畢業(yè)論文-“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器介紹及故障分析

-14-“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器介紹及故障分析1前言燃油系統(tǒng)是柴油機(jī)重要的動(dòng)力系統(tǒng)之一，它為柴油機(jī)的運(yùn)行提供符合要求的燃油，可以說(shuō)是柴油機(jī)的動(dòng)力之源。一個(gè)完整的船用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)中的燃油供給單元，通常是指經(jīng)過(guò)凈化后符合要求的燃油存放在日用油柜中，再由燃油供給泵，經(jīng)過(guò)自清濾器，混油桶，增壓泵，加熱器，粘度計(jì)等一系列設(shè)備后，提供給主柴油機(jī)、輔柴油機(jī)等使用的所需管路與設(shè)備。在供油單元中，有一個(gè)關(guān)鍵的過(guò)濾設(shè)備，就是自清濾器，它是確保滿足要求的燃油供應(yīng)給主機(jī)的最后一道屏障，它能過(guò)濾出在燃油凈化單元漏掉的固體雜質(zhì)，確保燃油噴射系統(tǒng)各偶件不受到過(guò)度的磨損，從而可以保證主機(jī)的正常運(yùn)行?！坝H”輪主機(jī)供油單元的自清濾器是德國(guó)BOLL&KIRCH公司生產(chǎn)的6.62.1型自動(dòng)反沖洗濾器，它是世界先進(jìn)的過(guò)濾裝置，能有效地完成過(guò)濾工作，并且能夠通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定時(shí)反沖洗，確保裝置過(guò)濾的效率。但是盡管能夠自動(dòng)反沖洗，仍然會(huì)有少量雜質(zhì)殘留在濾網(wǎng)上，這樣就會(huì)逐漸使自動(dòng)清洗過(guò)程失效，尤其是使用雜質(zhì)過(guò)多的劣質(zhì)燃油時(shí)，清洗過(guò)程失效更快?！坝H”輪主機(jī)供油單元自清濾器濾芯經(jīng)常容易出現(xiàn)故障，需要拆檢換備件，這不利于主機(jī)的正常運(yùn)行，也加重了輪機(jī)員的工作負(fù)擔(dān)。本文就是希望通過(guò)分析故障現(xiàn)象，來(lái)探討出更合理的管理辦法，提高自清濾器的工作效率，減少故障頻率。2“育鯤”輪主機(jī)供油單元“育鯤”輪主機(jī)燃用180號(hào)重質(zhì)燃油和0號(hào)輕柴油，為保證合適的進(jìn)機(jī)粘度、溫度和壓力，采用了壓力式的燃油供給單元。本輪主機(jī)采用的燃油供給單元為德國(guó)WESTFALIA公司的VBU型整體式燃油單元，該套系統(tǒng)由SIMATICD20PLC進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的循環(huán)監(jiān)測(cè)和全自動(dòng)控制。“育鯤”輪主機(jī)燃油供給單元的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)是通過(guò)以SIMATICD20PLC為核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。該控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)供油單元的全自動(dòng)控制。該系統(tǒng)能夠?qū)膳_(tái)燃油供給泵，兩臺(tái)燃油增壓泵，自動(dòng)反沖洗濾器，粘度控制系統(tǒng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥，以及混油桶自動(dòng)排氣閥進(jìn)行控制，能夠輸出燃油溫度高、低，燃油粘度高、低，供給泵備用泵啟動(dòng)、增壓泵備用泵啟動(dòng)等報(bào)警。SIMATICD20PLC接收來(lái)自7829vm粘度測(cè)量變送單元的粘度模擬量信號(hào)，在PLC程序內(nèi)部比較計(jì)算后，輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)兩個(gè)繼電器控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的電動(dòng)馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)霧化加熱器的加熱蒸汽流量，維持燃油的粘度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。當(dāng)自動(dòng)反沖洗濾器的進(jìn)出口壓差達(dá)到一定值時(shí)，壓差發(fā)訊器會(huì)送出開(kāi)關(guān)量信號(hào)到PLC的開(kāi)關(guān)量輸入模塊，PLC接收信號(hào)后，按程序控制自清濾器的反沖洗電磁閥和濾腔泄放閥的通斷電，控制反沖洗過(guò)程，同時(shí)輸出報(bào)警信息。