上海遠(yuǎn)洋運(yùn)輸有限公司 趙貝爾

三菱SJ-G系列分油機(jī)的特點(diǎn)和管理

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介紹三菱SJ-G系列分油機(jī)的結(jié)構(gòu)、檢測(cè)與顯示、性能等特點(diǎn)及新型的HIDENS系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上對(duì)分油機(jī)的運(yùn)行和排出進(jìn)行詳細(xì)分析，提出日常管理的注意事項(xiàng)。

三菱；分油機(jī)；SJ-G系列；HIDENS系統(tǒng)；管理

一、概述

三菱SJ-G系列分油機(jī)是在SJ-F系列上發(fā)展起來(lái)的，結(jié)構(gòu)上更加緊湊、模塊化。為進(jìn)一步提高處理低質(zhì)燃油的可靠性，該系列分油機(jī)集成了新型的HIDENS系統(tǒng)。另外，特種分離板的使用改善了分離性能并使其小型化、輕量化，便于維護(hù)保養(yǎng)，在性能和運(yùn)行管理方面都帶來(lái)了許多益處和方便。

二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

分油機(jī)的構(gòu)造如圖1所示，動(dòng)力由電機(jī)經(jīng)摩擦離合器傳遞到橫軸，通過(guò)安裝在橫軸上的蝸輪蝸桿和縱軸上的小齒輪增速后，傳遞到縱軸上?？v軸由上、下軸承支撐，回轉(zhuǎn)體安裝在縱軸的頂部。吸入泵通過(guò)安全接頭連接到橫軸上，為分油機(jī)提供原液。另外，在回轉(zhuǎn)體的頂部安裝了離心泵，用于輸出輕液。為重液安裝了同樣的離心泵，用于將重液向外部輸出。

圖1 分油機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1.驅(qū)動(dòng)部件

（1）縱軸部

縱軸利用小齒輪使橫軸加速旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)頂部回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)。安裝在上部軸承部半徑方向上的6處上部彈簧和板簧以及下部軸承部的下部彈簧支撐著縱軸和回轉(zhuǎn)體，構(gòu)成了一個(gè)可穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的整體。

（2）橫軸部

如圖2所示，在電機(jī)和橫軸之間安裝了摩擦離合器。橫軸由安裝在大軸承盤、小軸承盤上的 2 只滾動(dòng)軸承支撐，其間安裝了螺旋齒輪。另外，大軸承盤和小軸承盤上各自安裝了油封，防止齒輪油的泄漏，橫軸通過(guò)安全接頭與齒輪泵直接連接。

圖2 分油機(jī)橫軸部結(jié)構(gòu)圖

（3）摩擦離合器

使用摩擦離合器進(jìn)行緩慢啟動(dòng)及加速，防止電機(jī)過(guò)載。在電機(jī)軸上安裝了帶摩擦離合器的摩擦輪轂，在橫軸上安裝了摩擦輪；啟動(dòng)后，電機(jī)瞬間達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，摩擦離合器的摩擦塊因離心力壓在摩擦輪的內(nèi)側(cè)，摩擦輪和摩擦塊一起滑動(dòng)，并向摩擦輪傳遞動(dòng)力。

2.回轉(zhuǎn)體

如圖3所示，回轉(zhuǎn)體是由回轉(zhuǎn)筒、回轉(zhuǎn)體蓋及回轉(zhuǎn)體螺母等主要部件構(gòu)成的容器。回轉(zhuǎn)體內(nèi)部安裝了由分離板、取水板構(gòu)成的分離室和將原液從回轉(zhuǎn)體入口均勻分配到分離室的導(dǎo)流筒。另外，還有通過(guò)水壓上下方向滑動(dòng)的主閥體，用來(lái)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中排出分離并堆積在回轉(zhuǎn)體內(nèi)壁的油泥。此外，在回轉(zhuǎn)筒的外圍安裝有控制主閥體滑動(dòng)的先導(dǎo)閥組件。從原液入口通過(guò)導(dǎo)流筒導(dǎo)入到分離室的原液，在通過(guò)分離板的間隙時(shí)，分離出固體成分和水分，分離后的凈化油通過(guò)回轉(zhuǎn)體上部的離心泵向外部連續(xù)輸出。分離出來(lái)的水通過(guò)重液離心泵向外部連續(xù)輸出。

