1, Der Hauptmechanismus und das Schlackenentladungsprinzip des Ölabscheiders
Das Spiralgetriebe auf der horizontalen Achse ist mit der vertikalen Welle verbunden und treibt die vertikale Welle zum Drehen an. Dadurch wird der Trennzylinder im oberen Teil der vertikalen Welle zum Drehen gebracht und trennt den Kraftstoff (Schmieröl) im Trennzylinder.
Der Trennzylinder ist das Kernbauteil des Ölabscheiders. Trennzylinder und Zylinderdeckel sind durch eine Gewindeverbindung miteinander verbunden.
Im Inneren des Trennzylinders befindet sich eine Trennscheibengruppe, die werkseitig auf dem Ölverteiler angebracht ist;
Unter Einwirkung des Wasserdrucks bilden das Gleitchassis und die Trennzylinder-Abdeckung unterhalb des Ölverteilers einen abgedichteten Raum für den Trennzylinder.
Der abzutrennende Kraftstoff (Schmieröl) gelangt über den Ölverteiler in die Trennkammer. Unter der Zentrifugalkraft der Hochgeschwindigkeitsrotation des Trennzylinders und der elastischen Kraft der Trennscheibe schwimmt das abzutrennende Öl durch die kleinen Löcher in der Trennscheibe nach oben und beginnt sich aufgrund des Dichteunterschieds zu trennen. Verunreinigungen und Wasser mit höherer Dichte bewegen sich nach außen, während Öl mit geringerer Dichte durch die Lücken zwischen den Trennscheiben nach oben und innen wandert.
Bei der Hochgeschwindigkeitsrotation werden Verunreinigungen und Kraftstoff aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte getrennt. Verunreinigungen mit höherer Dichte bewegen sich zum Rand des Trennzylinders, während sich Verunreinigungen mit geringerer Dichte in der Mitte befinden.
Das abgeschiedene Öl gelangt in die Ölsammelkammer und wird durch das Zentripetalrad aus dem Ölauslassrohr abgelassen.
Das abgetrennte Wasser gelangt durch den Spalt zwischen der oberen Abdeckung des Trennzylinders und der oberen Abdeckung der Trennscheibe in die Sammelkammer und wird durch das Zentripetallaufrad aus dem Abflussrohr abgeleitet.
Die Wassersammelkammer und die Ölsammelkammer sind durch einen Schwerkraftring getrennt, und der Öl-Wasser-Kontaktpunkt ist eine Wasserschnittstelle. Der Schwerkraftring ist eine wichtige Komponente zur Steuerung der Öl-Wasser-Schnittstelle.
Die abgetrennten Verunreinigungen sammeln sich am Rand der Trennkammer, und während der Schlackenentladung nimmt der Wasserdruck des Gleitchassis schnell ab, das Gleitchassis bewegt sich nach unten und die Ölrückstände werden schnell abgeführt.
An der Außenseite des Separationszylinders befindet sich ein abgedichteter Wasserauslass, der durch ein Pilotventil verschlossen wird.
Beim Trennen von Öl sitzt das Pilotventil unter Einwirkung der Zentrifugalkraft auf dem Ventilsitz und das Arbeitswasser sammelt sich unter dem Gleitchassis. Durch den Wasserdruck wird das Gleitchassis angehoben und der Dichtring an der Unterkante des Trennzylinders zusammengedrückt, um eine Abdichtung zu erreichen.
2. Funktionsprinzip der Schlackenentladung
Erreicht die Trennung die eingestellte Schlackenaustragszeit oder wird der Feuchtesensor ausgelöst, beginnt der Ölabscheider mit dem Schlackenaustrag:
Öffnen Sie den Wasserkanal durch den Ölabscheider, um zwischen den Pilotventilkern und den Ventilsitz zu gelangen, und nutzen Sie den Wasserdruck, um die durch die Hochgeschwindigkeitsrotation des Ventilkerns verursachte Zentrifugalkraft zu überwinden. Das Sperrwasser tritt schnell durch das Pilotventilloch aus, und das Gleitchassis bewegt sich unter der Einwirkung des Wasserdrucks in der Trennkammer schnell nach unten. Die Schlackenauslassöffnung öffnet sich, und die Ölverunreinigungen werden unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft ausgetragen.
