第五章第五章 柴油机系统柴油机系统n第一节 燃油系统n第二节 低质燃油的使用n第三节 润滑系统n第四节 冷却系统第一节第一节 燃油系统燃油系统n n一、作用和组成n n二、主要设备与作用n n三、燃油系统的维护管理/一、作用和组成一、作用和组成1 作用 把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端油泵入口端2组成加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给n n燃油系统燃油系统 n n加压式燃油供给系统加压式燃油供给系统n n保证柴油机喷油泵进口处的燃油压力为保证柴油机喷油泵进口处的燃油压力为800 800 kPakPa( (循环泵出口压力为循环泵出口压力为 1 1 MPaMPa) )，循环油路循环油路( (回路回路) )中中压力为压力为400 400 kPakPa，防止燃油系统在高预热温度防止燃油系统在高预热温度( (如如 150150) )时发生汽化和空泡现象。时发生汽化和空泡现象。二、主要设备与作用二、主要设备与作用1.重油驳运泵2.重油的净化处理设备3.雾化加热器和加热温度的控制/1.重油驳运泵重油驳运泵n n是将任一重油舱中的重油驳至重油沉淀柜或在各重油舱之间相互驳运；驳运泵一般使用齿轮泵或螺杆泵。/2.重油的净化处理设备重油的净化处理设备n n沉淀、分离和滤清n n沉淀：在专设的沉淀柜沉淀：在专设的沉淀柜( (沉淀柜应设置两个沉淀柜应设置两个) )中中进行，按有关规定至少沉淀进行，按有关规定至少沉淀12 h12 h。预热至预热至50506060，并可酌情加入泥渣分散剂和疏水剂。，并可酌情加入泥渣分散剂和疏水剂。n n滤清：由系统的多个粗、细滤器来完成滤清：由系统的多个粗、细滤器来完成n n离心分离：其主要设备是离心分油机。离心分离：其主要设备是离心分油机。n n净化处理的核心环节是离心分离净化处理的核心环节是离心分离/3.雾化加热器和加热温度的控制雾化加热器和加热温度的控制n n加热热源：采用饱和蒸汽n n粘度： 12mm/s25 mm/s，+1015，n n预热温度：不得超过150。/三、燃油系统的维护管理三、燃油系统的维护管理n n1.燃油的加装n n2.燃油加热温度的选择n n3.确保燃油清洁n n4.系统放气n n5.换油时的正确操作/1.燃油的加装燃油的加装n n加油前：n n提出加油申请提出加油申请，n n掌握各油舱确切的存油品种和数量，尽量并舱，掌握各油舱确切的存油品种和数量，尽量并舱，n n二管轮检查装油管系二管轮检查装油管系n n二管轮应检查供油方的供油质量和数量二管轮应检查供油方的供油质量和数量n n规定好联系信号规定好联系信号/ /n n加油过程中：加油过程中：n n确认油已进入预定的舱位。确认油已进入预定的舱位。n n掌握装油进度，防止跑、冒、漏。掌握装油进度，防止跑、冒、漏。n n停止装油后：停止装油后：n n应关好有关阀门应关好有关阀门n n拆除软管时，用盲板封好，防止存油入海。拆除软管时，用盲板封好，防止存油入海。n n核对供方加油实际数量核对供方加油实际数量n n索取油样索取油样n n不相容：不相容：n n两种不同的油混兑使用时，会发生化学反应，大量两种不同的油混兑使用时，会发生化学反应，大量沥青质、淤渣析出，造成堵塞和主机燃烧不良，大沥青质、淤渣析出，造成堵塞和主机燃烧不良，大量冒黑烟。严重时会引起柴油机运行困难。量冒黑烟。严重时会引起柴油机运行困难。/ /返回2.燃油加热温度的选择燃油加热温度的选择n n加热温度随使用粘度要求而异，一般采用分段加热法。n n燃油舱中:油管出口附近燃油不发生凝固n n油舱加热至1520，出口附近3540n n在沉淀柜中:要加热到5070/n n在分油机中：温度不能太低，也不能太高。