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1、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-LAVAL FOPX型（老教材） SA816、SA821（教材
2、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
3、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,
4、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
5、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
6、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
7、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
8、 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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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 AC 4） 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V
14、1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
15、,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
16、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/St
