新型旋涡喷雾式气缸油润滑系统
2009-06-12 15:17 | 国际船舶网 船配市场
在大型船舶航运的柴油机运行成本中,除燃油外,气缸润滑油是最大的一项开支。气缸油消耗成本通常约占船舶柴油机气缸设备使用成本的73%。 如何达到既能最低消耗气缸油量又能保证气缸套有效润滑来提高船舶营运经济性?这个问题长期以来一直困惑着航运界、造船工业和柴油机行业。
为响应市场的期望,世界气缸油润滑系统研发和制造的龙头企业丹麦汉斯延森注油器系统公司(Hans Jensen Lubricators)一直在研发和改进气缸油润滑系统,并不断为气缸润滑应用领域提供创新、稳定和优质的产品。其新推出的新型的SIP(Swirl Injection Principle----旋涡喷雾式原理)气缸油润滑系统,经过500多条航运船舶的实船应用已经被完全证明是一种新型高效的环保绿色产品,既能达到消耗最低气缸油量又能保证气缸套有效润滑从而最科学地提高船舶营运经济性。
SIP(Swirl Injection Principle----旋涡喷雾原理)的工作方式是通过安装于气缸内的SIP阀上的斜喷嘴针孔将气缸润滑油高压雾化,直接强力喷射到气缸缸套内壁上区域,形成油雾滴云。油雾滴云随汽缸中扫气气体的旋涡作用进行旋涡流流动,在离心力作用下均匀扩散分布到气缸壁的大片表面上,从而在活塞环即将上行经过之前在气缸壁的上半部分环形区域上形成与各个喷嘴相对的一层薄薄的均匀连续的扩散油雾膜,实现了理想的气缸润滑条件,既可以以较少的气缸油消耗又减少了缸套的磨损量,确保气缸运行处于最佳状态。
传统式的气缸油润滑系统是将气缸油通过油管油孔注入到气缸活塞环上,再由活塞环布油润滑。气缸油油滴不但大,而且分布也很不均匀。这样就要消耗更多的气缸油来达到有效的缸套润滑性能。
SIP系统的独特之处在于它使用少量润滑油,将高压润滑油喷射到气缸缸套内壁上里,形成由油滴组成的油雾云。油雾云随扫气涡流流动,在离心力下分布到气缸壁的大片表面上,从而在气缸壁的上半部分形成一层薄薄的均匀的油膜。而气缸壁的上半部分是缸套磨损最严重的部分。油被喷到活塞关键行程,确保气缸处于最佳状态。这种方法使用的润滑油比传统低压喷射方法所需的润滑油要少。数据记录显示油耗降低量能够达到60%以上,并且经客户确认缸套和活塞环状况得到了改善,这些部件的寿命也得以延长。
SIP系统在研发和制造阶段,不但考虑了与汉斯延森注油器系统公司的新老产品相兼容, 也能够轻松应用于所有主要柴油机如MAN B&W, Wartsila和三菱 UE。
在丹麦汉斯延森注油器系统公司于2001年推出了旋涡喷雾式气缸油润滑系统之后。世界范围内的航运界、造船工业和柴油机行业的一些用户进行了大胆应用。从大量的应用经验来看, SIP系统被认为是最经济、高效的二冲程柴油机气缸润滑系统。
据我国的航运龙头中远集团研究,航运企业每年要消耗大量的船舶主机润料,尤其在国际能源日趋严峻,环保呼声提高的形势下,如何降低油料消耗,减少环境污染,是始终摆在各家航运公司管理者面前的研究课题。中远集团也从2003年开始,对SIP 气缸油润滑系统进行了立项研究、熟悉、引进、实船安装、调试和推广的任务。并在 20多艘船舶主机上安装了SIP 气缸油润滑系统。经实船试用,经济效益和社会效益明显,即节约了润滑油的消耗量,也保证主机的设备运行处于最佳状态,间接降低了燃料油的消耗,也降低了废气和有害物质的排放量,较好地实现了节能减排目的。
中远集团项目组在实船试用SIP系统期间对试验船舶进行技术跟踪与服务,并着重对气缸油耗量、缸套的磨损量,气缸刮下油的检验、柴油机排放改善,缸内结碳、排气通道脏堵、活塞头污染、扫气箱着火与废气锅炉污染情况进行跟踪,并与使用传统注油系统的同类型船舶进行比较,得出比对分析数据。实船试验显示,采用新技术后,柴油机气缸油的使用更趋科学和合理,原本由于气缸油注入过多造成的各种故障与不安全因素均可避免,使柴油机的工作可靠性明显提高。据悉,某试验船使用节能装置一年多没有发生一次故障,解决了以往因气缸油断流造成船舶自动减速影响班期的问题,有效提高了船舶的准班率。同时,日常的维修工作量也随之减少,降低了维修成本和船员的工作强度,由此产生的间接效益也相当可观。此外,采用新技术后气缸刮下油污油柜内油量明显减少,据实测比原来减少20%左右,减轻了油污处理工作量和费用;减小气缸油注油率后可明显减少柴油机排放废气中灰尘微粒、四氧化硫以及金属氧化物含量。这些都有利于海洋环境保护和船舶履约要求。中远集团通过实际应用认为电子定时旋涡喷雾式气缸润滑系统代表了当今船舶柴油机气缸油注油技术先进水平。新技术可使气缸油的注入时间恰到好处,采用喷雾方式将气缸油注入,并利用扫气气体的旋涡作用将气缸油均匀分布在气缸壁的上部与活塞环之间,保证了气缸壁的理想润滑条件,减少了缸套的磨损量,同时显著降低了气缸油的消耗量。有关实船数据统计显示,大型柴油机单船节约气缸油量达到35%以上,年节约费用达10万至20万美元。 若推广面按中远在航船舶的50%比例计算,每年可以节约气缸油10000多吨,经济效益超过一亿元。特别是在油价高涨的情况下,新技术成为船舶节能与提高柴油机工作可靠性的有效途径。中远集团还建议,一般万吨级以上船舶使用的大型柴油机适合采用这种节能新技术,改造成本需要100多万元人民币,但大约两年就可以收回投资。
新型的SIP旋涡喷雾式气缸油润滑系统不但可以广泛应用于现有船舶的改造翻新也更适用于广泛新建船舶。我国的一些著名船厂已经纷纷订购了新型的SIP旋涡喷雾式气缸油润滑系统准备安装于新建船舶上。
在现有船舶的改造翻新时,新型的SIP旋涡喷雾式气缸油润滑系统能够在所有柴油机现有样式和缸径上进行改造翻新。通过采用SIP II阀,可以在原处进行改型安装,无需拉出缸套。这一性能节省了SIP改造翻新的时间和成本,也缩短了回收期,使得在运行船只上实施SIP显得更加有利可图,尤其是在一次停靠港口期间3天就可以进行SIP改造翻新完成。