CN102979651B - 一种防爆船用油净油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆船用油净油机，其特征在于，包括底板和设置在底板上的进油部分、过滤部分、出油部分和控制部分；所述进油部分设置有油泵作为油液动力，油泵进油端设置了吸油过滤器进行第一级过滤；然后，在过滤部分依次设置了保护过滤器、聚结分离器和精过滤器实现多级过滤。本发明的净油机，采用了聚结分离器结合多级过滤的原理，能够达到高效脱水，满足精密分离和即时分离的要求，其具备体积小，能耗低，振动小，寿命长，操作维护简单方便，运行成本低，防爆性能好，安全可靠，自动化程度高的优点。

Description

一种防爆船用油净油机

技术领域

本发明涉及一种燃油和滑油的清洁设备，尤其是涉及一种船用燃油和滑油的净油机。

背景技术

在船舶上使用的主、辅动力机械均需要清洁的滑油和燃油。而船上使用的滑油和燃油中常常会混入水分。其中，滑油中混入水分会稀释油膜而降低润滑能力，严重时会导致滑油乳化变质造成干摩擦，还会损耗添加剂、造成机械运动腐蚀磨损加剧，甚至损坏机械。燃油中混入水分则会使油品质下降导致燃油不正常、堵塞过滤器，严重时会造成高压油泵、喷油器卡滞甚至突然停机，危害船舶生命力。

由于船舶油舱多位于底舱，相当部分还处于主、辅机械机座下层，设备工作时的振动会使舱底的污油污水对钢板造成空泡腐蚀，一旦蚀穿，水分和其它污染物即进入油中。另外由于空气中存在水分，以及油船货油舱和管道需要清洗等因素影响，油料在运输、加注、储存和转移过程中不可能避免会混入水分，故需先进行分离才能使用。

目前船上多使用离心式分离装置，对滑油需要预热后才能进行分离，且具有体积大、结构复杂、操作繁琐、故障率和能耗较高、分离效率较低、分离精度不高、防爆效果差等缺陷。随着各类排水量越来越大的新型船只不断列装，对油过滤量和清洁度的要求日益增加，现有的离心式分离装置已难以满足要求。

发明内容

针对上述问题和不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能达到高效脱水，满足精密分离和即时分离的要求的防爆船用油净油机，使其具备体积小，能耗低，振动小，寿命长，操作维护简单方便，运行成本低，防爆性能好，安全可靠，自动化程度高的特点。

为了解决上述问题，本发明采用了以下的技术方案。

一种防爆船用油净油机，其特征在于，包括底板和设置在底板上的进油部分、过滤部分、出油部分和控制部分；

所述进油部分安装于底板上，包括进油阀门、管接头、吸油过滤器、防爆真空表、防爆真空开关、不锈钢吸油管道、密封垫片和油泵；所述进油阀门的出油端与管接头进油端连接，管接头出油端与吸油过滤器连接，吸油过滤器出油端与不锈钢吸油管道一端连接；所述防爆真空表和防爆真空开关分别安装在不锈钢吸油管道上，所述防爆真空开关通过电控箱与防爆电机相连并对其控制；所述不锈钢吸油管道另一端焊接一法兰盘并与所述油泵的法兰盘对接，在不锈钢吸油管道的法兰盘端与油泵的法兰盘之间安装有所述密封垫片，油泵与所述防爆电机通过轴承连接并由防爆电机控制运行；

所述过滤部分包括安装在底板上泵后管组件和机架，还包括安装在机架上的保护过滤器、精过滤器、罐前管道组件、第二防爆压力表、压力控制器、第一防爆压力表、第三防爆压力表、罐后管道组件、聚结分离器、防爆双界面油水传感器、防爆电磁阀和排空管道组件；所述泵后管组件具有一个进油管端和两个出油管端，泵后管组件的两个出油管端上均设置有开关阀，所述泵后管组件的进油管端和油泵的出油端相接，泵后管组件的一个出油管端与所述保护过滤器相连接，保护过滤器上安装有所述压力控制器和第一防爆压力表，所述第一防爆压力表通过电控箱与防爆电机相连并对其控制；保护过滤器的出油端通过所述罐前管道组件连通到横向设置于机架最顶处的所述聚结分离器，所述罐前管道组件上安装有第二防爆压力表，所述第二防爆压力表通过电控箱与防爆电机相连并对其控制；所述聚结分离器的出水端连通设置有储水罐，储水罐内设置有所述防爆双界面油水传感器，所述防爆双界面油水传感器通过电控箱与防爆电磁阀相连并对其控制，储水罐底部出水口设置有所述防爆电磁阀，防爆电磁阀的出口通过不锈钢管道连接到排空管道组件；所述聚结分离器的出油端通过所述罐后管道组件连通到所述精过滤器，所述罐后管道组件上还设置有一个开关阀并在该开关阀和精过滤器之间的部分上与泵后管组件的另一个出油管端连通；所述精过滤器上安装有所述第三防爆压力表，所述第三防爆压力表通过电控箱与防爆电机相连并对其控制；

