船舶電氣設(shè)備

船舶電力拖動系統(tǒng)第十一章

輔助機(jī)械的電力拖動與控制

第一頁，共六十六頁。第1章第2頁本章內(nèi)容介紹幾種典型的船舶機(jī)艙中的輔助機(jī)械及其自動控制系統(tǒng)泵浦的自動切換電路分油機(jī)的自動控制油水分離器的自動控制船舶冷藏箱設(shè)備的自動控制船舶輔助鍋爐第二頁，共六十六頁。第1章第3頁11.1備用泵的自動切換控制電路

現(xiàn)代自動化船舶機(jī)艙中的重要泵浦的自動控制：雙泵冗余，互為備份；組合起動屏：特點(diǎn)---集中饋電，集中管理多種控制形式：自動/手動、機(jī)旁/遙控PLC控制，網(wǎng)絡(luò)通訊（現(xiàn)場總線）。

需確保運(yùn)行的可靠性第三頁，共六十六頁。第1章第4頁控制線路原理和運(yùn)行分析

泵浦的自動切換控制原理基本相同以主滑油泵為例

主滑油泵控制線路M1M2出口壓力檢測主機(jī)潤滑系統(tǒng)滑油日用柜起動器電氣故障機(jī)械故障起動器電氣故障機(jī)械故障1#泵控制器2#泵控制器電源1電源2由起動器控制單元、繼電-接觸器（PLC）電路和主電路組成滑油泵第四頁，共六十六頁。第1章第5頁主滑油泵的運(yùn)行控制

主滑油泵電動機(jī)的起動方式按時間原則的自耦變壓器降壓起動多地點(diǎn)控制集控室或主配電屏觸摸屏組合起動屏就地控制箱主滑油泵電動機(jī)的起/停控制：手動自動主滑油泵控制線路第五頁，共六十六頁。第1章第6頁泵的自動切換雙PLC冗余泵控PLC控制電路1#泵控制電路2#泵T_Link總線泵控PLC泵出口壓力檢測主滑油泵控制線路第六頁，共六十六頁。第1章第7頁泵的自動切換三種情況下備用泵將會自動切換起動：運(yùn)行泵電動機(jī)過載（或起動失敗）運(yùn)行泵電動機(jī)突然失電運(yùn)行泵出口壓力下降，延時確認(rèn)自動切換時產(chǎn)生聲光報(bào)警第七頁，共六十六頁。第1章第8頁水泵自動切換控制線路SA-手動、自動切換控制開關(guān)。KT1-時間繼電器，用于延時壓力監(jiān)視投入。KT2-時間繼電器，用于壓力波動延時自動切換，防止頻繁誤動作。KP-壓力繼電器。3KA-自動切換繼電器。

第八頁，共六十六頁。第1章第9頁泵的順序起動

因某種原因電網(wǎng)失電后，所有泵浦都停止運(yùn)行，電網(wǎng)恢復(fù)供電后，各組原來運(yùn)行泵浦應(yīng)按事先設(shè)定的時間順序逐臺起動，防止電網(wǎng)超負(fù)荷。

第九頁，共六十六頁。第1章第10頁11.2分油機(jī)的自動控制

分油機(jī)Purifier用途去除油中的水分、雜質(zhì)分類：燃油（FuelOil）分油機(jī)柴油（DieselOil）分油機(jī)滑油（Lub.Oil）分油機(jī)分油機(jī)原理第十頁，共六十六頁。第1章第11頁分油機(jī)的工作原理

ALFA-LAVALFOPX613TFD-20型分油機(jī)及EPC-400型控制系統(tǒng)圖11-3FOPX型分油機(jī)自動控制系統(tǒng)組成

系統(tǒng)仿真第十一頁，共六十六頁。第1章第12頁FOPX型分油機(jī)自控系統(tǒng)1輸入信號：溫度開關(guān)PT1、PT2和溫度傳感器PT3；FS是低流量開關(guān)；高壓開關(guān)PS1用于監(jiān)視凈油出口壓力；低壓開關(guān)PS2，提供排渣口是否打開的反饋信號

