“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器介紹及故障分析【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器介紹及故障分析</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著劣質(zhì)燃油在船上的廣泛使用，燃油的凈化設(shè)備已

2、經(jīng)成為船上必須配備的設(shè)備，除了眾所周知的分油機(jī)之外，燃油系統(tǒng)中的各個濾器也是必不可少的輔助部分。在一個完整的船用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)中有三個基本單元，分別是：燃油的加裝、儲存、駁運(yùn)單元，燃油的凈化處理單元，燃油供給單元。這三個單元中都有濾器，依次對燃油進(jìn)行過濾凈化，以逐步達(dá)到主機(jī)用油的要求。</p><p>　　本文主要介紹了“育鯤”輪主機(jī)燃油系統(tǒng)中供給單元的自清濾器 ，它是燃油進(jìn)機(jī)前的最后一道過濾，因此甚為關(guān)鍵。如果

3、過濾不當(dāng)，不符合要求的燃油會損壞主機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的各偶件，進(jìn)而嚴(yán)重影響主機(jī)的性能。首先介紹了“育鯤”輪主機(jī)燃油系統(tǒng)中供給單元的構(gòu)成、工作過程和操作管理，再重點(diǎn)分析了其中自清濾器的構(gòu)成和工作原理，并結(jié)合工作原理分析了其具體工作過程和維護(hù)管理。最后針對“育鯤”輪主機(jī)燃油供給單元自清濾器出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，依據(jù)工作原理分析了故障原因，排除故障并提出了管理中的相關(guān)建議。</p><p>　　關(guān)鍵詞：主機(jī)燃油供給單元 自清濾

4、器 工作原理 故障 建議</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the extensive use of the inferior quality fuel on board ships, fuel purification equipment must be equipped on board, in additi

5、on to well-known oil separator, each filter in the fuel system is also essential auxiliary part. There are three basic units in a complete marine diesel engine fuel system, namely: the fuel’s loading, storage, transporta

6、tion unit, fuel purification unit, fuel supply unit. These three units all have filters, which filtrate and purify the fuel in turn to gradually ach</p><p>　　This thesis describes the automatic back-flushing

7、 filter in the “YU KUN” ship’s M/E F.O. supply unit, which is the last filtration before the fuel enters the diesel engine, so it is very critical. If the filtration is inappropriate, the fuel that does not meet the requ

8、irements will damage the coupled parts in the M/E fuel injection system, which would seriously affect the performance of the diesel engine. Firstly, introduce the constitution, working processes and operational managemen

9、t of the “Y</p><p>　　Keywords: M/E F.O. supply unit automatic back-flushing filter working principle malfunction recommendation</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 前言.

10、......................................................................1</p><p>　　2 “育鯤”輪主機(jī)供油單元.....................................................1</p><p>　　2.1 供油單元的構(gòu)成和作用......................

11、...........................2</p><p>　　2.2 供油單元的工作過程...................................................5</p><p>　　2.3 供油單元的操作管理...................................................5</p><

12、p>　　3 主機(jī)供油單元自清濾器.......................................................6</p><p>　　3.1 自清濾器的構(gòu)成和作用................................................7</p><p>　　3.2 自清濾器與普通濾器的區(qū)別..................

13、..........................7</p><p>　　3.3 自清濾器的工作原理..................................................7</p><p>　　3.4 自清濾器的日常管理..................................................10</p><

14、p>　　4 自清濾器的故障現(xiàn)象和處理辦法...............................................10</p><p>　　4.1 故障現(xiàn)象............................................................10</p><p>　　4.2 故障分析......................

15、......................................10</p><p>　　4.3 故障排除............................................................11</p><p>　　4.4 管理中的建議....................................................

16、....12</p><p>　　5 總結(jié).......................................................................12</p><p>　　【參考文獻(xiàn)】.................................................................13</p><p&

17、gt;　　致謝.........................................................................13</p><p>　　附錄1 “育鯤”輪主機(jī)供油單元管路原理圖.......................................14</p><p>　　“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器介紹及故障分析</p>

18、;<p><b>　　1前言</b></p><p>　　燃油系統(tǒng)是柴油機(jī)重要的動力系統(tǒng)之一，它為柴油機(jī)的運(yùn)行提供符合要求的燃油，可以說是柴油機(jī)的動力之源。一個完整的船用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)中的燃油供給單元，通常是指經(jīng)過凈化后符合要求的燃油存放在日用油柜中，再由燃油供給泵，經(jīng)過自清濾器，混油桶，增壓泵，加熱器，粘度計(jì)等一系列設(shè)備后，提供給主柴油機(jī)、輔柴油機(jī)等使用的所需管路與設(shè)備。在供

19、油單元中，有一個關(guān)鍵的過濾設(shè)備，就是自清濾器，它是確保滿足要求的燃油供應(yīng)給主機(jī)的最后一道屏障，它能過濾出在燃油凈化單元漏掉的固體雜質(zhì)，確保燃油噴射系統(tǒng)各偶件不受到過度的磨損，從而可以保證主機(jī)的正常運(yùn)行。</p><p>　　“育鯤”輪主機(jī)供油單元的自清濾器是德國BOLL&KIRCH公司生產(chǎn)的6.62.1型自動反沖洗濾器，它是世界先進(jìn)的過濾裝置，能有效地完成過濾工作，并且能夠通過自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定時反沖洗，