对于重油，最高温度不准超过98n n在日用油柜中，重油温度应保持在7080n n雾化加热器的加热温度：n n使重油粘度降至使重油粘度降至12 mm12 mm/s/s25 mm25 mms s。+10+101515n n一般加热到一般加热到 100100150150。/ /返回3.确保燃油清洁确保燃油清洁n n掌握好沉淀、分离、过滤等净化环节n n定期对沉淀柜和日用油柜进行排污放水n n定期清洗燃油滤器，滤器前后的压力差n n若压差增大超过正常值，表明滤器已变脏堵塞，需立即清洗n n无压差或压力差变小，则表明滤网破损或滤芯装配不对，需立即拆卸检查。/返回5.换油时的正确操作换油时的正确操作n n机动操纵状态时，使用轻柴油。n n正常航行后，使用重油。n n轻、重油转换操作称为换油。n n当换油操作的基本原则是防止油温突变，以避免喷油泵柱塞卡紧或咬死/n n重油换为轻油：n n先关闭燃油雾化加热器的加热阀，关掉粘度先关闭燃油雾化加热器的加热阀，关掉粘度计计，随后切断燃料油，同时接通柴油，在集随后切断燃料油，同时接通柴油，在集油柜中使原来的燃料油和新注入的柴油逐步油柜中使原来的燃料油和新注入的柴油逐步混合稀释。混合稀释。n n轻油换为重油：n n将燃料油日用柜加热至使用状态，开启燃油将燃料油日用柜加热至使用状态，开启燃油雾化加热器使柴油温度上升至雾化加热器使柴油温度上升至 4040以上，随以上，随后再切断柴油，接通燃料油。后再切断柴油，接通燃料油。/ /结 束第二节第二节 低质燃油的使用和降速运行低质燃油的使用和降速运行一、 低质燃油的特点二、 低质燃油的使用三、使用低质燃油时的管理技术要点四、降速运行及其优化调整/一、一、 低质燃油的特点低质燃油的特点(1)密度大0.94 g/cm0.94 g/cm1.06 g/cm1.06 g/cm。(2)粘度高50 mm50 mm/s/s2 000 mm2 000 mm/s/s(3)成分复杂：含有较多的水分、灰分和硫、钒、钠、硅、残含有较多的水分、灰分和硫、钒、钠、硅、残炭等杂质。炭等杂质。(4)发火性差低质油低质油CNCN值很低值很低( (一般为一般为2525左右左右)/)/返回二、二、 低质燃油的使用低质燃油的使用n n1.使用低质燃油的意义n n2.柴油机使用低质燃油后出现的技术问题/1.使用低质燃油的意义使用低质燃油的意义n n大幅度降低船舶营运成本n n合理使用石油资源/上一页2.柴油机使用低质燃油后出现的柴油机使用低质燃油后出现的技术问题技术问题(1)影响喷油设备正常工作(2)恶化燃烧性能(3)损坏主要部件(4)加速曲轴箱内滑油变质/下一页(1)影响喷油设备正常工作影响喷油设备正常工作增加喷油设备的机械负荷和热负荷引起喷油设备偶件过度磨损、腐蚀，喷孔结炭、变形等故障。/返回(2)恶化燃烧性能恶化燃烧性能低质燃油雾化困难，自燃性差，使燃烧性能恶化，最高爆发压力降低；后燃严重，排气温度增高，排气烟度升高，缸内结炭严重。/返回(3)损坏主要部件损坏主要部件异常颗粒磨损；低温腐蚀与高温腐蚀/返回三、使用低质燃油时的管理技术三、使用低质燃油时的管理技术要点要点1.低质燃油的预处理2.柴油机的运行管理3.改进部件结构，提高摩擦表面的工作性能/1.低质燃油的预处理低质燃油的预处理n n1) 1)预热预热n n采用分级预热方案保证低质燃油在输送、净化和雾采用分级预热方案保证低质燃油在输送、净化和雾化等环节中的不同使用要求化等环节中的不同使用要求。n n2) 2)净化净化n n沉淀应在沉淀柜中沉淀沉淀应在沉淀柜中沉淀12 h12 hn n滤清是燃油净化的重要环节，由分布在燃油系统中滤清是燃油净化的重要环节，由分布在燃油系统中的粗、细滤器完成。的粗、细滤器完成。n n离心分油是净化燃油的主要有效手段离心分油是净化燃油的主要有效手段n n3) 3)添加剂添加剂n n4) 4)乳化乳化n n在燃油中掺水并使之成为油包水的乳化液，在燃油中掺水并使之成为油包水的乳化液，可改善燃烧性能，减少缸内结炭。