分油机原理

船用分油机的原理

一概述

二分油机的基本结构

三分油机的工作原理与过程

四分油机几个常见故障的排除方法

一概述

在船舶动力装置中，所用的燃油和滑油含有水分和固体杂质,这样将影响机器的运行和使用寿命。

进入柴油机内的燃油中含有水分和杂质使喷油器磨损加剧，燃油的雾化质量下降，燃烧恶化等不良影响。

润滑油中含水分和杂质，破坏了运动部件间油膜的形成，加速机件运动磨损。

燃油和滑油在运输和储存过程中，会混入一些水分、铁锈和泥沙等杂质，同时使用中的滑油所含磨损产生的金属屑也随使用的时间而增加，因此，必须对其进行净化处理，以保证动力装置的可靠运行，并延长其使用寿命，尤其是在为了降低营运成本而燃用重柴油石渣油的船舶，油液的净化设施更是必不可少，常见的净化方法有三种：

1）过滤：只能净化油中粗粒杂质，故只能作为辅助净化之用。可以选用不同过滤精度的装置来满足不同的要求。

2）重力沉淀：是利用油、水、固体微粒密度的不同，在沉淀柜中静置，而达到净化分离。3）离心分离：是让油液在分离筒内高速旋转，由于油、水、杂质的比重不同，因而产生离心力不一样而实现分离，由内到外依次为油、水、杂质。

1.分油机外观

分油机从上至下分为三个部分：

上部为接口部分，有污油进口、净油出口、置换水进口等；中部为分离室部分，主要是高速旋转的分离桶；

下部为传动部分

由离合器、传动轴、斜齿轮、驱动轴（立轴）以及轴承等组成

二分油机的基本结构

1.分离筒结构

分离筒主要由本体、活塞、分离片、上盖、锁紧环等组成，分离鼓是经过高速动平衡试验的重要部件，组装中所有组件标记要对应，同型号分离鼓的主要部分也不得更换。

2.外观图片(174000t分油机室)

三分油机的工作原理及过程

1.基本工作原理

混合液在重力场或离心力场作用下，密度不同的液体将重新分层分布。在静置的重力场作用下，由于粘滞阻力的影响，密度不同的液体分层速度很慢，而在离心力场作用中，不同密度的液体在离心惯性力作用下将迅速沿径向重新分布，分层速度快，而且不容易掺混。因此离心式分油机就是根据油、水、杂质密度的不同，在高速回转中的离心力场作用下，依靠离心惯性力不同，而将油、水、杂质沿转轴径向重新分布，从而将水和杂质分离出来这一基本原理而完成净化处理工作的。

分离筒是分油机的核心部件。其由分离筒本体、有孔盘架、分离片组、颈盖、分离筒盖、活动底盘、重力盘（比重环）等组成。分离筒在高速回转的立轴带动下旋转，转速一般在6000r/min以上，叠套在盘架上的带分配孔的分离盘（片）将待分离燃油分隔成若干层并随分离盘一起高速回转，这时分离筒内的燃油就会按油、水、杂质的不同密度分隔成三层，从而达到净化目的。

分离盘：盘厚0.4~1.5mm，盘距0.5~1.0mm，盘呈锥形，中心角为60~100o。

分杂机与分水机在结构上的区别仅仅在个别零件上，分杂机的盘架不带分配孔，其无水通道；将分水机水通道封死并换上分杂盘架或最底层的分离盘换上无分配孔的分离盘就可改装为分杂机。

分水机可单独使用并作为串联工作方式的一级分油机；燃油分杂机不单独使用，常作为串联工作方式的二级分油机。

分油机的分油和排渣作业依靠活动底盘将排渣口关闭或打开来实现。为了使活动底盘上移或下移，依靠配水系统来实现。

2.部分排渣分油机

（ALFA-LAVAL MMPX）

水封水直接引入重力盘下方，以减少与油的掺混。工作水系统分成两个部分。补偿水和开启水。补偿水由分油机下部的水箱经空心轴供到活动底盘下部和操纵滑盘C处；开启水则由电磁阀控制的开启水管供应，经滑盘直通道进入滑盘上部空间，实现自动排渣操作。