20、確保裝置過濾的效率。但是盡管能夠自動反沖洗，仍然會有少量雜質(zhì)殘留在濾網(wǎng)上，這樣就會逐漸使自動清洗過程失效，尤其是使用雜質(zhì)過多的劣質(zhì)燃油時，清洗過程失效更快?！坝H”輪主機(jī)供油單元自清濾器濾芯經(jīng)常容易出現(xiàn)故障，需要拆檢換備件，這不利于主機(jī)的正常運(yùn)行，也加重了輪機(jī)員的工作負(fù)擔(dān)。本文就是希望通過分析故障現(xiàn)象，來探討出更合理的管理辦法，提高自清濾器的工作效率，減少故障頻率。</p><p>　　2 “育鯤”輪主機(jī)供油單元

21、</p><p>　　“育鯤”輪主機(jī)燃用180號重質(zhì)燃油和0號輕柴油，為保證合適的進(jìn)機(jī)粘度、溫度和壓力，采用了壓力式的燃油供給單元。本輪主機(jī)采用的燃油供給單元為德國WESTFALIA公司的VBU型整體式燃油單元，該套系統(tǒng)由SIMATIC D20 PLC 進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的循環(huán)監(jiān)測和全自動控制。</p><p>　　“育鯤” 輪主機(jī)燃油供給單元的自動控制和監(jiān)測是通過以SIMATIC D20

22、PLC為核心的自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。該控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對整個供油單元的全自動控制。該系統(tǒng)能夠?qū)膳_燃油供給泵，兩臺燃油增壓泵，自動反沖洗濾器，粘度控制系統(tǒng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥，以及混油桶自動排氣閥進(jìn)行控制，能夠輸出燃油溫度高、低，燃油粘度高、低，供給泵備用泵啟動、增壓泵備用泵啟動等報警。SIMATIC D20 PLC接收來自7829vm粘度測量變送單元的粘度模擬量信號，在PLC程序內(nèi)部比較計(jì)算后，輸出開關(guān)量信號通過兩個繼電器控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的電動馬

23、達(dá)的正反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)霧化加熱器的加熱蒸汽流量，維持燃油的粘度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。當(dāng)自動反沖洗濾器的進(jìn)出口壓差達(dá)到一定值時，壓差發(fā)訊器會送出開關(guān)量信號到PLC的開關(guān)量輸入模塊，PLC接收信號后，按程序控制自清濾器的反沖洗電磁閥和濾腔泄放閥的通斷電，控制反沖洗過程，同時輸出報警信息。</p><p>　　在控制系統(tǒng)方面，以SIMATIC D20 PLC為核心的主機(jī)供油單元控制系統(tǒng)，集成了傳統(tǒng)的粘度控制器和自動反沖洗濾器的控

24、制箱的功能。通過人機(jī)交互界面可以查看系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息，進(jìn)行各類參數(shù)的設(shè)定以及對設(shè)備直接操作?？刂葡浜蚐IMATIC D20 PLC控制面板如圖-1和圖-2所示。</p><p>　　圖-1 主機(jī)供油單元的控制箱</p><p>　　圖-2 SIMATIC D20 PLC控制面板</p><p>　　2.1 供油單元的構(gòu)成和作用</p><p&

25、gt;　　“育鯤”輪主機(jī)的VBU型整體式燃油單元，其構(gòu)成有輕重油三通轉(zhuǎn)換閥、供給泵進(jìn)口粗濾器、燃油供給泵、燃油自清濾器、燃油流量計(jì)、混油桶、燃油增壓泵、加熱器、測粘計(jì)、緩沖器以及控制箱，如圖-3所示。本單元的主要功能是提供符合柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)要求并具有一定壓力和黏度的燃油。</p><p>　?。?）輕重油三通轉(zhuǎn)換閥</p><p>　　輕重油三通轉(zhuǎn)換閥的三個端口中的兩個端口分別與來自重

26、油日用柜和輕油日用柜的管路連接，該閥的型號是NFD 17-55JTP/1，手動操作，以選擇何種燃油進(jìn)入供油單元，另外帶有位置開關(guān)，提供電信號觸點(diǎn)向控制系統(tǒng)提供信號以指示閥位的狀態(tài)。</p><p><b>　?。?）燃油供給泵</b></p><p>　　燃油供給泵為立式螺桿泵，型號是KF32，排量是1.8m3/h，工作壓力是0.4MPa,功率是1.1Kw。配備兩臺，

27、互為備用，控制系統(tǒng)通過檢測泵的出口壓力對兩臺泵進(jìn)行自動控制。通常燃油進(jìn)泵前需要經(jīng)過粗濾器過濾，而且為防止排壓過高造成泵的損壞泵上裝有安全閥。</p><p>　　在燃油供給泵的溢流回油管路上裝有溢流閥（壓力調(diào)節(jié)閥），該閥與供給泵的排量及主機(jī)耗油量匹配，使泵的排出壓力穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)。</p><p><b>　　（3）燃油自清濾器</b></p>&l

28、t;p>　　“育鯤”輪主機(jī)供油單元的自清濾器是德國BOLL&KIRCH公司生產(chǎn)的6.62.1型自動反沖洗濾器，過濾精度為40μm左右。反沖洗濾器的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)濾器達(dá)到一定條件時，就自動用壓縮空氣反向沖刷濾網(wǎng)，把聚積在濾網(wǎng)上的雜質(zhì)吹除后排到污油柜中。反沖洗控制一般采用壓差和定時兩種方式。</p><p>　　自動反沖洗濾器在壓力式供油系統(tǒng)中的設(shè)置位置一般可分兩種，一種是置于高壓回路中粘度計(jì)之后，一種是置于