可改善燃烧性能，减少缸内结炭。返回2.柴油机的运行管理柴油机的运行管理1)燃油管理2)喷油设备的调整3)气缸润滑4)冷却水温度的调节5)增压系统、换气系统的管理/下一页n n1)燃油管理n n加强油质检查加强油质检查( (如加油时留样、送检等如加油时留样、送检等) )，防，防止燃油混舱，止燃油混舱，n n2)喷油设备的调整n n适当增大喷油提前角，保证在上止点附近发适当增大喷油提前角，保证在上止点附近发火以及最高爆发压力的数值及相位正常；火以及最高爆发压力的数值及相位正常；n n适当提高喷油器启阀压力以保证雾化质量；适当提高喷油器启阀压力以保证雾化质量；n n注意喷油器雾化质量。注意喷油器雾化质量。/ /下一页n n3)气缸润滑n n选用碱性气缸油以中和硫酸。选用碱性气缸油以中和硫酸。n n4)冷却水温度的调节n n注意调节并控制各冷却部位的冷却温度。防注意调节并控制各冷却部位的冷却温度。防止因过热引起高温腐蚀以及因过冷而引起低止因过热引起高温腐蚀以及因过冷而引起低温腐蚀。温腐蚀。n n5)增压系统、换气系统的管理/下一页四、降速运行及其优化调整四、降速运行及其优化调整n n(1) 适当增大气缸压缩比n n(2) 适当增大喷油提前角n n(3)采用小喷孔节能型喷油器n n(4)适当减少气缸油注油量n n(5)保证缸套、喷油器等正常冷却n n(6)改善增压与扫气系统n n(7)加强对柴油机的维护管理/结 束第三节第三节 润滑系统润滑系统n n一、 系统的组成n n二、润滑系统的主要设备n n三、润滑系统的维护管理/下一页一、一、 系统的组成系统的组成n n曲轴箱油强制润滑系统n n曲轴箱油分油净化系统n n废气涡轮增压器润滑系统/1.曲轴箱油强制润滑系统曲轴箱油强制润滑系统n n曲轴箱油强制润滑系统是以滑油循环柜为中心的一种强制循环系统n n低速机润滑系统n n中速机润滑系统/n n1.曲轴箱油强制润滑系统：干式润滑系统干式润滑系统6300中速柴油机润滑系统中速柴油机润滑系统2.曲轴箱油净化系统曲轴箱油净化系统n n在柴油机运转中连续对滑油循环柜中的曲轴箱油进行分离净化处理，排除曲轴箱油使用中混入的各种杂质和氧化沉淀物。n n其净化速率能保证在一天内净化油量为循环柜贮油量的23倍n n成批处理：n n图曲轴箱油净化系统/返回3.涡轮增压器润滑系统涡轮增压器润滑系统n n自身封闭式润滑(不需另设润滑系统)；n n重力-强制混合循环润滑系统n n涡轮增压器的重力-强制混合润滑系统/结 束二、滑油系统的主要设备二、滑油系统的主要设备n n1.滑油泵n n滑油泵常设有两台，其中一台备用。采用螺杆滑油泵常设有两台，其中一台备用。采用螺杆式油泵式油泵n n2.滤器n n滑油泵的进口端和出口端分别设有粗、细滤器，滑油泵的进口端和出口端分别设有粗、细滤器，滤器一般为双联式。滤器一般为双联式。n n3.滑油冷却器/下一页3.滑油冷却器滑油冷却器n n1) 1)管壳式热交换器管壳式热交换器n n2) 2)板式热交换器板式热交换器/ /下一页1)管壳管壳式式热交热交换换器器n n两种液体流动的方向可将其分为四种换热方式n n(a)为顺流式n n(b)为逆流式n n(c)为叉流式n n(d)为混合流式/下一页2)板式热交换器板式热交换器n n两个主要元件架座和板组件组成，n n板式热交换器的优点是：(1)(1)钛表面能防止海水的侵蚀，换热系数高；钛表面能防止海水的侵蚀，换热系数高；(2)(2)结构紧凑、重量轻、体积小，易于清除污垢和结构紧凑、重量轻、体积小，易于清除污垢和维修；维修；(3)(3)能消除液体间发生渗漏的危险；能消除液体间发生渗漏的危险；(4)(4)通过通过改变板片数目改变板片数目，极易增减热传导面积。，极易增减热传导面积。n n这种换热器的不足之处是费用较高，密封垫片损坏时容易泄漏。