所述出油部分安装在底板上，包括和精过滤器出油端连通的排油管道组件、安装在排油管道组件上的防爆流量计、检测开关和出口阀门，所述防爆流量计通过电控箱与防爆电机相连并对其控制；

所述控制部分包括用于设置控制电路的所述电控箱，电控箱安装在机架上。

其中，所述的吸油过滤器采用过滤精度为200微米的吸油过滤器，所述保护过滤器采用过滤精度为β22(c)≥1000的保护过滤器，所述聚结分离器采用精度为β5(c)≥1000的聚结分离器，所述精过滤器采用精度为β5(c)≥1000的精过滤器。这样，可以更好地提高净化效果，经试验，采用上述精度的过滤器，能够使得本发明净油机单位体积处理能力比离心分离机高出50%。

本发明的净油机，在使用时靠油泵提供动力，油液从进油阀门进入，经过吸油过滤器进行初步过滤后再经过油泵，过滤掉较为粗大的杂质颗粒污染物，保护油泵的安全运行。在进油处管道上安装的防爆真空表能够显示真空度，安装的防爆真空开关能够检测真空度对防爆电机进行控制，实现进油处真空保护。由于经过油泵后，经泵后管组件进入到保护过滤器进行再次过滤，使得油液进入聚结分离器之前经过精度较高的过滤，过滤掉较粗的杂质，对聚结分离器进行保护。同时在保护过滤器内部设置有防爆压力表以检测滤芯油液压力并控制防爆电机进行保护；保护过滤器内还设置有压力控制器，可以对系统运行压力进行设定控制，超出设定自动停机，确保设备运行安全。在聚结器的入口端也设置了防爆压力表，以监测滤芯的压降情况和聚结器的运压力，便于监测聚结滤芯运行情况。油液进入聚结分离器后，在聚结分离器内部可以进行油水聚结分离，破除介质中全部油水乳化结构，使油水得到完美的分离。分离后的水分进入到储水罐，储水罐通过防爆双界面油水传感器可以自动控制防爆电磁阀开启以进行排水。聚结分离器出油端出来的油液再次通过罐后管道组件连通到一个精过滤器再次进行高精度过滤，可以最大程度提高过滤效果，得到精脱水，精过滤后的油液。在精过滤器中，也设置了一个防爆压力表进行监视和保护，提高安全性。同时，在泵后管组件中还设置有一条直接连通到罐后管组件上的出油管端，这样，当船用油液不需要脱水时，可以通过泵后管组件和罐后管组件上的开关阀进行转化，使得油液不经过聚结分离器，而直接从泵后管组件进入到精过滤器中，简化了过滤步骤，使得可以在两种过滤状态中根据需要进行切换。

综上所述，本发明的净油机，采用了聚结分离器结合多级过滤的原理，能够达到高效脱水，满足精密分离和即时分离的要求，其具备体积小，能耗低，振动小，寿命长，操作维护简单方便，运行成本低，防爆性能好，安全可靠，自动化程度高的优点。

附图说明

图1为具体实施时，本发明的结构示意图。

图2为图1的后视图。

图3为图1中各构件分解开后的结构示意图，图中点画线表示构件装配连接方向。

具体实施方式

具体实施时，如图1、图2和图3所示，一种防爆船用油净油机，其特征在于，包括底板30和设置在底板30上的进油部分、过滤部分、出油部分和控制部分；

所述进油部分安装于底板30上，包括进油阀门1、管接头2、吸油过滤器3、防爆真空表4、防爆真空开关5、不锈钢吸油管道6、密封垫片7和油泵8；所述进油阀门1的出油端与管接头2进油端连接，管接头2出油端与吸油过滤器3连接，吸油过滤器3出油端与不锈钢吸油管道6一端连接；所述防爆真空表4和防爆真空开关5分别安装在不锈钢吸油管道6上，所述防爆真空开关5通过电控箱24与防爆电机29相连并对其控制；所述不锈钢吸油管道6另一端焊接一法兰盘并与所述油泵8的法兰盘对接，在不锈钢吸油管道6的法兰盘端与油泵8的法兰盘之间安装有所述密封垫片7，油泵8与所述防爆电机29通过轴承连接并由防爆电机控制29运行；

