轮机毕业论文自动排渣分油机故障分析处理

1、“*”轮WESTFALIA自动排渣分油机故障分析处理摘要 在实习期间，燃油分油机出现过几次故障，并且参与了故障处理的全过程。在这些故障的基础上，我对该分油机做了进一步详细的了解，经过一段时间的学习和研究，我撰写了这篇文章。WESTFALIA分油机对我而言是一种新的机型，其OSC-50-0136-066型自动排渣分油机，取消了重力盘，并且能够净化15时密度达1050kg/m3的燃油，在主机所用燃油质量越来越差，密度越来越大的情况下，它的确顺应了发展方向，且操作、使用更加方便。关键词 分油机；故障处理；发展方向“*” Ship WESTFALIA Discharge Sludge Automati

2、cally Separator of Trouble ShootingAbstract During my training, Fuel oil separator could not work normally several times. Engineers and I did trouble-shooting those days. On the bases of these troubles ,I had to learn something more about the separator. As a result, I wrote this article.Westfalia Se

3、parator is a new type separator. OSC50-0136-066, one of these types, is able to discharge sludge automatically.This type of separator, without gravity rings, can separate heavy oil whose density reaches 1050kg/m3 at 15 . Now, the quality of fuel oil for main engine using becomes worse day by day .It

4、 meets the requirement of separating Key words separator;trouble shooting; develop direction目录0 引言-11 本轮 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油机故障现象-12 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油机的结构与各部分工作原理-12.1 各部分的结构和工作原理-22.2 WESTFALIA 分油机的应用-53 WESTFALIA燃油分油机的故障分析.-84 故障处理办法-8结论-9致谢语-10参考文献-110 引言在*轮实习期间，我发现船上有些设备的实际

5、情况与在校所学存在一些差别，而有一些设备的型号是在学校未曾遇到过的，本船分油机即是一例。本轮所配的分油机机型是WESTFALIA离心式自动排渣分油机。而且据我所知，该公司最新的几条船上，所配的都是这种型号的分油机。因此，为了更好的对分油机做好管理与维护以及工作的需要，我觉得有必要对其进行一番系统的了解与学习。况且在我实习期间，本轮的分油机，特别是燃油分油机，也出现过几次故障，并且进行了数天的检查、实验与维修，这也为我能更好的学习提供了机会。1 本轮 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油机故障现象本轮上共有两台WESTFALIA OSC-50-0136-066型燃油分油机，

6、正常情况一台保持运转，一台备用，在我实习期间，两台分油机都出现过几次故障，根据我的观察与分析，此类分油机最常见的故障报警是燃油出口压力低，导致燃油出口压力低最主要的原因是排揸口跑油，出现的几次故障基本都属于这一类。因为是初次接触到WESTFALIA型离心式自动分油机，我想先对它作一番介绍，然后再来分析在船上遇见的几类故障。2 WESTFALIA 分油机的结构与各部分工作原理WESTFALIA OSC-50-0136-066型分油机在本轮上被用作燃油分油机，它是一种取消了重力盘的自动排渣分油机，可用以净化在15时，密度为1050KG/M3的重质燃油，工作流量范围为8000-35000L/H，转速

7、6400-6550RPM，操作使用方便。其基本工作原理与以前学过的-LAVAL分油机类似，都是利用分油筒高速旋转产生强大的离心力，达到油、水、渣相分离的目的。 其主要结构如附图一所示。主要组成部分是：分油机支架、传动齿轮机构、分离筒、离心泵、分油机上盖以及马达。马达经过滑动摩擦器与齿轮连接，齿轮机构经变向后带动立轴和分离筒转动。燃油在分离筒内完成净化分离，而离心泵则完成净油和脏油的进出，水封水、置换水的补给，以及对分离油样的取样及排水功能1。2.1 各部分的结构和工作原理1）分离筒分离过程发生在分离筒内，分离筒本体和上盖，由大锁紧环锁在一起。分离筒内部由分离盘架和其上的分离盘片组成，分离盘片的

8、下面是配油器及配油锥体。待净燃油进入分离筒后沿分油盘架中心孔经配油器和配油锥体分配后，进入分离盘片之间的空间。在离心力作用下，完成油与水、渣滓等的分离，如图一所示。净油向上朝分离筒中央方向流动，离开分离盘进入向心泵空间，在向心泵的作用下，通过出油口离开分离筒。重质渣滓和水分则汇聚在分离盘组外侧的空间2。图一 分油机工作原理在这一部分保持分离盘片干净光滑是非常重要的。从图一可知，渣滓是沿分离盘片的下表面向外滑动，进而与油分离的。如果分离盘片下表面不足够光滑，渣滓易黏附在上面，从而降低分离效果。2）向心泵向心泵安装在分离筒盖的上端。其上有向心泵的端盖。该向心泵的叶轮安装在一根中空的轴上。轴和叶轮不