29、低壓回路燃油供給泵之后?！坝H”輪采用的布置方式是后一種，考慮到低壓級流量較小，溫度較低，這樣可以降低成本，但是也有缺點(diǎn)，主機(jī)燃油系統(tǒng)的回油中可能含有的磨損碎屑無法得到過濾。</p><p><b>　?。?）燃油流量計(jì)</b></p><p>　　流量計(jì)用來測量燃油的消耗量和瞬時耗油率，設(shè)置在供給泵和混油桶之間的管路上，這樣才能比較準(zhǔn)確的測量燃油耗量。“育鯤”輪配備

30、的是體積式流量計(jì)，型號是OMG 20，具有瞬時流量計(jì)量和總耗油量累計(jì)功能，可以進(jìn)行本地表針或數(shù)字顯示、遠(yuǎn)程顯示，以及向控制系統(tǒng)傳送流量信號。</p><p><b>　?。?）混油桶</b></p><p>　　柴油機(jī)的回油在進(jìn)入混油桶后又供給到增壓泵的吸口，使由供給泵泵出的燃油在主機(jī)和混油桶間形成了一個封閉的循環(huán)，以滿足柴油機(jī)的不同工況的燃油供應(yīng)需求?；煊屯斑€能排除

31、燃油在循環(huán)及泵送過程中析出的氣體，確保燃油平穩(wěn)和連續(xù)地供應(yīng)給柴油機(jī)。在輕、重油轉(zhuǎn)換期間，由于柴油和燃料油溫度懸殊，為適應(yīng)主機(jī)高壓油泵工作，必須要有一段混用過程，以逐步替換燃油品種，混油桶能使兩種油更充分混合，避免燃油黏度突變和油溫突變?；煊屯叭莘e是99L，它上面裝有安全閥，泄放閥，溫度壓力指示儀表或傳感器，以及液位控制器。</p><p><b>　?。?）燃油增壓泵</b></p&g

32、t;<p>　　燃油增壓泵是高壓循環(huán)回路的壓力源，它將來自混油桶的0.4MPa左右的燃油加壓到1.0MPa左右，這樣的壓力足以防止燃油在霧化加熱器中加熱時產(chǎn)生汽化。增壓泵的排量通常是主機(jī)耗油量的3倍以上，以維持整個系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，多余的燃油通過柴油機(jī)的回油壓力調(diào)節(jié)閥回流至混油桶，與供給泵排出的來自日用柜的較低溫度燃油混合。增壓泵也為立式螺桿泵，型號是KF55，排量是3m3/h，工作壓力是1.0MPa,功率是1.5Kw。配備

33、兩臺，互為備用，控制系統(tǒng)通過檢測出口壓力對兩臺泵進(jìn)行自動控制。</p><p>　?。?） 燃油霧化加熱器</p><p>　　為將高粘度的劣質(zhì)燃油的粘度降低到柴油機(jī)的燃用要求，必須對高粘度的劣質(zhì)燃油進(jìn)行預(yù)熱處理以降低粘度。燃油霧化加熱器型號是Vesta MX 15，為兩個立式加熱桶，采用飽和蒸汽加熱燃油，可以單獨(dú)或并聯(lián)使用。蒸汽加熱進(jìn)汽管安裝自動控制閥，可以控制進(jìn)入加熱器的蒸汽量，從而自

34、動調(diào)整燃油加熱溫度。</p><p><b>　?。?）粘度計(jì)</b></p><p>　　粘度計(jì)型號是7829vm，它通過測量燃油進(jìn)機(jī)粘度，將測量值與設(shè)定值比較，通過調(diào)節(jié)控制裝置發(fā)出控制信號調(diào)節(jié)蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，改變通到加熱器的蒸汽流量，從而調(diào)節(jié)燃油的加熱溫度實(shí)現(xiàn)燃油粘度的自動控制。粘度信號從粘度傳感器獲得，然后送給粘度控制器來控制蒸汽調(diào)節(jié)閥，根據(jù)機(jī)型不同使燃油粘度

35、維持在某一特定的范圍內(nèi)，通常為10~15 cSt。粘度控制的自動過程是比例積分微分作用原理。</p><p><b>　　（9）緩沖器</b></p><p>　　緩沖器是一個儲油桶，容積是19L，它的作用是通過容器內(nèi)部形成的氣墊來保持進(jìn)油壓力的穩(wěn)定。</p><p>　　圖-3 “育鯤”輪主機(jī)供油單元</p><p>

36、　　2.2 供油單元的工作過程</p><p>　　“育鯤”輪主機(jī)燃油供油單元系統(tǒng)圖如圖附錄1所示。</p><p>　　輕油日用柜和重油日用柜通過油管和輕重油三通轉(zhuǎn)換閥連到供給泵進(jìn)口粗濾器。粗濾器為雙聯(lián)濾器，一般單個工作，互為備用，濾器自帶壓差計(jì)。當(dāng)壓差計(jì)表盤翻紅時，表示濾器臟堵，需要轉(zhuǎn)換，清洗臟堵的濾器。</p><p>　　燃油經(jīng)粗濾器后被燃油供給泵吸入加壓

37、。供給泵裝有溢流閥可控制泵的最高輸出壓力，出口處裝有壓力傳感器、壓力表用以檢查油泵的工作情況，當(dāng)油壓低于設(shè)定值，控制系統(tǒng)立即檢測到該信號，輸出報警，如果是在自動狀態(tài)下則啟動備用泵。供給泵工作壓力為0.4MPa。</p><p>　　經(jīng)燃油供給泵加壓的燃油進(jìn)入燃油自清濾器。自清濾器能夠定期或臟堵時，用壓縮空氣自動反沖洗濾器本身，一般情況下無需人工拆洗。當(dāng)自清濾器功能失靈時，可以轉(zhuǎn)換到其自帶的旁通濾器。自清濾器也帶有

