滑油分油机工作水系统改良与实现

滑油分油机工作水系统改良与实现

王磊

中国卫星海上测控部江苏江阴214431

摘要：船用离心式分油机是净化燃油和滑油中水分和杂质必不可少的关键设备。本文作者探讨了滑油分油机工作水系统改良与实现。

关键词：船用离心式分油机；水系统；改良；实现

1引言

船用离心式分油机是净化燃油和滑油中水分和杂质必不可少的关键设备。现代船舶为了减低运营成本，广泛使用劣质油品。因此，分油机成了舱内辅机中使用、保养较为频繁的机械。船舶所用的油质必须经过净化处理，去除其中的水分和杂质。净化质量的好坏对柴油机工作的可靠性和使用寿命影响极大。常见净化油的办法有过滤、沉淀和离心分离。过滤只能去除油中积攒的颗粒杂质，而沉淀使油、水和杂质分离较慢，且因船舶摇晃致使效果变差；离心分离能克服上述两者的缺点，故离心式分油机（又称分油机或油分离机）在船舶中得到广泛应用。

2系统改造背景

2.1现工作水系统状态

某船在首次安装使用阿法拉伐Stype型分油机时，在设备安装调试过程中由于疏忽对工作水水质的选用，没能够达到厂家所规定的水质要求，造成分油机在工作过程中频发出现水分高报警(A80)，供水系统是由船用洗涤水舱直供的工作水，由于管路设计和管路的工作状况，可能影响工作水压力变化，水压的变化也会导致分油机跑油报警(A57)。由于分油机的操作水具有许多不同的功能，例如：操作排渣机构，润滑和冷却机械密封等等。差的水质会引起分油机的腐蚀，并会导致操作故障。因此，必须对水进行处理使之达到要求。

2.2分油机的水质要求

水在分油机中地位相当重要，离开水分油机根本无法正常工作，从封闭排渣口、建立水封水、进置换水，到打开排渣口都需要水，而且水量还要适合，多了少了都会影响分油机的工作。分油机对工作水的要求相当高，差的水质会引起分油机的腐蚀，并导致操作故障。经过一段时间的运行检查保养时，拆卸分离筒时发现分离片上出现若干大小不等的结垢现象，分离片结垢会影响其分离效果。下述要求为操作水的基本要求：

A、水需清洁，固体容积含量应小于0.001%，并且不允许在分油机内产生堆积。

B、最大颗粒尺寸小于50微米。

C、总硬度＜180mgCaCO3/l，相当于10°dH或12.5°E。高硬度的水时间一长机会在操作机构中形成水垢。水垢沉淀的速率随水温的升高以及排查间隔的延长而增加。水的硬度越高结垢越严重。

D、氯化物含量＜100ppmNaCl(相当于60mgCl/l)。氯离子会引起包括立轴在内的与水接触的分油机部件表面腐蚀。随着分离温度的增加，PH值的降低以及氯离子浓度的升高，腐蚀就会加剧。建议氯离子浓度不超过60mg/l。

E、PH值＞6，酸值的升高（PH值降低），会增加腐蚀的危险。而且水温和氯离子浓度越高，腐蚀的危险就越大。

2.3滑油分油机工作原理

滑油分油机的工作原理如下：原动机（电机）通过传动装置带动大齿轮旋转，经小齿轮将原动机的水平旋转转换为立轴上端分离筒的高速回转运动，分离筒内安装一组分离盘片。由于污油内物质（油、水、渣）密度不同，在高速旋转产生的离心力作用下在盘片中分离，外部是比重大的渣，中部是水，内部是比重较小的油。由于分油机是一个连续的过程，污油从中心进入，分离后物质通过对应的不同排出口不断排出。分离后的净油和污水两种液体之间出现的分层称为油水分界面（如图所示①）。这个油水分界面的位置十分重要，它直接影响滑油的分油质量，若油水分界面偏外，会造成滑油从出水口排出。若油水分界面偏内，会造成分离盘阻塞，水滴和细小杂质会从净油口排出，影响分油效果。由于滑油中几乎不含水，所以通常在分离筒密封后，分油进油前，往分油机中通入一定量的淡水，即水封水。水封水在离心力的作用下首先占据分离筒的外围空间，在油水分离界面附近预先形成一道屏障，阻止滑油在离心力的作用进入外部空间。

3系统改造方案

3.1供水方式的选择

分油机原来使用的工作水使油洗涤水系统直接提供的，洗涤水系统的水除了船舶出航时自带的自来水以外，就是板式造水机和海水反渗透造水机造出的淡水。蒸发式造水机产出的的水为含盐量低于15mg/l的蒸馏水，而海水反渗透式造水机产出的水为含盐量60mg/l的高含盐量淡水，两种造水机造出来的水全都进入了洗涤水舱，供全船使用。

为了解决分油机等设备对工作水水质的要求，对原工作水供水方式进行了改造，在板式蒸馏造水机出上加装分油机纯水柜，使造出来的低盐度、低硬度蒸馏水不与其他水相混合，单独向分油机进行供水。

3.2具体改造项目

由于板式造水机利用主机缸套高温水，蒸馏出来的水质符合分油机工作水的基本要求。为有效检测造水机所造淡水的水质情况，在板式造水机的出口加装水质检测装置，如果板式造水机生成的淡水超过了检测器的要求范围，溢流阀和报警器就会打开，自动把生成的不合格水排放至舷外。改装分油机纯水柜，用两台外设增压泵，将纯水打至压力水柜，最后供各个分油机使用。如图所示：

3.3试验验证

经过系统的改造，对改造后系统纯水柜的水质进行化验。板式造水机用高温蒸馏水造出来的水能够达到阿法拉伐厂家所要求工作水的水质标准。为得到更加稳定验证数据，我们将改造后的系统连接至一台滑油分油机，另一台仍用之前洗涤水舱的淡水作为工作水。经过长时间的运行发现，用洗涤水舱的分油机在运行48小时后出现水分高报警，而选用纯水柜作为工作水的分油机未出现水分高报警。两台机运行72小时后，对分离筒进行解体化验，检测数据如下所示：

4结束语

离心式分油机是船舶上必不可少的辅助设备，长期处于工作状态且条件复杂，难免发生故障，如不能及时排出将影响船舶的安全航行，在分油机的日常管理中，要特别注意水的管理，良好的水质是分油机正常工作的必须条件，此次改造大大改善了分油机工作水质量，为船舶正常航行提供了有力基础。