9、随分离筒转动，而是静止的。叶轮外的液体及组成泵腔室的外壳则是随分离筒高速旋转。如图五，高速旋转的液体沿着静止叶轮的螺旋形流道进入与轴平行的竖直流道，在此完成速度能与压力能的转换。这样，具有一定压力的液体就连续的从分油机出油口流出来了。改变出口管路上流量调节阀的开度，即调定背压，就能改变分油机分油的流量。该种分油机出口压力一般调定在2-3bar，流量控制在8000-35000L/h。这样能够获得较好的分油效果，并且形成很好的液封，不会出现分离产物中出现气液混合的现象。3）取样泵在向心泵的上面还有一个结构相同的泵，端盖与共同组合了该泵的泵腔。它的工作原理与向心泵相同，只是它抽取的液体来自于分离盘顶

10、盘的外缘（在SMS系统中）或来自分离盘顶盘上的孔洞（在WMS系统中）。然后经分离筒上盖中的竖直孔道进入取样泵的泵腔，然后到油样检测机构。4）滑动底盘的液控排渣与密封机构分油机的分油空间是由分离筒的上盖和滑动底盘共同围成的。滑动底盘在上位时，分油机正常分油。当滑动底盘在下位时，分油机进行排渣操作。如图六所示，左边分油机正常分油时的状态，右边是分油机排渣时的状态6。参照图二，分油机滑动底盘的液压控制机构，主要由滑动圈16，操作水补给系统10，电磁阀20及操作水通道7，泄水通道6、15，密封圈若干等组成。滑动底盘和滑动圈都是位于分离筒的底部，并随分离筒以相同的角速度旋转，可以沿轴向上下移动。图二 滑

11、动底盘控制原理滑动底盘的密封过程具体表述如下：启动分油机，待转速达到额定转速后，控制单元打开电磁阀20，经10向环行空间供给密封水，密封水经分离筒底部的通道，进入滑动底盘下部的密封水腔里，在离心力的作用下，水产生巨大的压力，将滑动底盘托起，滑动底盘紧压在分离筒上盖上，并由密封圈1保证密封。分油机的分油空间完成密封后，开始分油作业。托起滑动底盘的密封水难免有漏泄，为了补偿这部分水量损失，操作水补给系统通过控制电磁阀断续向其补水7。滑动底盘在排渣时的动作过程如下：当分油机需要排渣时，在完成准备动作后（即完成置换水的充入），控制单元打开电磁阀经10向分离筒底部的环行空间注入操作水，由于滑动底盘下部的

12、密封空间已经储满的密封水，所以这部分操作水就进入通水管道7，进而进入滑动圈16的下部，在水压力的作用下，滑动圈向上移动，密封圈4处的密封被打开，此时滑动底盘3下面的密封水经由4从泄水孔6处排出，排水速度大于输水速度，滑动底盘在上部压力的作用下迅速落下，排渣口被打开，聚集在杂质空间的渣滓被排出分离筒。由于7处的水是由11处漏入的，当滑动圈被抬起后，滑动圈下面的水便从泄水孔6迅速排出，滑动圈又重新落下，密封圈4处被密封，密封水又重新进入滑动底盘下部空间，在水压力作用下，滑动底盘被托起，将排渣口密封住3。分油机正常补水与实现排渣由给水电磁阀补充操作水的时间长短来决定。当电磁阀打开时间（即补水时间）设

13、定为0.1-0.2秒的时候，是为分油机正常分油补充密封水。当设定在3S时，是排渣操作。5）动力传动机构本装置采用的电动机要求功率在18.5-30KW。电动机经过摩擦离合器带动齿轮齿轮杆机构运作，再由齿轮杆带动立轴转动，立轴上面即是分离筒。电动机与齿轮间采用摩擦离合器传动，主要是为了缓和启动时造成的冲击，有利于分离筒逐渐加速到额定转速，而不对内部组件造成损环。同时也有利于保护马达，避免启动时电流过载太大9。2.2、WESTFALIA 分油机的应用OSC 50-0136-066型分油机通过简单的改装，可以以两种不同的方式进行工作，监测水分含量模式WMS（WATER CONTENT MONITORI

14、NG SYSTEM）和监测渣空间模式SMS（SLUDGE SPACE MONITORING SYSTEM）。工作在WMS模式时可以用作分水机或分杂机，而工作在SMS模式时，只能做分杂机，两种模式在结构上的转换非常简单。在WMS模式时，让分离盘顶盘上的两个控制孔保持开启状态在即可。而在SMS模式时，要用两个销钉将控制孔堵住4。如图三所示。WMS模式下，分油机的工作过程。图三 分油机工作在WMS模式启动分油机，待转速达到额定转速后，如图三控制单元控制电磁阀组19经补水管路18供给分离筒下方密封水，滑动底盘被水压抬起，对净油空间形成密封。然后水封水经过管路3进入分离筒内，在配油盘和配油锥体的作用下，

