ALFALAVALS系列净油机工作原理简述及典型故障分析

ALFA LAVAL S系列净油机工作原理简述及典型故障分析

作者：耿、李

1. S系列净油机的产生背景：

具有120多年历史的ALFA LAVAL公司在自己的业务领域内一直占据着全球领先的市场地位，其关键的三大核心技术之一——离心分离技术更是一直走在行业的前列，其产品广泛应用于海运、电力等行业的燃油、润滑油处理。

随着燃油加工技术的提高和经济性的要求，船舶实际补给的燃油质量越来越差，其比重接近甚至达到了传统净油机的处理极限值： 991 kg/m3@15℃。我们知道，对于比重不同的燃油，传统净油机必须选用正确尺寸的比重

环来获得合适的油水界面位置才能达到良好的

分离效果，而随着燃油比重的增加，仅靠改变

比重环尺寸调节界面位置就愈加困难，因为影

响界面位置的因素除了密度外，还有燃油黏度、

流量和温度等。当燃油比重超过960 kg/m3时，

界面位置对上述参数的敏感度就大大增加（如

图：1）。上述任何因素的扰动都可能使界面偏

离正常位置，实际上净油机这时已经难以保证有效净化了。因此传统净油机在处理这部分燃油时显得力不从心，从而使高密度燃油的使用受到了限制。

在这种情况下，基于ALCAP技术（ALCAP的说明见附注）开发的，拥有多项专利技术和最新设计理念的 ALFA LAVAL S系列净油机应运而生，该机型是ALFA LAVAL 公司新开发的可用于燃油和润滑油净化的全自动单级碟片式离心分离系统，是主要处理高密度燃油的新一代产品。而专门处理润滑油和柴油等低密度油料的是在S净油机技术平台上开发的P 系列净油机。S 净油机是第一台能够满足欧洲标准委员会关于燃油处理技术标准（CWA 15 375）的净油机！在处理大比重燃油时，它具有传统净油机无法比拟的超越性能，很快在全球范围内得到广泛应用。

2. S净油机的系统组成及工作原理

这里先简单介绍一下该系统的基本组成和工作原理，以期取得一个比较全面的认识，

然后就S净油机主要的技术改进和革新及一例典型故障作深入讨论，希望能对同行的实际工作起到一点帮助。

S净油机系统的最基本组成包括高速旋转的分离机、EPC50控制单元和MT50水分传感器（电容性）。如图2：待处理的燃油通过供给泵、加热器（PI调节）、温度变送器TT1和TT2、压力变送器PT1（检测当前的温度和压力值送至EPC50）及气控三通阀V1（未进入实际分离程序时回流至沉淀柜）进入的净油机。

在系统启

动时，控制单元

EPC50在

Ti51~53时间内

分别检测油压、

净油机转速以

及油温是否满

足预设的条件，

若满足则允许

启动分离程序，

否则就发出相应的报警。

进入分离程序后，气动三通阀

动作，油料经进口管引入分油机，

（如图3）在分离筒内燃油中不同

比重的成分由于高速旋转产生的离

心力在水平方向产生分离。油泥、

颗粒等重质成分积累在分离筒的最

边缘，其次是分离出的水，然后是

净化后的燃油。净油通过位于分离

盘架顶部具有向心叶片的paring

disc（分界盘）泵出，经过PT4压

力监测和MT50水分监测，及背压调

节阀等排至日用柜，处理过程中，

若PT4监测到净油压力不在设定的范围，则发出报警。

分离水的排出有两种方式：1.通过V5阀排出； 2. 通过排渣连同油泥、残渣等一起排出，具体通过何种方式由控制系统决定。

残渣、油泥通过排渣程序排出，排渣按照设定的时间间隔进行（由参数Ti68或Pr1设定，二者同效，修改其中一个另一个自动改变）。但在一个循环周期内如排水电磁阀V5动作了5次（Fa28，排水次数），则分离程序中断，跳转至Ti74，增加一次排渣。如排水阀动作5次之后，MT50检测到水分没有降至70以下(即大于Fa27的值)，则EPC50发出“water drain-INSUFFICIENT”（排水不足）报警。

净油中水分哪怕微量的增加即说明净油机分离效率的下降，而EPC50和MT50相结合保证了分离水的及时排出，因而实现了净油机高效、可靠的运行。当然，基于ALCAP概念的S 净油机性能上的超凡表现更离不开其硬件设计上的重大改进和理念的进步，深入了解其结构和技术特点对我们工作实践中分析和解决问题有很大的帮助，同时我们也能领略到ALFA LAVAL研发人员的智慧结晶。

3. S系列净油机性能特点和结构改进

众所周知，传统的分水机和分杂机有各自的优缺点：前者水处理能力强、工作中油品损失少。但需要根据燃油比重调节比重环，遇到高比重燃油时无能为力；后者除杂能力强，分水能力差，特别是含水量高的燃油，基本上难以处理，而且无论全排渣还是部分排渣，油品损失都很大。而S系列净油机做到了对二者的取长补短，原理上S系列净油机可以看作是分水机和分杂机的串联，并偏重工作于分杂机模式。但其性能上的表现绝对远远大于一台分水机和一台分杂机的简单串联。

由于后文引用的参数较多，在此需简单介绍一下：参数分为Installation parameters （装置参数）, Process parameters （程序参数）和 Factory set parameters（厂方设定参数）三部分。分别简写为：Inxx, Prxx, Faxx（xx代表数字）。还有一部分重要的时序参数：Tixx，排在Factory set parameters后面，对净油机的启动、净化、排渣及停止等过程进行控制，三类参数均可进入设置界面根据需要进行更改。

S型净油机分离水的排出不同于早期的产品，结构上取消了进出油管上原来的双向心轮，改为只有底部一个向心叶轮（排出净油），而上部用于分离水排出的paring disc（分