輪機畢業(yè)論文--自動排渣分油機故障分析處理

1、<p>　　“***”輪WESTFALIA自動排渣分油機故障分析處理</p><p>　　[摘要] 在實習期間，燃油分油機出現(xiàn)過幾次故障，并且參與了故障處理的全過程。在這些故障的基礎上，我對該分油機做了進一步詳細的了解，經(jīng)過一段時間的學習和研究，我撰寫了這篇文章。WESTFALIA分油機對我而言是一種新的機型，其OSC-50-0136-066型自動排渣分油機，取消了重力盤，并且能夠凈化15℃時密度達10

2、50kg/m3的燃油，在主機所用燃油質量越來越差，密度越來越大的情況下，它的確順應了發(fā)展方向，且操作、使用更加方便。</p><p>　　[關鍵詞] 分油機；故障處理；發(fā)展方向</p><p>　　“***” Ship WESTFALIA Discharge Sludge Automatically Separator of Trouble Shooting</p><

3、p>　　[Abstract] 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 sep

4、arator. As a result, I wrote this article.Westfalia Separator 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 sepa

5、rate heavy oil whose density reaches 1050kg/m3 at 15 ℃. Now, the qu</p><p>　　[Key words] separator;trouble shooting; develop direction</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　0 引言-

6、------------------------------------------------------------------1</p><p>　　1 本輪 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油機故障現(xiàn)象-----------------------1</p><p>　　2 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油機的結構與各部分工作原

7、理--------------1</p><p>　　2.1 各部分的結構和工作原理-------------------------------------------2</p><p>　　2.2 WESTFALIA 分油機的應用-------------------------------------------5</p><p>　　3 WESTFAL

8、IA燃油分油機的故障分析.-----------------------------------------8</p><p>　　4 故障處理辦法-----------------------------------------------------------8</p><p>　　結論------------------------------------------------

9、----------------------9</p><p>　　致謝語-------------------------------------------------------------------10</p><p>　　參考文獻-----------------------------------------------------------------11</p&g

10、t;<p><b>　　0 引言</b></p><p>　　在***輪實習期間，我發(fā)現(xiàn)船上有些設備的實際情況與在校所學存在一些差別，而有一些設備的型號是在學校未曾遇到過的，本船分油機即是一例。本輪所配的分油機機型是WESTFALIA離心式自動排渣分油機。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的分油機。因此，為了更好的對分油機做好管理與維護以及工作的需要，我覺

11、得有必要對其進行一番系統(tǒng)的了解與學習。況且在我實習期間，本輪的分油機，特別是燃油分油機，也出現(xiàn)過幾次故障，并且進行了數(shù)天的檢查、實驗與維修，這也為我能更好的學習提供了機會。</p><p>　　1 本輪 WESTFALIA OSC50-0136-066 燃油分油機故障現(xiàn)象</p><p>　　本輪上共有兩臺WESTFALIA OSC-50-0136-066型燃油分油機，正常情況一臺保持運

12、轉，一臺備用，在我實習期間，兩臺分油機都出現(xiàn)過幾次故障，根據(jù)我的觀察與分析，此類分油機最常見的故障報警是燃油出口壓力低，導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。因為是初次接觸到WESTFALIA型離心式自動分油機，我想先對它作一番介紹，然后再來分析在船上遇見的幾類故障。</p><p>　　WESTFALIA 分油機的結構與各部分工作原理</p><p>

13、;　　WESTFALIA OSC-50-0136-066型分油機在本輪上被用作燃油分油機，它是一種取消了重力盤的自動排渣分油機，可用以凈化在15℃時，密度為1050KG/M3的重質燃油，工作流量范圍為8000-35000L/H，轉速6400-6550RPM，操作使用方便。</p><p>　　其基本工作原理與以前學過的ａ-LAVAL分油機類似，都是利用分油筒高速旋轉產(chǎn)生強大的離心力，達到油、水、渣相分離的目的。