15、进入分离盘片和渣空间。此时控制单元按照程序进行排渣操作一次。排渣时分离筒的转速降低，电动机的电流更大（在额定转速时，电动机的电流为5A）。当转速恢复分离筒内水封形成后，待净燃油从进油管路1进入分离筒内，开始净油作业。被净化后的燃油经向心泵12进入出油管路2，然后输往日用柜。通过调整出油管路上的流量阀开度可改变分油机的流量。在分油的同时，会有一部分油样通过分离盘顶盘13上的孔20向上流，在向心泵11的作用下进入通道9。9上的导电性感应器CS（CONDUCTIVITY SENSOR）对油样的导电性进行监测。这部分油样再从电磁阀7进入进油管路。电磁阀7是间歇通断的，因此，对油样的监测并不连续。一旦C

16、S感应到油样中导电性的变化，说明油水分界面已经移到顶盘控制孔20的位置，这时电磁阀7关闭，电磁阀8打开，进行排水，此时的分油机可被视为分水机。当CS感应到导电性降低，电磁阀8关闭，电磁阀7打开，继续对油样进行监测，此时的分油机可被视为分杂机。该分油机的排渣操作是通过定时来完成的，比如设定排渣时间间隔为10800秒，即每运行10800秒分油机进行一次排渣操作。每完成4个这样的排渣操作后会紧接着一次总排渣（即第四次排渣共排两次）5。图四 分油机工作在SMS模式选用这种模式下工作的分油机一般是用作两台分油机串联工作时的第二级分杂机。由于本轮上没有采用串联工作分油的组合方式，所以分油机没有选取SMS模

17、式，在此只对它作简单介绍。如图七，分离盘顶盘上的两个控制孔20被封死，当正常作油时，主油流及排渣动作原理都与WMS相同，只是监测部分的油流来自分离盘顶盘13的边缘，然后经取样泵11进入电磁阀8左边的方形空间，再经过节流阀21回到进油管路。压力开关6感受方形空间内的压力，当分离筒渣空间聚集的水渣混合物较多时，取样泵排出压力会降低，压力开关6感受到方形空间压力降低时，会向控制单元10发出一个脉冲信号，分油机开始自动执行排渣程序6。从上面我们可以看出，WESTFALIA型分油机在控制滑动底盘排渣方面只使用了一路控制水，一个电磁阀，利用电磁阀开启时间长短来进行控制，通过监测油水分界面的位置来决定是否排

18、水，这与以前学过的-LAVAL的FOPX型分油机有所不同。3 WESTFALIA分油机的故障分析排渣口跑油会造成净油出口压力降低，引起报警。从上一部分介绍的分油机的工作原理及其结构可以初步判断，原因有如下几种：1）分油机滑动底盘与分离筒上盖处密封不严，可能是此处密封圈磨坏或此处太。；2）分油机转速不够，造成密封水压力不足以将滑动底盘压紧在主密封圈1上。不过根据电动机的电流判断，此种情况可以排除。（分油机正常工作时电动机电流为5A，转速降低时电流增大）。 3）密封空间缺水，导致滑动底盘无法被托起，造成这种情况的原因有以下几种：（1）供入密封水的通道脏堵，导致进水量不足。（2）水密封空间漏水，主要

19、是3、4、5、9、12等密封环磨损，使补入的水量小于漏水量，造成密封水不足。（3）控制单元设定的补水时间间隔过长或补水时间太短（正常时补水间隔时间为10分钟，补水时间是0.1-0.2秒）。（4）补水压力或补水电磁阀出现异常11。4 故障分析首先在控制单元上重新设定了补水参数，将补水时间间隔设置为7分钟，补水时间设置为0.3s，故障并未消除，但报警的间隔有所延长，初步断定是水密封空间缺水造成跑油，然后将故障分油机停止后拆除清洁，检查密封圈O-ring的情况，发现O-ring有轻微磨损，内部组件比较脏，经全面清洗，更换O-ring后组装，试运转，故障依然存在。密封没有问题那再来看看补水是否正常，单

20、独测试补水电磁阀的补水量，结果发现在20秒内，补水阀的流量只有5升左右，未到达理论流量（理论流量为17升左右），更换新的补水电磁阀，试运转正常，故障解除8。此次故障是由于补水电磁阀故障导致密封空间缺水，进而导致排渣口跑油，排油压力降低。结论由排渣口跑油造成分油机燃油出口低压警报是分油机故障报警的常见故障，须每天测量FO SLUDGE TK 的渣油增长量，作好记录。适时观察排渣口有无跑油状况，可提前发现分油机故障。适时拆装保养清洁，检查O-ring的磨损度，特别是3#，4#，5#O-ring，如密封不严则必然造成密封水的流失。再者，电磁阀故障会造成控制单元的误判，误操作，而且故障比较隐蔽，不易发现，日常工作中应定期拆下清洁检查测试。致谢语本文得到了*轮上的*轮机长和三管轮的耐心指导，他们在资料搜集和构建论文写作的基本思路上给了我很大的帮助，对论文的完成起了重要的作用，还有他们所教于我的：做事，先学会做人。这将是我今后人生最大的准则。另外还要特别感谢*大学轮机工程学院的各位老师，忠心感谢您们在校期间对我培养。同时