在控制系統(tǒng)方面，以SIMATICD20PLC為核心的主機(jī)供油單元控制系統(tǒng)，集成了傳統(tǒng)的粘度控制器和自動(dòng)反沖洗濾器的控制箱的功能。通過(guò)人機(jī)交互界面可以查看系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息，進(jìn)行各類參數(shù)的設(shè)定以及對(duì)設(shè)備直接操作?？刂葡浜蚐IMATICD20PLC控制面板如圖-1和圖-2所示。圖-1主機(jī)供油單元的控制箱圖-2SIMATICD20PLC控制面板2.1供油單元的構(gòu)成和作用“育鯤”輪主機(jī)的VBU型整體式燃油單元，其構(gòu)成有輕重油三通轉(zhuǎn)換閥、供給泵進(jìn)口粗濾器、燃油供給泵、燃油自清濾器、燃油流量計(jì)、混油桶、燃油增壓泵、加熱器、測(cè)粘計(jì)、緩沖器以及控制箱，如圖-3所示。本單元的主要功能是提供符合柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)要求并具有一定壓力和黏度的燃油。（1）輕重油三通轉(zhuǎn)換閥輕重油三通轉(zhuǎn)換閥的三個(gè)端口中的兩個(gè)端口分別與來(lái)自重油日用柜和輕油日用柜的管路連接，該閥的型號(hào)是NFD17-55JTP/1，手動(dòng)操作，以選擇何種燃油進(jìn)入供油單元，另外帶有位置開(kāi)關(guān)，提供電信號(hào)觸點(diǎn)向控制系統(tǒng)提供信號(hào)以指示閥位的狀態(tài)。（2）燃油供給泵燃油供給泵為立式螺桿泵，型號(hào)是KF32，排量是1.8m3/h，工作壓力是0.4MPa,功率是1.1Kw。配備兩臺(tái)，互為備用，控制系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)泵的出口壓力對(duì)兩臺(tái)泵進(jìn)行自動(dòng)控制。通常燃油進(jìn)泵前需要經(jīng)過(guò)粗濾器過(guò)濾，而且為防止排壓過(guò)高造成泵的損壞泵上裝有安全閥。在燃油供給泵的溢流回油管路上裝有溢流閥（壓力調(diào)節(jié)閥），該閥與供給泵的排量及主機(jī)耗油量匹配，使泵的排出壓力穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)。（3）燃油自清濾器“育鯤”輪主機(jī)供油單元的自清濾器是德國(guó)BOLL&KIRCH公司生產(chǎn)的6.62.1型自動(dòng)反沖洗濾器，過(guò)濾精度為40μm左右。反沖洗濾器的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)濾器達(dá)到一定條件時(shí)，就自動(dòng)用壓縮空氣反向沖刷濾網(wǎng)，把聚積在濾網(wǎng)上的雜質(zhì)吹除后排到污油柜中。反沖洗控制一般采用壓差和定時(shí)兩種方式。自動(dòng)反沖洗濾器在壓力式供油系統(tǒng)中的設(shè)置位置一般可分兩種，一種是置于高壓回路中粘度計(jì)之后，一種是置于低壓回路燃油供給泵之后。“育鯤”輪采用的布置方式是后一種，考慮到低壓級(jí)流量較小，溫度較低，這樣可以降低成本，但是也有缺點(diǎn)，主機(jī)燃油系統(tǒng)的回油中可能含有的磨損碎屑無(wú)法得到過(guò)濾。（4）燃油流量計(jì)流量計(jì)用來(lái)測(cè)量燃油的消耗量和瞬時(shí)耗油率，設(shè)置在供給泵和混油桶之間的管路上，這樣才能比較準(zhǔn)確的測(cè)量燃油耗量?！坝H”輪配備的是體積式流量計(jì)，型號(hào)是OMG20，具有瞬時(shí)流量計(jì)量和總耗油量累計(jì)功能，可以進(jìn)行本地表針或數(shù)字顯示、遠(yuǎn)程顯示，以及向控制系統(tǒng)傳送流量信號(hào)。（5）混油桶柴油機(jī)的回油在進(jìn)入混油桶后又供給到增壓泵的吸口，使由供給泵泵出的燃油在主機(jī)和混油桶間形成了一個(gè)封閉的循環(huán)，以滿足柴油機(jī)的不同工況的燃油供應(yīng)需求?；煊屯斑€能排除燃油在循環(huán)及泵送過(guò)程中析出的氣體，確保燃油平穩(wěn)和連續(xù)地供應(yīng)給柴油機(jī)。在輕、重油轉(zhuǎn)換期間，由于柴油和燃料油溫度懸殊，為適應(yīng)主機(jī)高壓油泵工作，必須要有一段混用過(guò)程，以逐步替換燃油品種，混油桶能使兩種油更充分混合，避免燃油黏度突變和油溫突變。混油桶容積是99L，它上面裝有安全閥，泄放閥，溫度壓力指示儀表或傳感器，以及液位控制器。