14、其主要結構如附圖一所示。主要組成部分是：分油機支架、傳動齒輪機構、分離筒、離心泵、分油機上蓋以及馬達。馬達經(jīng)過滑動摩擦器與齒輪連接，齒輪機構經(jīng)變向后帶動立軸和分離筒轉動。燃油在分離筒內完成凈化分離，而離心泵則完成凈油和臟油的進出，水封水、置換水的補給，以及對分離油樣的取樣及排水功能[1]。</p><p>　　2.1 各部分的結構和工作原理</p><p><b>　　1）分離筒

15、</b></p><p>　　分離過程發(fā)生在分離筒內，分離筒本體和上蓋，由大鎖緊環(huán)鎖在一起。分離筒內部由分離盤架和其上的分離盤片組成，分離盤片的下面是配油器及配油錐體。待凈燃油進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，離開分離盤進入向心泵空間，在向心泵的作用下，通過出油口離開分離筒。

16、重質渣滓和水分則匯聚在分離盤組外側的空間[2]。</p><p>　　圖一 分油機工作原理</p><p>　　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，進而與油分離的。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。</p><p><b>　　2）向心泵</b></p&

17、gt;<p>　　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。軸和葉輪不隨分離筒轉動，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。如圖五，高速旋轉的液體沿著靜止葉輪的螺旋形流道進入與軸平行的豎直流道，在此完成速度能與壓力能的轉換。這樣，具有一定壓力的液體就連續(xù)的從分油機出油口流出來了。改變出口管路上流量調節(jié)閥的開度，即調定背壓，就能改變分油機分油的流量。該種分油機

18、出口壓力一般調定在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，不會出現(xiàn)分離產(chǎn)物中出現(xiàn)氣液混合的現(xiàn)象。</p><p><b>　　3）取樣泵</b></p><p>　　在向心泵的上面還有一個結構相同的泵，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自于分離盤頂盤的外緣（在SMS系統(tǒng)中

19、）或來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入取樣泵的泵腔，然后到油樣檢測機構。</p><p>　　4）滑動底盤的液控排渣與密封機構</p><p>　　分油機的分油空間是由分離筒的上蓋和滑動底盤共同圍成的?；瑒拥妆P在上位時，分油機正常分油。當滑動底盤在下位時，分油機進行排渣操作。如圖六所示，左邊分油機正常分油時的狀態(tài)，右邊是分油機排渣時的狀態(tài)[6]。&l

20、t;/p><p>　　參照圖二，分油機滑動底盤的液壓控制機構，主要由滑動圈16，操作水補給系統(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。滑動底盤和滑動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，可以沿軸向上下移動。</p><p>　　圖二 滑動底盤控制原理</p><p>　　滑動底盤的密封過程具體表述如下：啟動分油機，待轉速達到額

21、定轉速后，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，進入滑動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，將滑動底盤托起，滑動底盤緊壓在分離筒上蓋上，并由密封圈1保證密封。分油機的分油空間完成密封后，開始分油作業(yè)。托起滑動底盤的密封水難免有漏泄，為了補償這部分水量損失，操作水補給系統(tǒng)通過控制電磁閥斷續(xù)向其補水[7]。</p><p>　　滑動底盤在排渣時的動作過程如

22、下：當分油機需要排渣時，在完成準備動作后（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，由于滑動底盤下部的密封空間已經(jīng)儲滿的密封水，所以這部分操作水就進入通水管道7，進而進入滑動圈16的下部，在水壓力的作用下，滑動圈向上移動，密封圈4處的密封被打開，此時滑動底盤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，聚集在雜質空間的渣滓被排出分離筒。

23、由于7處的水是由11處漏入的，當滑動圈被抬起后，滑動圈下面的水便從泄水孔6迅速排出，滑動圈又重新落下，密封圈4處被密封，密封水又重新進入滑動底盤下部空間，在水壓力作用下，滑動底盤被托起，將排渣口密封住[3]。</p><p>　　分油機正常補水與實現(xiàn)排渣由給水電磁閥補充操作水的時間長短來決定。當電磁閥打開時間（即補水時間）設定為0.1-0.2秒的時候，是為分油機正常分油補充密封水。當設定在3S時，是排渣操作。&l