38、壓差計(jì)。</p><p>　　從燃油自清濾器出來的燃油進(jìn)入流量計(jì)。流量計(jì)前后裝有截止閥和旁通閥，出現(xiàn)故障時燃油可以旁通。流量計(jì)可以較為準(zhǔn)確地主機(jī)燃用燃油數(shù)量。</p><p>　　燃油經(jīng)過流量計(jì)后進(jìn)入混油桶。從混油桶出來的燃油在經(jīng)過燃油增壓泵加壓、燃油霧化加熱器加熱后進(jìn)入主機(jī)，部分燃油從主機(jī)返回混油桶打循環(huán)?；煊屯绊敳繋в谐龤忾y，可以放出燃油中混入的空氣。它還有一個極為重要的作用，就是在主

39、機(jī)進(jìn)行輕重油轉(zhuǎn)換時，兩種油在混油桶中混合，可以避免燃油黏度突變和油溫突變。</p><p>　　燃油增壓泵將燃油進(jìn)一步加壓到1MPa，打入燃油霧化加熱器。加壓后的燃油，進(jìn)入加熱器后可以加熱到較高的溫度而不會汽化，同時滿足主機(jī)高壓油泵的進(jìn)油壓力要求。</p><p>　　在燃油霧化加熱器中加熱燃油，降低其黏度。燃油進(jìn)入主機(jī)前，需加熱使其黏度降為10~15 cSt，才能滿足主機(jī)噴油器良好霧化的

40、要求。本輪主機(jī)燃用180號重油，通常要加熱到120℃左右。</p><p>　　燃油加熱后進(jìn)入黏度測量單元及其并聯(lián)管路。此裝置測量燃油進(jìn)機(jī)黏度，將黏度信號送入供油單元的控制箱，控制箱依程序自動控制加熱器蒸汽加熱閥開度，增加或降低燃油溫度，從而把燃油進(jìn)機(jī)黏度控制在要求的范圍內(nèi)。</p><p>　　燃油最后經(jīng)過緩沖器的緩沖后，流出燃油單元，通過相關(guān)管路進(jìn)入主機(jī)。</p><

41、;p>　　2.3 供油單元的操作管理</p><p>　　備車起動供油單元（參照圖-1和圖-2）</p><p>　　合上供油單元控制箱面板上兩個電源開關(guān)。</p><p>　　在控制面板上啟動一臺供給泵，另一臺供給泵處在自動位置。</p><p>　　按下SIMATIC D20 PLC控制面板上F14鍵，進(jìn)入界面，待LSL亮后，打開

42、混油桶壓縮空氣閥，直至LSL指示滅，關(guān)閉壓縮空氣閥，混油桶自動除氣條件達(dá)到。</p><p>　　在面板上啟動一臺增壓泵，另一臺處在自動位置。</p><p>　　起動油泵后，檢查油泵壓力，系統(tǒng)管路是否有漏泄。</p><p>　　合上集控室燃油黏溫指示器電源。</p><p>　?。?） 主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時檢查，檢查油溫、油壓、黏度、濾器壓差是否

43、在正常范圍內(nèi)，各油泵及管路是否有漏泄。</p><p>　?。?） 輕重油轉(zhuǎn)換。由于“育鯤”輪靠港時間長，進(jìn)出港主機(jī)需換油。換油時需注意以下兩點(diǎn)：</p><p>　　避免油溫突變。輕重油溫差大，換油時如果油溫突變，嚴(yán)重時會導(dǎo)致高壓油泵柱塞套筒及噴油器針閥偶件咬死。重油換輕油，先關(guān)閉供油單元霧化加熱器蒸汽加熱閥及管路伴熱管，待油溫降到90℃以下，方可將輕重油三通轉(zhuǎn)換閥扳到輕油位置。輕油換

44、重油，一般直接轉(zhuǎn)換即可。</p><p>　　輕油黏度不可低于2cSt。輕油黏度如低于2cSt，就喪失潤滑性能，會使高壓油泵柱塞套筒過度磨損。輕油換重油時，輕油溫度不能高于50℃。重油換輕油，重油溫度要低于90℃，最終才能保證換油結(jié)束時輕油黏度不低于2cSt。</p><p>　　3 主機(jī)供油單元自清濾器</p><p>　　在供油單元中，自清濾器是一個很重要的設(shè)備

45、，它對進(jìn)機(jī)的燃油進(jìn)行最后的細(xì)過濾，是確保進(jìn)機(jī)燃油滿足主機(jī)用油要求的關(guān)鍵。“育鯤”輪主機(jī)供油單元的自清濾器是德國BOLL&KIRCH公司生產(chǎn)的Type 6.62.1型自動空氣反沖洗濾器，如圖-4所示，它能在不間斷過濾過程的情況下利用壓縮空氣對過濾組件進(jìn)行反沖洗，這樣過濾元件在工作過程中就始終是干凈的，工作效率高。</p><p>　　圖-4 “育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器</p><p&

46、gt;　　“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器性能參數(shù)：</p><p>　　3.1 自清濾器的構(gòu)成和作用</p><p>　　自清濾器基本包括以下幾個部分：</p><p>　　裝有進(jìn)出口法蘭的濾器本體</p><p>　　帶有一個加熱腔（循環(huán)加熱）的濾器底座</p><p>　　用各個獨(dú)立的腔室來容納濾芯的過濾組件&l

47、t;/p><p>　　帶有電磁閥的氣動驅(qū)動裝置</p><p>　　帶有內(nèi)部閥桿和空氣室的排渣閥</p><p>　　壓縮空氣供給速閉閥，止回閥和壓力調(diào)節(jié)器</p><p>　　手動初始化的沖洗閥（電磁閥）</p><p>　　電接觸式的差動壓力指示器</p><p>　　獨(dú)立于濾器的其自身電閘箱的

