分油机结构与原理

第1章船舶分油机系统概述

船用分油机一般就是指自动排渣分油机,它就是在一般

分油机的基础上加装了活动底盘、配水盘、密封环、滑动环及复位弹簧等部件。

1、1 分油机的基本结构

分油机的类型有很多,但就是基本结构与工作过程大同小异。现以ALFA-LAVAL MMPX型自动排渣分油机为例加以说明。该分油机机体下部安装着分离筒的传动机构。分离筒由马达经摩擦离合器、涡轮机构驱动,以较高速度旋转。分离筒就是分油机的核心部件,图 1 显示出了其分离筒与自动排渣系统的主要结构。

图1 分离筒与自动排渣系统结构

A.带翅套筒;a、水腔;AA、比重环;aa、油腔;B、小锁紧圈;C、液位环;D、配流器;E、

顶盘;F、筒盖;G、分离盘组;H、大锁紧圈;I、排渣口;ii、渣空间;J、筒本体;K、滑动底盘;L、滑动圈;M1、M2、喷嘴;N、定量环;O、弹簧;P1、开启工作水进口;P2、密封与补偿水进口;Q、进油口;R、净油出口;S、出水口;T、向心水泵;U、向心油泵;V、进口管;VV、配油锥体;W、筒盖密封环;X、泄水阀;Y1、开启水腔;Y2、密封水腔;Z、配水

盘;ZZ、弹簧座;10、水封水/置换水进口

分离筒本体(J)与筒盖(F)用大锁紧环(H)锁紧。筒内安装配油器(D)、配油锥体(VV)与分离盘组(G),待分油流过配油器、配油锥体,在分离盘组内进行分离。分离盘最上端为顶盘(E),其颈部与液位环(C)形成油腔(aa),向心油泵(U)将油腔中的净油泵出分离筒。分离出的水沿分离盘组的外缘上升,经顶盘流至油腔上部的水腔(a)溢过重力环(AA)由向心水泵泵出。分出的固体残渣向筒内四周运动,汇集在分离盘组外缘的渣空间(ii),通过排渣口(I)定时排出。重力环被小锁紧圈(B)固定在分离筒盖上,此锁紧圈也构成了水腔的上盖。其自动排渣系统主要由分离筒底部的滑动底盘(K)、定量环(N)、滑动圈(L)、配水盘(Z)及工作水系统等构成。

1、2 分油机的基本工作原理与种类

分油机就是靠离心力来净化燃油与滑油。其主要工作原理就是:让需净化的油进入分油机中做高速旋转,密度较大的水滴与机械杂质所受的离心力大,被甩向外围,水被引出,机械杂质则定期排出;密度较小的净油所受到的离心力较小,便向里流动,从靠近转轴的的出口流出,油从而得到净化。

分油机根据用途不同可分为分水机与分杂机。当待分油中含有水分较多时,使用分水机,分离油中的水分及杂质;当待分油中所含水分较少时,使用分杂机,分离出的杂质与少量水分从排渣口排出。该型号分油机只要将盘架换为不带分配孔的盘架,将出水通道封死,便可将分水机改成分杂机。

分油机分油前应将一部分热水经进油口(Q)注入分离筒,直至出水口有谁流出为止,使之在筒内外周形成水封区,引入的水就叫做水封水。然后待净化的油由进油泵泵进分油机,进入分离筒后流向下部,再经盘架的分配孔进入分离盘间,被分离盘片分成若干层的油随分离筒一起高速转动。由于外围有一层水封,故能防止油从出口跑掉。从油中分出的水将挤兑原来的水封水,使之经顶盖(E)与分离筒盖(F)、重力环(AA)间的环形空间,由向心水泵排出。油中的机械杂质将穿过水封区被甩出聚集在分离筒内壁上,然后定期自动或手动排出。净油则连续地经过盘架与顶盖间的环形通道,由向心油泵排出。