WT200型水分傳感器（MT4）能精確地檢測凈油中的含水量

振動傳感器EPC-400型自動控制和監(jiān)視裝置實(shí)現(xiàn)對FOPX型分油機(jī)的監(jiān)控功能。

圖11-3第十二頁，共六十六頁。第1章第13頁2輸出信號EPC-400型裝置的輸出的信號有：電磁閥驅(qū)動運(yùn)行工況的指示燈5位數(shù)碼顯示第十三頁，共六十六頁。第1章第14頁FOPX型分油機(jī)的控制過程

分油機(jī)的運(yùn)行過程為時序控制第十四頁，共六十六頁。第1章第15頁分油時序分油初期，開啟MV5間歇排水開啟MV16間歇補(bǔ)償關(guān)盤水排渣時序P70開啟MV10置換水開啟MV16關(guān)盤水P72開啟MV15開盤水P78開啟MV10水封水第十五頁，共六十六頁。第1章第16頁何時啟動排渣程序：1，P60定時到2，P61定時期間凈油中的含水量高3，人工按“排渣按鈕”FOPX分油機(jī)特點(diǎn)：不停油排渣。如何防止跑油：1，控制排渣口開啟時間---0.1s2，出口高低油壓檢測第十六頁，共六十六頁。第1章第17頁運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和參數(shù)調(diào)整

第十七頁，共六十六頁。第1章第18頁11.3油水分離器的自動控制

船舶艙底水中混有各種油類、淤泥、雜質(zhì)和其他沉積物。船舶污水處理這種污水，特別是含油類較多的污水如果不加處理直接排放至船外，會造成航行水域和停泊水域的嚴(yán)重污染。國際海事組織（IMO）MARPOL73/78防污公約規(guī)定：凡10000總噸及以上的任何船舶，應(yīng)裝有濾油設(shè)備和當(dāng)排出物的含油量超過15ppm時能發(fā)出報(bào)警并自動停止含油物排放的裝置。

第十八頁，共六十六頁。第1章第19頁油水分離器油水分離器的用處：利用物理處理方法，將污水中的油分分離出來。任務(wù)：

包括水中含油濃度的監(jiān)測、濃度超標(biāo)報(bào)警、分離后滿足標(biāo)準(zhǔn)的污水排出舷外以及被分離出來的污油自動排放到污油柜中等。

第十九頁，共六十六頁。第1章第20頁油水分離系統(tǒng)的組成

油分濃度監(jiān)測報(bào)警器污水柜污油柜污水泵海水淡水控制箱氣動三通電磁閥油位傳感器

氣源第二十頁，共六十六頁。第1章第21頁油水分離器

結(jié)構(gòu)及原理

22-蒸汽加熱器21-多孔板6-分離膜柱4-聚合裝置12-電動閥11-電極19-安全閥10-壓力表圖11-7SMT-5A型油水分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖重力分離；聚合；吸附。第二十一頁，共六十六頁。第1章第22頁油水分離系統(tǒng)的控制功能：自動排油控制

污水排出舷外控制油水分離系統(tǒng)第二十二頁，共六十六頁。第1章第23頁自動排油控制

KRV-22N型單電極式檢測控制器控制集油腔中污油的自動排放

11電容式：根據(jù)油水導(dǎo)電性的差異檢測油水分解面C油水分離系統(tǒng)第二十三頁，共六十六頁。第1章第24頁油分濃度檢測報(bào)警器

超聲波－使油水乳化壓力調(diào)節(jié)根據(jù)透光度檢測含油濃度光電式傳感器－污水排出舷外控制油水分離系統(tǒng)油分濃度檢測裝置：第二十四頁，共六十六頁。第1章第25頁油水分離系統(tǒng)起何作用？如何進(jìn)行污水排出舷外控制？第二十五頁，共六十六頁。第1章第26頁船舶制冷裝置自動控制船舶應(yīng)用：冷庫：食品保鮮－肉庫、魚庫、菜庫空調(diào)冷藏艙、冷藏集裝箱：貨物的冷藏貯運(yùn)控制空氣干燥機(jī)第二十六頁，共六十六頁。第1章第27頁一、船舶制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識

