燃油净油单元自动控制系统.ppt
7-3 燃油净油单元自动控制系统,DMU,前言,离心式分油机的工作原理：未经净化分离的燃油由纯油、水份和机械杂质组成，密度各不相同，纯油密度水分密度机械杂质密度置于高速回转的高速回转分离筒中。油、水和机械杂质所产生的离心惯性力各不相同（远大于自身重力），就会沿着离心力的方向分层机械杂质的离心惯性力最大，留在分离筒的最外圈；纯油的离心惯性力最小，汇聚在转轴附近；水则位于两者之间机械杂质、水份、纯油的离心惯性力要比本身的重力大几千倍，使用离心分油机可以缩短燃油净化时间，提高净化效果。,前言,离心式分油机的常见厂家型号ALFA-LAVALFOPX型（老教材）SA816、SA821（教材育鲲）Westfalia 三菱国内的南京绿洲等型号,前言,FOPX型分油机的特点：可作为部分排渣型分油机工作，在排渣期间待分油也不切断进油每次排渣其排渣口仅打开0.1S，排出量是分离片外边缘与壳体之间容积的70。该分油机取消了比重环。控制和监视系统采用WT200型水分传感器和以单片机8031为核心的EPC-400装置。,前言,更新换代后的S型分油机的特点：保留了FOPX 系列的特点和优点；分油工作期间，水分传感器不断检测净油含水量，判断油水分离界面状态；若水分超标，则按预定时间进行一次排水若进行一次排水后，含水量依然超标，再进行一次排水，最多可连续排水5次；在设定的分油时间到后，控制置换水配合排渣口打开对分离筒进行冲洗和排渣，既保证下次分油机净筒起动在分油前需对待分油进行预定温度加热控制和监视系统采用MT50水分传感器和以单片机为核心的EPC-50控制器。,前言,7-3 燃油净油单元自动控制系统,7-3-1 分油机的组成及基本工作原理7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统7-3-3 分油机控制系统的操作与管理,7-3-1 分油机的组成及基本工作原理,向心泵,向心管,7-3-1 分油机的组成及基本工作原理,S型分油机的结构原理,净油向心泵水向心泵,净油出口,水出,向心泵实际上就是扩压盘，将液流动能转变成位能(压力能),入口,油水分界面,排渣口,排水管路上装有电磁阀；净油管路上装有MT50型水分传感器，随着排油进行，I，直到触发MT50，再由EPC50决定打开排水电磁阀开始排水，还是打开排渣口I进行一次排渣，之后I,置换水,1）正常工作过程,补偿水/密封水,滑动底盘,工作水,7-3-1 分油机的组成及基本工作原理,2）最大排渣间隔时间原则,若已到最大排渣间隔时间，而油水分界面仍离分离盘外侧较远（含水分很少），但EPC-50型装置要进行一次排渣操作为减少排渣时油的损失，须接入置换水，使油水分离界面到接近分离盘外侧表面当MT50检测到水分时，或置换水供给到量时（流量+时间原则，初始时设置），净油出口再打开排渣口进行排渣,7-3-1 分油机的组成及基本工作原理,正常分油期间，滑动底盘靠它下面高速旋转的工作水所产生的动压头托起，密封排渣口，为了补偿工作水由于蒸发和漏泄造成的损失，由补偿水管断续供水若需排渣，管补偿水和工作水同时进水，打开泄水阀，工作水动压头消失，滑动底盘下落，打开排渣口进行排渣若开启水断水，大量水经垂直孔进入滑动底盘K下部空间，再次把滑动底盘K托起封住排渣口，排渣结束,3）排渣过程,7-3-1 分油机的组成及基本工作原理,在整个排渣过程中，管P1进操作水的时间为3 s，而滑动底盘K下落，即排渣时间仅为0.1s。在此时间内，将使分离盘外侧的70渣质和水的容量从排渣口排出由于排渣口打开时间很短，每次排渣排出的容量仅是分油机里面容量的一部分，故叫部分排渣分油机，且在排渣时不必切断进油。,4）部分排渣特点,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,气动控制阀组,工作水阀组,EPC-50,电机启动箱,组成原理,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,一、输入信号,该监控系统中很重要的部件，为电容器结构，实际上是两个彼此绝缘的同心圆筒，净油全部流过内圆筒20VDC使振荡器工作，产生固定频率及幅值的交流电，该信号流过电容器的电流大小完全取决于电容器的介电常数（纯矿物油为24，水的为 80）。因为，流过电容器的电流(输出4-20mA)。EPC50每6s检测一次这个信号，并决定是排渣或排水。如果振荡器工作不正常，将会发出报警并停止当时所执行的程序。