（6）燃油增壓泵燃油增壓泵是高壓循環(huán)回路的壓力源，它將來(lái)自混油桶的0.4MPa左右的燃油加壓到1.0MPa左右，這樣的壓力足以防止燃油在霧化加熱器中加熱時(shí)產(chǎn)生汽化。增壓泵的排量通常是主機(jī)耗油量的3倍以上，以維持整個(gè)系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，多余的燃油通過(guò)柴油機(jī)的回油壓力調(diào)節(jié)閥回流至混油桶，與供給泵排出的來(lái)自日用柜的較低溫度燃油混合。增壓泵也為立式螺桿泵，型號(hào)是KF55，排量是3m3/h，工作壓力是1.0MPa,功率是1.5Kw。配備兩臺(tái)，互為備用，控制系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)出口壓力對(duì)兩臺(tái)泵進(jìn)行自動(dòng)控制。（7）燃油霧化加熱器為將高粘度的劣質(zhì)燃油的粘度降低到柴油機(jī)的燃用要求，必須對(duì)高粘度的劣質(zhì)燃油進(jìn)行預(yù)熱處理以降低粘度。燃油霧化加熱器型號(hào)是VestaMX15，為兩個(gè)立式加熱桶，采用飽和蒸汽加熱燃油，可以單獨(dú)或并聯(lián)使用。蒸汽加熱進(jìn)汽管安裝自動(dòng)控制閥，可以控制進(jìn)入加熱器的蒸汽量，從而自動(dòng)調(diào)整燃油加熱溫度。（8）粘度計(jì)粘度計(jì)型號(hào)是7829vm，它通過(guò)測(cè)量燃油進(jìn)機(jī)粘度，將測(cè)量值與設(shè)定值比較，通過(guò)調(diào)節(jié)控制裝置發(fā)出控制信號(hào)調(diào)節(jié)蒸汽調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，改變通到加熱器的蒸汽流量，從而調(diào)節(jié)燃油的加熱溫度實(shí)現(xiàn)燃油粘度的自動(dòng)控制。粘度信號(hào)從粘度傳感器獲得，然后送給粘度控制器來(lái)控制蒸汽調(diào)節(jié)閥，根據(jù)機(jī)型不同使燃油粘度維持在某一特定的范圍內(nèi)，通常為10~15cSt。粘度控制的自動(dòng)過(guò)程是比例積分微分作用原理。（9）緩沖器緩沖器是一個(gè)儲(chǔ)油桶，容積是19L，它的作用是通過(guò)容器內(nèi)部形成的氣墊來(lái)保持進(jìn)油壓力的穩(wěn)定。圖-3“育鯤”輪主機(jī)供油單元2.2供油單元的工作過(guò)程“育鯤”輪主機(jī)燃油供油單元系統(tǒng)圖如圖附錄1所示。輕油日用柜和重油日用柜通過(guò)油管和輕重油三通轉(zhuǎn)換閥連到供給泵進(jìn)口粗濾器。粗濾器為雙聯(lián)濾器，一般單個(gè)工作，互為備用，濾器自帶壓差計(jì)。當(dāng)壓差計(jì)表盤翻紅時(shí)，表示濾器臟堵，需要轉(zhuǎn)換，清洗臟堵的濾器。燃油經(jīng)粗濾器后被燃油供給泵吸入加壓。供給泵裝有溢流閥可控制泵的最高輸出壓力，出口處裝有壓力傳感器、壓力表用以檢查油泵的工作情況，當(dāng)油壓低于設(shè)定值，控制系統(tǒng)立即檢測(cè)到該信號(hào)，輸出報(bào)警，如果是在自動(dòng)狀態(tài)下則啟動(dòng)備用泵。供給泵工作壓力為0.4MPa。經(jīng)燃油供給泵加壓的燃油進(jìn)入燃油自清濾器。自清濾器能夠定期或臟堵時(shí)，用壓縮空氣自動(dòng)反沖洗濾器本身，一般情況下無(wú)需人工拆洗。當(dāng)自清濾器功能失靈時(shí)，可以轉(zhuǎn)換到其自帶的旁通濾器。自清濾器也帶有壓差計(jì)。從燃油自清濾器出來(lái)的燃油進(jìn)入流量計(jì)。流量計(jì)前后裝有截止閥和旁通閥，出現(xiàn)故障時(shí)燃油可以旁通。流量計(jì)可以較為準(zhǔn)確地主機(jī)燃用燃油數(shù)量。燃油經(jīng)過(guò)流量計(jì)后進(jìn)入混油桶。從混油桶出來(lái)的燃油在經(jīng)過(guò)燃油增壓泵加壓、燃油霧化加熱器加熱后進(jìn)入主機(jī)，部分燃油從主機(jī)返回混油桶打循環(huán)?；煊屯绊敳繋в谐龤忾y，可以放出燃油中混入的空氣。它還有一個(gè)極為重要的作用，就是在主機(jī)進(jìn)行輕重油轉(zhuǎn)換時(shí)，兩種油在混油桶中混合，可以避免燃油黏度突變和油溫突變。燃油增壓泵將燃油進(jìn)一步加壓到1MPa，打入燃油霧化加熱器。加壓后的燃油，進(jìn)入加熱器后可以加熱到較高的溫度而不會(huì)汽化，同時(shí)滿足主機(jī)高壓油泵的進(jìn)油壓力要求。在燃油霧化加熱器中加熱燃油，降低其黏度。燃油進(jìn)入主機(jī)前，需加熱使其黏度降為10~15cSt，才能滿足主機(jī)噴油器良好霧化的要求。本輪主機(jī)燃用180號(hào)重油，通常要加熱到120℃左右。燃油加熱后進(jìn)入黏度測(cè)量單元及其并聯(lián)管路。