3.补偿水的作用

1）将补偿水导入滑盘腰部C处形成水环后将滑盘托起，关闭活动底盘下方的3个卸水通道D；

2）给活动底盘补充工作水使排渣口关闭；

3）补充C处和活动底盘下方的漏水。

4.开启水的作用

需要排渣作业时，首先关闭进油阀引入水封水驱油后，电磁阀将开启水通道B接通后，开启水经滑盘直通道进入滑盘上部空间。

四分油机几个常见故障的排除方法

滑油分油机由于存在着一些问题，有好几年没有使用了，在恢复其使用的过程中，我们遇到了种种问题，在此向大家做一介绍。以求在今后解决分油机问题时有所帮助。

1.齿轮箱进水

在恢复No.2滑油分油机使用的过程中，首先发现齿轮箱进水的问题。为了解决此问题，我们对分油机进行了拆检，通过检查发现，导致进水的原因是：配水盘部件（paring disc device）下面的防护罩（protecting plate）腐蚀、锈烂。我们知道，该防护罩（protecting plate）的主要功能就是防止分配盘（distributing cover）和分离筒（bowl body）上漏泻、排出的水进入轴承室和齿轮箱，该处的水应经过机体上的泄放槽排放掉。由于它的腐蚀、锈烂结果导致了齿轮箱进水。

由于当时没有该备件，我们使用铜板自制了一个防护罩，并更换了相关密封令，就此解决了齿轮箱进水问题。

2.不能建立油压

当分油机启动后开始进油时，发现没有油压。检查分油机供给泵和分离筒的密封情况均正常，因此判断其油压低的原因应是气控三通阀不能打开，油还在旁通循环。为了得到证实，改用手动开启该三通阀，此时分油正常了。

为简化问题，更准确的判断出是由于三通阀本身还是其控制机构的原因导致了三通阀不能正常工作，我们在分油机工作期间，直接将三通阀顶部的空气管接头拆开，结果发现没有气压输入。由此判断出问题出在了控制电磁阀MV1（solenoid valve block, air）上，通过拆检该电磁阀，发现里面的膜片安装反了。

此外，还有一种试验方法：在控制电磁阀MV1上有一个手动开关，分油机正常工作时它是水平放置的，如果因为某个原因，需要改为手动操作时，可以在进油开始时，将此开关旋转90度，放在垂直方向，此时将有空气输出到供油三通阀上。

3.不排渣

分油机恢复使用不到一天，出现了不排渣现象。解决此问题主要从两个部分去查找，一是工作水，再就是分油机本体的问题。

该型分油机控制排渣的电磁阀是MV16，排除其发生问题的方法就是在分油机排渣过程中，松开其连接管接头，观察其排水量及压力是否正常。在分油机本体内，影响排渣的因素主要有，定量环（dosing ring）内的滑动圈（operating slide）及喷嘴（nozzle）状况，以及配水盘部件（paring disc device）的状况等。我们通过拆检滑动圈（operating slide），发现其密封令槽内有大量水垢存在，这直接影响了滑动圈（operating slide）的上下运动，结果在分油机工作期间，滑动圈（operating slide）卡死在使尼龙阀处于关闭的位置，最终导致滑动底盘（sliding bowl bottom）下的密封水不能泄放，从而影响了排渣过程。

4.A7-12报警，MV10A常流水

当分油机正常工作期间，如果由于某原因导致被分离的净油中的水份增加，致使水份传感器（WT-200）连续被触发五次后，EPC-400将发出A7-12报警。

很显然，现在A7-12报警说明了净油中的水份含量已经过高了，是什么原因引起的呢？MV10A流水不断的现象给我们带来了答案。

我们知道水路电磁阀体（solenoid valve block, water）上的四个阀中，MV10，MV15，MV16三个阀正常状态是常闭的，MV10A是常开的。MV10A的作用是，在分油机正常工作期间泄放掉从分离筒内带给电磁阀体上的背压，以防止MV10不正常的开启。

