船舶柴油机滑油系统1讲解
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滑油系统一、滑油的性质和品种1. 滑油的性质⑴粘度。
粘度也是滑油的重要性质之一,它在很大程度上决定着油膜的形成。
粘度过大,滑油在摩擦表面不能很快散开,不易形成连续而均匀的油膜,致使柴油机摩擦损失增大;粘度过小,则可能不形成可靠的油膜,出现半液体摩擦,润滑效果降低,致使柴油机承载能力下降。
滑油粘度随温度变化而变化,温度升高,粘度降低。
评定不同品种的滑油粘度随温度变化的程度,常采用粘度指数或粘度比。
滑油的粘度指数是通过两种标准油相比较而得出的。
粘度指数在85 以上者叫高粘度指数,小于45 为低粘度指数。
粘度指数高,说明该滑油粘度随温度变化的程度小,它在高温时有足够的粘度,低温时粘度又不过高,这样的滑油品质好。
说明该滑油粘度随温度变化的程度小,它在高温时有足够的粘度,低温时粘度又不过高,这样的滑油品质好。
粘度比也是评定滑油随温度变化的性能指标。
它是滑油在50℃时粘度与100℃时粘度的比值。
粘度比小,表示滑油在规定温度范围内粘度变化小,质量也就好。
⑵酸值。
滑油中所含的酸类有两种,一种是有机酸,它本来就存在于石油中;另一种是无机酸,即硫酸,它是在炼制过程中,经清洗和中和后残留在滑油中的。
为了去除滑油中杂质,冶炼中必须使用硫酸,再用淡水洗涤,然后用碱溶液中和,所以滑油中存在的无机酸,就是指残留的硫酸。
它对金属的腐蚀性很强,可能引起轴承等零件产生麻点。
微量的有机酸对于金属并没有腐蚀作用,但当有机酸含量较多时,铅和锌很快会起化学变化,铜也会氧化成氧化铜。
滑油中的酸值是以中和一克滑油所需的氢氧化钾毫克数来表示的。
滑油不但在炼制过程中会残留一定的酸值,而且使用过程中,由于受到氧化和分解作用酸值还会增加。
这些酸的总值称为总酸值,无机酸值称为强酸值(又称水溶性酸)。
滑油总酸值的迅速增加,表示滑油质量在急剧恶化,滑油中将产生沉淀物,颜色变黑。
按规定,滑油总酸值不允许超过2.5mg,否则就要更换滑油。
⑶抗氧化安定性。
抗氧化安定性是滑油抵抗空气氧化的能力。
第一章船舶动力装置系统现代船舶动力装置,按推进装置的形式,可分为5大类:(1)·柴油机推进动力装置;(2)·汽油机推进动力装置;(3)·燃气轮机推进动力装置;(4)·核动力推进动力装置;(5)·联合动力推进装置。
现代民用船舶中,所采用的动力装置系统绝大多数是柴油机动力装置,因此,本书主要介绍以柴油机为动力装置的船舶,图1-1为船舶柴油机动力装置系统燃油供应系统原理图。
图1-1 柴油机动力装置系统燃油供应系统原理图柴油机燃油系统包括三大功能系统,分别是输送、日用和净化。
1)油输送系统燃油输送系统是为了实现船上各燃油舱柜间驳运及注入排出而设计的,所以,系统应包括燃油舱柜、输送泵、通岸接头和相应的管子和阀件。
通过管路的正确连接和阀件的正确设置,实现规格书所要求的注入、调拨和溢流等功能。
设计前,要认真阅读规格书和规范的有关章节,落实本系统所涉及的舱柜和设备所要求的输送功能。
设计时,应注意如下几个方面:a.规格书无特殊要求,注入管应直接注入至各储油舱,再通过输送泵送至各日用柜和沉淀柜,各种油类的注入总管应设有安全阀,泄油至溢流舱,泄油管配液流视察器;b.所有用泵注入的燃油舱柜都要有不小于注入管直径的溢流管,溢流至相应的溢流舱或储油舱,具体规定见各船级社规范,溢流管要配液流视察器;c.从日用柜至沉淀柜的溢流,在日用柜哪的管子上都要开透气孔以防止虹吸作用,两柜的连接管处要有液流视察器。