此裝置測(cè)量燃油進(jìn)機(jī)黏度，將黏度信號(hào)送入供油單元的控制箱，控制箱依程序自動(dòng)控制加熱器蒸汽加熱閥開(kāi)度，增加或降低燃油溫度，從而把燃油進(jìn)機(jī)黏度控制在要求的范圍內(nèi)。燃油最后經(jīng)過(guò)緩沖器的緩沖后，流出燃油單元，通過(guò)相關(guān)管路進(jìn)入主機(jī)。2.3供油單元的操作管理備車起動(dòng)供油單元（參照?qǐng)D-1和圖-2）合上供油單元控制箱面板上兩個(gè)電源開(kāi)關(guān)。在控制面板上啟動(dòng)一臺(tái)供給泵，另一臺(tái)供給泵處在自動(dòng)位置。按下SIMATICD20PLC控制面板上F14鍵，進(jìn)入界面，待LSL亮后，打開(kāi)混油桶壓縮空氣閥，直至LSL指示滅，關(guān)閉壓縮空氣閥，混油桶自動(dòng)除氣條件達(dá)到。在面板上啟動(dòng)一臺(tái)增壓泵，另一臺(tái)處在自動(dòng)位置。起動(dòng)油泵后，檢查油泵壓力，系統(tǒng)管路是否有漏泄。合上集控室燃油黏溫指示器電源。（2）主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)檢查，檢查油溫、油壓、黏度、濾器壓差是否在正常范圍內(nèi)，各油泵及管路是否有漏泄。（3）輕重油轉(zhuǎn)換。由于“育鯤”輪靠港時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)出港主機(jī)需換油。換油時(shí)需注意以下兩點(diǎn)：避免油溫突變。輕重油溫差大，換油時(shí)如果油溫突變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致高壓油泵柱塞套筒及噴油器針閥偶件咬死。重油換輕油，先關(guān)閉供油單元霧化加熱器蒸汽加熱閥及管路伴熱管，待油溫降到90℃以下，方可將輕重油三通轉(zhuǎn)換閥扳到輕油位置。輕油換重油，一般直接轉(zhuǎn)換即可。輕油黏度不可低于2cSt。輕油黏度如低于2cSt，就喪失潤(rùn)滑性能，會(huì)使高壓油泵柱塞套筒過(guò)度磨損。輕油換重油時(shí)，輕油溫度不能高于50℃。重油換輕油，重油溫度要低于90℃，最終才能保證換油結(jié)束時(shí)輕油黏度不低于2cSt。3主機(jī)供油單元自清濾器在供油單元中，自清濾器是一個(gè)很重要的設(shè)備，它對(duì)進(jìn)機(jī)的燃油進(jìn)行最后的細(xì)過(guò)濾，是確保進(jìn)機(jī)燃油滿足主機(jī)用油要求的關(guān)鍵。“育鯤”輪主機(jī)供油單元的自清濾器是德國(guó)BOLL&KIRCH公司生產(chǎn)的Type6.62.1型自動(dòng)空氣反沖洗濾器，如圖-4所示，它能在不間斷過(guò)濾過(guò)程的情況下利用壓縮空氣對(duì)過(guò)濾組件進(jìn)行反沖洗，這樣過(guò)濾元件在工作過(guò)程中就始終是干凈的，工作效率高。圖-4“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器性能參數(shù)：制造廠家Boll&Kirch(德國(guó))型號(hào)Type6.62.1過(guò)濾精度40μm工作壓力1.6Mpa最高工作溫度160℃3.1自清濾器的構(gòu)成和作用自清濾器基本包括以下幾個(gè)部分：裝有進(jìn)出口法蘭的濾器本體帶有一個(gè)加熱腔（循環(huán)加熱）的濾器底座用各個(gè)獨(dú)立的腔室來(lái)容納濾芯的過(guò)濾組件帶有電磁閥的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置帶有內(nèi)部閥桿和空氣室的排渣閥壓縮空氣供給速閉閥，止回閥和壓力調(diào)節(jié)器手動(dòng)初始化的沖洗閥（電磁閥）電接觸式的差動(dòng)壓力指示器獨(dú)立于濾器的其自身電閘箱的電源控制系統(tǒng)。自清濾器的作用就是在燃油進(jìn)機(jī)前進(jìn)行細(xì)過(guò)濾，確保主機(jī)燃油噴射系統(tǒng)各偶件不受到過(guò)度的磨損。因此其過(guò)濾精度一般較小。“育鯤”輪主機(jī)供油單元的自清濾器的過(guò)濾精度為40μm。3.2自清濾器與普通濾器的區(qū)別自清濾器一般由多組濾筒組成，帶有旁通濾器；普通濾器通常只有單個(gè)濾筒，正常無(wú)備用濾筒轉(zhuǎn)換。自清濾器可以自動(dòng)顯示濾器工作狀態(tài)，自動(dòng)記錄運(yùn)行時(shí)間和反沖洗次數(shù)，并自動(dòng)監(jiān)測(cè)故障的發(fā)生，及時(shí)預(yù)警濾器異常工作狀態(tài)；普通濾器則必須經(jīng)常由人員巡視和拆檢。