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船用混油机在船舶中的应用

时间:2015-03-31 10:08来源:未知 作者:admin 点击:
本文介绍了混油机的组成及使用特点,可对任何低质燃油进行处理。流量控制范围广,能得到各种混合比率的燃油,提高了柴油机使用燃油的经济性。在船舶上得到广泛的应用。

   引言 
  随着油价的不断上涨,使得燃油占航运企业运输总成本的比例越来越高。水运企业运输船舶燃油成本已占运输总成本的50%~60%。节约燃料费用已成为航运企业降低成本、提高经济效益的重要手段,越来越多的船舶使用价格更低的劣质燃料油。但劣质燃油粘度高,流动性极差,不能直接供给柴油机使用,可通过与重质柴油进行合理混合、处理,得到不同种类的混合油,满足柴油机的正常使用。 
  1.混油机单元的特性: 
  1)燃油流量的稳定性:根据劣质重油与柴油的混合比值,通过与泵相连接的流量调整阀,配以流量计精准计量,可获稳定的燃油流量。2)混合油的均匀性:两种燃油经过特殊构造的混油器进行充分混合,混合后的油品粘度均匀。3)混合油的稳定性:因均质作用,重油淤渣得以剥离、破碎,少量水分充分乳化,可生产乳化燃料油,混合油密度均匀。4)混合比例范围广:劣质重油与柴油的混合比值可以从90:10到10:90,可得到各种牌号的混合油品,克服了船上使用重油单一牌号的困扰,尤其是锅炉因条件情况产生蒸汽不足而造成加热能力不够时,可随时调整混油比例,降低燃油的粘度。 
  2.混油机单元的组成: 
  混油机单元是由重油供应管系(包括重油输送泵、流量调整阀、滤器、重油流量计),柴油供应管系(包括柴油输送泵、流量调整阀、滤器、轻油流量计),一次压力调整阀、混油器、空气分离器、阀件等组成(见图一)。 
  输送重油及柴油的齿轮泵(或螺杆泵)都带有流量调整阀,可调整到任意流量,容积式流量计带有瞬时和累积显示,通过流量计可进行精准确认流量,流量调整阀带有自锁装置,确保泵送燃油流量在运行过程中的稳定。因此很容易进行混合比率的设定和变更。流量计和混油器之间因为装有一次压力调整阀,可通过调整弹簧的预紧压力给管路燃油起背压作用,所以各泵总是保持一定的吐出压力,防止了流量的压力波动。 
  混油器可以采用动态和静态两种,视混合燃油流量而定,动态混油器采用特殊设计的转子和定子在电机的高速驱动下,通过DS叶轮和HT叶轮的高速旋转,产生的高线速度和高频机械效应带来强劲动能,使混合油在定子、转子的高速相对运动中,受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、高速撞击撕裂和湍流等综合作用而分裂、破碎、分散,并在短时间内让物料承受几十万次的这种剪切作用,不仅使机械颗粒迅速从以其为结晶核心的淤渣团中剥离出来,而且使软性淤渣在瞬间充分均匀地分散、乳化、均质、溶解,并在密闭的腔体里形成上下左右立体紊流,经过高频的循环往复,最终得到稳定的高品质油品。 
  空气分离器既能排出混合油中所产生的油气,避免油气进入后续燃油管道而造成对柴油机气缸的气蚀和气爆,又能作为混合油的储存油柜。空气分离器本体上装有上、下限位浮球开关,用于控制重油泵和柴油泵的起停,当混合油达到上位时,自动切断泵的运行,当混合油处于低位时,立刻启动泵运行。 
  控制屏:安装有电源指示灯,泵运行指示灯,泵过载报警指示灯,手动-自动切换开关及运转停止按钮。 
  3.运转及混合比率的调整方法: 
  初次启动时或装置点检调整后的再启动时,在启动后通过各油泵出口阀及混油器的放气阀完全排掉管路中的空气。 
  1)打开各油泵的进口阀 
  2)把控制屏的电源打开,运转指示灯亮, 
  3)把切换开关切换至手动, 
  4)按启动按钮,起动各油泵及混油器,运转指示灯亮, 
  5)规定基准油侧泵的吐出量进行设定,一边通过流量计确认流量,一边通过安装在泵法兰上的流量调整阀将流量调整到规定值。 
  6)根据表一的比率流量关系表,把调整油泵的吐出量设定为与比率相对应的流量,一边通过流量计确认流量,一边通过安装在泵法兰上的流量调整阀将流量调整到规定值。通过以上操作,调整完混合比率后,进入正常运转。 
  4.控制方法: 
  通过安装在空气分离器上的起停用浮子开关及报警用浮子开关进行控制和保护。通过混油器完全混合的油,直接供发动机使用,多余的混合油储存在空气分离器中,空气分离器的液面上升到一定高度后,通过浮子开关停下混油装置,液面下降后,浮子开关工作,混油装置自动开始运转。 
  通过这种方式,管路中的混合油只滞留很短的时间,又因为混油器的不断搅拌产生能量,所以不用担心会产生大量淤渣。因为通过混油器进行了完全的混合,所以混合油也可长期储存。 
  5燃油“粘度--混合比例--温度”图线的应用 
  表一是将“粘度-混合比例”和“粘度-温度”图线集中在一个图线表上。 
  纵坐标是粘度坐标,左侧为雷氏粘度,右侧为运动粘度,横坐标表示燃油混合比例及混合油在一定粘度下的加热温度。利用表一可以查出渣油与重柴油在不同比例下的粘度,根据燃油在柴油机进口处的粘度要求,查出所需要的加热温度。 
  两种混合油后的粘度求法。例如:用渣油、重质柴油两种油为原料,渣油运动粘度为180cst/50℃,比例占38%,重质柴油动粘度为50cst/50℃,比例占62%,混合后的粘度为:
  从表一中运动粘度的纵线上的180一点向右引一平行线,与由图上端调和率的横线上的重质油100处引下的一条垂线相交于一点A.同样,在运动粘度50一点向右引一平行线,与由图上端调和率的横线上的轻质油100处引下的一条垂线相交于一点B.连AB成一直线,再由给定的调和率向下引一直线,与AB线交于C点,由C点向左引一直线,即可求出调合油的粘度,在50℃时为75cst. 
  6结语 
  混油机结构紧凑,占用空间小,可以节省船舶机舱的空间。能将更劣质的渣油与柴油混合配比,得到各种牌号的燃油,既可储存、销售,也可直接提供柴油机使用,有效降低使用燃油成本。现有国内外几百条船的实际应用,效果明显。 
  参考文献: 
  《机械设计手册》下册第二版化学工业出版社

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