,1）水分传感器MT50,MT50型水分传感器的结构原理图,圆筒形电容器,接EPC50,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,装在燃油加热器出口，待分油控制阀V1的前端用于检测循环输送泵的出口压力是否建立，是否可以进行后续的分油操作判断加热器是否有油，是否可以进行加热控制传感器采用扩散硅（输出4-20mA）控制器可根据其测量值判断是否有断流（过低压力）或管路堵塞（压力过高）,2）待分油压力传感器PT1,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,一个是送至EPC-50的燃油温控系统的PI调节器，控制最佳分离效果所要求的燃油温度值二个是送至EPC-50，有数字显示窗显示，同时检测待分油温度是否超过上下限，当报警时实现报警和保护控制,3）待分油温度传感器TT1、TT2,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,TT1、TT2采用两个Pt100温度传感器热电阻式，为补偿环境温度变化采用“三线制”；结构与普通的有所不同，检测元件1直接插入被检测介质中，不用壳体防护，以避免热电阻与壳体之间的空气影响传热速度为防止更换或检修时介质外逸，采用了特殊的弹簧囊结构这种改进后的温度传感器的热惯性很小，能及时感受温度的变化。,Pt100温度传感器结构原理图,1检测元件2止回帽3弹簧4导向管,5锁紧螺帽6管路7传感器,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,4）净油出口压力传感器PT4,检测原理同PT1装在分油机净油出口，检测出口背压出现超限时，需调整相关分油机状态，甚至需要检测分油机内部。不同时间段出现的超限还需要注意油路或水路状态,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,5）排水压力传感器PT5,检测原理同PT1装在分油机排水出口，检测出口背压出现超限时，可以判断分离盘是否到位不同时间段出现的超限还需要注意油路或水路状态,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,6）分油机转速传感器ST,磁脉冲检测原理，当有下列情况发生，分油会自动停止并发出报警：转速超高限转速低于下限信号异常分油机启动后，在预定时间内没有达到预定转速范围,机盖连锁开关,震动传感器,转速传感器,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,7）分油机震动传感器VT,可选，非标配一旦震动过大，控制器发出故障停止信号，控制分油机停止检测分油机异常不平衡状况共分为两个震动报警级别，一级为发出报警级别，二级发生时分油机按安全停止模式自动停止震动报警应给予消除后方可进行启动,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,二、输出信号,24V交流驱动SV16控制补偿水/密封水，在排渣口密封期间，断续通电SV15控制开启水（开启水），与待分油共用同一个进口，打开排渣口S型SV15、SV16同一根管，供水量不同，作用不同，P型，则两个独立的水管SV10置换水，排渣前打开，防止将净油排出,1）工作水阀组,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,24V驱动SV1为进油电磁阀，控制V1缓慢打开并供油，通电V1打开SV4净油电磁阀，控制V4，通电V4关闭SV4排水电磁阀，控制V5，通电V5打开,2）气动控制阀组,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,根据蒸汽加热、电加热、热油加热方式来输出相应的控制信号蒸汽加热、热油加热方式时，EPC-50通过私服机构控制加热介质阀门的开度来调节加热电加热方式，需要配套相应的电单元，实现温度控制EPC-50根据加热的程度控制V1三通阀动作,3）温度控制输出,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,包括循环泵电机的启停控制分油机电机的启停控制远程状态显示报警用的触点等,4）报警及继电器控制输出,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,三、EPC-50控制器的组成电源由滤波装置和多输出变压器实现主控制板安装在EPC-50控制箱内操作面板OP,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,1）面板按钮OP,待分油加热器按钮,程序起动停止按钮,须按复位按钮才能撤消故障信号,手动排渣按钮,报警复位按钮,面板激活指示,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,1）操作面板OP,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,2）EPC-50控制板位于控制箱内，包括电源、CPU、开关量/模拟量输入与输出、通讯模块、扩展模块等。