輪機(jī)畢業(yè)論文自動(dòng)排渣分油機(jī)故障分析處理

1、“*”輪WESTFALIA自動(dòng)排渣分油機(jī)故障分析處理摘要 在實(shí)習(xí)期間，燃油分油機(jī)出現(xiàn)過(guò)幾次故障，并且參與了故障處理的全過(guò)程。在這些故障的基礎(chǔ)上，我對(duì)該分油機(jī)做了進(jìn)一步詳細(xì)的了解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和研究，我撰寫了這篇文章。WESTFALIA分油機(jī)對(duì)我而言是一種新的機(jī)型，其OSC-50-0136-066型自動(dòng)排渣分油機(jī)，取消了重力盤，并且能夠凈化15時(shí)密度達(dá)1050kg/m3的燃油，在主機(jī)所用燃油質(zhì)量越來(lái)越差，密度越來(lái)越大的情況下，它的確順應(yīng)了發(fā)展方向，且操作、使用更加方便。關(guān)鍵詞 分油機(jī)；故障處理；發(fā)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目錄0 引言-11 本輪 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油機(jī)故障現(xiàn)象-12 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油機(jī)的結(jié)構(gòu)與各部分工作原理-12.1 各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理-22.2 WESTFALIA 分油機(jī)的應(yīng)用-53 WESTFALIA燃油分油機(jī)的故障分析.-84 故障處理辦法-8結(jié)論-9致謝語(yǔ)-10參考文獻(xiàn)-110 引言在*輪實(shí)習(xí)期間，我發(fā)現(xiàn)船上有些設(shè)備的實(shí)際

5、情況與在校所學(xué)存在一些差別，而有一些設(shè)備的型號(hào)是在學(xué)校未曾遇到過(guò)的，本船分油機(jī)即是一例。本輪所配的分油機(jī)機(jī)型是WESTFALIA離心式自動(dòng)排渣分油機(jī)。而且據(jù)我所知，該公司最新的幾條船上，所配的都是這種型號(hào)的分油機(jī)。因此，為了更好的對(duì)分油機(jī)做好管理與維護(hù)以及工作的需要，我覺得有必要對(duì)其進(jìn)行一番系統(tǒng)的了解與學(xué)習(xí)。況且在我實(shí)習(xí)期間，本輪的分油機(jī)，特別是燃油分油機(jī)，也出現(xiàn)過(guò)幾次故障，并且進(jìn)行了數(shù)天的檢查、實(shí)驗(yàn)與維修，這也為我能更好的學(xué)習(xí)提供了機(jī)會(huì)。1 本輪 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油機(jī)故障現(xiàn)象本輪上共有兩臺(tái)WESTFALIA OSC-50-0136-066型燃油分油機(jī)，

6、正常情況一臺(tái)保持運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，在我實(shí)習(xí)期間，兩臺(tái)分油機(jī)都出現(xiàn)過(guò)幾次故障，根據(jù)我的觀察與分析，此類分油機(jī)最常見的故障報(bào)警是燃油出口壓力低，導(dǎo)致燃油出口壓力低最主要的原因是排揸口跑油，出現(xiàn)的幾次故障基本都屬于這一類。因?yàn)槭浅醮谓佑|到WESTFALIA型離心式自動(dòng)分油機(jī)，我想先對(duì)它作一番介紹，然后再來(lái)分析在船上遇見的幾類故障。2 WESTFALIA 分油機(jī)的結(jié)構(gòu)與各部分工作原理WESTFALIA OSC-50-0136-066型分油機(jī)在本輪上被用作燃油分油機(jī)，它是一種取消了重力盤的自動(dòng)排渣分油機(jī)，可用以凈化在15時(shí)，密度為1050KG/M3的重質(zhì)燃油，工作流量范圍為8000-35000L/H，轉(zhuǎn)速