圖3 分油機(jī)回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)圖

（1）給水裝置

為了向各水壓室供給用于控制回轉(zhuǎn)體油泥排出的工作水，在回轉(zhuǎn)體下部安裝了給水裝置。開閥工作水從圖4的A部供給到開閥水壓室，閉閥工作水從B部供給到閉閥水壓室。分油運(yùn)行過(guò)程中，按一定的時(shí)間間隔供給閉閥工作水，因閉閥水壓室的工作水與回轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，其離心力產(chǎn)生的壓力和閉閥工作水的壓力保持均衡，使水面穩(wěn)定在某一位置。

（2）離心泵

為了把輕液及重液各自排出到機(jī)器外部，在回轉(zhuǎn)體頂部安裝了輕液和重液離心泵。離心泵在具有一定厚度的葉輪圓板上設(shè)置有旋渦狀的溝槽，葉輪浸在與回轉(zhuǎn)體一同旋轉(zhuǎn)的液體中，液體因自身的旋轉(zhuǎn)力沿著溝槽被吐出。

三、檢測(cè)與顯示特點(diǎn)

1.檢測(cè)器

（1）泄漏檢測(cè)功能（LM）

泄漏檢測(cè)器是檢測(cè)分油機(jī)回轉(zhuǎn)體的油泥出口或者重液出口的處理油在運(yùn)行中是否泄漏的裝置。原理是：在分油機(jī)的凈油出口側(cè)施加一定的背壓，并用傳感器連續(xù)監(jiān)測(cè)這個(gè)壓力，如果泄漏發(fā)生，這個(gè)壓力將會(huì)降至設(shè)定的報(bào)警值，泄漏檢測(cè)器會(huì)立即拔出報(bào)警。

（2）排出檢測(cè)功能（DD）

排出檢測(cè)器是連續(xù)監(jiān)測(cè)橫軸的轉(zhuǎn)速，利用排渣時(shí)的轉(zhuǎn)速變化信息來(lái)判斷排渣是否正常的裝置。排出檢測(cè)功能檢測(cè)油泥的排出，在不正常排出時(shí)通過(guò)綜合檢測(cè)器向自動(dòng)控制盤輸出報(bào)警信號(hào)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)傳感器比較油泥排出時(shí)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)出轉(zhuǎn)速降低，通過(guò)判斷電路對(duì)油泥的排出進(jìn)行確認(rèn)。排出檢測(cè)器除了能輸出上述的報(bào)警信號(hào)外，還具有在部分排出量調(diào)整時(shí)顯示油泥排出量是否正確的功能。

（3）水分檢測(cè)功能（WD）

過(guò)去的水分檢測(cè)器都是利用油和水的靜電容量的不同來(lái)進(jìn)行油中水分的檢測(cè)。而SJ-G系列是將壓力傳感器檢測(cè)回轉(zhuǎn)體內(nèi)的水分量的方式作為標(biāo)準(zhǔn)方式。即，把回轉(zhuǎn)體內(nèi)的凈油的一小部分經(jīng)重液通道分流，設(shè)置經(jīng)重液離心泵返回原液側(cè)的回流通道，并在這個(gè)通道上設(shè)置背壓閥和壓力傳感器，連續(xù)監(jiān)測(cè)這個(gè)壓力，并輸出回轉(zhuǎn)體內(nèi)水量的積存信息。

（4）振動(dòng)檢測(cè)功能（VM）

過(guò)去的振動(dòng)檢測(cè)器是以被測(cè)體的全振動(dòng)值來(lái)評(píng)價(jià)振動(dòng)的大小。SJ-G系列是用濾頻器將與回轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率同步的振動(dòng)值抽出來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。這樣就可以高精度地測(cè)到被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)，而不被其他設(shè)備發(fā)出的振動(dòng)所影響。

2.多功能檢測(cè)顯示器

圖5 多功能檢測(cè)顯示器示意圖

多功能檢測(cè)顯示器是兼?zhèn)鋽?shù)字顯示功能和檢測(cè)功能的綜合型檢測(cè)器，如圖5所示。多功能檢測(cè)顯示器內(nèi)設(shè)置了2個(gè)4位數(shù)的7段顯示器，顯示流量、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等各傳感器的信息及錯(cuò)誤信息。另外，各設(shè)定項(xiàng)目可以用4個(gè)功能設(shè)定開關(guān)（SW1～4）進(jìn)行變更，變更項(xiàng)目可以保存在多功能顯示器的存儲(chǔ)器里。