自清濾器通過(guò)自動(dòng)控制壓縮空氣、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，可以自動(dòng)完成過(guò)濾組件的自清洗，在出現(xiàn)故障時(shí)，可手動(dòng)轉(zhuǎn)換為旁通濾器，保持濾器的連續(xù)工作；普通濾器則必須人工拆卸和清洗濾筒，清洗過(guò)程中必須停止濾器的濾油工作。3.3自清濾器的工作原理“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器的結(jié)構(gòu)原理如圖-5所示。圖圖-5“育鯤”輪主機(jī)供油單元自清濾器結(jié)構(gòu)原理圖這種濾器由旋轉(zhuǎn)本體5、過(guò)濾組件6、聯(lián)軸節(jié)17、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)119以及電磁閥121、122等組成。旋轉(zhuǎn)本體5的內(nèi)部被分隔成4個(gè)頂部和底部均有單獨(dú)通油口的腔室1（見(jiàn)水平剖面圖B-B），每個(gè)腔室內(nèi)裝有一只管狀過(guò)濾組件6，當(dāng)旋轉(zhuǎn)本體被氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，過(guò)濾組件也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。燃油在濾器中流動(dòng)的路徑是先通過(guò)殼體2的進(jìn)口法蘭進(jìn)入到殼體內(nèi)，然后再通過(guò)各過(guò)濾腔室頂部和底部的通油口流到裝有濾網(wǎng)的過(guò)濾組件6，燃油從過(guò)濾網(wǎng)外部進(jìn)入，雜質(zhì)將被留在過(guò)濾組件的濾網(wǎng)上，干凈的油被壓送到濾器下部的出口。在濾器正常過(guò)濾工作期間，電磁閥121是斷電的，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)119停止不動(dòng)。電磁閥122也是斷電的，壓縮空氣進(jìn)入沖洗控制活塞29上部，推壓活塞向下關(guān)閉沖洗口和排渣口，另一路儲(chǔ)存在空氣罐26里的減壓空氣將為下一次沖洗循環(huán)做好準(zhǔn)備。當(dāng)記錄濾器沖洗周期的計(jì)時(shí)器所計(jì)的時(shí)間到達(dá)或被阻擋在過(guò)濾網(wǎng)外側(cè)的雜質(zhì)使濾器進(jìn)出口壓力差值達(dá)到設(shè)定值（如0.038MPa）時(shí)，差壓開(kāi)關(guān)的高差壓觸點(diǎn)閉合，控制電路接通，控制單元開(kāi)始控制電磁閥動(dòng)作進(jìn)行反沖洗?？刂泼姘迳系摹罢跊_洗”指示燈亮，電磁閥121斷續(xù)通電上位通，控制氣源從1口到2口進(jìn)入氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)119，排氣經(jīng)4口到5口放入大氣，電磁閥121的通電過(guò)程是脈沖式的，每通電2s、間斷3s，在斷電時(shí)，控制氣源從1口到4口進(jìn)入氣動(dòng)馬達(dá)，排氣經(jīng)2口到3口放入大氣。氣動(dòng)馬達(dá)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)17帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)本體5轉(zhuǎn)動(dòng)，把下一個(gè)待清洗的過(guò)濾腔對(duì)準(zhǔn)到可沖洗的位置，這時(shí)用來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)本體5位置的限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作（圖中未標(biāo)出），送出濾腔轉(zhuǎn)換到位信號(hào)，控制單元接收到這一信號(hào)后立即使電磁閥121斷電下位通，控制氣源從1到4口進(jìn)入氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)119，馬達(dá)立即剎車停轉(zhuǎn)，開(kāi)始對(duì)已對(duì)準(zhǔn)清洗位置的待清洗濾腔內(nèi)的過(guò)濾組件6進(jìn)行反沖洗。此時(shí)電磁閥122通電下位通，原先進(jìn)入活塞29頂部的控制空氣通過(guò)閥122的4口到5口放出，在活塞29下部壓縮空氣的作用下，活塞上移打開(kāi)沖洗閥和排渣閥，并使被封閉腔室的過(guò)濾組件卸壓，在沖洗閥打開(kāi)期間，儲(chǔ)存在空氣儲(chǔ)存器26里的壓縮空氣逆向通過(guò)過(guò)濾組件6，對(duì)其進(jìn)行沖洗，從過(guò)濾組件外側(cè)沖下的污物將通過(guò)過(guò)濾器下部排渣口和打開(kāi)的排渣閥排出。