,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,3）电源来自分油机的启动箱变压器220V AC4）EPC-50控制箱和电机启动箱具有循环输送泵和分油机的启动、停止按钮具有紧急停止按钮分油机运行模式选择开关（自动、手动、CIP）分油机马达电流表相关指示灯等,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,四、EPC-50分油机控制系统的控制过程1）待分油的温度控制PI调节器闭环温度控制若温度正常，三通阀V1缓慢打开，使待分油不冲击进油但有故障或停止时V1立即进行切换转换，使待分油进行循环加热,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,2）分油机时序控制参见教材P140,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,3）EPC-50面板操作与参数调整,灯亮表明该OP与主控器已建立好通信联系,有三种参数类型：安装参数，工艺参数，工厂设置参数正常运行过程中，显示当前工况进行到的时间报警发生时可查询报警信息可查询系统各传感器的测量值,详见设备的操作使用说明书,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,4）EPC-50中的报警控制与功能测试,灯亮表明有报警出现,可按“Enter”键后用“+”“-”键进行翻看再按“Enter”键回复正常显示,详见设备的操作使用说明书,可通过修改内部参数，使之偏离正常值，模拟发生故障报警，进行各项功能测试，参见教材P143页表格进行报警册数。,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,六、分油机控制系统排渣控制过程分油机排渣时间间隔在10 min63 min可调，具体排渣间隔时间取决于待分油中含水量的多少：如果在63 min内待分油中含水量始终极少，没有达到触发值，则先注入置换水，使油水分界面向里移动；当净油中含水量达到触发值时，电磁阀动作输入补偿水和工作水，进行排渣如果在10min到63min净油中含水量就增加到触发值，即油水分界面已经内移到接近分离盘外侧的边缘，可正常排渣,7-3-2 EPC-50分油机自动控制系统,如果在10 min内净油中含水量就达到触发值，此时要控制排水电磁阀向外排水（20s），油水分界面不断外移，净油中含水量迅速下降若排水后，仍在10 min内，净油中含水量又达到触发值，则要关闭排水阀进行一次排渣如果排水阀打开120s净油中含水量未能下降到低于触发值，要关闭排水阀进行一次排渣排渣后，净油中的含水量又较快地增至触发值，且e），则再一次关闭排水电磁阀进行一次排渣后，停止待分油进分油机，发出声光报警,7-3-3 分油机控制系统操作与管理,1）分油机手动启动与停止检查电源是否正常、油底壳液位是否正常，出油管路的阀是否正常启动分油机燃油供给泵，将蒸汽阀打开，按下OP上的加热按钮温度达到要求后，按Seperation/Stop激活EPC-50，连续回答显示窗出现的几个问题后，启动分油机马达待转速达到全速且油温正常后，EPC-50控制系统将自动进入分油启动程序直到分油机正常分油观察分油机有无异常的震动或噪声，通过OP上的显示数据判断分油机状态，若一切正常，说明分油机开始正常工作,7-3-3 分油机控制系统操作与管理,2）分油机手动停止若期间发生故障或需要停止分油机时，可再次按下Seperationg/Stop，实现手动停止控制，对应的黄色指示灯闪烁自动启动排渣程序，排渣完成后，黄色指示灯常亮，绿色运行指示灯熄灭，数码管显示“Stop”若加热器由EPC-50控制，则停止加热油温下降时，供油泵自动停止运行当分离设备完全停止运转时，显示“Standst”,7-3-3 分油机控制系统操作与管理,2）控制系统在使用中的注意事项观察分油机有无异常的震动或噪声通过OP上的显示数据判断分油机状态在未找到故障原因及消除故障前禁止打开分油机若分油机的工作电流正常工作后一直较大，说明跑油，要停止分油机进行检查定期检查各传感器、阀、控制空气压力等,7-3-3 分油机控制系统操作与管理,3）故障处理（参见Alarms and Fault Finding文档）传感器故障、参数越限、状态设备故障确认报警信息例1分油机常见的跑油故障（OIL LEAKING FROM BOWL）补偿水供应系统中的滤网堵塞，清洁该滤网补偿水系统中没有水，检查补偿水系统的来源及阀状态水分传感器测量误差偏大，造成系统进行频繁排渣滑动圈堵头破损，密封不严开启水阀关闭不严，造成排渣口打开,例2引起分油机振动的原因,1，排渣时渣没排干净，粘在分离筒壁上。