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1、船舶燃油黏度自动控制系统研究第12卷2012住第1期1月中国水运ChinaWaterTransportVo1.12JanuryNo.12012船舶燃油黏度自动控制系统研究隋超(中国水电港航公司,天津300457)摘要:燃油黏度合理控制对船舶柴油机主机的正常运行有着至关重要的影响,文中着重介绍了VFA型燃油黏度控制系统,论述了它的四大组成部分:测黏计,差压变送器,调节器以及蒸汽调节阀,并简要介绍了在使用过程的注意事项.关键词:燃油黏度;测黏计;差压变送器;调节器;蒸汽调节阀中图分类号:U672.2文
2、献标识码:A文章编号:1006-7973(2012)01—0058—03为了保证船舶柴油机主机能正常运行,燃油的黏度必须保持在一个合适的范围内,如对低速柴油机,一般要求不超过60~1OOs雷氏1号黏度.若燃油黏度超过规定限度时,它可能会导致燃油系统中某些部件的损坏和管路接头漏油,同时使燃油雾化不良,燃烧效率低及柴油机运动件磨损加剧等.但也不是黏度越低就越好,对重油来说,黏度越低,加热温度就应越高.它在油泵吸入过程中有可能汽化,这是必须避免的.为此对每种燃油也都相应地规定了最高加热温度.为了降低船舶
3、的营运成本,目前几乎所有的柴油机主机都使用重油.因重油在常温下黏度很高,在管路中难以输送,更不能直接喷入气缸进行燃烧,故必须预先加热,使其黏度下降到规定的范围内.初看起来,黏度控制似乎是一个温度控制问题,当然这对某一固定品种的燃油来说确是如此,但世界各港口所供应的燃油品种不一样,在同一个温度下,其黏度差异往往很大,所以用温度来反映黏度就不科学,也不方便.为了控制燃油的最佳黏度,对不同种的燃油就必须重新整定燃油黏度的给定值,其工作甚繁.特别是当不同品种的燃油混合在一起时,更难确定最佳喷射黏度所对应的
4、温度给定值.因此,船用燃油系统一般不采用温度控制.而是直接采用黏度控制系统,它以燃油的黏度作为被控参数,根据燃油黏度的偏差值控制加热的蒸汽调节阀的开度,使燃油黏度保持为恒定值,这种方法不但科学,而且当油舱中各种燃油混合比例发生变化时,轮机人员不必作任何调整,系统能够保证所要求的黏度.目前,在船上,VAF型燃油黏度控制系统的应用最为广泛,它是由一套气动单元组合仪表组成的,主要单元主要有测黏计,差压变送器,调节器,蒸汽调节阀.如图1所示.图1VAF燃油黏度调节系统一,系统的工作原理控制系统的工作原理是
5、:当系统受到扰动时,例如锅炉或主机负荷突然变化,这时蒸汽阀的开度还来不及变化,因而使燃油黏度变化偏离给定值,通过测黏计检测燃油加热器出口的燃油黏度,并转换为压差信号作为黏度的测量信号送到差压变送器,差压变送器把该压差信号成比例地转换为O.02-0.1MPa的气压信号送至记录仪,调节器及报警开关.调节器将变送器送来的测量值与给定值相比较得到偏差值,然后根据偏差信号的大小和方向,按比例积分调节规律输出一个控制信号,去改变蒸汽调节阀的开度,调节进入加热器的蒸汽流量,使燃油黏度重新恢复到给定值.二,测黏计
6、测黏计又称黏度发讯器,是燃油黏度测量元件.它能将燃油黏度成比例地转换成油压信号,并送到气动差压变送器.毛细管式测黏计的结构原理如图2所示.被安装在加热器和高压喷油泵之间的管路上,主要由壳体内的齿轮泵5以及黏度检测毛细管2,隔离套管1等组成,其中齿轮泵是由设于外侧的驱动电机经减速装置来驱动的,它以1OOr/min的恒定转速旋转.图2测黏计结构原理图三,Barton273A型差压变送器差压变送器是燃油黏度控制系统中的变送单元.它把表示燃油黏度的压差信号成比例地转换为O.02~0.1MPa的气压信号,分
7、别送到调节器和黏度记录仪.差压变送器由测量和变送两部分组成.(1)测量部分.测黏计输出的高,低压信号分另Ⅱ接在测量部分的"+"压室和"一"压室,并作用在两个波纹管上.波纹管所产生的作用力与左边弹簧的张力相平衡.当黏度增加时,由测黏计来的压差增大,右边的波纹管被压缩,波纹管内的甘油被挤到左边的波纹管中,使左边的波纹管伸长.收稿日期:2011—10—15作者简介:隋超(1977一),男,中国水电港航公司工程师,副主任.第1期隋超:船舶燃油黏度自动控制系统研究59两个波纹管连同传动杆一起向右移动,并带动
8、扭转轴逆时针偏过一个角度,这个角度与压差成正比.当黏度减小时,压差也减小,在弹簧的作用下使传动杆右移,扭转轴顺时针转过一个角度,可见,测量部分的作用是把测黏计送来的压差信号成比例地转换为扭转轴的角位移.(2)变送部分.它由比较,放大和反馈三个基本环节组成,其中比较环节主要由传动杠杆,比较杠杆和可移动支点组成.传动杠杆与测量部分的扭转轴相连O放大环节主要由喷嘴挡板机构和功率放大器组成.功率放大器由双波纹管,阀杆,下阀盘和上阀盘组成.反馈环节主要由反馈膜片,反馈推杆组成.变送部分的作用