在短暫（8～20s可調(diào)）的電磁閥122通電沖洗過(guò)后，電磁閥122斷電上位通，控制空氣再次通過(guò)閥122的1口到4口進(jìn)入活塞29的頂部，使活塞29下移，沖洗閥和排渣閥關(guān)閉沖洗口和排渣口，一個(gè)沖洗循環(huán)結(jié)束，“正在沖洗”指示燈熄滅。每個(gè)濾腔頂部都有一個(gè)充油小孔（圖中未標(biāo)出），當(dāng)沖洗結(jié)束后，被沖洗的這個(gè)濾腔內(nèi)存留的是大氣壓力狀態(tài)下的空氣，4bar的燃油從其他三個(gè)正在工作的濾腔頂部的充油小孔流出，并通過(guò)剛沖洗過(guò)的這個(gè)濾腔頂部的充油小孔向?yàn)V腔內(nèi)充油，將存留在濾腔內(nèi)的空氣從其上部由浮子21控制的排氣閥排出，空氣被全部排出后，浮子21被燃油浮起而關(guān)閉排氣閥，排氣結(jié)束，此濾筒充滿燃油備用。充油時(shí)間一般設(shè)定為180s，在充油時(shí)間內(nèi)，下一個(gè)反沖洗程序被抑制。除了旋轉(zhuǎn)本體5正在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程以外的其他時(shí)間，只有一個(gè)濾腔處在可清洗位置，其它三只濾腔在進(jìn)行正常的過(guò)濾工作位置。每次旋轉(zhuǎn)本體帶著待清洗的過(guò)濾腔轉(zhuǎn)到可清洗位置的過(guò)程都會(huì)伴隨有濾器進(jìn)出口壓差的下降。為了保證濾器功能的正確實(shí)現(xiàn)，必須保證供給0.4～1.0MPa干凈且干燥的壓縮空氣。在開(kāi)始接通電源后，所有計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器全部歸零，只有供給泵和增壓泵都起動(dòng)后，沖洗周期計(jì)時(shí)器才開(kāi)始計(jì)時(shí)，濾器的反沖洗操作只有在沖洗周期計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)或達(dá)到壓差0.038MPa或手動(dòng)控制沖洗時(shí)才能開(kāi)始。這個(gè)沖洗周期計(jì)時(shí)器的時(shí)間是預(yù)先在控制單元里設(shè)定的。計(jì)時(shí)器時(shí)間的確定可先讓濾器用差壓開(kāi)關(guān)125控制濾器運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(shí)，當(dāng)濾器進(jìn)、出口壓差高于某值（如0.038MPa）時(shí)開(kāi)始清洗，控制器會(huì)記下在24小時(shí)期間內(nèi)反沖洗操作的次數(shù)，從而可計(jì)算出平均沖洗的時(shí)間間隔，這樣在定時(shí)器上就可以設(shè)定沖洗周期計(jì)時(shí)器的時(shí)間了，但設(shè)定的計(jì)時(shí)時(shí)間要比計(jì)算出的短30%，因?yàn)榍逑粗芷诘綍r(shí)通常濾器兩端的壓差還沒(méi)上升到控制動(dòng)作值。這樣后來(lái)的清洗就會(huì)按照計(jì)時(shí)器上設(shè)定的清洗周期來(lái)重復(fù)的進(jìn)行。如果清洗過(guò)程失效，自動(dòng)清洗濾器兩端的壓差會(huì)不斷增加，當(dāng)壓差達(dá)到某個(gè)值（如0.05MPa）時(shí)，延時(shí)5s后差壓仍然高，差壓開(kāi)關(guān)會(huì)控制另一高差壓觸點(diǎn)閉合，送出濾器兩端壓差高報(bào)警信號(hào)，控制單元會(huì)起動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。3.4自清濾器的日常管理在自清濾器日常管理中，要注意對(duì)濾器的檢查和定期的人工維護(hù)，要特別注意周期性反沖洗時(shí)濾網(wǎng)上殘留雜質(zhì)的累積情況，這取決于燃油的質(zhì)量和旁通濾器的使用情況。采用一種適當(dāng)?shù)娜軇┛梢郧宄魵埩粼跒V網(wǎng)上的雜質(zhì)。殘留在濾網(wǎng)上雜質(zhì)的增加將逐漸縮短兩次反沖洗循環(huán)間的間隔時(shí)間（壓差控制模式）。反沖洗循環(huán)次數(shù)能在“反沖洗計(jì)數(shù)器”上或在電閘箱的顯示器上看到。為了保持無(wú)故障運(yùn)行，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．應(yīng)定期檢查所有連接管路的漏泄情況；2．過(guò)濾組件在500個(gè)沖洗周期后應(yīng)檢查和清洗一次。然后，5000個(gè)沖洗周期后檢查和清洗一次。再后來(lái)，10000個(gè)沖洗周期后應(yīng)檢查和清洗一次。