四、系統(tǒng)與性能特點(diǎn)

1.特種分離板的使用

三菱SJ-G系列為了獲得更高分離性能，對(duì)回轉(zhuǎn)體內(nèi)部，特別是直接影響分離效果的分離板進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要是利用被除去粒子在分離板之間的慣性，最有效地捕捉這些粒子并能極力避開流體阻力，順利地將捕捉到的粒子送到油泥區(qū)：（1）用長(zhǎng)條形間隙片把分離板之間的間隙隔成獨(dú)立分離室；（2）將分離板的配液孔位置進(jìn)行非對(duì)稱配置以形成高效率分離區(qū)。這樣可大大提高對(duì)劣質(zhì)燃料油中FCC催化劑等微粒子的分離效果。

2.新型的HIDENS系統(tǒng)

HIDENS系統(tǒng)過(guò)去一直被用來(lái)處理比重高于0.991（最大值為1.01）的高比重燃油。新型HIDENS系統(tǒng)不僅不用更換比重環(huán)，而且使用操作性能更高，對(duì)溫度、流量等因素引起的分離界面的變化方面具有更高的安全性。

這個(gè)系統(tǒng)不是進(jìn)行清凈（液-液-固三相）分離運(yùn)行，而是采用清沉（液-固兩相）分離方式，因此需要隨時(shí)監(jiān)視分離油中的水分值。監(jiān)視分離油中的水分需要水分檢測(cè)器，SG-J系列使用的不是原來(lái)的靜電容量式水分檢測(cè)器，而是使用壓力傳感器檢測(cè)回轉(zhuǎn)體內(nèi)的水分量，稱為新型HIDENS系統(tǒng)的水分檢測(cè)系統(tǒng)。

利用水分檢測(cè)器的清沉分離運(yùn)行，重液通道即重液離心泵通常并沒(méi)有被有效利用，因此讓回轉(zhuǎn)體內(nèi)的凈油的一小部分經(jīng)重液通道再返回原液進(jìn)口，并在這個(gè)分流通道上設(shè)置背壓閥和壓力傳感器。

當(dāng)回轉(zhuǎn)體內(nèi)沒(méi)有分離水積留時(shí)，這個(gè)通道有凈油分流通過(guò)，即產(chǎn)生壓力。當(dāng)水分被分離并積留到蓋住取水板時(shí)，這個(gè)分流即被切斷，壓力會(huì)急降到零左右。捕捉這個(gè)壓力變化，發(fā)出報(bào)警信號(hào)就是SJ-G系列采用的新型水分檢測(cè)器的基本原理。如圖6所示，分離水在取水板外徑之外時(shí)，讓凈油的一小部分經(jīng)重液離心泵及循環(huán)管路循環(huán)，這時(shí)候調(diào)節(jié)背壓閥，將壓力設(shè)定為0.1 MPa。當(dāng)分離水到達(dá)取水板外徑時(shí)，分離水就成為封水，切斷凈油的循環(huán)，壓力表顯示為0 MPa。這個(gè)壓力變動(dòng)（0.1→0 MPa）由壓力傳感器檢測(cè)獲得，將回轉(zhuǎn)體內(nèi)的分離水排出。

圖6 HIDENS系統(tǒng)動(dòng)作示意圖

五、運(yùn)行及管理特點(diǎn)

1.凈化運(yùn)行

凈化運(yùn)行是指（油）-（水）-（油泥）的三相分離運(yùn)轉(zhuǎn)，是運(yùn)用最多的運(yùn)行方法。（1）可處理的油的比重上限在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中為0.991（15℃）；（2）為了能進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要將分離界面設(shè)定在一定的范圍內(nèi)；（3）在凈化運(yùn)轉(zhuǎn)中，在通油開始前為了使油液不會(huì)從重液出口側(cè)流出，需要進(jìn)行水封；（4）在凈化運(yùn)轉(zhuǎn)中，設(shè)有將分離水連續(xù)排出到機(jī)器外部的重液出口。