所述过滤部分包括安装在底板上泵后管组件18和机架9，还包括安装在机架上的保护过滤器11、精过滤器12、罐前管道组件13、第二防爆压力表14、压力控制器15、第一防爆压力表16、第三防爆压力表17、罐后管道组件19、聚结分离器20、防爆双界面油水传感器21、防爆电磁阀22、排空管道组件23；所述泵后管组件18具有一个进油管端和两个出油管端，泵后管组件18的两个出油管端上均设置有开关阀，所述泵后管组件18的进油管端和油泵8的出油端相接，泵后管组件18的一个出油管端与所述保护过滤器11相连接，保护过滤器11上安装有所述压力控制器15和第一防爆压力表14，所述第一防爆压力表16通过电控箱24与防爆电机29相连并对其控制；保护过滤器11的出油端通过所述罐前管道组件13连通到横向设置于机架最顶处的所述聚结分离器20，所述罐前管道组件13上安装有第二防爆压力表14，所述第二防爆压力表14通过电控箱24与防爆电机29相连并对其控制；所述聚结分离器20的出水端连通设置有储水罐31，储水罐31内设置有所述防爆双界面油水传感器21，所述防爆双界面油水传感器21通过电控箱24与防爆电磁阀29相连并对其控制，储水罐31底部出水口设置有所述防爆电磁阀22，防爆电磁阀22的出口通过不锈钢管道连接到排空管道组件23；所述聚结分离器20的出油端通过所述罐后管道组件19连通到所述精过滤器12，所述罐后管道组件19上还设置有一个开关阀并在该开关阀和精过滤器12之间的部分上与泵后管组件18的另一个出油管端连通；所述精过滤器12上安装有所述第三防爆压力表17，所述第三防爆压力表17通过电控箱24与防爆电机29相连并对其控制；

所述出油部分安装在底板30上，包括和精过滤器12出油端连通的排油管道组件26、安装在排油管道组件26上的防爆流量计25、检测开关27和出口阀门28，所述防爆流量计25通过电控箱24与防爆电机29相连并对其控制；

所述控制部分包括用于设置控制电路的所述电控箱24，电控箱24安装在机架9上。

其中，所述的吸油过滤器采用过滤精度为200微米的吸油过滤器，具体可以采用精度为200微米的1 1/4的Y型过滤器，以过滤掉粗的颗粒杂质，保护油泵并延长主过滤器的使用寿命。所述保护过滤器中选用过滤精度为β22(c)≥1000的保护过滤器，所述聚结分离器采用精度为β5(c)≥1000的聚结分离器，所述精过滤器采用精度为β5(c)≥1000的精过滤器。这样，可以更好地提高净化效果，经试验，采用上述精度的过滤器，能够使得本发明净油机单位体积处理能力比离心分离机高出50%。具体实施时，各过滤器均为购买现有产品得到，本发明对现有技术的贡献不在于这些过滤器自身，而在于多个过滤器的组合。

具体实施时，所述聚结分离器20上部还设置有进气阀32。这样，可以在设备维护和更换滤芯需要排空时，打开进气阀，启动油泵使聚结器内油进行排空，特别是过滤润滑油时或长时间不用时也可排空聚结器内的油液。

本发明中，油液首先经过吸油过滤器滤除油液中较粗的颗粒污染物，保护油泵安全运行。然后在保护过滤器中使用过滤精度较高的滤芯，滤除油液中相对较细的颗粒污染物。油液通过保护过滤器以后进入聚结分离器。在聚结分离器中，油液经过滤、聚结、沉降、分离四个过程，实现滤除污染物、脱除水分的功能，最后再经过精过滤器进一步将精细颗粒污染物也过滤掉，最大程度提高过滤效果。以保证进入用户油箱油液清洁度达到设计指标。