Nach Abschluss der Schlackenentladung trennt der Ölabscheider das Öl erneut gemäß dem eingestellten Programm ab.
2, Analyse der Ursachen für Ölleckagen am Schlackenauslass des Ölabscheiders
1. Fehlerphänomen
Auf einem bestimmten Schiff der Dongfang Overseas Container Shipping Company gibt es drei Schwerölabscheider. Eines Tages war der Abscheider Nr. 3 in Betrieb und der Maschinenraum war unbemannt. Gegen 2:00 Uhr wurde der Maschinenraumalarm ausgelöst. Der große Rohrradfahrer (im Dienst) ging sofort in den Abscheiderraum, um nachzusehen, nachdem er dort reagiert hatte. Dann kam der Hilfsingenieur und stellte fest, dass die rote „Leck“-Anzeige auf dem Bedienfeld des Abscheiders leuchtete und der Abscheidermotor ausgeschaltet war und langsamer wurde.
Nach Beseitigung des Alarms und Neustart stellte sich heraus, dass der Ölabscheider verwendet werden konnte. Nach 10-minütiger Beobachtung traten keine ungewöhnlichen Situationen auf und der Maschinenraum wurde wieder in einen unbemannten Maschinenraum umgewandelt.
Gegen 8:00 Uhr des gleichen Tages gab der Schwerölabscheider Nr. 3 erneut den gleichen Alarm aus.
2. Häufige Fehleranalyse
(1) Störung im Arbeitswassersystem
Das Öffnen und Abdichten des Trennzylinders des Ölabscheiders erfolgt durch Arbeitswasser. Unzureichender oder fehlender Wasserdruck im Sperrwasser kann dazu führen, dass sich das Gleitchassis und die Abdeckung des Trennzylinders vollständig schließen, was zu Öllecks führt.
Das Betriebswasser dieses Ölabscheiders stammt aus dem Druckwasserbehälter. Bei Störungen im Betriebswassersystem sind in der Regel drei Maßnahmen zur Fehlerbehebung erforderlich:
① Überprüfen Sie das Wasservolumen im Druckwassertank und den Wasserdruck in der Rohrleitung. Der Wasserdruck ist niedrig und das Sperrwasser reicht nicht aus, um das Gleitchassis in die entsprechende Position zu bewegen, was zu einer schlechten Abdichtung führt.
② Überprüfen Sie, ob der Y-förmige Filter in der Arbeitswasserleitung verschmutzt oder verstopft ist, da geringer Wasserdurchfluss, niedriger Druck und unzureichendes Sperrwasser zu einer schlechten Abdichtung führen können.
③ Zerlegen Sie die Wasserverteilerplatte und überprüfen Sie ihren Zustand und ob der Dichtungsring altert.
(2) Fehlfunktion des Dichtungssystems
Die Speicherung des Arbeitswassers in der Wasserkammer und die Trennung des Kraftstoffs im Trennzylinder werden beide durch die Dichtwirkung des Dichtrings erreicht. Jeder Ausfall des Dichtrings führt zum Ausfall des Ölabscheiders.
1) Das Gleitchassis und die Trennzylinderabdeckung sind mit einem Hauptdichtring abgedichtet. Sobald der Hauptdichtring stark abgenutzt oder beschädigt ist, tritt Öl aus der Schlackenauslassöffnung aus.
Zu den Faktoren, die die Lebensdauer des Dichtrings beeinflussen, gehören:
Der Ölabscheider ist über einen langen Zeitraum in Betrieb. Der Schlackenauslass wurde mehrmals geöffnet, wodurch der Hauptdichtring mehrfach zusammengedrückt wurde. Beim Schlackenauslass reiben Verunreinigungen am Dichtring. Während des Kraftstoffabscheidungsprozesses kann die Öltemperatur bis zu 98 Grad erreichen, und hohe Temperaturen können auch die Lebensdauer des Dichtrings beeinträchtigen.
2) Das Öffnen und Schließen des Pilotventils steuert die Abdichtung und den Abfluss des Sperrwassers unter dem Gleitchassis. Jede Beschädigung des Dichtungsrings des Pilotventils führt zu einem Austreten des Sperrwassers unter dem Gleitchassis, und das Gleiten des Gleitchassis führt zu einem Ölleck aus der Schlackenauslassöffnung.
