第二章 辅助设备的自动控制第一节 辅锅炉的自动控制

第二章辅助设备的自动控制

机舱中辅助设备的自动控制，是实现“无人值班”机舱的必要条件之一。由于辅助设备很多，不可能全面介绍。本章重点介绍柴油机货轮辅锅炉的自动控制、用单片机组成的自动排渣分油机的自动控制、油水分离器的自动控制等。这些控制系统是需要管理人员经常进行维护和保养的，以便使它们能始终处于正常的运行状态。

第一节辅锅炉的自动控制

在柴油机动力装置中所采用的锅炉都称为辅锅炉。其中大型油轮辅锅炉的工作特性接近主锅炉，其蒸发量比较大、蒸汽压力比较高，对水位和蒸汽压力的变化要求比较严格，不允许有较大的波动，一般均采用定值控制，有关内容已在第一章中介绍过，不再重述。柴油机货轮辅锅炉所产生的蒸汽仅用于加热柴油机需用的燃油、滑油及船员生活用，它的蒸发量小、蒸汽压力低，对水位和蒸汽压力波动要求不严格，一般均采用双位控制。关于双位控制的基本原理这里不多介绍，重点介绍货轮辅锅炉的燃烧时序控制的特点、功能及实现方法。

一、辅锅炉燃烧时序控制原理及主要元件　

辅锅炉燃烧时序控制是指，给锅炉一个起动信号后，能按时序的先后自动进行预扫风、预

点火、喷油点火，点火成功以后对锅炉进行预热，接着转入正常燃烧的负荷控制阶段，同时对锅炉的运行进行一系列的安全保护。辅锅炉燃烧时序控制框图如图2-1-1所示。

按下锅炉起动按钮后，自动起动燃油泵和鼓风机，关闭燃油电磁阀使燃油在锅炉外面循环，此时风门开得最大，以大风量进行预扫风，防止炉内残存的油气在点火中发生冷爆。预扫风的时间根据锅炉的结构形式不同而异，一般是20s一60s。达到预扫风的时间后自动关小风门，同时点火电极打出电火花进行预点火，时间为3s左右。然后打开燃油电磁阀或开大回油阀，或让一个油头喷油工作，即以小风量和少喷油进行点火。点火成功后，先维持一段时间低火燃烧对锅炉进行预热，再开大风门关小回油阀或增加一个油头向炉膛喷油，使锅炉转入高火燃烧，即进入正常燃烧的负荷控制阶段。在预定的时间内若点火不成功或风机失压，或中间熄火等，会自动停炉，待故障排除后按复位按钮使时序控制器恢复到起动前的状态，方能重新起动锅炉。

为了实现辅锅炉燃烧的时序控制，必须要有一些控制元件，其中包括信号发讯器、时序控制元件及火焰感受器等。

1．信号发讯器

信号发讯器是发出各种控制信号的元件，包括手动

信号发讯器和自动信号发讯器。手动信号发讯器，如起

动和停炉按钮、转换或选择开关等，它们的结构均很简

单，不多介绍。自动信号，发讯器如压力自动开关、温

度自动开关等，它们的结构类型很多，图2-1-2示出一

种压力自动开关的结构原理图。在比较杠杆9上对支点

8作用三个力矩并互相平衡，它们是测量波纹管11产生

的测量力矩、给定弹簧16产生的给定力矩和幅差弹簧

13产生的幅差力矩。当输入压力p入为下限值时，比较

杠杆处于水平位置，这时动触点2离开静触点1而紧压

在静触点3上，同时作用螺钉15离开幅差弹簧盘一段

增大时，

距离，幅差弹簧13对杠杆9不起作用。当p

入

杠杆9绕支点8逆时针转动，通过拨臂7使舌簧5的下

边框左移，跳簧4被压缩贮存弹性能，同时作用螺钉15

与幅差弹簧盘接触，杠杆9再转动时，不仅要克服给定力矩，还要克服幅差力矩。当杠杆9转动到使舌簧下边框转过α角时，舌簧的边框正好与舌簧在同一平面，跳簧4有了释放所贮存

从的弹性能的机会，迅速把舌簧弹开使动触点2离开触点3而与触点1闭合。当输入压力p

入

上限值或上限值以上开始下降时，杠杆9绕支点8顺时针转动，只有在杠杆转到水平位置，舌簧下边框又转过α角与舌簧处于同一平面时，跳簧4再次把舌簧弹开，才使动触点2和触点3闭合而与触点1断开。

调整给定弹簧的预紧力即可调整触点动作的下限值p x。调整螺钉14改变幅差弹簧的预紧力，可调整触点动作压力的上限值p z，而Δp＝p z一p z称为幅差，螺钉14转动到不同位置其幅差Δp不同。对YT－1226型压力自动开关来说，螺钉14上有红色标记，在它旁边的圆柱面上有0～10档刻度。红色标记对准刻度0其幅差Δp＝0.07MPa；对准刻度10其幅差Δp＝0.25MPa。这样，幅差可用公式Δp＝0.07+(0.25一0.07）・x/10计算，其中x是红色标记所对准的刻度数。如果压力的下限值已调定，改变不同的刻度数x，就会得到不同的幅差值，也就确定了一个相应的压力上限值p z。

2．时序控制元件

时序控制器是辅锅炉燃烧时序控制的核心部分。它根据起动信号发讯器送来的电信号来接通或切断电路，或者根据规定的时间来接通或断开电路，用以实现预扫风、预点火、点火及转入正常燃烧等一系列时序动作。广泛采用的时序控制器有两大类，即有触点时序控制器和无触点时序控制器。

有触点时序控制器有多回路时间继电器和凸轮式时序控制器。图2-1-3示出多回路时间继电器结构原理图，它主要是利用标度盘上的爪形块来控制相应的微动开关，用以控制时序电路。当线圈5通电时，离合器啮合，同步电机带动标度盘11转动，标度盘上的爪形块将按规定的顺序使相应的微动开关闭合或断开，控制有关电路。当标度盘转过360°时，最后一个标度盘的爪形块切断同步电机的电源使其停转乙按下停炉按钮或锅炉在运行时出现故障自动停炉时，控制线圈5断电，离合器脱开，在复位弹簧13作用下标度盘回零。松开锁紧螺母14可单独转动每一个标度盘，调整相应的微动开关闭合或断开时间以满足时序动作的要求，调整后再把螺母14锁紧。

不同类型的辅锅炉燃烧时序控制系统的功能完善程度不同，多回路时间继电器标度盘的个数不同，转动一周所需要的时间也不同。在本例中标度盘有6个，分别控制6个微动开关，其转一周需要60s。在使用过程中应特别注意的是，在微动开关动作时间调整好后一定要把锁紧螺母14锁紧，否则标度盘与轴相啮合的细齿会磨损，标度盘会产生相对滑移，这样控制电路的时序动作就会紊乱。

凸轮式时序控制器的工作原理与多回路时间继电器相似。同步电机经减速装置带动一根凸轮轴转动，于是固定在凸轮轴上的若干凸轮片将依次使微动开关动作。改变凸轮片相对于凸轮轴的位置可调整相应的微动开关的动作时间。