2，分离筒安装不正确。3，分离筒内叠片数不够，叠片松动。4，向心泵高度位置不对。5，立轴弯曲。6，轴承损坏或磨损。7，分油机底脚避振器损坏。8，立轴上部轴承减振弹簧断裂。,7-3-3 分油机控制系统操作与管理,ALFA-LAVAL SA821,ALFA-LAVAL SA821,ALFA-LAVAL SA821,ALFA-LAVAL SA821,1 启动前1.1 检查分油机的装配是否正确和连接的电源电压频率是否合适，EPC-50控制单元必须处于开的位置。,1.2 检查滑油油底壳油位，如果有必要，在运转前从加油孔加油。1.3 检查空气阀压力1.4 检查水压,ALFA-LAVAL SA821,2 模式选择“自动”模式用于全自动或全自动遥控控制，如下：EPC50有控制油泵权限EPC50有控制加热器权限EPC50有控制震动监视器权限“CIP”模式被用于清洗设备,ALFA-LAVAL SA821,3 手动启动1）在泵的启动器上开供油泵2）在分油机面板上按加热器按钮。（如果使用）,ALFA-LAVAL SA821,3）按下“分油”键去激活EPC504）初次启动，通过显示屏的提示回答一些相关的问题，确定分油机状态，便于初始化：如果分离桶被拆除，按“+”键如果分离桶被拆除，并正确组装，按“+”键如果分离桶被清洁，按“+”键否则按“-”键确认,ALFA-LAVAL SA821,3）按下分油机启动按钮4）听和观察：震动现象，是否度过共振区若震动加剧不减，按下紧急停机按钮并站远一些，直到震动消除。当速度感应器显示零速时，紧急停机按钮、报警复位按钮才能复位。,ALFA-LAVAL SA821,5）只有当分油机全速运转时分油机的速度和“启动”才能相应的在显示屏中显示。6）通过按+键在显示屏上调出“TT1”，来检查供油温度。7）等待直到供油温度正确：重油：98滑油：95(trunk engines)、90(cross-head engines)柴油：40,ALFA-LAVAL SA821,8）当分油机转速、油温度合适后，按下启动/停止按钮启动开始分油。9）参照手册，调整待分油背压至正常运转值。,ALFA-LAVAL SA821,4 运转时的操作,ALFA-LAVAL SA821,5 系统停止操作1）在面板上按“停止”键停止分油机，黄色指示灯闪亮2）进行排渣，直到黄色指示灯常亮，排渣结束3）表示分油机工作的绿灯熄灭，显示屏显示“Stop”4）加热器电源自动被断开，供油泵电源自动关闭。5）当分油机完全静止时，显示“Standst/静止”,ALFA-LAVAL SA821,注意：不能用停止马达的方式来停分油机不要通过手动排渣来清洗分离桶如果不是剧烈震动引起系统被切断，不必等分油机慢下来再重新启动分油机未停止、电源未切断之前不能拆卸检修分油机,ALFA-LAVAL SA821,4 紧急停机1）如果有紧急状态出现，按紧急停机按钮并离开分油机，直到分油机完全静止才能返回,ALFA-LAVAL SA821,5 如果水分传感器失灵在EPC上设置Pr4参数，转到备用模式系统仍旧能够启动排渣时间自动设定为15分钟水只能在排渣的时候排出24小时后会有提醒的警报出现。,ALFA-LAVAL SA821,6 手动应急操作（须有经验）确保分油系统所有的手动阀都处于正确的位置。在控制单元上选择开关至手动位置。部分元件采用跳线直连已启动或禁止相关动作手动把油加热到合适的分油温度按照时序手动控制分油机的启动、停止、排渣等操作相关的电磁阀动作手动操作期间，温度、流量和背压必须保持稳定,Westfalia Separator,Westfalia Separator has manufactured centrifugal separators for more than 100 years.Today,the company is one of the market leaders in centrifugal separating technology.The name Westfalia Separator stands for top product quality and excellent service.This is guaranteed by the DIN ISO 9001 quality system.,Westfalia Separator,OSD 6/3OSD 6/4OSD 6/5OSD 6/6OSD 18/8OSD 18/10OSD 18/15OSC 18/18,OSD 35/20OSD 35/25OSD 35/30OSD 35/35OSD 60/40OSD 60/50OSD 60/60,Westfalia Separator,Westfalia Separator,Westfalia Separator,结束！,