2.澄清運(yùn)行

澄清運(yùn)行是指（油）-（水+油泥）的兩相分離運(yùn)行。（1）對(duì)于比重不大于1.01（15℃）的燃油，HIDENS機(jī)都可進(jìn)行穩(wěn)定分油運(yùn)行；（2）HIDENS 機(jī)不需要根據(jù)待處理油的比重更換比重環(huán)，不需要進(jìn)行水封；（3）在澄清運(yùn)轉(zhuǎn)中，因沒(méi)有將分離水排出到機(jī)器外部的重液出口，因此不能連續(xù)排出分離水。GHIDENS系統(tǒng)是通過(guò)設(shè)置在循環(huán)管路上的壓力傳感器，檢測(cè)出回轉(zhuǎn)體內(nèi)積存的一定量分離水，從而通過(guò)閥排出分離水。該系統(tǒng)兼具澄清運(yùn)行的無(wú)異常流出等和凈化運(yùn)行水分離的優(yōu)點(diǎn)。

3.排出特點(diǎn)

SJ-G系列分油機(jī)通過(guò)作用于先導(dǎo)閥的離心力，使閥封墊部密封以及閉閥水壓室充滿工作水。該工作水的壓力將主閥體往上推，使主密封圈部密封，進(jìn)行分油運(yùn)行。在分油運(yùn)行中，閉閥工作水按一定時(shí)間間隔被供給到閉閥水壓室。因閉閥水壓室內(nèi)的工作水與回轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，離心力產(chǎn)生的壓力和供給的工作水壓力保持均衡，使水面穩(wěn)定在一定的位置。以一定時(shí)間將開閥工作水輸送到開閥水壓室，其中一部分會(huì)從放水噴嘴放掉，但供給的開閥工作水若超過(guò)其量則充滿開閥水壓室，該壓力導(dǎo)致先導(dǎo)閥向著軸心方向滑動(dòng)，將閥封墊部打開，使閉閥工作水流到回轉(zhuǎn)體外。放掉閉閥工作水后，即失去將主閥體往上推的力，主閥體因回轉(zhuǎn)體內(nèi)的液壓被往下壓。主密封圈處的密封打開，油泥在瞬間被排出回轉(zhuǎn)體外。油泥排出一結(jié)束，閉閥工作水即被送入閉閥水壓室，閉閥水壓室一充滿工作水，就將主閥體上推，使主密封圈部密封。這時(shí)，開閥工作水的供給已經(jīng)停止，閥封墊部已經(jīng)密封，排出結(jié)束。

六、管理與維護(hù)注意事項(xiàng)

（1）對(duì)多功能檢測(cè)顯示器檢測(cè)功能進(jìn)行檢查，確認(rèn)警報(bào)輸出正常及警報(bào)處理。

（2）對(duì)分油機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，主要包括通油量、通油溫度相對(duì)于設(shè)定值有無(wú)變化，輕液出口側(cè)壓力是否與泄漏檢測(cè)器的設(shè)定壓力基本一致，機(jī)架振動(dòng)情況，軸承和齒輪泵等有無(wú)異常運(yùn)轉(zhuǎn)聲響，電機(jī)電流是否超過(guò)額定電流，齒輪油損耗情況及是否乳化，各接頭是否漏油，檢測(cè)器的警報(bào)情況等。

（3）對(duì)主要零部件進(jìn)行維護(hù)，包括注意回轉(zhuǎn)體的裂紋與腐蝕情況，分離板的龜裂與腐蝕，回轉(zhuǎn)筒體與縱軸、回轉(zhuǎn)體接觸狀態(tài)，主閥體密封面是否有傷痕等。

了解分油機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能及運(yùn)行特點(diǎn)，注意對(duì)其進(jìn)行日常保養(yǎng)和檢修，可確保分油機(jī)處于良好的工作狀態(tài)，還可以節(jié)約因維護(hù)不到位造成損壞而需要的備件費(fèi)用，降低柴油機(jī)的耗油率，確保船舶正常航行。

[1]李之義,胡國(guó)梁,胡甫才.船舶輔機(jī)機(jī)械[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]楊木春.ALFA LAVAL S系列分油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和管理[J].航海技術(shù),2008(S1):51-53.

Characteristic and management for MITSUBISHI SJ-G oil purifier