3) Eine Beschädigung des Dichtrings unter dem Gleitchassis und ein Austreten von Bodensperrwasser können ebenfalls zu einer mangelhaften Abdichtung der Schlackenauslassöffnung und zu einem Ölaustritt führen.
(3) Fehlfunktion des Steuerungssystems
1) Das Arbeitswassermagnetventil ist beschädigt oder der Ventileinsatz steckt fest oder das Magnetventil hat einen schlechten Kontakt, was zu einem unzureichenden Sperrwasserdruck oder einer unzureichenden kontinuierlichen Wasserversorgung führt und somit eine schlechte Abdichtung des Trennzylinders verursacht.
2) Der Drucksensor am Ölauslass des Ölabscheiders ist defekt und der Ölleckalarm am Schlackenauslass wird über den Drucksensor am Ölauslass überprüft.
Beim normalen Schlackenaustrag kommt es zu Druckschwankungen am Ölauslass. Überschreitet der Alarmwert beim Schlackenaustrag die Schwankungszeit, wird ein Alarm ausgelöst und der Schlackenaustrag gestoppt.
Natürlich kann nicht ausgeschlossen werden, dass der Ausfall des Drucksensors ohne Alarmierung zu einer Abschaltung des Ölabscheiders führen kann.
3. Fehlerbehandlung
1. Manuelle Schlackenaustragsbehandlung
Die allgemeine Reihenfolge beim manuellen Entladen der Schlacke ist:
1) Überprüfen Sie, ob die Öltemperatur des Kraftstoffheizers normal ist. Überprüfen Sie, ob der Kraftstoffdruck normal ist. Überprüfen Sie das Steuerwassersystem und stellen Sie sicher, dass der Wasserdruck normal ist.
2) Schalten Sie die Stromversorgung des Bedienfelds aus, starten Sie den Motor des Ölabscheiders und beschleunigen Sie den Ölabscheider auf Normalgeschwindigkeit (da das Bedienfeld des Ölabscheiders nicht eingeschaltet ist, befindet sich der Kraftstoff in einem zirkulierenden Zustand).
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Ölabscheider im Leerlaufzustand.
3) Überprüfen Sie den Schlackenaustrag des Ölabscheiders und die Dichtfunktion des Abscheidezylinders.
Zuerst das Sperrwasserventil für 21 Sekunden öffnen, dann das Sperrwasserventil schließen und das Ersatzwasserventil für 34 Sekunden öffnen.
Schließen Sie das Ersatzwasserventil, öffnen und öffnen Sie das Wasserventil 5 Sekunden lang und schließen Sie es sofort wieder (achten Sie genau darauf, ob das Geräusch der Schlackenentladung normal ist).
Öffnen Sie das Sperrwasserventil erneut für 21 Sekunden, schließen Sie es dann und öffnen Sie das Ersatzwasserventil für 34 Sekunden, bevor Sie es wieder schließen.
4) Beim Öffnen des Schlackenauslasses wurde festgestellt, dass zeitweise Wassertropfen herausgeschleudert wurden. Daher wurde der Ölabscheider Nr. 3 abgeschaltet und der Ölabscheider Nr. 2 aktiviert.
Durch die oben genannte Untersuchung wurde festgestellt, dass am Schlackenauslass des Ölabscheiders tatsächlich ein Leck vorlag, und die Möglichkeit eines Fehlalarms wurde ausgeschlossen.
Gleichzeitig kann bei einem normalen Geräusch des Schlackenausstoßes ausgeschlossen werden, dass eine gravierende Verstopfung der Arbeitswasserleitung vorliegt.
Nach dem Aus- und Wiedereinschalten der Zentrale erlischt der Alarm, wodurch die Möglichkeit eines Steuerungssystemausfalls grundsätzlich ausgeschlossen ist.
2. Demontageprozess
Beachten Sie beim Zerlegen die Anweisungen für die Zerlegungsschritte. Gehen Sie vorsichtig und langsam mit den beweglichen Innenteilen um und legen Sie Holzbretter auf die Werkbank, um unnötige Kollisionen zu vermeiden.
