1 概述

随着现代炼油技术的改进，燃油的品质发生了急剧变化，其运动粘度、密度、油渣含量、乳化程度等因素都大大提高，这对燃油净化系统中的关键设备——碟式分离机及系统设计要求更高，并且由于燃油品质的下降，尤其是含硫量的增加，柴油机在运行过程中不同程度地影响了滑油的清洁度。为满足现代燃油的要求，离心机制造厂家都在该领域进行了不同程度的探索。

2 碟式分离机的工作原理及结构

2.1 工作原理

互不相溶的液-液或液-液-固在强大的离心力场中，根据其密度的差异进行离心分离。分离出的物料通过一定的机械结构分别导出机身外。

2.2 结构

碟式分离机主要由电机、水平轴、垂直轴、配水装置、转鼓、进出装置、测连装置、刹车装置等部件组成。其中转鼓是该机的核心，物料的分离即在该区域完成。

根据转鼓的排渣方式分为人工排渣和环阀排渣，其中环阀排渣又分为部分排渣和全部排渣。

部排：离心机在排渣过程中把转鼓中的部分积渣和水排出机外。其特点是：排渣过程中不停止进料、不损失物料，适用于含渣量较高（其含渣质量比在0.1%～2%之间），排渣频繁的场合。

全排：离心机在排渣过程中把转鼓中所有物料包括油、水、渣全部排出机外。其特点是排渣过程中停止进料，并且损失一部分油料，适用于含渣量较低（其含渣质量百分比小于0.1%），排渣次数较少的场合。

3 燃油离心机及系统设计

3.1 燃油离心机的主要设计参数

处理密度：991kg/m³/15℃

处理运动粘度：380cst/50℃

排渣方式：部排

净油输出方式：向心泵

净油输出压力：＜0.4MPa

分离性能（经一级分离）分水效率≥70%，分杂效率≥65%

在燃油离心机的设计过程中，原先的机带齿轮泵改成了独立供油泵，分离后的物料出口方式由敞开式改为由向心泵压力输出；转鼓部件的液压设计计算全部按密度991kg/m³/15℃进行；油水界面移至碟片大端外侧，以取得较佳分离效果。

通过以上改进，离心机在燃油净化处理上取得了长足进步，经工厂517cst/50℃重油试验以及用户长期使用，均达到了设计指标。

3.2 燃油离心机的系统设计

为满足无人机舱操作要求，提高机器运行可靠性，对燃油离心机及整个燃油净化系统进行了程序控制。离心机的操作实现了自动化，并在整个系统中设置了温度恒定系统、高低温、高低压、不排渣报警等功能。

在系统的设计过程中应注意以下两点：

（1）为避免水在油中乳化，平稳和顺利输送是很重要的，为此在分离前必须避免节流。但在以前的设计中，输油泵往往是离心机机带的，其流量控制是靠吸入口前的节流阀来进行的。这样极易引起水在油中乳化和粒子细化，影响分离效果，这样的设计已不再被推荐，机带齿轮泵已被取消，取而代之是独立正排量螺杆泵或齿轮泵，并且增加流量恒定装置使得多余流量回流到沉淀柜。这样泵始终在它的较佳流率状态下运行，泵的增压室始终充满着燃油，吸入端不存在节流现象。

（2）分离温度控制。温度直接影响到燃油的运动粘度、密度，从而影响到分离界面。燃油较佳的分离温度应为98℃。此时，油和水之间存在较大的密度差。为保持恒定的分离温度，需选用精度为±2℃的温度控制器。

4 滑油离心机的设计

4.1 滑油离心机的主要设计参数

排渣方式：全排

净油输出方式：向心泵

净油输出压力：≤0.4MPa

分离性能（经一级分离）分水效率≥85%，分杂效率≥70%

滑油消耗：≤1.2L/h

滑油离心机的设计和燃油离心机基本相同，主要不同点在于排渣方式的不同，滑油离心机的排渣方式采用了全排结构。

4.2 滑油系统设计

滑油的处理较燃油来说简单些，基本引用燃油的净化系统，只不过是一些工艺参数的调整以及离心机的程序运作稍有不同而已，在此不再叙述。

5 燃油、滑油离心机的选型

燃油、滑油离心机的选型主要集中在排渣方式上。由于燃油含杂量高，排渣频繁，故选用部排系列的离心机，而滑油的杂质含量较低，排渣次数较少，故选用全排系列离心机。

如果在选型上两者颠倒，将会产生什么样的效果呢？首先如果选用全排离心机用于燃油净化系统中，分离性能应不受影响，由于含渣量的限制，排渣频繁，损失较大，且分离效率不高。如果部排离心机用于滑油净化系统中，从表面上看似乎更加合理，因为部排离心机用于含渣量小的滑油中分离更加轻松。可是不能忽视一个问题，那就是滑油的乳化，由于滑油净化系统的循环油柜较大，在操作产生失误时或机器出现故障时，加入的赶油水容易混入净油中，进入循环油柜，引起全柜油乳化。而全排离心机在上述问题产生时，加入的赶油水始终进入不了净油中。因此滑油选用全排离心机更加合适。

6 结语

燃油、滑油离心机及其自动控制系统经多套电站运行，证明离心机运行平稳，分离效果良好。自动控制系统灵敏、正确、可靠，完全满足现代燃油、滑油净化要求，保证柴油机安全可靠运行。