因此，在分油机正常工作期间MV10A泄放阀处有水不断的流出，表明了MV10电

磁阀已经不正常的打开（或关闭不严），其结果导致了净油中水份的增加。由于水份的增加致使水份传感器连续五次发出排渣信号，最终EPC-400发出A7-12警报。经拆检MV10发现，由于膜片的老化，在膜片四周已经出现多处裂纹，结果使阀不能关闭。根据情况，我们更换了阀顶部备件（valve top part），解决了此问题。

5.A7-11、A7-1报警

说明书中表明，A7-11报警说明置换水（displacement water）量不足。

根据分油机控制原理，我们知道，分油机工作期间，在每排渣十次时（即在第十次排渣时），EPC-400要对置换水量进行一次检测，根据检测结果，自动调节置换水量的加减。如果经过反复的检测，都没有得到置换水量增加的信号，最终将发出A7-11报警。由于EPC-400的这种适应工作条件的功能，才保证了分油机在工作期间置换水量的正常。

显然，A7-11报警，就要找置换水的原因，MV10是新更换的备件，那么就应该先从分油机里找原因了。我们通过拆检分油机发现，定量环上开启室的喷嘴（opening chamber nozzle）发生了堵塞。（在定量环上，上面的喷嘴是开启室喷嘴，下面的喷嘴是关闭室喷嘴）。

通过分析使我们明白了：开启室喷嘴（opening chamber nozzle）的堵塞将影响到开启水（opening water）的泄放，如果此水不能完全泄放掉，将导致滑动圈上的尼龙阀不能将分离筒（bowl body）下的泄水阀完全关闭，最终结果是滑动底盘（sliding bowl bottom）不能完全关闭，这样就造成了分离筒内调节水/置换水从排渣口的泄漏（这期间也许还发生了跑油情况）。由于调节水/置换水的流失，使得水份传感器检测到的是置换水量不足的信号，最终EPC发出了A7-11报警。

排除喷嘴问题后重新启动分油机，然而刚进行第一次排渣，分油机又发出A7-1警报。

A7-1的含义就是水份传感器检测到的水份已超过了最大值。根据说明书的指导，我们对水份传感器进行了拆检、清洗、测量，除传感器圆管壁内有一点脏以外，振荡器的输出、输入电压，电流以及绝缘等均符合要求。然而，装复水份传感器后，重新启动分油机，依然报A7-1警报。

至此，我们开始怀疑油中水份真的高了。根据此类型分油机的控制特点，我们将P10由1转为0，即进入stand by模式。在此模式下分油时，水份指示和正常情况基本一样为280个单位。这样我们排除了油中含水量高的可能。

此时，我们再回过头来分析一下stand by模式的特点。当设定P10=0时，系统进入stand by模式，同时系统将：（1）切除与水份传感器有关的警报，（2）不显示净油中含水量达到触发值的百分数，（3）在运行P61程序时，切除由水

份传感器控制的排渣程序，（4）切断置换水/调节水的供给。

从stand by模式运行的结果与上述工作特点的比较，我们做出了判断：问题出在了置换水的供给量上（因为在on mode模式运行时，恢复的stand by模式下的前三种情况都不会造成A7-1报警）。通过进一步分析可以知道，影响置换水/调节水水量的原因主要有两方面，一是供置换水/调节水的设定时间，再就是阀本身问题。

为此，我们从EPC-400中查阅了置换水/调节水的工作时间，这些设定时间与说明书均相符合，并且与No.1分油机也一样。接着，我们对两台分油机的置换水/调节水的水量进行了测量、比较，结果发现No.1供水量大约为1900ml/m，而No.2供水量达到了3200ml/m左右，这个流量已远远大于了说明书的要求。因此我们对电磁阀再次进行了拆检，很快我们发现，原来流量阀（flow valve， 0.9ml/m）上控制流量大小的橡皮圈的孔径被扩大了，虽然流量阀体上标注着0.9的标记，但实际流量已远远超过了此值。为此，我们根据橡皮圈原型重新用橡皮胶板制做了一个，并在其中心部位用1.5mm的钻头打上中心孔，通过测量，其流量大约为1500ml/m。

装复电磁阀后，启动分油机进行工作，一切正常。至此，No.2分油机存在的问题得到了彻底的解决。