Reinigen Sie nach der Demontage jedes Bauteil.
Untersuchen Sie dann gemäß der Fehleranalyse die Fehlerpunkte nacheinander und konzentrieren Sie sich dabei auf die Identifizierung der anfälligen Fehlerpunkte.
Bei der Demontage und Reparatur müssen zuerst die Heizung und die Kraftstoffversorgungspumpe des Ölabscheiders ausgeschaltet, die Stromversorgung des Bedienfelds abgeschaltet, ein Warnschild aufgehängt, die Einlass- und Auslassventile des Ölabscheiders geschlossen und das Einlassventil des Arbeitswassers geschlossen werden. Anschließend müssen die Demontagearbeiten in der folgenden Reihenfolge durchgeführt werden.
(1) Überprüfen Sie den Hauptdichtring.
Der Hauptdichtring befindet sich in einer rauen Umgebung und ist am anfälligsten für Verschleiß. Er ist auch die letzte Komponente zur Kontrolle des Schlackenausstoßes.
Überprüfen Sie die Kontaktfläche auf sichtbare radiale Kratzer oder Druckstellen.
Bei der Demontage stellte sich heraus, dass die Kontaktfläche des Hauptdichtrings eine flache Vertiefung, keine radialen Kratzer oder Druckschäden und keine offensichtliche Alterung, Verfärbung oder Sprödigkeit aufwies.
(2) Entfernen Sie die Steuerwasserleitung, lassen Sie sie manuell ab und stellen Sie einen normalen Wasserfluss sicher.
Messen Sie die Wassermenge 1 Minute lang mit einem Messzylinder. Wenn das Ergebnis innerhalb des im Handbuch angegebenen Bereichs liegt, bedeutet dies, dass das Wasserleitungssystem normal funktioniert.
(3) Zerlegen Sie den Trennzylinder und prüfen Sie, ob in der versiegelten Wasserkammer ein schwacher gelber Fleck (das sollte ein Wasserfleck sein) vorhanden ist. Ein kleiner Wasserfleck hat kaum Auswirkungen auf den Ölabscheider. Überprüfen Sie jeden Dichtungsring und stellen Sie sicher, dass er eine gute Elastizität ohne offensichtlichen Verschleiß, Risse oder Lücken aufweist.
(4) Die Wasserverteilerschale demontieren.
Der Dichtungsring der Wasserverteilschale ist in gutem Zustand. Wischen Sie die Wasserverteilschale mit einem haarlosen Papiertuch ab. Es gibt viele gelbe Wasserflecken und einen leichten erdigen Geruch.
Die Wasserverteilungsplatte ist in einen geschlossenen Wasserkanal und einen offenen Wasserkanal unterteilt. Der Wasserkanal ist gewunden und die Fließgeschwindigkeit ändert sich, wenn das Wasser hier hindurchfließt, was zu erheblicher Erosion der Wasserverteilungsplatte führt. Gleichzeitig setzen sich Verunreinigungen im Wasser ab, was kaum Auswirkungen auf die Ölleckage des Schlackenauslasses hat.
Bei den anderen Teilen gibt es keine offensichtlichen Probleme.
(5) Lösen Sie die Dichtschraube an der Seite des Trennzylinders, ziehen Sie das Pilotventil mit einem Spezialwerkzeug heraus, reinigen Sie das Pilotventil und die Ventilbohrung und zerlegen Sie das Pilotventil.
Bei der Untersuchung des Ventilsitzes und des Ventileinsatzes wurden Lochfraßkorrosion in unterschiedlichem Ausmaß festgestellt, die vermutlich auf Kavitation zurückzuführen ist.
Aufgrund der hohen kinetischen Energie des Sperrwassers kommt es bei der Hochgeschwindigkeitsrotation des Trennzylinders beim Austreten des Wassers zu einer schnellen Entladung, die durch die Veränderung des Wasserdrucks zu Kavitation führt.
(6) Beim Entfernen und Überprüfen des Dichtungsrings wurde festgestellt, dass die beiden Dichtungsringe auf der Innenseite des Ventilsitzes verdreht waren.
Nach dem Ersetzen des Dichtungsrings und dem Reinigen und Zusammenbauen des Ölabscheiders wurde der manuelle Schlackenentladungsvorgang erneut durchgeführt und es wurde kein Ölleck an der Schlackenentladungsöffnung festgestellt.
