简要介绍ALFA LAVAL S系列净油机的工作原理并分析典型故障

简要介绍ALFA LAVAL S系列净油机的工作原理并分析典型故障

1. S系列净油机的生产背景: 拥有120多年历史的ALFA LAVAL在其业务领域中一直占据着世界领先的市场地位. 离心分离技术是其最核心的三项核心技术之一，其产品广泛用于船舶和电力行业的燃料油和润滑油的加工. 随着燃料加工技术的提高和经济要求的提高，船舶的实际燃料质量越来越差，其比重接近甚至达到传统净油机的加工极限: 991 kg /m³@ 15℃. 我们知道，对于具有不同比重的燃料，传统的净油器必须选择正确的比重环尺寸才能获得油水界面的正确位置，以达到良好的分离效果，并且随着燃料比重的增加，仅通过改变比重环尺寸调整接口的位置就比较困难，因为除了密度之外，影响接口位置的因素还包括燃料粘度，流速和温度. 当燃料比重超过960 kg /m³时，界面位置对上述参数的敏感性大大提高

（图: 1）. 以上任何因素的干扰都可能导致接口偏离正常位置. 实际上，此时油净化器难以确保有效净化. 因此，传统的净油器似乎无法处理这部分燃料，从而限制了高密度燃料的使用. 在这种情况下，基于ALCAP技术（参见ALCAP说明的注释）开发的具有多种技术和新设计概念的ALFA LAVAL S系列净油机应运而生. 该模型是ALFA LAVAL

阿尔法·拉伯（Alfa Labal）新开发的可用于燃料和润滑剂净化的全自动单级圆盘离心分离系统是新一代的产品，主要处理高密度燃料. 在S型净油器技术平台上开发的P系列净油器是对低密度油（如润滑油和柴油）的特殊处理. S净油器是首个符合欧洲标准委员会的燃油处理技术标准（CWA 15 375）的净油器！当处理大型比重燃料时，它具有传统滤油器无法比拟的卓越性能，并且很快在全球范围内得到广泛使用. 2. S型净油器的系统组成和工作原理下面简要介绍系统的基本组成和工作原理，以便获得更全面的了解，然后介绍S型油净器的主要技术改进和创新. 和典型的失败对于深入讨论，我希望能帮助同龄人的实际工作. S油净化器系统的基本组件包括高速旋转分离器，EPC50控制单元和MT50湿度传感器（电容式）.

图2: 要处理的燃料通过供油泵，加热器（PI调节器），温度变送器TT1和TT2，压力变送器PT1（检测当前温度和压力值并发送到EPC50）和气体控制器滤油器三通阀V1（无需进入实际分离程序即可返回沉淀池）. 当系统启动时，控制单元EPC50在Ti51〜53期间分别检测油压，净油器速度和油温是否满足预设条件. 如果符合要求，则允许启动分离过程，否则会发出相应的警报.

进入分离程序后，气动三通阀起作用，并且油通过入口管引入分油器. （如图3所示）由于高速旋转产生的离心力，分离缸中燃料中不同比重的组分在水平方向上分离.

诸如污泥和颗粒之类的重组分堆积在分离缸的边缘，随后是分离出的水，然后是纯化的燃料. 干净的油通过分离盘顶部带有向心叶片的配平盘泵出. 经过PT4压力监控和MT50水分监控以及背压调节阀等后，将其排放到日用柜中. 当净油压不在设定范围内时，发出警报. 有两种方法排放分离出的水: 1.通过V5阀排放； 2.通过排渣与污泥，残渣等一起排出，具体方法由控制系统决定. 残留物和污泥通过排渣程序排出，排渣以设定的时间间隔进行（由参数Ti68或Pr1设置，两者相同，并且其中一个自动更改）. 但是，如果排水电磁阀V5在一个周期内操作了5次（Fa28，排水数量），则分离程序中断，系统跳至Ti74，以增加排渣量. 如果在排水阀运行5次后，MT50检测到水分未低于70（即大于Fa27的值），则EPC50发出“排水不畅”警报. 清洁油中的水分含量即使略有增加，也意味着清洁油机的分离效率降低，并且EPC50和MT50

该组合可确保及时排出分离出的水，从而实现滤油器的可靠运行. 当然，基于ALCAP概念的S型净油器的卓越性能离不开硬件设计的重大改进和概念的进步. 深入了解其结构和技术特征对于分析和解决我们工作中的问题非常重要. 帮助，同时我们也可以体验ALFA LAVAL研发人员的智慧. 3. S系列净水器的性能特点和结构改进众所周知，传统的水分离器和分离器各有优缺点: 前者具有很强的水处理能力，工作时油损少. 但是，有必要根据燃料的比重来调节比重环，遇到高比重的燃料时是无奈的. 后者的除杂能力强，除水能力差，特别是含水量高的燃料，基本上难以处理，无论是全排渣还是部分排渣，残油损失很大. S系列滤油机可以实现两者的优点和缺点. 原则上，S系列滤油机可以看作是水分离器和分离器的串联连接，并且着重于分离器的模式. 但是，它的性能远远超过了水分离器和分离器的简单串联连接.