48、電源控制系統(tǒng)。</p><p>　　自清濾器的作用就是在燃油進(jìn)機(jī)前進(jìn)行細(xì)過濾，確保主機(jī)燃油噴射系統(tǒng)各偶件不受到過度的磨損。因此其過濾精度一般較小?！坝H”輪主機(jī)供油單元的自清濾器的過濾精度為40μm。</p><p>　　3.2 自清濾器與普通濾器的區(qū)別</p><p>　　自清濾器一般由多組濾筒組成，帶有旁通濾器；普通濾器通常只有單個濾筒，正常無備用濾筒轉(zhuǎn)換。&

49、lt;/p><p>　　自清濾器可以自動顯示濾器工作狀態(tài)， 自動記錄運(yùn)行時間和反沖洗次數(shù)，并自動監(jiān)測故障的發(fā)生，及時預(yù)警濾器異常工作狀態(tài)；普通濾器則必須經(jīng)常由人員巡視和拆檢。</p><p>　　自清濾器通過自動控制壓縮空氣、驅(qū)動馬達(dá)，可以自動完成過濾組件的自清洗，在出現(xiàn)故障時，可手動轉(zhuǎn)換為旁通濾器，保持濾器的連續(xù)工作；普通濾器則必須人工拆卸和清洗濾筒，清洗過程中必須停止濾器的濾油工作。<

50、;/p><p>　　3.3 自清濾器的工作原理</p><p>　　“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器的結(jié)構(gòu)原理如圖-5所示。</p><p>　　這種濾器由旋轉(zhuǎn)本體5、過濾組件6、聯(lián)軸節(jié)17、氣動驅(qū)動馬達(dá)119以及電磁閥121、122等組成。旋轉(zhuǎn)本體5的內(nèi)部被分隔成4個頂部和底部均有單獨(dú)通油口的腔室1（見水平剖面圖B-B），每個腔室內(nèi)裝有一只管狀過濾組件6，當(dāng)旋轉(zhuǎn)本體被

51、氣動馬達(dá)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，過濾組件也隨之轉(zhuǎn)動。燃油在濾器中流動的路徑是先通過殼體2的進(jìn)口法蘭進(jìn)入到殼體內(nèi)，然后再通過各過濾腔室頂部和底部的通油口流到裝有濾網(wǎng)的過濾組件6，燃油從過濾網(wǎng)外部進(jìn)入，雜質(zhì)將被留在過濾組件的濾網(wǎng)上，干凈的油被壓送到濾器下部的出口。</p><p>　　在濾器正常過濾工作期間，電磁閥121是斷電的，氣動驅(qū)動馬達(dá)119停止不動。電磁閥122也是斷電的，壓縮空氣進(jìn)入沖洗控制活塞29上部，推壓活塞向下關(guān)

52、閉沖洗口和排渣口，另一路儲存在空氣罐26里的減壓空氣將為下一次沖洗循環(huán)做好準(zhǔn)備。</p><p>　　當(dāng)記錄濾器沖洗周期的計(jì)時器所計(jì)的時間到達(dá)或被阻擋在過濾網(wǎng)外側(cè)的雜質(zhì)使濾器進(jìn)出口壓力差值達(dá)到設(shè)定值（如0.038MPa）時，差壓開關(guān)的高差壓觸點(diǎn)閉合，控制電路接通，控制單元開始控制電磁閥動作進(jìn)行反沖洗。控制面板上的“正在沖洗”指示燈亮，電磁閥121斷續(xù)通電上位通，控制氣源從1口到2口進(jìn)入氣動驅(qū)動馬達(dá)119，排氣經(jīng)4

53、口到5口放入大氣，電磁閥121的通電過程是脈沖式的，每通電2s、間斷3s，在斷電時，控制氣源從1口到4口進(jìn)入氣動馬達(dá)，排氣經(jīng)2口到3口放入大氣。氣動馬達(dá)通過聯(lián)軸節(jié)17帶動旋轉(zhuǎn)本體5轉(zhuǎn)動，把下一個待清洗的過濾腔對準(zhǔn)到可沖洗的位置，這時用來檢測旋轉(zhuǎn)本體5位置的限位開關(guān)動作（圖中未標(biāo)出），送出濾腔轉(zhuǎn)換到位信號，控制單元接收到這一信號后立即使電磁閥121斷電下位通，控制氣源從1到4口進(jìn)入氣動驅(qū)動馬達(dá)119，馬達(dá)立即剎車停轉(zhuǎn)，開始對已對準(zhǔn)清洗位置

54、的待清洗濾腔內(nèi)的過濾組件6進(jìn)行反沖洗。此時電磁閥122通電下位通，原先進(jìn)入活塞29頂部的控制空氣通過閥122的4口到5口放出，在活塞29下部壓縮空氣的作用下，活塞上移打開沖洗閥和排渣閥，并使被封閉腔室的過濾組件卸壓，在沖洗閥打開期間，儲存在空氣儲</p><p>　　在短暫（8～20s可調(diào)）的電磁閥122通電沖洗過后，電磁閥122斷電上位通，控制空氣再次通過閥122的1口到4口進(jìn)入活塞29的頂部，使活塞29下移，