24、t;/p><p><b>　　5）動力傳動機構</b></p><p>　　本裝置采用的電動機要求功率在18.5-30KW。電動機經(jīng)過摩擦離合器帶動齒輪齒輪桿機構運作，再由齒輪桿帶動立軸轉動，立軸上面即是分離筒。電動機與齒輪間采用摩擦離合器傳動，主要是為了緩和啟動時造成的沖擊，有利于分離筒逐漸加速到額定轉速，而不對內部組件造成損環(huán)。同時也有利于保護馬達，避免啟動時電流過載

25、太大[9]。</p><p>　　2.2、WESTFALIA 分油機的應用</p><p>　　OSC 50-0136-066型分油機通過簡單的改裝，可以以兩種不同的方式進行工作，監(jiān)測水分含量模式WMS（WATER CONTENT MONITORING SYSTEM）和監(jiān)測渣空間模式SMS（SLUDGE SPACE MONITORING SYSTEM）。工作在WMS模式時可以用作分水機或分

26、雜機，而工作在SMS模式時，只能做分雜機，兩種模式在結構上的轉換非常簡單。在WMS模式時，讓分離盤頂盤上的兩個控制孔保持開啟狀態(tài)在即可。而在SMS模式時，要用兩個銷釘將控制孔堵住[4]。</p><p>　　如圖三所示。WMS模式下，分油機的工作過程。</p><p>　　圖三 分油機工作在WMS模式</p><p>　　啟動分油機，待轉速達到額定轉速后，如圖三控制

27、單元控制電磁閥組19經(jīng)補水管路18供給分離筒下方密封水，滑動底盤被水壓抬起，對凈油空間形成密封。然后水封水經(jīng)過管路3進入分離筒內，在配油盤和配油錐體的作用下，進入分離盤片和渣空間。此時控制單元按照程序進行排渣操作一次。排渣時分離筒的轉速降低，電動機的電流更大（在額定轉速時，電動機的電流為5A）。當轉速恢復分離筒內水封形成后，待凈燃油從進油管路1進入分離筒內，開始凈油作業(yè)。被凈化后的燃油經(jīng)向心泵12進入出油管路2，然后輸往日用柜。通過調整

28、出油管路上的流量閥開度可改變分油機的流量。在分油的同時，會有一部分油樣通過分離盤頂盤13上的孔20向上流，在向心泵11的作用下進入通道9。9上的導電性感應器CS（CONDUCTIVITY SENSOR）對油樣的導電性進行監(jiān)測。這部分油樣再從電磁閥7進入進油管路。電磁閥7是間歇通斷的，因此，對油樣的監(jiān)測并不連續(xù)。一旦CS感應到油樣中導電性的變化，說明油水分界面已經(jīng)移到頂盤控制孔20的位置，這時電磁閥7關閉，電磁閥8打開，進行排水，此時的分

29、油機可被視為分水機。當CS感應到導電性降低，電磁閥8關閉，電磁閥7打開，繼續(xù)</p><p>　　圖四 分油機工作在SMS模式</p><p>　　選用這種模式下工作的分油機一般是用作兩臺分油機串聯(lián)工作時的第二級分雜機。由于本輪上沒有采用串聯(lián)工作分油的組合方式，所以分油機沒有選取SMS模式，在此只對它作簡單介紹。如圖七，分離盤頂盤上的兩個控制孔20被封死，當正常作油時，主油流及排渣動作原理

30、都與WMS相同，只是監(jiān)測部分的油流來自分離盤頂盤13的邊緣，然后經(jīng)取樣泵11進入電磁閥8左邊的方形空間，再經(jīng)過節(jié)流閥21回到進油管路。壓力開關6感受方形空間內的壓力，當分離筒渣空間聚集的水渣混合物較多時，取樣泵排出壓力會降低，壓力開關6感受到方形空間壓力降低時，會向控制單元10發(fā)出一個脈沖信號，分油機開始自動執(zhí)行排渣程序[6]。</p><p>　　從上面我們可以看出，WESTFALIA型分油機在控制滑動底盤排渣