壓縮式制冷裝置的主要組成部件是制冷壓縮機(jī)，它又可分為活塞式、螺桿式和離心式，實(shí)用中以活塞式為多見。

按工作原則不同，制冷裝置可分類為：壓縮式、吸收式、真空式及半導(dǎo)體式，船上用得最多的是壓縮式。第二十七頁，共六十六頁。第1章第28頁制冷基本原理制冷劑由液態(tài)氣態(tài)吸熱放熱液態(tài)的循環(huán)過程氟利昂12（F12）一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（105Pa)下氣化溫度為-29.8℃74×104Pa(7.59kg.f/cm2)的壓力下它的飽和溫度（冷凝）升高到30℃。制冷劑選擇氣化溫度很低的液體第二十八頁，共六十六頁。第1章第29頁壓縮式制冷裝置基本組成及工作程序制冷系統(tǒng)積儲器M蒸發(fā)器冷凝器壓縮機(jī)冷庫濾器溫度控制壓力繼電器控制箱膨脹閥電磁閥溫度設(shè)定溫包膨脹閥---對制冷劑進(jìn)行節(jié)流、降壓，自動調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的冷劑量海水第二十九頁，共六十六頁。第1章第30頁二、船舶制冷裝置自動控制(一)、溫度自動控制利用溫度繼電器與電磁閥，實(shí)現(xiàn)對冷庫溫度的控制庫溫雙位控制。

(二)、壓力自動控制（制冷劑循環(huán)控制）通過低壓繼電器（壓縮機(jī)吸口）的雙位控制，自動起停壓縮機(jī)，起調(diào)節(jié)和保護(hù)的作用。