本发明中聚结分离器为成熟的现有产品，其内部具有聚结滤芯和分离滤芯，油液流经过保护过滤器后，进入聚结分离器内的聚结滤芯，流经高精度过滤层，固体颗粒被多层滤材拦截，达到除颗粒污染物的目的；随后，过滤后的油液进入破乳聚结层，由于聚结滤芯材料独特的极性分子的作用，油液中的游离水以及乳化水在通过滤芯进行破乳后，将油液中微小的、游离的乳化水聚结成为较大的水滴，由于重力作用下沉至储水罐内。通过聚结滤芯后的油液将进入位于上方的分离滤芯，在此之前，由于重力作用，油液中较大的水珠已在重力的作用下沉降到容器的下面。但是仍有尺寸较小的水珠在惯性的作用下随同油液向上直到分离滤芯处。分离滤芯由特殊的疏水材料制成，在油液通过分离滤芯时，水珠被挡在滤芯的外面，油液则进入滤芯并最终从出液口排出。挡在滤芯外面的水珠经过相互聚集，尺寸逐渐增大，进而由于重力原因而沉降到容器下部的储水罐中。

由于聚集分离器自身具有两级过滤滤芯，故本产品可视为具有五级过滤系统。通过五级过滤系统，可实现精密过滤及高效脱水，能有效清除油液中的颗粒及乳化水、游离水。处理完成后油液清洁度可达NAS1638 5级以上，自由水含量可低于100PPm。其中第一级为精度为200微米的吸油过滤器，能够保护油泵并延长主过滤器的使用寿命。第二级为精度为β22(c)≥1000的保护过滤器设在聚结器的上游；既可延长聚结器的寿命，也可以减少滤后液体中颗粒的含量。第三级为聚集分离器中自带的精度为β5(c)≥1000的聚结滤芯，使油液中的水分凝聚下沉同时滤芯过滤掉颗粒杂质。第四级为聚集分离器中自带的分离滤芯进一步阻拦油中微小的水珠，达到高效分离的作用。　第五级为精度为β5(c)≥1000的精过滤器，其滤芯采用精度及纳污容量很大的滤材，可安全、高效地净化油液。

为符合船舶等环境的要求，本滤油机设计有多个安全控制系统。采用防爆真空开关、防爆压力表、防爆电机等等，实现真空压力自动保护。进一步地，具体实施时，还可以在控制电路中增设电路小型断路器、交流接触器、热过载继电器、过载熔断器和相序保护器，通过控制电路来对防爆电机的过载、过流、过热、缺相进行保护，从而有效的保护电机可靠工作。并且防爆电机能接收压力控制器和真空控制器的报警信号，来确定设备是否需要停机保护或检修。这样，当设备运行异常时能够自动停机关闭系统，当设备超压力、超电压、过热和空吸时能自动停机。同时，本发明的主要部件如电机、电磁阀、压力表、流量计和压力控制器等都采用防爆设计。所有管道连接都采用不锈钢钢管硬连接方式，密封性好，耐压能力高，确保无漏气和漏油现象。

本发明具体实施时，聚结分离器采用卧式方式布置于顶部，便于修护和更换滤芯，同时便于缩小空间，为了更好地缩小整个设备的体积便于用到船舶系统中，本发明中把保护过滤器和精布置在电控柜的一侧并位于聚结分离器下方，以减小了设备的长度和高度，进一步缩小了空间。

本发明中，涉及各控制部分的控制电路集成在电控箱内，操作者通过电控箱进行控制，具体操作时，电控箱还可以集成显示系统，使其能够显示设备多环节的压力，进口的真空度，系统流量等等。例如对系统中三个防爆压力表的显示，可以观测三个压力表的压力值，可以知道滤芯的堵塞情况和什么时候需要更换滤芯，若没有及时更换滤芯，压力值会增加到压力报警点，使得设备自动停机，或则使得泵的安全阀打开，来保证设备的过滤精度和等级。但电控箱内具体的控制电路属于控制领域常识性内容，不在此详述。

综上所述，本发明具有以下优点：1、自动化程度高，无人值守运行：经调试合格进入正常运行后，有自动排水制和异常自动停机报警等控制系统，无须专人值守。2、安全可靠：设备有运行异常自动停机关闭系统，该机设置有先进的压力自动控制器、超电压过载保护器、过热保护器、以及真空自动控制器，当设备超压力、超电压、过热、不吸油（或空吸）时能自动停机，杜绝了闷机等情况的发生。所有管道连接都采用不锈钢钢管硬连接方式，密封性好，耐压能力高，确保无漏气和漏油现象。采用防爆设计，确保各系统能安全可靠运行。3、过滤精度高，脱水能力强，分离量大：处理完成后油液清洁度最高可达NAS1638 5级以上；自由水含量可低于100 PPM，最高可处理的水含量达15%；每小时能过滤5立方米的油品。4、操作及维护简单方便，运行使用成本低：只要接通油路，打开开关，设备即可运行；维护时只根据系统提示清洗或更换滤芯即可；无须加热和抽真空，运行使用成本低。5、可远程工况监视和控制。预留设备状态信号（如流量、水位等）远传接口,可根据需要连接。并可根据需要在办工室内控制操作滤油机（即远程控制）。6、采用目前国际上先进的聚结分离技术和高精密过滤技术设计制造，并进行了防爆设计或智能化控制设计；能够用户多方面的使用要求。