d.装在日用柜和沉淀壁上低于液面的阀,有的船级社规范对其材料有具体的规定,选阀时应予以注意。
e.一般情况下输送系统的介质,温度和压力都是较低的,所以系统的管材选用III级管即可。
f.通岸接头处要配有温度计、压力表和取样考克。
g.燃油输送泵和柴油输送泵互为备用时,两泵进口与出口的连通管中,双联盲板法兰要设在截止阀柴油侧。
2)燃油日用系统燃油日用系统是为主机、辅机、锅炉等烧油设备能正常服务而设计的系统,主要内容是根据设备的要求,配置适当的油柜、油泵、加热器、滤器和阀件、管子等,保证所供给的燃油在数量、质量、温度和压力等各方面都能满足设备正常运行的要求。
船用柴油机的工作原理过程引言概述:船用柴油机是船舶上常用的动力装置,它通过燃烧柴油来产生动力,驱动船舶航行。
本文将详细介绍船用柴油机的工作原理过程,包括燃油喷射、压缩、燃烧、排气等五个部分。
一、燃油喷射1.1 燃油供给系统:船用柴油机的燃油供给系统包括燃油箱、燃油滤清器、燃油泵等组成。
燃油从燃油箱中经过滤清器过滤后,由燃油泵提供压力,送入喷油器。
1.2 喷油器:喷油器是船用柴油机中的关键部件,它通过控制喷油器的喷油量和喷油时间来实现燃油的喷射。
喷油器内部有喷孔,当燃油经过喷孔时,形成细小的燃油雾化,便于燃烧。
1.3 燃油喷射过程:当喷油器接收到来自燃油泵的高压燃油后,喷油器会根据控制信号控制喷油量和喷油时间,将燃油以一定的速率喷入燃烧室,与空气混合。
二、压缩2.1 活塞运动:船用柴油机中的活塞通过连杆与曲轴相连,当曲轴转动时,活塞上下运动。
活塞在上行过程中将空气吸入气缸,然后在下行过程中将空气压缩。
2.2 压缩比:压缩比是指活塞上行过程中压缩空气的程度,它与发动机的性能和燃烧效率有关。
船用柴油机通常具有较高的压缩比,以提高燃烧效率。
2.3 压缩过程:在活塞上行过程中,气缸内的空气被压缩,空气的温度和压力逐渐增加,形成高压高温的压缩空气。
三、燃烧3.1 点火:燃烧过程开始前,柴油机中的喷油器会在压缩空气中喷入一定量的燃油。
当压缩空气达到一定温度和压力时,燃油会自燃,引发燃烧过程。
3.2 燃烧过程:燃烧过程是指燃油与压缩空气混合后的自燃过程。
在燃烧过程中,燃油会迅速燃烧,释放出大量的热能,将热能转化为机械能,推动活塞运动。
3.3 燃烧产物:燃烧过程中,燃油和空气混合后产生的燃烧产物主要有二氧化碳、水蒸气和氮氧化物等。
四、排气4.1 排气阀门:船用柴油机中的排气阀门负责控制燃烧产物的排出。
当活塞下行时,排气阀门打开,将燃烧产物排出气缸。
4.2 排气过程:排气过程是指燃烧产物从气缸中排出的过程。
排气过程需要保证足够的排气时间,以确保燃烧产物充分排出,为下一个工作循环做准备。
MAN B&W ME-C/B船用电喷柴油机从2003年面世至今,以其低油耗、低排放、易操作等优良的性能,得到市场的高度认可。
但是,和所有其他柴油机相比,该系列船用柴油机对滑油系统的管理提出了更高的要求,使用或管理不当会出现各种问题。
下面就这一问题进行探讨和交流。
一、MAN B&W ME-C/B柴油机润滑油系统的结构和原理此处液压动力供应就是指200~300bar(20~30MPa)的伺服油供应单元。