壓力太低（真空）易使外界空氣進(jìn)入吸口壓力起停第三十頁，共六十六頁。第1章第31頁

高壓繼電器以壓縮機(jī)的排出壓力為信號，控制壓縮機(jī)的控制電路，不論何種原因使排出壓力超過高壓繼電器整定值時，壓縮機(jī)將自動停車。直到故障排除后方能恢復(fù)工作。(三)、通過高壓繼電器實(shí)現(xiàn)高壓保護(hù)第三十一頁，共六十六頁。第1章第32頁壓縮式制冷裝置中低壓繼電器和高壓繼電器各起何作用？第三十二頁，共六十六頁。第1章第33頁船舶輔助鍋爐自動控制船舶輔助鍋爐是船舶動力裝置的重要組成部分。在柴油機(jī)提供推進(jìn)動力的船舶上，輔助鍋爐產(chǎn)生的蒸汽主要用于加熱燃油、滑油、水以及提供各種生活用汽。我國船舶多采用1.8t/h的自動燃油鍋爐、汽壓為294~686kPa油船還用于加熱貨油、驅(qū)動貨油泵第三十三頁，共六十六頁。第1章第34頁船舶燃油鍋爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖加熱器HFODO水位檢測風(fēng)門風(fēng)機(jī)火焰探測膨脹水柜點(diǎn)火器給水泵油泵汽壓檢測安全閥電磁閥爐堂補(bǔ)水汽水循環(huán)（半封閉）供汽回汽第三十四頁，共六十六頁。第1章第35頁船舶輔鍋爐電氣控制系統(tǒng)1，水位自動控制2，燃燒程序控制3，燃燒比例控制4，（重油）燃油溫度控制5，安全保護(hù)環(huán)節(jié)第三十五頁，共六十六頁。第1章第36頁船舶輔鍋爐電氣控制系統(tǒng)1，水位自動控制：鍋爐內(nèi)低水位時，水泵的自動起動給水；到達(dá)高水位時，自動停止給水；當(dāng)水位降到危險水位時，能發(fā)出聲光報(bào)警信號，并使全部系統(tǒng)停止工作。2，燃燒程序控制：點(diǎn)火程序3，燃燒比例控制：根據(jù)汽壓大小按比例調(diào)節(jié)風(fēng)量油量。鍋爐內(nèi)蒸汽壓力下降到下限值時，能自動點(diǎn)火燃燒；壓力達(dá)到上限時，自動熄滅；壓力達(dá)到最大壓力值時，能夠發(fā)出聲光報(bào)警，并自動打開安全閥放汽降壓。4，安全保護(hù)環(huán)節(jié)5，（重油）燃油溫度控制：能自動保持燃油的溫度，便于霧化、充分燃燒。第三十六頁，共六十六頁。第1章第37頁1，水位自動控制作用：保持鍋爐水位鍋爐內(nèi)低水位時，水泵的自動起動給水；到達(dá)高水位時，自動停止給水；當(dāng)水位降到危險水位時，能發(fā)出聲光報(bào)警信號，并使全部系統(tǒng)停止工作。水位檢測：最高工作水位最低工作水位危險水位安全閥爐堂控制方式：雙位式控制連續(xù)控制水位檢測：電極式浮子式第三十七頁，共六十六頁。第1章第38頁2，燃燒程序控制鍋爐的點(diǎn)火燃燒應(yīng)按一定程序進(jìn)行，以確保安全運(yùn)行。點(diǎn)火程序：時序控制凸輪時序控制器PLC鍋爐內(nèi)蒸汽壓力下降到下限值時，能自動點(diǎn)火燃燒；壓力達(dá)到上限時，自動熄滅；壓力達(dá)到最大壓力值時，能夠發(fā)出聲光報(bào)警，并自動打開安全閥放汽降壓。第三十八頁，共六十六頁。第1章第39頁燃燒程序控制鍋爐的點(diǎn)火燃燒應(yīng)按一定程序進(jìn)行啟動汽壓低，水位、油壓正常啟動風(fēng)機(jī)油泵預(yù)掃風(fēng)40秒打開點(diǎn)火變壓器點(diǎn)火，打開點(diǎn)火油門（輕油）光敏電阻點(diǎn)火成功打開主油頭（重油），投入燃燒比例控制點(diǎn)火失敗關(guān)閉點(diǎn)火和噴油，后掃氣，聲光報(bào)警自動重新啟動：3次第三十九頁，共六十六頁。第1章第40頁3，燃燒比例控制根據(jù)汽壓大小按比例調(diào)節(jié)風(fēng)量、油量。第四十頁，共六十六頁。第1章第41頁4，安全保護(hù)自動保護(hù)和聲光報(bào)警（1）、危險水位時，自動熄滅，后掃氣，報(bào)警；（2）、汽壓達(dá)到最大時，自動熄滅，放汽并報(bào)警；（3）、點(diǎn)火失敗時，自動熄滅，后掃氣，報(bào)警。5，（重油）燃油溫度控制：能自動保持燃油的溫度，便于霧化、充分燃燒。第四十一頁，共六十六頁。第1章第42頁國產(chǎn)2噸立式燃油鍋爐控制線路圖第四十二頁，共六十六頁。第1章第43頁本章小結(jié)第四十三頁，共六十六頁。水位控制第1章第44頁第四十四頁，共六十六頁。第1章第45頁重要泵浦重要泵浦：主機(jī)燃油供給泵、主機(jī)燃油循環(huán)泵、給水泵、中央冷卻淡水泵、主冷卻海水泵、缸套冷卻淡水泵、主滑油泵、艉軸套滑油泵、凸輪軸滑油泵、鍋爐水循環(huán)泵

第四十五頁，共六十六頁。第1章第46頁第四十六頁，共六十六頁。第1章第47頁主配電屏第四十七頁，共六十六頁。第1章第48頁組合起動屏第四十八頁，共六十六頁。第1章第49頁泵控G2G3G1MM匯流排組合起動屏1#滑油泵2#滑油泵1#2#主機(jī)滑油日用柜P第四十九頁，共六十六頁。第1章第50頁網(wǎng)絡(luò)通訊Touchpanel監(jiān)控計(jì)算機(jī)/PLC現(xiàn)場總線泵控PLC泵控PLC泵控PLC第五十頁，共六十六頁。第1章第51頁主滑油泵控制線路

第五十一頁，共六十六頁。第1章第52頁第五十二頁，共六十六頁。第1章第53頁第五十三頁，共六十六頁。第1章第54頁分油機(jī)結(jié)構(gòu)、原理第五十四頁，共六十六頁。第1章第55頁分油機(jī)第五十五頁，共六十六頁。第1章第56頁圖11-3所示為FOPX型分油機(jī)自動控制系統(tǒng)原理圖

第五十六頁，共六十六頁。第1章第57頁WT200型水分傳感器圖11-4WT200型水分傳感器結(jié)構(gòu)原理圖第五十七