简要介绍ALFA LAVAL S系列净油机的工作原理并分析典型故障

由于稍后会引用许多参数，因此我们在这里简要介绍一下: 参数分为三部分: 安装参数，过程参数和出厂设置参数. 它们缩写为: Inxx，Prxx，x（xx代表数字）. 还有一些重要的时间参数: Tixx，排在出厂设置参数后面，用于控制滤油机的启动，净化，排渣和停止过程. 所有三种类型的参数都可以进入设置界面并根据需要进行更改. S型净油器中分离出的水的排放与早期产品不同. 该结构省去了和出口管道上原来的双向芯轮，只在底部使用了向心叶轮（排出干净的油），而在上部用于分离水. 配对盘由技术配对管代替，该配对管可被视为具有固定枢轴点的单叶片向心泵，其水平作用半径可以更改. 在游丝和流体力的作用下，配对管像“冲浪”一样在界面处移动，其向心作用使排液管保持一定的压力PT5（压力变送器）. 其可变的作用半径始终大于排油用的配对盘的半径. 因此，尽管取消了比重环，但仍可确保有效的油水界面，并能自动适应不同比重的机油，大大超过了传统净油机加工的机油比例范围，突破了极限在991比重的情况下，可以纯化比重在15℃时高达1010 kg /m³和在50℃时粘度超过700cst的燃油，这是离心分离技术的一项重大进步. 大于5微米的颗粒可以最大程度地去除水分，催化剂粉末和其他颗粒，从而有效减少机械设备的磨损.

使用配对管代替配对盘的原因不仅在于其界面跟踪，而且单个叶片还可以减少操作过程中长时间搅拌的水产生的热量，因为使用了V5电磁阀因为排水只是间歇性的，所以在短时间内打开，在关闭期间，单叶片配对管不会因为搅拌而导致净油器的头部“过热”. 排渣系统得到了很大的改善并获得了状态. 柔性排渣板卸料滑块（中心由螺母固定，周围的金属箔可因水压而变形）取代了早期阶段. 活动幻灯片. 它的完全替代和排空排渣的方法被称为油品零损失，并且其经济性是分离器无法比拟的. 在相同的处理能力下，S系列净​​油机的炉渣产量降低到75％. 这是由于两个方面: 第一，S型净油器的气缸越来越紧凑. 其次，ALCAP技术实现了对工作水的控制，密封水，替换水，开启水，关闭水等的进入均受到监控，过量将触发警报或导致净油器故障正常工作. 在初始启动期间，EPC50将询问三个问题: 1.分离缸是否已分解？ 2.是否按照说明手册正确安装？ 3.分离盘是否清洁？如果所有三个问题的回答均为“是”，则系统进入水封水流验证过程的开始过程. 在Ti59时间内，系统将计算当前SV10（水封水，置换水电磁阀）的流量大小，Ti59为: 电磁阀SV10的工作水流量，水容量，密封水，置换水的计算时间. 给定模型（由参数In4设置）的等等是固定的. 系统EPC50接收净出油压力变送器PT4的压力反馈（由Fa6设置），表明分离缸中已充满水，系统可以计算SV10的水流量并将其存储在参数In32中），因此要确定Ti63（密封水时间）和Ti72（置换水时间）的初始值，然后在每次排渣后，如果检测到Ti65中的清洁油中水分过多，则控制系统会自动校正Ti72（置换水时间）值，以减少下次排渣时的置换水量.

如果对所有问题的回答均为“否”，则程序将跳过水封水验证过程，而直接从Ti60开始. V10的流量是指先前的存储值. 基于ALCAP技术，S系列净​​油机使用MT50水分（电容性）变送器来始终检测清洁油中的水. 排渣后，新循环开始时含水量较低，因此系统检测到Ti67内清洁油中的水并将其存储为参考值. 此后，如果水上升到参考值的允许范围之上，表明分离效率降低，则控制系统触发V5电磁阀排放多余的水，从而使油水界面向外移动，当水分当含量低于70（由Fa27设置）时，V5阀关闭，从而可以保持S系列滤油机的工作速率. 但是在分离过程中，这种排水不超过5次. 技术性弹簧卡环取代了早期的螺纹锁紧环. 这项技术称为centrilock（不锈钢弹簧卡环取代了原来的碳钢螺纹锁环），可减少组件之间的磨损并拆卸滤油器. 变得容易，不再需要大型锤子和笨重的专用工具. S系列滤油机对所有重要参数进行有效监控，以确保滤油机可靠，安全地运行. 在每次排渣后以及在两次排渣的中间，将对分离筒进行密封性测试，以防止“运转和滴落”. 此外，几乎所有重要的程序，例如排渣是否成功，是否引入替代水，打开和关闭燃料供应阀V1，排放阀V5的排放等，EPC50控制系统都必须在特定时间内接收到反馈信号，否则将发出相应的警报.