7、6400-6550RPM，操作使用方便。其基本工作原理與以前學(xué)過(guò)的-LAVAL分油機(jī)類似，都是利用分油筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，達(dá)到油、水、渣相分離的目的。 其主要結(jié)構(gòu)如附圖一所示。主要組成部分是：分油機(jī)支架、傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)、分離筒、離心泵、分油機(jī)上蓋以及馬達(dá)。馬達(dá)經(jīng)過(guò)滑動(dòng)摩擦器與齒輪連接，齒輪機(jī)構(gòu)經(jīng)變向后帶動(dòng)立軸和分離筒轉(zhuǎn)動(dòng)。燃油在分離筒內(nèi)完成凈化分離，而離心泵則完成凈油和臟油的進(jìn)出，水封水、置換水的補(bǔ)給，以及對(duì)分離油樣的取樣及排水功能1。2.1 各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理1）分離筒分離過(guò)程發(fā)生在分離筒內(nèi)，分離筒本體和上蓋，由大鎖緊環(huán)鎖在一起。分離筒內(nèi)部由分離盤架和其上的分離盤片組成，分離盤片的

8、下面是配油器及配油錐體。待凈燃油進(jìn)入分離筒后沿分油盤架中心孔經(jīng)配油器和配油錐體分配后，進(jìn)入分離盤片之間的空間。在離心力作用下，完成油與水、渣滓等的分離，如圖一所示。凈油向上朝分離筒中央方向流動(dòng)，離開分離盤進(jìn)入向心泵空間，在向心泵的作用下，通過(guò)出油口離開分離筒。重質(zhì)渣滓和水分則匯聚在分離盤組外側(cè)的空間2。圖一 分油機(jī)工作原理在這一部分保持分離盤片干凈光滑是非常重要的。從圖一可知，渣滓是沿分離盤片的下表面向外滑動(dòng)，進(jìn)而與油分離的。如果分離盤片下表面不足夠光滑，渣滓易黏附在上面，從而降低分離效果。2）向心泵向心泵安裝在分離筒蓋的上端。其上有向心泵的端蓋。該向心泵的葉輪安裝在一根中空的軸上。軸和葉輪不

9、隨分離筒轉(zhuǎn)動(dòng)，而是靜止的。葉輪外的液體及組成泵腔室的外殼則是隨分離筒高速旋轉(zhuǎn)。如圖五，高速旋轉(zhuǎn)的液體沿著靜止葉輪的螺旋形流道進(jìn)入與軸平行的豎直流道，在此完成速度能與壓力能的轉(zhuǎn)換。這樣，具有一定壓力的液體就連續(xù)的從分油機(jī)出油口流出來(lái)了。改變出口管路上流量調(diào)節(jié)閥的開度，即調(diào)定背壓，就能改變分油機(jī)分油的流量。該種分油機(jī)出口壓力一般調(diào)定在2-3bar，流量控制在8000-35000L/h。這樣能夠獲得較好的分油效果，并且形成很好的液封，不會(huì)出現(xiàn)分離產(chǎn)物中出現(xiàn)氣液混合的現(xiàn)象。3）取樣泵在向心泵的上面還有一個(gè)結(jié)構(gòu)相同的泵，端蓋與共同組合了該泵的泵腔。它的工作原理與向心泵相同，只是它抽取的液體來(lái)自于分離盤頂

10、盤的外緣（在SMS系統(tǒng)中）或來(lái)自分離盤頂盤上的孔洞（在WMS系統(tǒng)中）。然后經(jīng)分離筒上蓋中的豎直孔道進(jìn)入取樣泵的泵腔，然后到油樣檢測(cè)機(jī)構(gòu)。4）滑動(dòng)底盤的液控排渣與密封機(jī)構(gòu)分油機(jī)的分油空間是由分離筒的上蓋和滑動(dòng)底盤共同圍成的。滑動(dòng)底盤在上位時(shí)，分油機(jī)正常分油。當(dāng)滑動(dòng)底盤在下位時(shí)，分油機(jī)進(jìn)行排渣操作。如圖六所示，左邊分油機(jī)正常分油時(shí)的狀態(tài)，右邊是分油機(jī)排渣時(shí)的狀態(tài)6。參照?qǐng)D二，分油機(jī)滑動(dòng)底盤的液壓控制機(jī)構(gòu)，主要由滑動(dòng)圈16，操作水補(bǔ)給系統(tǒng)10，電磁閥20及操作水通道7，泄水通道6、15，密封圈若干等組成?；瑒?dòng)底盤和滑動(dòng)圈都是位于分離筒的底部，并隨分離筒以相同的角速度旋轉(zhuǎn)，可以沿軸向上下移動(dòng)。圖二 滑