31、方面只使用了一路控制水，一個電磁閥，利用電磁閥開啟時間長短來進行控制，通過監(jiān)測油水分界面的位置來決定是否排水，這與以前學過的ａ-LAVAL的FOPX型分油機有所不同。</p><p>　　WESTFALIA分油機的故障分析</p><p>　　排渣口跑油會造成凈油出口壓力降低，引起報警。從上一部分介紹的分油機的工作原理及其結構可以初步判斷，原因有如下幾種：</p><p

32、>　　1）分油機滑動底盤與分離筒上蓋處密封不嚴，可能是此處密封圈磨壞或此處太。；</p><p>　　2）分油機轉速不夠，造成密封水壓力不足以將滑動底盤壓緊在主密封圈1上。不過根據(jù)電動機的電流判斷，此種情況可以排除。（分油機正常工作時電動機電流為5A，轉速降低時電流增大）。 </p><p>　　3）密封空間缺水，導致滑動底盤無法被托起，造成這種情況的原因有以下幾種：</p&g

33、t;<p>　?。?）．供入密封水的通道臟堵，導致進水量不足。</p><p>　?。?）．水密封空間漏水，主要是3、4、5、9、12等密封環(huán)磨損，使補入的水量小于漏水量，造成密封水不足。</p><p>　　（3）．控制單元設定的補水時間間隔過長或補水時間太短（正常時補水間隔時間為10分鐘，補水時間是0.1-0.2秒）。</p><p>　?。?）．

34、補水壓力或補水電磁閥出現(xiàn)異常[11]。</p><p><b>　　故障分析</b></p><p>　　首先在控制單元上重新設定了補水參數(shù)，將補水時間間隔設置為7分鐘，補水時間設置為0.3s，故障并未消除，但報警的間隔有所延長，初步斷定是水密封空間缺水造成跑油，然后將故障分油機停止后拆除清潔，檢查密封圈O-ring的情況，發(fā)現(xiàn)O-ring有輕微磨損，內部組件比較臟，

35、經(jīng)全面清洗，更換O-ring后組裝，試運轉，故障依然存在。密封沒有問題那再來看看補水是否正常，單獨測試補水電磁閥的補水量，結果發(fā)現(xiàn)在20秒內，補水閥的流量只有5升左右，未到達理論流量（理論流量為17升左右），更換新的補水電磁閥，試運轉正常，故障解除[8]。</p><p>　　此次故障是由于補水電磁閥故障導致密封空間缺水，進而導致排渣口跑油，排油壓力降低。</p><p><b>

36、;　　結論</b></p><p>　　由排渣口跑油造成分油機燃油出口低壓警報是分油機故障報警的常見故障，須每天測量FO SLUDGE TK 的渣油增長量，作好記錄。適時觀察排渣口有無跑油狀況，可提前發(fā)現(xiàn)分油機故障。適時拆裝保養(yǎng)清潔，檢查O-ring的磨損度，特別是3#，4#，5#O-ring，如密封不嚴則必然造成密封水的流失。再者，電磁閥故障會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)，

37、日常工作中應定期拆下清潔檢查測試。</p><p><b>　　致謝語</b></p><p>　　本文得到了***輪上的*輪機長和三管輪的耐心指導，他們在資料搜集和構建論文寫作的基本思路上給了我很大的幫助，對論文的完成起了重要的作用，還有他們所教于我的：做事，先學會做人。這將是我今后人生最大的準則。</p><p>　　另外還要特別感謝**大

38、學輪機工程學院的各位老師，忠心感謝您們在校期間對我培養(yǎng)。同時，在此感謝**大學上船工作的前輩們，你們在過去為我們打下的堅實基礎，為我們打下的良好口碑。</p><p>　　最后，對所有曾關心、支持我的親人們和同學們獻上我最誠摯的謝意。同時，我想說：“我在努力，一直在努力?！?lt;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1

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