图1 HPS—Hydraulic Power Supply液压动力供应结构和系统图由图1不难看出,系统滑油经过滑油自清滤器后有大约10%成为液压伺服油(说明书一般称为HYDRAULIC OIL),经过过滤精度6μ的精滤器进入液压动力单元。
液压动力单元由两台电动泵(备车时使用)和三台机带泵(正常运转时使用)组成。
备车时,伺服油压建立期间两台电动伺服油泵同时运转,在主机转速达到15%MCR时自动停止,3台机带泵投入运转。
运转后,电动泵与机带泵将液压伺服油供至安全蓄压块(安全蓄压块是电动泵与机带泵的交汇点,是与HCU之间的一个中转站),再通过由CCU控制的FIVA阀(控制燃油喷射和排气阀启闭的多功能阀)进入高压油泵和排气阀(见图2)。
图2 FIVA工作原理图一旦主机系统滑油产生变质,FIVA阀极易损坏,严重时会造成主机无法正常工作。
下面结合实例,介绍使用者和管理者在ME-C/B电喷柴油机滑油系统管理过程中总结出的注意要点。
二、FXH轮主机FIVA故障案例FXH轮由广州文冲船厂建造,该轮2016年5 月16日~5月21日试航,2016年11月28日交接,11月30日离厂投入营运。
该轮主机型号为MAN B&W 5S60ME-C8.2,额定功率为8050kW 额定转速为89r/min 营运转速为84.5r/min。
1、故障处理经过FXH轮2017年1月07日No.5缸FIVA阀故障(ELEI/FIVE FEEDBACK SIGNAL FAILURE)(CCU5) (SLOW DOWN),船存备件一套,整体更换后恢复正常航行。
第二节滑油管系一、滑油管系的任务及组成滑油管系的基本任务是保证供应主、辅机,压缩机、传动设备及轴系等各运动部件一定压力和温度的滑油进行润滑和冷却。
其目的是在两个接触机件间以液体摩擦防止发生干摩擦,从而减低摩擦功的消耗,减少摩损,以及带走机件中因摩擦而产生的金属屑和炭渣等有害物质。
滑油与燃油不同,除因部分滑油烧掉或变质而需要更换部分滑油外,其余极大部分经重新处理后可再行利用。
故滑油的消耗量比燃油要小得多,柴油机的滑油消耗率一般仅为2~7g/Hp·h,蒸汽轮机与燃汽轮机(包括减速齿轮箱)的滑油消耗率为1g/Hp·h左右。
但为了延长滑油的使用期,对大中型舰船的滑油管系设置滑油分离机。
分离机及其管系布置应保证机组在停机或运行过程中,能分离滑油中渗入的水份和杂质。
滑油管系仍包括:注入、贮藏、输送、净化、供应及计量等六个部份。
二、滑油管系的设计一般要求钢质海船的滑油管系的设计要求见有关规定,而军用舰艇滑油管系的设计与布置应满足如下要求:1.每台主、辅机组,应有各自独立的滑油系统。
2.标准排水量在1000t以上的舰船,每台主机应设二台滑油泵,其中至少有一台为独立动力的备用泵。
每台泵的容量应能满足主机最大功率工作时所需的油量。
3.主、辅柴油机的滑油泵如为柴油机本身带动,一般均需设置预注油泵,小型柴油机除外,管系中的其它滑油泵,在压头和容量满足下,亦可作为预注油泵。
预注油泵一般应满足下列要求:(1) 作为发电机组的柴油机,其电动预注油泵的电源应来自蓄电池。
否则还需设置应急手动预注油泵。
(2) 电动预注油泵的连续工作时间应能满足柴油机的启动要求,一般应不少于1min。
4.可直接换向且自带滑油泵的柴油主机,若未设置独立的备用泵时,应设有供主机换向时润滑的油泵。
5.辅汽轮机的滑油泵应由本身带动,并设有满足启动和停机时润滑的辅助油泵。
6.废汽涡轮增压器的滑油若由柴油机自带泵供给时,应设有备用泵或其它措施,当柴油机停车后,应能自动接入增压器滑油管系工作。