11、動(dòng)底盤控制原理滑動(dòng)底盤的密封過(guò)程具體表述如下：?jiǎn)?dòng)分油機(jī)，待轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，控制單元打開電磁閥20，經(jīng)10向環(huán)行空間供給密封水，密封水經(jīng)分離筒底部的通道，進(jìn)入滑動(dòng)底盤下部的密封水腔里，在離心力的作用下，水產(chǎn)生巨大的壓力，將滑動(dòng)底盤托起，滑動(dòng)底盤緊壓在分離筒上蓋上，并由密封圈1保證密封。分油機(jī)的分油空間完成密封后，開始分油作業(yè)。托起滑動(dòng)底盤的密封水難免有漏泄，為了補(bǔ)償這部分水量損失，操作水補(bǔ)給系統(tǒng)通過(guò)控制電磁閥斷續(xù)向其補(bǔ)水7。滑動(dòng)底盤在排渣時(shí)的動(dòng)作過(guò)程如下：當(dāng)分油機(jī)需要排渣時(shí)，在完成準(zhǔn)備動(dòng)作后（即完成置換水的充入），控制單元打開電磁閥經(jīng)10向分離筒底部的環(huán)行空間注入操作水，由于滑動(dòng)底盤下部的

12、密封空間已經(jīng)儲(chǔ)滿的密封水，所以這部分操作水就進(jìn)入通水管道7，進(jìn)而進(jìn)入滑動(dòng)圈16的下部，在水壓力的作用下，滑動(dòng)圈向上移動(dòng)，密封圈4處的密封被打開，此時(shí)滑動(dòng)底盤3下面的密封水經(jīng)由4從泄水孔6處排出，排水速度大于輸水速度，滑動(dòng)底盤在上部壓力的作用下迅速落下，排渣口被打開，聚集在雜質(zhì)空間的渣滓被排出分離筒。由于7處的水是由11處漏入的，當(dāng)滑動(dòng)圈被抬起后，滑動(dòng)圈下面的水便從泄水孔6迅速排出，滑動(dòng)圈又重新落下，密封圈4處被密封，密封水又重新進(jìn)入滑動(dòng)底盤下部空間，在水壓力作用下，滑動(dòng)底盤被托起，將排渣口密封住3。分油機(jī)正常補(bǔ)水與實(shí)現(xiàn)排渣由給水電磁閥補(bǔ)充操作水的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定。當(dāng)電磁閥打開時(shí)間（即補(bǔ)水時(shí)間）設(shè)

13、定為0.1-0.2秒的時(shí)候，是為分油機(jī)正常分油補(bǔ)充密封水。當(dāng)設(shè)定在3S時(shí)，是排渣操作。5）動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本裝置采用的電動(dòng)機(jī)要求功率在18.5-30KW。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)摩擦離合器帶動(dòng)齒輪齒輪桿機(jī)構(gòu)運(yùn)作，再由齒輪桿帶動(dòng)立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，立軸上面即是分離筒。電動(dòng)機(jī)與齒輪間采用摩擦離合器傳動(dòng)，主要是為了緩和啟動(dòng)時(shí)造成的沖擊，有利于分離筒逐漸加速到額定轉(zhuǎn)速，而不對(duì)內(nèi)部組件造成損環(huán)。同時(shí)也有利于保護(hù)馬達(dá)，避免啟動(dòng)時(shí)電流過(guò)載太大9。2.2、WESTFALIA 分油機(jī)的應(yīng)用OSC 50-0136-066型分油機(jī)通過(guò)簡(jiǎn)單的改裝，可以以兩種不同的方式進(jìn)行工作，監(jiān)測(cè)水分含量模式WMS（WATER CONTENT MONITORI