如果兩次沖洗之間的間隔時(shí)間突然縮短，應(yīng)盡快進(jìn)行檢查和清潔。如果兩次沖洗之間的間隔時(shí)間突然變長(zhǎng)，應(yīng)檢查所有的過(guò)濾組件是否有損壞的情況。3．每10000個(gè)沖洗周期應(yīng)對(duì)排渣閥進(jìn)行一次檢查，濾器在正常過(guò)濾位置上（除了在沖洗周期時(shí)）排渣閥后的管路里不應(yīng)有漏泄。4．在帶有過(guò)濾組件6的旋轉(zhuǎn)本體5被拆解之前，自清濾器必須通過(guò)手動(dòng)反沖洗泄放，手動(dòng)控制可在電閘箱上完成。5．當(dāng)拆修濾器時(shí)視情更換失效的密封元件。4自清濾器的故障現(xiàn)象和處理辦法4.1故障現(xiàn)象在實(shí)習(xí)期間，“育鯤”輪自清濾器濾芯每隔20天左右就更換備件一次，也就是一個(gè)航次基本就需要換一次。另外“育鯤”輪主機(jī)燃用0號(hào)輕柴油和180號(hào)重油，二者在使用溫度上差別大，在機(jī)動(dòng)航行輕重油轉(zhuǎn)換時(shí)，一旦換油過(guò)急，自清濾器的濾芯就很容易卡死，不得不換到旁通濾器工作。這些都降低了自清濾器的工作效率，加重了輪機(jī)員的工作負(fù)擔(dān)，不利于主機(jī)的運(yùn)行。4.2故障分析針對(duì)“育鯤”輪自清濾器濾芯容易卡死和工作效率不高的問(wèn)題，結(jié)合其工作原理從以下幾點(diǎn)來(lái)分析原因：燃油質(zhì)量差。此種情況下，后果顯而易見(jiàn)，由于燃油中雜質(zhì)多，每次自清濾器反沖洗后殘留的頑固雜質(zhì)就多，經(jīng)過(guò)短時(shí)間累積，濾芯就容易因堵塞而卡死，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)無(wú)法使其轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)反沖洗功能失效。這時(shí)就不得不拆開(kāi)濾器，換上備件濾芯，清洗臟污濾芯。但是這樣并不能根本解決問(wèn)題，濾器的無(wú)故障時(shí)間會(huì)大大縮短，經(jīng)常需要來(lái)回?fù)Q備件，濾器工作效率大打折扣。此時(shí)解決燃油質(zhì)量問(wèn)題是關(guān)鍵。供應(yīng)的壓縮空氣壓力低。此種情況下，有兩方面的危害，一是會(huì)使各個(gè)電磁閥控制的部件動(dòng)作緩慢，不能很好的實(shí)現(xiàn)既定功能；二是會(huì)導(dǎo)致每次反沖洗后殘留雜質(zhì)多，一旦換油時(shí)，由于油溫突變，黏度也突變，過(guò)濾組件內(nèi)就容易堵塞，導(dǎo)致濾芯卡死，反沖洗功能失效。此時(shí)檢修辦法是檢查與自清濾器連接的壓縮空氣氣源及管路和閥件是否有漏泄。工作溫度的控制?！坝H”輪副機(jī)供油單元采用了和主機(jī)供油單元基本一樣的自清濾器，只不過(guò)前者是三個(gè)過(guò)濾組件，而后者是四個(gè)。還有一個(gè)不同之處是，主機(jī)供油單元自清濾器底座里的加熱室并沒(méi)有連接蒸汽管路，而副機(jī)供油單元自清濾器則加裝了這個(gè)管路，并且手動(dòng)關(guān)停。主機(jī)輕重油轉(zhuǎn)換時(shí)油溫會(huì)突變，油黏度也突變，很容易會(huì)造成自清濾器濾芯的卡死。因此，在換油時(shí)，對(duì)于溫度的控制很重要。對(duì)于自清濾器，溫度高，過(guò)濾的效率就高，雜質(zhì)也不易沉積，反沖洗時(shí)也更干凈。另外，我了解到副機(jī)供油單元自清濾器的卡死故障率要比主機(jī)的低，應(yīng)該是在自清濾器工作溫度控制上要比主機(jī)的強(qiáng)。因此，我認(rèn)為主機(jī)供油單元自清濾器底座加熱室沒(méi)有連接蒸汽管路也是一個(gè)方面的原因，完全可以考慮連接上此段管路。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)故障，無(wú)法使旋轉(zhuǎn)本體旋轉(zhuǎn)。此種情況下，濾器無(wú)法實(shí)現(xiàn)各個(gè)過(guò)濾組件的反沖洗操作，濾芯因無(wú)法得到清洗，自然會(huì)因堵塞而卡死，進(jìn)而導(dǎo)致壓差檢測(cè)裝置報(bào)警，需要切換到旁通濾器工作。這種情況下，需要就拆檢驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，并更換臟污的濾芯。排污閥堵塞。這種情況下，反沖洗下來(lái)的雜質(zhì)就沉積在被清洗的濾芯底部，濾芯的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)因沉積雜質(zhì)過(guò)多而無(wú)法動(dòng)作，從而使自清洗過(guò)程失效。這種情況可以通過(guò)拆卸排污閥進(jìn)行清洗或更換，檢查清洗相關(guān)管路來(lái)解決。