55、沖洗閥和排渣閥關(guān)閉沖洗口和排渣口，一個沖洗循環(huán)結(jié)束，“正在沖洗”指示燈熄滅。</p><p>　　每個濾腔頂部都有一個充油小孔（圖中未標(biāo)出），當(dāng)沖洗結(jié)束后，被沖洗的這個濾腔內(nèi)存留的是大氣壓力狀態(tài)下的空氣，4bar的燃油從其他三個正在工作的濾腔頂部的充油小孔流出，并通過剛沖洗過的這個濾腔頂部的充油小孔向?yàn)V腔內(nèi)充油，將存留在濾腔內(nèi)的空氣從其上部由浮子21控制的排氣閥排出，空氣被全部排出后，浮子21被燃油浮起而關(guān)閉排氣

56、閥，排氣結(jié)束，此濾筒充滿燃油備用。充油時間一般設(shè)定為180s，在充油時間內(nèi)，下一個反沖洗程序被抑制。</p><p>　　除了旋轉(zhuǎn)本體5正在轉(zhuǎn)動過程以外的其他時間，只有一個濾腔處在可清洗位置，其它三只濾腔在進(jìn)行正常的過濾工作位置。每次旋轉(zhuǎn)本體帶著待清洗的過濾腔轉(zhuǎn)到可清洗位置的過程都會伴隨有濾器進(jìn)出口壓差的下降。</p><p>　　為了保證濾器功能的正確實(shí)現(xiàn)，必須保證供給0.4～1.0MP

57、a干凈且干燥的壓縮空氣。</p><p>　　在開始接通電源后，所有計(jì)時器和計(jì)數(shù)器全部歸零，只有供給泵和增壓泵都起動后，沖洗周期計(jì)時器才開始計(jì)時，濾器的反沖洗操作只有在沖洗周期計(jì)時時間到達(dá)或達(dá)到壓差0.038MPa或手動控制沖洗時才能開始。這個沖洗周期計(jì)時器的時間是預(yù)先在控制單元里設(shè)定的。計(jì)時器時間的確定可先讓濾器用差壓開關(guān)125控制濾器運(yùn)轉(zhuǎn)24小時，當(dāng)濾器進(jìn)、出口壓差高于某值（如0.038MPa）時開始清洗，控

58、制器會記下在24小時期間內(nèi)反沖洗操作的次數(shù)，從而可計(jì)算出平均沖洗的時間間隔，這樣在定時器上就可以設(shè)定沖洗周期計(jì)時器的時間了，但設(shè)定的計(jì)時時間要比計(jì)算出的短30%，因?yàn)榍逑粗芷诘綍r通常濾器兩端的壓差還沒上升到控制動作值。這樣后來的清洗就會按照計(jì)時器上設(shè)定的清洗周期來重復(fù)的進(jìn)行。如果清洗過程失效，自動清洗濾器兩端的壓差會不斷增加，當(dāng)壓差達(dá)到某個值（如0.05MPa）時，延時5s后差壓仍然高，差壓開關(guān)會控制另一高差壓觸點(diǎn)閉合，送出濾器兩端壓差

59、高報警信號，控制單元會起動報警系統(tǒng)發(fā)出警報。</p><p>　　3.4 自清濾器的日常管理</p><p>　　在自清濾器日常管理中，要注意對濾器的檢查和定期的人工維護(hù)，要特別注意周期性反沖洗時濾網(wǎng)上殘留雜質(zhì)的累積情況，這取決于燃油的質(zhì)量和旁通濾器的使用情況。采用一種適當(dāng)?shù)娜軇┛梢郧宄魵埩粼跒V網(wǎng)上的雜質(zhì)。殘留在濾網(wǎng)上雜質(zhì)的增加將逐漸縮短兩次反沖洗循環(huán)間的間隔時間（壓差控制模式）。反沖

60、洗循環(huán)次數(shù)能在“反沖洗計(jì)數(shù)器”上或在電閘箱的顯示器上看到。為了保持無故障運(yùn)行，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1．應(yīng)定期檢查所有連接管路的漏泄情況；</p><p>　　2．過濾組件在500個沖洗周期后應(yīng)檢查和清洗一次。然后，5000個沖洗周期后檢查和清洗一次。再后來，10000個沖洗周期后應(yīng)檢查和清洗一次。如果兩次沖洗之間的間隔時間突然縮短，應(yīng)盡快進(jìn)行檢查和清潔。如果兩次沖洗之間的

61、間隔時間突然變長，應(yīng)檢查所有的過濾組件是否有損壞的情況。</p><p>　　3．每10000個沖洗周期應(yīng)對排渣閥進(jìn)行一次檢查，濾器在正常過濾位置上（除了在沖洗周期時）排渣閥后的管路里不應(yīng)有漏泄。</p><p>　　4．在帶有過濾組件6的旋轉(zhuǎn)本體5被拆解之前，自清濾器必須通過手動反沖洗泄放，手動控制可在電閘箱上完成。</p><p>　　5．當(dāng)拆修濾器時視情更換失

62、效的密封元件。</p><p>　　4 自清濾器的故障現(xiàn)象和處理辦法</p><p><b>　　4.1 故障現(xiàn)象</b></p><p>　　在實(shí)習(xí)期間，“育鯤”輪自清濾器濾芯每隔20天左右就更換備件一次，也就是一個航次基本就需要換一次。另外“育鯤”輪主機(jī)燃用0號輕柴油和180號重油，二者在使用溫度上差別大，在機(jī)動航行輕重油轉(zhuǎn)換時，一旦換油

63、過急，自清濾器的濾芯就很容易卡死，不得不換到旁通濾器工作。這些都降低了自清濾器的工作效率，加重了輪機(jī)員的工作負(fù)擔(dān)，不利于主機(jī)的運(yùn)行。</p><p><b>　　4.2 故障分析</b></p><p>　　針對“育鯤”輪自清濾器濾芯容易卡死和工作效率不高的問題，結(jié)合其工作原理從以下幾點(diǎn)來分析原因：</p><p>　　燃油質(zhì)量差。此種情況下