3. Fehleranalyse nach der Störung
Basierend auf der Analyse der oben beschriebenen Demontagesituation wird die Ölleckage am Schlackenauslass durch eine mangelhafte Abdichtung des Pilotventils verursacht.
Bei der letzten Demontage und Reinigung des Ölabscheiders wurde das Pilotventil nicht gründlich gereinigt. Beim Einbau des Dichtrings wurden keine erforderlichen Schmiermittel wie Vaseline verwendet, um den Ventilkörper und den Dichtring zu schmieren, was zu einer Verformung des Dichtrings führte. Der Dichtring weist jedoch eine gute Elastizität auf, sodass er bei früheren Arbeiten eine gute Dichtwirkung erzielen kann.
Durch mehrmaliges Öffnen und Schließen des Steuerventils und Spülen des Arbeitswassers nehmen die Elastizität und die Dichtleistung des Dichtrings ab und aus der Schlackenauslassöffnung des Ölabscheiders beginnt Öl auszutreten.
4, Tägliches Management des Ölabscheiders
Vorschläge zur regelmäßigen Demontage und Reinigung
(1) Tägliche Verwaltung: Führen Sie mindestens zwei Inspektionen pro Tag durch, hören Sie mit einem Stethoskop auf das Geräusch des rotierenden Ölabscheiders, überprüfen Sie den Zustand der Ölabscheiderlager und stoppen Sie sofort, wenn offensichtliche Geräusche auftreten.
Überprüfen Sie die Druck- und Temperaturparameter des Ölabscheiders, um sicherzustellen, dass Betriebsdruck und -temperatur des Ölabscheiders im normalen Bereich liegen.
Messen Sie täglich den Ölstand im Ölrückstandstank und ermitteln Sie bei einem ungewöhnlichen Anstieg umgehend die Ursache.
Der Schmierölstand des Getriebes des Ölabscheiders sollte täglich kontrolliert werden.
(2) Versuchen Sie, die auf dem Bedienfeld des Ölabscheiders eingestellten Parameter während des normalen Betriebs nicht zu verändern.
Beim Ölwechsel auf einem Schiff ist es notwendig, den Ölstand im Absetzbehälter zu minimieren, um eine Vermischung zu vermeiden.
Im unteren Bereich des Absetzbeckens befinden sich viele Verunreinigungen im Öl. Um Fehlalarme zu vermeiden, kann die Schlackenentladungszeit des Ölabscheiders entsprechend verkürzt werden.
(3) Der Ölabscheider sollte regelmäßig entsprechend den Anweisungen gereinigt und gewartet werden.
Der Ölabscheider ist ein mit hoher Geschwindigkeit laufendes Gerät, bei dem ein regelmäßiger Lageraustausch erforderlich ist.
Darüber hinaus wird beim Trennen von Schweröl die Öltemperatur auf 98 Grad eingestellt (92 Grad für Schmieröl). Hohe Temperaturen und hohe Drücke können leicht zur Alterung des Dichtungsrings führen, daher sollte der Dichtungsring auch regelmäßig ausgetauscht werden.
(4) Beim Einbau des Dichtrings empfiehlt es sich, den Dichtring oder die Einbaunut zu schmieren. Dies gewährleistet einen einfachen Einbau und verringert den Oberflächenverschleiß des Dichtrings während des Einbaus.
Achten Sie außerdem darauf, dass Sie den Originaldichtring ab Werk wählen.
(5) Für die Demontage und Montage des Ölabscheiders sollte im Voraus ein Plan erstellt werden, der die Prüfung des Ersatzölabscheiders, die Vorbereitung von Ersatzteilen, die Vorbereitung von Werkzeugen, die Vorbereitung des Personals und die Risikobewertung umfasst. Es ist unbedingt erforderlich, die Demontage- und Montageanleitung zu kopieren.
Beim Abbau und Zusammenbau ist es wichtig, die unsicheren Schritte zu verstehen und beim Aufbau dem Grundsatz „langsam statt chaotisch“ zu folgen.
Darüber hinaus ist die Bedienungsanleitung der zuverlässigste „Helfer“