4.3故障排除針對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的故障，在分析了其可能的故障原因后就要對(duì)故障進(jìn)行排除，盡快使設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在以后的工作中加以注意。根據(jù)上面的分析，從外向里進(jìn)行排查。首先檢查供給壓縮空氣的氣源及管路和閥件是否有漏泄，通過(guò)查看濾器上儲(chǔ)氣瓶上的壓力表，發(fā)現(xiàn)示數(shù)一直保持在正常的壓力值4.25bar左右，并沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)度降低，因此排除此處出現(xiàn)故障的可能。通過(guò)拆檢氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，通入控制空氣，能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)，因此排除它出現(xiàn)故障的可能。然后拆檢排污閥，確實(shí)有一定的臟堵，濾芯卡阻應(yīng)該有它的影響在里面。再拆開(kāi)濾器本體上的端蓋，取出過(guò)濾組件，發(fā)現(xiàn)濾芯臟污嚴(yán)重，清洗濾器內(nèi)部后，換上濾芯備件，并將臟濾芯浸泡，待清洗。再將拆卸的部件一一安裝，待安裝完畢后進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，濾器運(yùn)轉(zhuǎn)正常。從整個(gè)過(guò)程，我們知道濾器本身并不是此種故障的主因，那問(wèn)題就回到燃油的質(zhì)量問(wèn)題上來(lái)，在清洗臟污的濾芯時(shí)，發(fā)現(xiàn)各種雜質(zhì)特別多，而且難以清洗，另外聯(lián)系到在實(shí)習(xí)期間發(fā)生的主機(jī)高壓油泵柱塞與套筒偶件卡死的故障，經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)主要原因在于所使用的燃油雜質(zhì)太多，以及輪機(jī)員普遍反映的燃油質(zhì)量差，因此基本可以確定此次故障的主因是燃油的質(zhì)量問(wèn)題。在我看來(lái)，自清濾器也有可改進(jìn)之處，如故障分析時(shí)所述的關(guān)于工作溫度的控制之處，主機(jī)供油單元自清濾器底座里的加熱室不知什么原因并沒(méi)有連接蒸汽管路，但裝置上留有接口。自清濾器要是希望提高工作效率，對(duì)工作溫度的控制就應(yīng)加以重視，這段蒸汽管路完全可以連接上。在查找故障的過(guò)程中，管理人員可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)檢查發(fā)生可能性較高的部分，在短時(shí)間內(nèi)確定故障并使問(wèn)題得到及時(shí)的解決。4.4管理中的建議綜合以上的分析可知，燃油的質(zhì)量問(wèn)題是自清濾器故障的根源所在，故有以下幾點(diǎn)建議：“育鯤”輪在加裝燃油時(shí)，經(jīng)常由于考慮船舶成本的問(wèn)題，加裝了質(zhì)量不太好的燃油，這樣雖然在燃油成本上節(jié)省了資金，但是沒(méi)有考慮到低質(zhì)量的燃油會(huì)引發(fā)一系列與主動(dòng)力裝置有關(guān)的維護(hù)問(wèn)題。低質(zhì)量的燃油會(huì)增加主動(dòng)力裝置的故障發(fā)生率，還會(huì)縮短主動(dòng)力裝置及其配套設(shè)備的維護(hù)周期。這樣一來(lái)，設(shè)備維護(hù)的成本大大增加，導(dǎo)致實(shí)際上船舶運(yùn)營(yíng)成本可能不降反升，得不償失。希望以后船舶管理公司在為“育鯤”輪加裝新燃油時(shí)，注意到這些方面，綜合計(jì)算船舶運(yùn)行成本，盡量選擇質(zhì)量好的燃油。在燃油質(zhì)量無(wú)法改變的情況下，輪機(jī)員應(yīng)注重燃油在進(jìn)機(jī)前的各種凈化處理，加強(qiáng)在燃油系統(tǒng)的各個(gè)子單元中的凈化，盡最大可能除去燃油中的過(guò)多雜質(zhì)。如盡量在燃油油艙，沉淀柜，日用柜中重力沉淀更長(zhǎng)的時(shí)間，分油機(jī)和自清濾器在更適宜的工作溫度下工作。主機(jī)供油單元自清濾器是由PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行反沖洗操作的，反沖洗的周期和次數(shù)都由不同的計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器來(lái)統(tǒng)計(jì)。而沖洗周期計(jì)時(shí)器的時(shí)間是可以預(yù)先在控制單