH233WAY SOLENOID VALVE24A/C CHANGE OVER SWITCHNS777C 型粘度偵測器佈置圖二.系統組件構造 (SYSTEM COMPONENTS)1. 40A DIAPHRANGM CONTROL VALVE (No.1)蒸汽控制閥依據氣壓控制站之空氣信號，控制燃油加熱器之加熱蒸汽流量，當閥開度增大時蒸汽流量變大，被加熱燃油溫度升高粘度降低。No.Description1Diaphragm casing2Diaphragm disc3O-ring4O-ring5Adjusting screw6Spring7Indicator8Yoke9Indicator plate10Round nut11Gland12Valve stem13Valve14Body2. 溫度控制(NS TBT732 TEMP. CONTROLLER (No.2)當粘度控制器失效或是主機於轉換A-C油使用過程中，為避免因粘度不穩定而產生溫度忽高忽低現象，可暫時關閉粘度控制並切換至溫度控制。當選擇使用溫度控制器時注意油類品質不同時，應參考粘度-溫度比例曲線，適當的調整溫度控制以適應各類不同的燃油品質。3. 粘度控制 (NS VBT732VISCOSITY CONTROLLER (No. 3)黏度計控制器(No.3)為燃油黏度控制主要元件，由粘度偵測器偵測出之現在黏度指數與設定值比較出差異值後輸出控制指令至40A DIAPHRANGM CONTROL VALVE調節加熱蒸氣量進而改變粘度。No.DescriptionNo.Description1Case2Setting knob3Proportional band dial4Rest dial5Rate dial6Index (Black)7Setting index (red)8Indicator plate9P.I.D. bellows10Pilot relay11Two element pressure gauge12Rest chamber13Rate chamber4. 粘度偵測器 (VISCOSITY DETECTOR (No. 4)燃油黏度控制計測主要元件，黏度計計量燃油黏度並將燃油之黏度變化轉換為燃油之壓力變化。粘度計的外殼內部設有一毛細管(Capillary tube ,#7)及一電動齒輪計量泵(Pump gear, # 8) ，因燃油計量泵排經毛細管之燃油量不變，但壓力則隨其粘度高低而產生變化，壓力變化與燃油之粘度成正比，檢測其壓力差即可知道其正確的粘度變化。No.DescriptionNo.Description1VISCO-DETECTOR2D/P TRANSMITTER3STOP VALVE4NEEDLE VALVE5EQUALIZING VALVE61/2OIL SEPARATOR62/2MANIFOLD BASE7AIR CHAMBER8SUPPORT16GEAR BOX17SYNCHROUNOUS MOTOR19THERMOMETER20TERMINAL BOX5. 壓差轉換計 (YEW 13AI DIFF. PRESS. TRANSMITTER (No.5)將粘度計偵測出的微壓力差轉換成為空氣信號(Air signal) ，此空氣信號亦即與燃油之粘度變化直接成正比。6. 油分離器(OIL SEPARATOR (No.6)其功能為防止VISCO-DETECTOR內之燃油經由測量高、低壓力管逆流至DIFF. PRESS. TRANSMITTER內 (5)。7. 平衡閥(EQUALIZING VALVE (No.7)此閥正常使用時保持關閉，在保養或校正時方打開。8. 停止閥 (STOP VALVE (No.8)此閥正常使用時保持開啟，在保養時方關閉。9. 氣室 (AIR CHAMBER (No.9)裝於DIFF. PRESS. TRANSMITTER (5)末端，具有平衡緩衝效果。10. 空氣調壓閥(FILTER REGULATOR (WITH PRESS. GAUGE) (No.10、12、18)空氣調節器是由高容量、檢壓-洩壓式之調節器與濾器組合而成。供給微差壓力傳訊器之清潔空氣並調節空氣壓力，其構造如下圖。No.DescriptionNo.Description1BONNET2BODY3FILTER CASE10HADLE12DIAPHRAGM ASSEMBLY13PACKING14PACKING15SPRING16SPRING19PILOT VALVE21DRAIN COCK25METALIC FILTER26PRESSURE GAUGE33PACKING11. 針閥 (NEDDLE VALVEIR (No.11)裝於DIFF. PRESS. TRANSMITTER (5)與AIR CHAMBER (No.9)之間，單向流向且有微量調節之功能。No.DescriptionNo.Description1BODY2SPINDLE3GLAND NUT4HANDLE5O-RING6LOCK NUT12. 空氣接頭AIR PIPE JOINT (No.13)控制空氣輸入端13. 高低壓接頭MEASURING PRESSURE JOINT (No.14)介於DIFF. PRESS. TRANSMITTER (No.5)與OIL SEPARATOR (No.6)之間，旨在傳送高、低壓力至DIFF. PRESS. TRANSMITTER (No.5)。14. 三路閥3-WAY COCK (No.15)作為選擇使用粘度控制(V/C)或是溫度控制(T/C)時輸出控制信號至40A DIAPHRANGM CONTROL VALVE (No.1)。15. 比例積分轉換器P/I CONVERTER (No.16)比例積分控制器，主要功能在於消除過程中之穩態誤差。在一個自動控制系統中，為了消除穩態誤差，在控制器中必須引入積分項，將系統的誤差量對時間做積分累加，隨著時間的增加，積分量會增加。基於這個理由，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，超過某一個門檻值(Threshold value)即推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小，直到等於零。但是暫態反應(Transient response)會較差。16. 溫度轉換器 NS TM790N TEMP. TRANSMITTER (No.17)偵測燃油加熱器出口端燃油之溫度，依據NS TBT732 TEMP. CONTROLLER所設定之溫度，控制40A DIAPHRANGM CONTROL VALVE之開度。17.壓力計RECEIVER GAUGE (No.19)接收的控制空氣的壓力計18. 控制盤STARTER PANEL (No.20)啟動停止控制盤，並裝有運轉指示燈、計時器、異常警報(燈)-No.DescriptionNo.DescriptionNP2SOURCENP3RUNPL-WSOURCE LAMPPL-GRUN LAMPPB-1START PUSH BOTTOMPB-2STOP PUSH BOTTOMNP4SOURCENF BNO-FUSE BREAKER19. 三路切換閥80A 3WAY CHANGE OVER VALVE (No.21)進口端接至重油和柴油，閥體設計當使用重油時自動關閉柴油端進口，出口端至