64、，后果顯而易見，由于燃油中雜質(zhì)多，每次自清濾器反沖洗后殘留的頑固雜質(zhì)就多，經(jīng)過短時間累積，濾芯就容易因堵塞而卡死，氣動驅(qū)動馬達(dá)無法使其轉(zhuǎn)動，自動反沖洗功能失效。這時就不得不拆開濾器，換上備件濾芯，清洗臟污濾芯。但是這樣并不能根本解決問題，濾器的無故障時間會大大縮短，經(jīng)常需要來回?fù)Q備件，濾器工作效率大打折扣。此時解決燃油質(zhì)量問題是關(guān)鍵。</p><p>　　供應(yīng)的壓縮空氣壓力低。此種情況下，有兩方面的危害，一是會使

65、各個電磁閥控制的部件動作緩慢，不能很好的實(shí)現(xiàn)既定功能；二是會導(dǎo)致每次反沖洗后殘留雜質(zhì)多，一旦換油時，由于油溫突變，黏度也突變，過濾組件內(nèi)就容易堵塞，導(dǎo)致濾芯卡死，反沖洗功能失效。此時檢修辦法是檢查與自清濾器連接的壓縮空氣氣源及管路和閥件是否有漏泄。</p><p>　　工作溫度的控制?！坝H”輪副機(jī)供油單元采用了和主機(jī)供油單元基本一樣的自清濾器，只不過前者是三個過濾組件，而后者是四個。還有一個不同之處是，主機(jī)供油

66、單元自清濾器底座里的加熱室并沒有連接蒸汽管路，而副機(jī)供油單元自清濾器則加裝了這個管路，并且手動關(guān)停。主機(jī)輕重油轉(zhuǎn)換時油溫會突變，油黏度也突變，很容易會造成自清濾器濾芯的卡死。因此，在換油時，對于溫度的控制很重要。對于自清濾器，溫度高，過濾的效率就高，雜質(zhì)也不易沉積，反沖洗時也更干凈。另外，我了解到副機(jī)供油單元自清濾器的卡死故障率要比主機(jī)的低，應(yīng)該是在自清濾器工作溫度控制上要比主機(jī)的強(qiáng)。因此，我認(rèn)為主機(jī)供油單元自清濾器底座加熱室沒有連接蒸

67、汽管路也是一個方面的原因，完全可以考慮連接上此段管路。</p><p>　　氣動驅(qū)動馬達(dá)故障，無法使旋轉(zhuǎn)本體旋轉(zhuǎn)。此種情況下，濾器無法實(shí)現(xiàn)各個過濾組件的反沖洗操作，濾芯因無法得到清洗，自然會因堵塞而卡死，進(jìn)而導(dǎo)致壓差檢測裝置報警，需要切換到旁通濾器工作。這種情況下，需要就拆檢驅(qū)動馬達(dá)，并更換臟污的濾芯。</p><p>　　排污閥堵塞。這種情況下，反沖洗下來的雜質(zhì)就沉積在被清洗的濾芯底部，

68、濾芯的轉(zhuǎn)動會因沉積雜質(zhì)過多而無法動作，從而使自清洗過程失效。這種情況可以通過拆卸排污閥進(jìn)行清洗或更換，檢查清洗相關(guān)管路來解決。</p><p><b>　　4.3 故障排除</b></p><p>　　針對已經(jīng)產(chǎn)生的故障，在分析了其可能的故障原因后就要對故障進(jìn)行排除，盡快使設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在以后的工作中加以注意。根據(jù)上面的分析，從外向里進(jìn)行排查。首先檢查供給壓

69、縮空氣的氣源及管路和閥件是否有漏泄，通過查看濾器上儲氣瓶上的壓力表，發(fā)現(xiàn)示數(shù)一直保持在正常的壓力值4.25bar左右，并沒有出現(xiàn)過度降低，因此排除此處出現(xiàn)故障的可能。通過拆檢氣動驅(qū)動馬達(dá)，通入控制空氣，能夠正常轉(zhuǎn)動，因此排除它出現(xiàn)故障的可能。然后拆檢排污閥，確實(shí)有一定的臟堵，濾芯卡阻應(yīng)該有它的影響在里面。再拆開濾器本體上的端蓋，取出過濾組件，發(fā)現(xiàn)濾芯臟污嚴(yán)重，清洗濾器內(nèi)部后，換上濾芯備件，并將臟濾芯浸泡，待清洗。再將拆卸的部件一一安裝，

70、待安裝完畢后進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，濾器運(yùn)轉(zhuǎn)正常。從整個過程，我們知道濾器本身并不是此種故障的主因，那問題就回到燃油的質(zhì)量問題上來，在清洗臟污的濾芯時，發(fā)現(xiàn)各種雜質(zhì)特別多，而且難以清洗，另外聯(lián)系到在實(shí)習(xí)期間發(fā)生的主機(jī)高壓油泵柱塞與套筒偶件卡死的故障，經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)主要原因在于所使用的燃油雜質(zhì)太多，以及輪機(jī)員普遍反映的燃油質(zhì)量差，因此基本可以確定此次故障的主因是燃油的質(zhì)量問題。</p><p>　　在我看來，自清濾器也有可改進(jìn)之處，

71、如故障分析時所述的關(guān)于工作溫度的控制之處，主機(jī)供油單元自清濾器底座里的加熱室不知什么原因并沒有連接蒸汽管路，但裝置上留有接口。自清濾器要是希望提高工作效率，對工作溫度的控制就應(yīng)加以重視，這段蒸汽管路完全可以連接上。</p><p>　　在查找故障的過程中，管理人員可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)檢查發(fā)生可能性較高的部分，在短時間內(nèi)確定故障并使問題得到及時的解決。</p><p>　　4.4 管理