14、NG SYSTEM）和監(jiān)測(cè)渣空間模式SMS（SLUDGE SPACE MONITORING SYSTEM）。工作在WMS模式時(shí)可以用作分水機(jī)或分雜機(jī)，而工作在SMS模式時(shí)，只能做分雜機(jī)，兩種模式在結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換非常簡(jiǎn)單。在WMS模式時(shí)，讓分離盤頂盤上的兩個(gè)控制孔保持開啟狀態(tài)在即可。而在SMS模式時(shí)，要用兩個(gè)銷釘將控制孔堵住4。如圖三所示。WMS模式下，分油機(jī)的工作過(guò)程。圖三 分油機(jī)工作在WMS模式啟動(dòng)分油機(jī)，待轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，如圖三控制單元控制電磁閥組19經(jīng)補(bǔ)水管路18供給分離筒下方密封水，滑動(dòng)底盤被水壓抬起，對(duì)凈油空間形成密封。然后水封水經(jīng)過(guò)管路3進(jìn)入分離筒內(nèi)，在配油盤和配油錐體的作用下，

15、進(jìn)入分離盤片和渣空間。此時(shí)控制單元按照程序進(jìn)行排渣操作一次。排渣時(shí)分離筒的轉(zhuǎn)速降低，電動(dòng)機(jī)的電流更大（在額定轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電流為5A）。當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)分離筒內(nèi)水封形成后，待凈燃油從進(jìn)油管路1進(jìn)入分離筒內(nèi)，開始凈油作業(yè)。被凈化后的燃油經(jīng)向心泵12進(jìn)入出油管路2，然后輸往日用柜。通過(guò)調(diào)整出油管路上的流量閥開度可改變分油機(jī)的流量。在分油的同時(shí)，會(huì)有一部分油樣通過(guò)分離盤頂盤13上的孔20向上流，在向心泵11的作用下進(jìn)入通道9。9上的導(dǎo)電性感應(yīng)器CS（CONDUCTIVITY SENSOR）對(duì)油樣的導(dǎo)電性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這部分油樣再?gòu)碾姶砰y7進(jìn)入進(jìn)油管路。電磁閥7是間歇通斷的，因此，對(duì)油樣的監(jiān)測(cè)并不連續(xù)。一旦C

16、S感應(yīng)到油樣中導(dǎo)電性的變化，說(shuō)明油水分界面已經(jīng)移到頂盤控制孔20的位置，這時(shí)電磁閥7關(guān)閉，電磁閥8打開，進(jìn)行排水，此時(shí)的分油機(jī)可被視為分水機(jī)。當(dāng)CS感應(yīng)到導(dǎo)電性降低，電磁閥8關(guān)閉，電磁閥7打開，繼續(xù)對(duì)油樣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此時(shí)的分油機(jī)可被視為分雜機(jī)。該分油機(jī)的排渣操作是通過(guò)定時(shí)來(lái)完成的，比如設(shè)定排渣時(shí)間間隔為10800秒，即每運(yùn)行10800秒分油機(jī)進(jìn)行一次排渣操作。每完成4個(gè)這樣的排渣操作后會(huì)緊接著一次總排渣（即第四次排渣共排兩次）5。圖四 分油機(jī)工作在SMS模式選用這種模式下工作的分油機(jī)一般是用作兩臺(tái)分油機(jī)串聯(lián)工作時(shí)的第二級(jí)分雜機(jī)。由于本輪上沒有采用串聯(lián)工作分油的組合方式，所以分油機(jī)沒有選取SMS模

17、式，在此只對(duì)它作簡(jiǎn)單介紹。如圖七，分離盤頂盤上的兩個(gè)控制孔20被封死，當(dāng)正常作油時(shí)，主油流及排渣動(dòng)作原理都與WMS相同，只是監(jiān)測(cè)部分的油流來(lái)自分離盤頂盤13的邊緣，然后經(jīng)取樣泵11進(jìn)入電磁閥8左邊的方形空間，再經(jīng)過(guò)節(jié)流閥21回到進(jìn)油管路。壓力開關(guān)6感受方形空間內(nèi)的壓力，當(dāng)分離筒渣空間聚集的水渣混合物較多時(shí)，取樣泵排出壓力會(huì)降低，壓力開關(guān)6感受到方形空間壓力降低時(shí)，會(huì)向控制單元10發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，分油機(jī)開始自動(dòng)執(zhí)行排渣程序6。從上面我們可以看出，WESTFALIA型分油機(jī)在控制滑動(dòng)底盤排渣方面只使用了一路控制水，一個(gè)電磁閥，利用電磁閥開啟時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)進(jìn)行控制，通過(guò)監(jiān)測(cè)油水分界面的位置來(lái)決定是否排