/返回三、滑油系统的维护管理三、滑油系统的维护管理1.1.保持滑油的工作压力保持滑油的工作压力2.2.确保滑油的工作温度确保滑油的工作温度3.3.保证正常的工作油位保证正常的工作油位4.4.备车和停车时的管理备车和停车时的管理维护维护管理管理使油温预热使油温预热38C让系统继续让系统继续运行运行20min结 束一、冷却系统的组成和设备一、冷却系统的组成和设备n n1.闭式淡水冷却系统n n2.开式海水系统n n3.中央冷却系统/下一页一、冷却系统的组成和设备一、冷却系统的组成和设备n n1.闭式淡水冷却系统：（a）主机）主机膨胀水箱膨胀水箱淡水冷却器淡水冷却器淡水泵淡水泵主机主机（b）主机）主机膨胀水箱膨胀水箱淡水泵淡水泵淡水冷却器淡水冷却器主机主机四节1.闭式淡水冷却系统闭式淡水冷却系统一般分为缸套和气缸盖、活塞、喷油器三个闭式淡水冷却系统n nMAN/B&W MC/MCE型柴油机缸套冷却水系统n n某大型柴油机的活塞冷却系统。/返回2.开式海水系统开式海水系统n n作用：冷却淡水、滑油、增压空气和空气压缩机等。n n组成：海底阀和大排量海水泵。n n系统图n n海底阀：n n分高位和低位，分设在船舶的两侧舷旁。分高位和低位，分设在船舶的两侧舷旁。n n船舶进港后，多用高位海底阀。船舶进港后，多用高位海底阀。n n而在海上航行时，多使用低位海底阀。而在海上航行时，多使用低位海底阀。/ /返回3.中央冷却系统中央冷却系统n n这种冷却系统的基本特点是使用不同工作温度的两个单独的淡水循环系统：n n高温的热淡水(约8085)n n低温的温淡水(约3040)闭式系统。n n中央冷却系统1，2，3/中央冷却系统的特点中央冷却系统的特点n n优点：(1)(1)海水管系及中央冷却器的维修工作减至最低限海水管系及中央冷却器的维修工作减至最低限度：度：(2)(2)气缸冷却水温度稳定，不受工况变化的影响，使气缸冷却水温度稳定，不受工况变化的影响，使柴油机始终在最佳冷却状态下运柴油机始终在最佳冷却状态下运 转；转；(3)(3)淡水循环可多年保持清洁，维修工作量极少。淡水循环可多年保持清洁，维修工作量极少。n n缺点：n n增加了中央冷却器及其辅助设备与管系，增加了中央冷却器及其辅助设备与管系，n n由于附加管系的阻力损失，使泵送耗功也有所增加由于附加管系的阻力损失，使泵送耗功也有所增加。n n在近代建造的现代化船舶中，大多采用中央冷却系统。/二、二、 冷却系统的维护管理冷却系统的维护管理(1) (1) 淡水泵出口压力应调整在正常工作范围。淡水泵出口压力应调整在正常工作范围。(2) (2) 淡水温度应根据说明书的规定调整至正常工作范淡水温度应根据说明书的规定调整至正常工作范围。围。 中高速柴油机，一般出口温度中高速柴油机，一般出口温度 在在70708080 低速机低速机 60607070； 进出口温差不大于进出口温差不大于1212。 一般淡水出口温度以接近允许上限为宜一般淡水出口温度以接近允许上限为宜。(3)(3)海水出口温度不应超过海水出口温度不应超过5050。(4)(4)运转调节。运转调节。(5)(5)检查各缸冷却水的流动情况。检查各缸冷却水的流动情况。(6)(6)防止系统集气防止系统集气/ /1）调整冷却系统的工作参数，并确保正常2）定期检查膨胀水箱和淡水循环柜的水位变化。3）备车暖缸4）机动操纵时，保证淡水温度不产生过大波动5）停车后，应让冷却水继续在系统内循环20 min30 min6）防止堵塞7）定期(最好每周一次)检查冷却水质量/结 束返回结 束返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回燃油驳运系统燃油驳运系统750.8m/h1.5m/hFuel transfer System滑油系统滑油系统Lubrication Oil System空气空气第五章完第五章完