Claims (1)

1.一种防爆船用油净油机，其特征在于，包括底板（30）和设置在底板（30）上的进油部分、过滤部分、出油部分和控制部分；

所述进油部分安装于底板（30）上，包括进油阀门（1）、管接头（2）、吸油过滤器（3）、防爆真空表（4）、防爆真空开关（5）、不锈钢吸油管道（6）、密封垫片（7）和油泵（8）；所述进油阀门（1）的出油端与管接头（2）进油端连接，管接头（2）出油端与吸油过滤器（3）连接，吸油过滤器（3）出油端与不锈钢吸油管道（6）一端连接；所述防爆真空表（4）和防爆真空开关（5）分别安装在不锈钢吸油管道（6）上，所述防爆真空开关（5）通过电控箱（24）与防爆电机（29）相连并对其控制；所述不锈钢吸油管道（6）另一端焊接一法兰盘并与所述油泵（8）的法兰盘对接，在不锈钢吸油管道（6）的法兰盘端与油泵（8）的法兰盘之间安装有所述密封垫片（7），油泵（8）与所述防爆电机（29）通过轴承连接并由防爆电机控制（29）运行；

所述过滤部分包括安装在底板上泵后管组件（18）和机架（9），还包括安装在机架上的保护过滤器（11）、精过滤器（12）、罐前管道组件（13）、第二防爆压力表（14）、压力控制器（15）、第一防爆压力表（16）、第三防爆压力表（17）、罐后管道组件（19）、聚结分离器（20）、防爆双界面油水传感器（21）、防爆电磁阀（22）和排空管道组件（23）；所述泵后管组件（18）具有一个进油管端和两个出油管端，泵后管组件（18）的两个出油管端上均设置有开关阀，所述泵后管组件（18）的进油管端和油泵（8）的出油端相接，泵后管组件（18）的一个出油管端与所述保护过滤器（11）相连接，保护过滤器（11）上安装有所述压力控制器（15）和第一防爆压力表（14），所述第一防爆压力表（16）通过电控箱（24）与防爆电机（29）相连并对其控制；保护过滤器（11）的出油端通过所述罐前管道组件（13）连通到横向设置于机架最顶处的所述聚结分离器（20），所述罐前管道组件（13）上安装有第二防爆压力表（14），所述第二防爆压力表（14）通过电控箱（24）与防爆电机（29）相连并对其控制；所述聚结分离器（20）的出水端连通设置有储水罐（31），储水罐（31）内设置有所述防爆双界面油水传感器（21），所述防爆双界面油水传感器（21）通过电控箱（24）与防爆电磁阀（29）相连并对其控制，储水罐（31）底部出水口设置有所述防爆电磁阀（22），防爆电磁阀（22）的出口通过不锈钢管道连接到排空管道组件（23）；所述聚结分离器（20）的出油端通过所述罐后管道组件（19）连通到所述精过滤器（12），所述罐后管道组件（19）上还设置有一个开关阀并在该开关阀和精过滤器（12）之间的部分上与泵后管组件（18）的另一个出油管端连通；所述精过滤器（12）上安装有所述第三防爆压力表（17），所述第三防爆压力表（17）通过电控箱（24）与防爆电机（29）相连并对其控制；

所述出油部分安装在底板（30）上，包括和精过滤器（12）出油端连通的排油管道组件（26）、安装在排油管道组件（26）上的防爆流量计（25）、检测开关（27）和出口阀门（28），所述防爆流量计（25）通过电控箱（24）与防爆电机（29）相连并对其控制；所述控制部分包括用于设置控制电路的所述电控箱（24，电控箱（24）安装在机架（9）上；

所述的吸油过滤器采用过滤精度为200微米的吸油过滤器，所述保护过滤器选用过滤精度为β22(c)≥1000的保护过滤器，所述聚结分离器采用精度为β5(c)≥1000的聚结分离器，所述精过滤器采用精度为β5(c)≥1000的精过滤器。