4. S型净油器结构的其他变化和重要缺陷: S型净油器使用皮带传动代替蜗轮传动，垂直轴的底部更紧凑，更简单. 垂直轴在结构上有很大的变化. 底部设计有油泵. 下部轴承使用自动调心滚子轴承. 垂直轴在主轴皮带轮（主轴皮带轮）上有4个孔，作为上层轴承润滑的油雾通道. 上轴承为单列球轴承，上轴承旁安装有离心式油雾风扇. 高速旋转时，油雾风扇通过轮毂通道将底部油腔中的油雾吸入，并提供给上轴承进行润滑. 也就是说，上部轴承不是通过喷溅或压力注油润滑的，而是通过气溶胶润滑的！气雾剂油的浓度直接影响上轴承的润滑和散热. 在工作中，我多次遇到上轴承由于缺油而损坏的属锥和垂直轴粘结在一起，并且无法拆卸（如图3所示）. 新船即将离开工厂，因此将整个机器提起并返回工厂进行保修. 原因是仅靠离心式风扇吸入的油雾很难确保上轴承得到充分的润滑和冷却，另外还存在其他可能的异常情况，例如: 风扇变形，降低了油雾的吸入效果；油泵的油孔堵塞；垂直轴的对准不良和分离缸的不平衡会导致轴承负载增加等，这更可能导致轴承损坏. 阿法拉伐还意识到其设计中的缺陷，并采取了一些补救措施. 如果发布了技术公告，建议缩短备用滤油器的关闭时间. 如果机器关闭了30天以上，则必须先拆开油分离器，然后再启动并手动润滑上轴承.

在实际工作中，我们经常采取较为保守的措施，每隔10天或一周交替使用两台机器，或者启动备用机器以其正常速度运行几分钟，以便使上轴承一定量的油雾润滑，可以避免手动润滑和拆解净油器的麻烦. 另一方面，有些船已经收到了改进的皮带轮（主轴皮带轮，油雾通道增加到9个孔），由ALFA LAVAL进行免费分配，以进行更换，目的是改善轴承的润滑条件. 在工作中发现，与早期产品相比，垂直轴上的轴承是这种类型的净油器容易损坏的部件. 由它引起的问题远远不止于损坏轴承，而且经常导致轴承附近的机油. 雾扇损坏. 此外，由于轴承的熔化和粘连，垂直轴会突然减速或停止，并且由于强大的惯性力，高速分离缸总成无法立即停止，从而导致碗体（碗）分离垂直轴因在配合锥面（图3中所示的部分）上的滑动摩擦而发粘，并且皮带烧坏. 为了避免发生此类故障，管理人员应密切注意正在运转的净油器的振动状态和声音. 任何振动和异常噪音都可能导致轴承过载并带来严重后果. 另外，有必要定期检查润滑油，以确保润滑油清洁和润滑油质量良好. 5. S型净油器配水机构的改进与故障分析: 工作水在维持净油器的正常运行中起着极其重要的作用，也是解决许多问题的关键.

有一个典型的例子: 一艘VLCC，在中东航行---国内航线，配备了2台S855净油器，由于航程之前因机体故障而导致的2号净油器（它是垂直轴锥上面提到的（表面是粘性的）整个旋转组件被移除并进入工厂，因此在下一次航行中只有一个FO净油器一天，在印度洋，FO净油器突然发出了一个漏油表格碗警报，然后速度迅速下降，直到降至Fa11以下（分离器zui的低速设置）并自动停止，是这样的！每日机柜的库存只能维持10多个小时，在此期间，崔发现，故障的原因实际上很简单，但是由于缺乏理性的分析以及对该模型工作水的深刻理解，绕道而行解决了这个问题: 花了十多个小时反复拆卸整台机器数次了解后，几乎所有易损部件和密封件（包括摩擦盘，皮带，轴承等）都一次又一次地更换，但问题仍未解决. 拆卸并检查了净油器*之后，总工程师一次拉出V16（关闭水）阀的节流板，发现小孔被堵塞但没有清除. 取而代之的是，它被2号净油器的节流板取代. 一段时间后，交换后故障现象仍然相同！因此，我们不再考虑关闭水源，因此以后我们做了很多不当工作. 这时候，日用柜的油位已经达到极限，大家真的很无奈. 他们必须考虑停止主机以维持用于发电的辅助油.

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