1 概述

隨著現(xiàn)代煉油技術(shù)的改進(jìn)，燃油的品質(zhì)發(fā)生了急劇變化，其運(yùn)動(dòng)粘度、密度、油渣含量、乳化程度等因素都大大提高，這對(duì)燃油凈化系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備——碟式分離機(jī)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求更高，并且由于燃油品質(zhì)的下降，尤其是含硫量的增加，柴油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不同程度地影響了滑油的清潔度。為滿足現(xiàn)代燃油的要求，離心機(jī)制造廠家都在該領(lǐng)域進(jìn)行了不同程度的探索。

2 碟式分離機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)

2.1 工作原理

互不相溶的液-液或液-液-固在強(qiáng)大的離心力場(chǎng)中，根據(jù)其密度的差異進(jìn)行離心分離。分離出的物料通過(guò)一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)分別導(dǎo)出機(jī)身外。

2.2 結(jié)構(gòu)

碟式分離機(jī)主要由電機(jī)、水平軸、垂直軸、配水裝置、轉(zhuǎn)鼓、進(jìn)出裝置、測(cè)連裝置、剎車裝置等部件組成。其中轉(zhuǎn)鼓是該機(jī)的核心，物料的分離即在該區(qū)域完成。

根據(jù)轉(zhuǎn)鼓的排渣方式分為人工排渣和環(huán)閥排渣，其中環(huán)閥排渣又分為部分排渣和全部排渣。

部排：離心機(jī)在排渣過(guò)程中把轉(zhuǎn)鼓中的部分積渣和水排出機(jī)外。其特點(diǎn)是：排渣過(guò)程中不停止進(jìn)料、不損失物料，適用于含渣量較高（其含渣質(zhì)量比在0.1%～2%之間），排渣頻繁的場(chǎng)合。

全排：離心機(jī)在排渣過(guò)程中把轉(zhuǎn)鼓中所有物料包括油、水、渣全部排出機(jī)外。其特點(diǎn)是排渣過(guò)程中停止進(jìn)料，并且損失一部分油料，適用于含渣量較低（其含渣質(zhì)量百分比小于0.1%），排渣次數(shù)較少的場(chǎng)合。

3 燃油離心機(jī)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 燃油離心機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

處理密度：991kg/m3/15℃

處理運(yùn)動(dòng)粘度：380cst/50℃

排渣方式：部排

凈油輸出方式：向心泵

凈油輸出壓力：＜0.4MPa

分離性能（經(jīng)一級(jí)分離）分水效率≥70%，分雜效率≥65%

在燃油離心機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，原先的機(jī)帶齒輪泵改成了獨(dú)立供油泵，分離后的物料出口方式由敞開(kāi)式改為由向心泵壓力輸出；轉(zhuǎn)鼓部件的液壓設(shè)計(jì)計(jì)算全部按密度991kg/m3/15℃進(jìn)行；油水界面移至碟片大端外側(cè)，以取得較佳分離效果。

通過(guò)以上改進(jìn)，離心機(jī)在燃油凈化處理上取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，經(jīng)工廠517cst/50℃重油試驗(yàn)以及用戶長(zhǎng)期使用，均達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。

3.2 燃油離心機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為滿足無(wú)人機(jī)艙操作要求，提高機(jī)器運(yùn)行可靠性，對(duì)燃油離心機(jī)及整個(gè)燃油凈化系統(tǒng)進(jìn)行了程序控制。離心機(jī)的操作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，并在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置了溫度恒定系統(tǒng)、高低溫、高低壓、不排渣報(bào)警等功能。

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

（1）為避免水在油中乳化，平穩(wěn)和順利輸送是很重要的，為此在分離前必須避免節(jié)流。但在以前的設(shè)計(jì)中，輸油泵往往是離心機(jī)機(jī)帶的，其流量控制是靠吸入口前的節(jié)流閥來(lái)進(jìn)行的。這樣極易引起水在油中乳化和粒子細(xì)化，影響分離效果，這樣的設(shè)計(jì)已不再被推薦，機(jī)帶齒輪泵已被取消，取而代之是獨(dú)立正排量螺桿泵或齒輪泵，并且增加流量恒定裝置使得多余流量回流到沉淀柜。這樣泵始終在它的較佳流率狀態(tài)下運(yùn)行，泵的增壓室始終充滿著燃油，吸入端不存在節(jié)流現(xiàn)象。

（2）分離溫度控制。溫度直接影響到燃油的運(yùn)動(dòng)粘度、密度，從而影響到分離界面。燃油較佳的分離溫度應(yīng)為98℃。此時(shí)，油和水之間存在較大的密度差。為保持恒定的分離溫度，需選用精度為±2℃的溫度控制器。

4 滑油離心機(jī)的設(shè)計(jì)

4.1 滑油離心機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

排渣方式：全排

凈油輸出方式：向心泵

凈油輸出壓力：≤0.4MPa

分離性能（經(jīng)一級(jí)分離）分水效率≥85%，分雜效率≥70%

滑油消耗：≤1.2L/h

滑油離心機(jī)的設(shè)計(jì)和燃油離心機(jī)基本相同，主要不同點(diǎn)在于排渣方式的不同，滑油離心機(jī)的排渣方式采用了全排結(jié)構(gòu)。

4.2 滑油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

滑油的處理較燃油來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單些，基本引用燃油的凈化系統(tǒng)，只不過(guò)是一些工藝參數(shù)的調(diào)整以及離心機(jī)的程序運(yùn)作稍有不同而已，在此不再敘述。

5 燃油、滑油離心機(jī)的選型

燃油、滑油離心機(jī)的選型主要集中在排渣方式上。由于燃油含雜量高，排渣頻繁，故選用部排系列的離心機(jī)，而滑油的雜質(zhì)含量較低，排渣次數(shù)較少，故選用全排系列離心機(jī)。

如果在選型上兩者顛倒，將會(huì)產(chǎn)生什么樣的效果呢？首先如果選用全排離心機(jī)用于燃油凈化系統(tǒng)中，分離性能應(yīng)不受影響，由于含渣量的限制，排渣頻繁，損失較大，且分離效率不高。如果部排離心機(jī)用于滑油凈化系統(tǒng)中，從表面上看似乎更加合理，因?yàn)椴颗烹x心機(jī)用于含渣量小的滑油中分離更加輕松?？墒遣荒芎鲆曇粋€(gè)問(wèn)題，那就是滑油的乳化，由于滑油凈化系統(tǒng)的循環(huán)油柜較大，在操作產(chǎn)生失誤時(shí)或機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，加入的趕油水容易混入凈油中，進(jìn)入循環(huán)油柜，引起全柜油乳化。而全排離心機(jī)在上述問(wèn)題產(chǎn)生時(shí)，加入的趕油水始終進(jìn)入不了凈油中。因此滑油選用全排離心機(jī)更加合適。

6 結(jié)語(yǔ)

燃油、滑油離心機(jī)及其自動(dòng)控制系統(tǒng)經(jīng)多套電站運(yùn)行，證明離心機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，分離效果良好。自動(dòng)控制系統(tǒng)靈敏、正確、可靠，完全滿足現(xiàn)代燃油、滑油凈化要求，保證柴油機(jī)安全可靠運(yùn)行。