在分离筒内油水因密度不同而形成油水分界的圆柱形面叫油水分界面。分界面以内的空间就是油,分界面以外的空间为水与杂质。有水分界面的位置非常重要,其直接影响油的分离质量,其最佳位置应在分离盘的外边缘,从而使油能充分利用分离通道的全部长度,达到最佳的分离效果。若油水分界面向内移动进入分离盘组件,则造成分离盘片堵塞,被油携带的若干水滴与细小杂质将分离不出而随油一起排出分离筒,降低了分离效果。若分界面向外移动,一方面会降低从水中分离出油的效果,从而造成水中带油,另一方面,有可能破坏水封,造成油经出水口流出,即出水口跑油。

油水分界面的位置就是由重力环的内径来确定的。重力环内径增大,油水分界面向外移。重力环内径减小,油水分界面向内移。所分离的油密度越大,选用的重力环内径应越小。为此,每台分油机均附带有一套不同内径的重力环已被选用。

1、3 分油机的工作过程

该分油机的工作过程可以自动控制也可以手动控制,具体过程如下:

启动、密封:当进行分油作业时,启动分油机,3-5min后达到额定转速(表现为分油机启动控制箱上的电流表有较高的启动电流下降为一个稳定的额定工作电流),水阀16打开,密封与补偿水进口(P

2

)进水,密封水经配水盘进入滑动底盘下

部的密封水腔(Y

２

)。由于此时在弹簧(O)的作用下,滑动圈将泄水阀(X)关闭,密封水腔形成密封状态。在分离筒告诉旋转的情况下,滑动底盘下方的压力大于上方的压力,从而使滑动底盘紧压在分离筒盖上,使其保持密封,以进行分油作业。分离筒密封好以后,便可开启进水口(10)进水封水(分杂机无此项作业)。待分离筒水封好后(一般以出水口(5)有少量水流出为准),便可进油。

分油:待分离污油从进油管(Q)进入分离筒,进入分油机后沿中心输油管通入到分离筒的底层,然后通过配油孔转而向上进入分离盘组并被盘片分成若干层,油在经过盘组缝隙向筒中央方向流动的过程中,被连续的分离成若干层,并随分离盘一起高速回转。这时分离筒内的燃油会按油、水、杂质的密度不同分成三层,被净化的燃油向上离开分离盘,进入位于分离盘顶盘(E)与配油器(D)之间的排油腔(aa),然后由向心油泵(U)经出油管(R)排出,被分离的水沿着分离盘组的外边缘,向上进入顶盘(E)与分离筒盖(F)之间的排水腔,然后由向心水泵(T)经出水管(S)排出,固体杂质被甩在分离筒内壁上,汇集在排渣空间(ii),由排渣口(I)定时排出,从而达到燃油净化的目的。在分油过程中,密封水有少量泄露,水阀(16)便

打开,从密封与补偿水进口(P

２

)进水进行补偿。

排渣:排渣程序进行之前进油口停止进油,进水口进置换水进行分离筒内部清洗与赶油,以利排渣与避免排渣时油的损失。然后水阀(15)打开,开启工作水进

口(P

１)进水,经配水盘进入开启水腔(Y

1

),直至滑动圈上部开启水压力大于下部

弹簧的弹力。此时滑动圈向下移动,打开泄水阀(X),使滑动底盘下部密封水腔的密封水泻出。滑动底盘此时在其上部的压力作用下迅速下落,打开排渣口排渣。排渣结束后,操作水阀再次短时间通电,进入密封工况

停机:排完渣完毕后,若需停机,便可直接停机。若需继续分油作业,可重复进入密封工况继续分油。

自动排渣分油机按其分离筒开启排渣时的排渣量不同分为全排渣分油机与部分排渣分油机。每次排渣时将分离筒内液体全部排空的排渣方式为全排渣,仅排出分离筒内部部分液体的排出方式为部分排渣。全排渣方式损失油与水,排渣前要停止分油、供置换水,缩短有效分油时间。而部分排渣分油机排渣时不用停油与供置换水,只要将分离筒内部分液体排出,使分油机既能连续有效地分油又不损失燃油。部分排渣就是通过分油机工作水系统严格控制分离筒的开启(排渣)时间来实现的。