1 概述

隨著現代煉油技術的改進，燃油的品質發生了急劇變化，其運動粘度、密度、油渣含量、乳化程度等因素都大大提高，這對燃油凈化系統中的關鍵設備——碟式分離機及系統設計要求更高，并且由于燃油品質的下降，尤其是含硫量的增加，柴油機在運行過程中不同程度地影響了滑油的清潔度。為滿足現代燃油的要求，離心機制造廠家都在該領域進行了不同程度的探索。

2 碟式分離機的工作原理及結構

2.1 工作原理

互不相溶的液-液或液-液-固在強大的離心力場中，根據其密度的差異進行離心分離。分離出的物料通過一定的機械結構分別導出機身外。

2.2 結構

碟式分離機主要由電機、水平軸、垂直軸、配水裝置、轉鼓、進出裝置、測連裝置、剎車裝置等部件組成。其中轉鼓是該機的核心，物料的分離即在該區域完成。

根據轉鼓的排渣方式分為人工排渣和環閥排渣，其中環閥排渣又分為部分排渣和全部排渣。

部排：離心機在排渣過程中把轉鼓中的部分積渣和水排出機外。其特點是：排渣過程中不停止進料、不損失物料，適用于含渣量較高（其含渣質量比在0.1%～2%之間），排渣頻繁的場合。

全排：離心機在排渣過程中把轉鼓中所有物料包括油、水、渣全部排出機外。其特點是排渣過程中停止進料，并且損失一部分油料，適用于含渣量較低（其含渣質量百分比小于0.1%），排渣次數較少的場合。

3 燃油離心機及系統設計

3.1 燃油離心機的主要設計參數

處理密度：991kg/m3/15℃

處理運動粘度：380cst/50℃

排渣方式：部排

凈油輸出方式：向心泵

凈油輸出壓力：＜0.4MPa

分離性能（經一級分離）分水效率≥70%，分雜效率≥65%

在燃油離心機的設計過程中，原先的機帶齒輪泵改成了獨立供油泵，分離后的物料出口方式由敞開式改為由向心泵壓力輸出；轉鼓部件的液壓設計計算全部按密度991kg/m3/15℃進行；油水界面移至碟片大端外側，以取得較佳分離效果。

通過以上改進，離心機在燃油凈化處理上取得了長足進步，經工廠517cst/50℃重油試驗以及用戶長期使用，均達到了設計指標。

3.2 燃油離心機的系統設計

為滿足無人機艙操作要求，提高機器運行可靠性，對燃油離心機及整個燃油凈化系統進行了程序控制。離心機的操作實現了自動化，并在整個系統中設置了溫度恒定系統、高低溫、高低壓、不排渣報警等功能。

在系統的設計過程中應注意以下兩點：

（1）為避免水在油中乳化，平穩和順利輸送是很重要的，為此在分離前必須避免節流。但在以前的設計中，輸油泵往往是離心機機帶的，其流量控制是靠吸入口前的節流閥來進行的。這樣極易引起水在油中乳化和粒子細化，影響分離效果，這樣的設計已不再被推薦，機帶齒輪泵已被取消，取而代之是獨立正排量螺桿泵或齒輪泵，并且增加流量恒定裝置使得多余流量回流到沉淀柜。這樣泵始終在它的較佳流率狀態下運行，泵的增壓室始終充滿著燃油，吸入端不存在節流現象。

（2）分離溫度控制。溫度直接影響到燃油的運動粘度、密度，從而影響到分離界面。燃油較佳的分離溫度應為98℃。此時，油和水之間存在較大的密度差。為保持恒定的分離溫度，需選用精度為±2℃的溫度控制器。

4 滑油離心機的設計

4.1 滑油離心機的主要設計參數

排渣方式：全排

凈油輸出方式：向心泵

凈油輸出壓力：≤0.4MPa

分離性能（經一級分離）分水效率≥85%，分雜效率≥70%

滑油消耗：≤1.2L/h

滑油離心機的設計和燃油離心機基本相同，主要不同點在于排渣方式的不同，滑油離心機的排渣方式采用了全排結構。

4.2 滑油系統設計

滑油的處理較燃油來說簡單些，基本引用燃油的凈化系統，只不過是一些工藝參數的調整以及離心機的程序運作稍有不同而已，在此不再敘述。

5 燃油、滑油離心機的選型

燃油、滑油離心機的選型主要集中在排渣方式上。由于燃油含雜量高，排渣頻繁，故選用部排系列的離心機，而滑油的雜質含量較低，排渣次數較少，故選用全排系列離心機。

如果在選型上兩者顛倒，將會產生什么樣的效果呢？首先如果選用全排離心機用于燃油凈化系統中，分離性能應不受影響，由于含渣量的限制，排渣頻繁，損失較大，且分離效率不高。如果部排離心機用于滑油凈化系統中，從表面上看似乎更加合理，因為部排離心機用于含渣量小的滑油中分離更加輕松。可是不能忽視一個問題，那就是滑油的乳化，由于滑油凈化系統的循環油柜較大，在操作產生失誤時或機器出現故障時，加入的趕油水容易混入凈油中，進入循環油柜，引起全柜油乳化。而全排離心機在上述問題產生時，加入的趕油水始終進入不了凈油中。因此滑油選用全排離心機更加合適。

6 結語

燃油、滑油離心機及其自動控制系統經多套電站運行，證明離心機運行平穩，分離效果良好。自動控制系統靈敏、正確、可靠，完全滿足現代燃油、滑油凈化要求，保證柴油機安全可靠運行。