72、中的建議</p><p>　　綜合以上的分析可知，燃油的質(zhì)量問題是自清濾器故障的根源所在，故有以下幾點(diǎn)建議：</p><p>　　“育鯤”輪在加裝燃油時，經(jīng)常由于考慮船舶成本的問題，加裝了質(zhì)量不太好的燃油，這樣雖然在燃油成本上節(jié)省了資金，但是沒有考慮到低質(zhì)量的燃油會引發(fā)一系列與主動力裝置有關(guān)的維護(hù)問題。低質(zhì)量的燃油會增加主動力裝置的故障發(fā)生率，還會縮短主動力裝置及其配套設(shè)備的維護(hù)周期。這樣

73、一來，設(shè)備維護(hù)的成本大大增加，導(dǎo)致實(shí)際上船舶運(yùn)營成本可能不降反升，得不償失。希望以后船舶管理公司在為“育鯤”輪加裝新燃油時，注意到這些方面，綜合計(jì)算船舶運(yùn)行成本，盡量選擇質(zhì)量好的燃油。</p><p>　　在燃油質(zhì)量無法改變的情況下，輪機(jī)員應(yīng)注重燃油在進(jìn)機(jī)前的各種凈化處理，加強(qiáng)在燃油系統(tǒng)的各個子單元中的凈化，盡最大可能除去燃油中的過多雜質(zhì)。如盡量在燃油油艙，沉淀柜，日用柜中重力沉淀更長的時間，分油機(jī)和自清濾器在更

74、適宜的工作溫度下工作。</p><p>　　主機(jī)供油單元自清濾器是由PLC控制系統(tǒng)自動進(jìn)行反沖洗操作的，反沖洗的周期和次數(shù)都由不同的計(jì)時器和計(jì)數(shù)器來統(tǒng)計(jì)。而沖洗周期計(jì)時器的時間是可以預(yù)先在控制單元里設(shè)定的，合理的沖洗周期能較長時間地保持自清濾器濾芯的干凈，在燃油質(zhì)量差或者輕重油轉(zhuǎn)換時，濾芯就不容易卡住，從而提高工作效率。在現(xiàn)行燃油質(zhì)量差的情況下，輪機(jī)員可以考慮重新設(shè)定沖洗周期計(jì)時器時間。</p>&

75、lt;p>　　“育鯤”輪投入使用四年來，主機(jī)自清濾器的過濾精度一直是40μm，從沒有改變過。如果把過濾精度增大，這肯定是不行的，因?yàn)榭紤]到主機(jī)噴油系統(tǒng)精密偶件的要求；如果把過濾精度減小，但是從使用經(jīng)驗(yàn)表明，非常精細(xì)的過濾器最大的問題是容易遭受到頻繁的堵塞，而且?guī)缀醪豢赡芮逑吹煤芎茫赃^濾的精細(xì)程度與維護(hù)保養(yǎng)是矛盾的。調(diào)小固然可行，但是量不容易把握，最好的結(jié)果是在燃油質(zhì)量得不到改善的情況下，能使主動力裝置及其輔助設(shè)備無故障期延長。

76、由于本人在這方面知識欠缺，很難去確定一個合適的過濾精度，僅僅在此提出此想法。</p><p><b>　　5 總結(jié)</b></p><p>　　本文通過對“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器的學(xué)習(xí)，了解了其工作原理及其日常管理的措施。另外通過對主機(jī)供油單元也進(jìn)行了工作過程的介紹，更好地了解其中的自清濾器的重要性。然后針對自清濾器濾芯容易卡死和工作效率不高的問題，結(jié)合工作原理

77、分析原因，并加以拆檢，得出了主要的原因：燃油質(zhì)量差。最后通過問題的產(chǎn)生及解決過程總結(jié)出幾條關(guān)于自清濾器的日常管理建議，希望能夠幫助船舶管理人員更好的管理船舶設(shè)備。自清濾器的自動化程度高，有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，管理人員要能合理利用它的特點(diǎn)，注意維護(hù)保養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)最大的效率。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　李世臣主編.輪機(jī)海上實(shí)習(xí).大連：

78、大連海事大學(xué)出版社,2010.</p><p>　　李斌主編.船舶柴油機(jī).大連：大連海事大學(xué)出版社,2008.4.</p><p>　　姜瑞政.船舶燃油供給系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（碩士論文）.大連海事大學(xué).2009.</p><p>　　章韜.船用自清洗濾器自動控制及故障診斷.福州.《機(jī)電技術(shù)》雜志.2011.12.</p><p>　　DESCRI

79、PTION AND OPERATING INSTRUCTIONS FOR THE BACK-FLUSHING FILTER TYPE 6.62</p><p>　　VISCO BOOSTER UNIT HFO/MDO – FOR M/E</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過在“育鯤”輪上實(shí)習(xí)的四個月以及跟隨輪機(jī)員對

80、船上的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，本人積累了很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時，在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對船舶的各種設(shè)備和系統(tǒng)有了更加深刻的認(rèn)識和了解。論文中的內(nèi)容僅僅是通過平時向輪機(jī)員老師請教、閱讀主機(jī)供油單元和自清濾器說明書以及查閱相關(guān)的資料寫出來的，尚有很多不成熟的見解，同時也存在著很多缺陷，望各位老師多多批評指正。衷心感謝“育鯤”輪輪機(jī)長王忠忱、大管輪孫廣輝、二管輪張洪朋在本文的定題和寫作過程中提供的指導(dǎo)和幫助！</p><p>