Westfalia分油机中文解读,下老大功夫了,读完秒懂(含完整视频)
分油机,对于大多数轮机管理人员都是一个难点,没有真正吃透一些结构和原理上的细节,导致故障出现时走不少弯路。鉴于咨询分油机的船员朋友较多,特此花了三天时间,以韦斯伐利亚分油机为例(后继有时间再整理ALFA LAVAL及三菱分油机),将英文翻译成通俗易懂的语言及结合大量直观图片和视频资料进行解读,看完必定有所收获。
在离心分离器中,不同的密度的液体/固体在一个高速旋转的分离筒里。因彼此产生的离心力不同,达到彼此分离。
如今的远洋船只几乎都安装了自动排渣分油机,整个过程由一个相当复杂的控制和定时单元(PLC)监控和执行。分离的油渣收集在分离筒内的储存空间,按照设定的时间间隔定时排放。当需要排渣时,分离过程将中断,分离筒上的排渣口将在分离筒全速度运转时打开。
在每次排渣之前,分油机进油三通阀将切换到循环模式(切断分油机的进油),返回到柜内。为了防止排渣时过多的净油损失,将按一定的设置定时向分离筒加入置换水(目的是将分离筒中的燃油尽可能置换干净,防止排渣时过多的油随渣排出)。因此在排渣之前,分离筒里几乎是装满了水的。
针对OSA和OSB型如上图:滑动活塞的下方有一个关闭室(通过工作水的离心力产生的动力能将滑动活塞顶上去关闭排渣口,),上面有一个开启室(排渣时,滑动活塞上部开启室会引入开启水)。
在排渣过程中,两个室都充满工作水。虽然两个腔室的压强是一样的,但是滑动活塞上部腔室的表面积大于下部腔室的表面积,因此开启力会超过关闭力,滑动活塞会被压下,从而打开排渣口排渣。
针对OSC、OSD、OSE型如上图:排渣时滑动活塞的运动方向与前述OSA、OSB型相反。其排渣时滑动活塞下部引入开阀水,克服滑动活塞上方水压力将其向上顶起(下方作用力面积大于上方),从而打开密封水空间,泄放掉活动底盘下方的工作水,活动底盘下落打开排渣口进行排渣。
读到这里,可能有些人会有疑问,分离筒下部只有一根工作水供水管,它是如何供开启水和关闭水的实现排渣的呢?
针对以上二种形式的分油机,其排渣时下部工作水的供给机理都是一样的,靠控制供水电磁阀通电时间长短来实现。比如后面一种,供水电磁阀供关闭水的时间假定为20秒,其供的水量刚好可以满足关闭水空间使用。如果排渣时再继续长时间供给(而系统恰好就在排渣时采用另外的定时器来控制工作水供的时间长短),势必会造成关闭水空间过流,而下行进入开启水空间(离心力作用),推动滑动活塞上行,从而泄放掉关闭水空间的工作水。前者相反,是过流后上行进入开启水空间。
HFO分离器的分离效率取决于:
分油机打滑情况
固体颗粒的密度,大小和形状
油的粘度和密度
分离盘片的表面积
分离加速度(分离筒转速)
分油流量
除上述情况外,以下还需关注:
分离盘片的状况(结垢、划伤……)
使用工作水质量(硬度)
比重环环直径(如有)
燃油加热器的状况是否稳定
定时器设置,报警阈值,运行模式
供给泵的型号和容量
燃料质量(污染物、催化颗粒…)
影响分离效率的最重要因素是分离温度,因温度不仅会影响油的粘度,也会影响密度。如果订单没有专门说明,分油机分离温度按照下表进行操作:
注意:乳化或溶解的水不能通过离心分离从油中排出。与油相同密度和/或非常小的微米级大小的固体颗粒也不能通过离心分离排出。通常的做法是利用降低催化颗粒(铝+硅)数量的能力来判断HFO处理系统是否有效。
在炼油厂中,粉状催化剂将被添加到原油中以使其具有催化活性,在较低的压力和温度下,将长烃分子链分解成较轻的短链。这种催化颗粒非常坚硬,研磨性极强。它与细砂没有什么不同,能迅速增加分离筒、高压油泵、燃油阀、喷油器、活塞环等的磨损。
下面二图为模块化设计
在以下运行模式下操作分离器时,必须将销钉安装在向心泵室下部盖上:-01-、-36-、-01/36-、-96-。
在以下运行模式下操作分离器时,必须从下部向心泵室盖上拆下(如果有的话)销钉:-02-、-91-、-01/96-。
运行模式-91-(普通型)
为LO和DO, MDO
分油最大密度:0.991 kg/dm(密度= 15℃
两个向心泵
一个比重环用于水排放
没有水分传感器WM)
需要加注水封水
分离盘片无控制孔
下向心泵腔盖上没有螺杆销
水排放端有压力开关或变送器
净油出口有压力开关或变送器
定时器控制排渣时间
为了达到最高的效率,整个分离盘片表面需要分阶段提供油或水进行清洁。
油水分离界面的位置只取决于水和油的密度比(流体静力平衡)。我们可以假设水的密度是恒定的,如上图当油的密度发生变化时,油水界面会出现移动。通过调节,可平衡油水分界面的位置,比如调整水溢出的高度。
比重环原理:如上面二图所示,既然可以通过控制水箱的溢出高度控制油水界面,那么在分油机中,可以使用不同内径(内径越大,外部水封水溢出的就越多,油水界面会往外溢,有出水口跑油的风险)的比重环来控制一定的油水分界面