18、水，這與以前學(xué)過(guò)的-LAVAL的FOPX型分油機(jī)有所不同。3 WESTFALIA分油機(jī)的故障分析排渣口跑油會(huì)造成凈油出口壓力降低，引起報(bào)警。從上一部分介紹的分油機(jī)的工作原理及其結(jié)構(gòu)可以初步判斷，原因有如下幾種：1）分油機(jī)滑動(dòng)底盤與分離筒上蓋處密封不嚴(yán)，可能是此處密封圈磨壞或此處太。；2）分油機(jī)轉(zhuǎn)速不夠，造成密封水壓力不足以將滑動(dòng)底盤壓緊在主密封圈1上。不過(guò)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電流判斷，此種情況可以排除。（分油機(jī)正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)電流為5A，轉(zhuǎn)速降低時(shí)電流增大）。 3）密封空間缺水，導(dǎo)致滑動(dòng)底盤無(wú)法被托起，造成這種情況的原因有以下幾種：（1）供入密封水的通道臟堵，導(dǎo)致進(jìn)水量不足。（2）水密封空間漏水，主要

19、是3、4、5、9、12等密封環(huán)磨損，使補(bǔ)入的水量小于漏水量，造成密封水不足。（3）控制單元設(shè)定的補(bǔ)水時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)或補(bǔ)水時(shí)間太短（正常時(shí)補(bǔ)水間隔時(shí)間為10分鐘，補(bǔ)水時(shí)間是0.1-0.2秒）。（4）補(bǔ)水壓力或補(bǔ)水電磁閥出現(xiàn)異常11。4 故障分析首先在控制單元上重新設(shè)定了補(bǔ)水參數(shù)，將補(bǔ)水時(shí)間間隔設(shè)置為7分鐘，補(bǔ)水時(shí)間設(shè)置為0.3s，故障并未消除，但報(bào)警的間隔有所延長(zhǎng)，初步斷定是水密封空間缺水造成跑油，然后將故障分油機(jī)停止后拆除清潔，檢查密封圈O-ring的情況，發(fā)現(xiàn)O-ring有輕微磨損，內(nèi)部組件比較臟，經(jīng)全面清洗，更換O-ring后組裝，試運(yùn)轉(zhuǎn)，故障依然存在。密封沒有問題那再來(lái)看看補(bǔ)水是否正常，單

20、獨(dú)測(cè)試補(bǔ)水電磁閥的補(bǔ)水量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在20秒內(nèi)，補(bǔ)水閥的流量只有5升左右，未到達(dá)理論流量（理論流量為17升左右），更換新的補(bǔ)水電磁閥，試運(yùn)轉(zhuǎn)正常，故障解除8。此次故障是由于補(bǔ)水電磁閥故障導(dǎo)致密封空間缺水，進(jìn)而導(dǎo)致排渣口跑油，排油壓力降低。結(jié)論由排渣口跑油造成分油機(jī)燃油出口低壓警報(bào)是分油機(jī)故障報(bào)警的常見故障，須每天測(cè)量FO SLUDGE TK 的渣油增長(zhǎng)量，作好記錄。適時(shí)觀察排渣口有無(wú)跑油狀況，可提前發(fā)現(xiàn)分油機(jī)故障。適時(shí)拆裝保養(yǎng)清潔，檢查O-ring的磨損度，特別是3#，4#，5#O-ring，如密封不嚴(yán)則必然造成密封水的流失。再者，電磁閥故障會(huì)造成控制單元的誤判，誤操作，而且故障比較隱蔽，不易發(fā)現(xiàn)，日常工作中應(yīng)定期拆下清潔檢查測(cè)試。致謝語(yǔ)本文得到了*輪上的*輪機(jī)長(zhǎng)和三管輪的耐心指導(dǎo)，他們?cè)谫Y料搜集和構(gòu)建論文寫作的基本思路上給了我很大的幫助，對(duì)論文的完成起了重要的作用，還有他們所教于我的：做事，先學(xué)會(huì)做人。這將是我今后人生最大的準(zhǔn)則。另外還要特別感謝*大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院的各位老師，忠心感謝您們?cè)谛Ｆ陂g對(duì)我培養(yǎng)。同時(shí)