基于单片机的船用海水淡化装置故障诊断系统的设计研究.pdfVIP

· 12· 造船技术 2009年第2期(总第288期) 基于单片机的船用海水淡化装置故障诊断系统 的设计研究 林文城，董亮 (厦门海洋职业技术学院，福建厦门361012) 满温度较高的船舶主机冷却水，可以把海水加热到 提 要 因现有的船用海水淡化装置故障诊断系 35℃～45℃，当海水达到沸点后即开始汽化，产生的 统可靠性欠佳，在理论分析和实验的基础上研究了系 水蒸汽流出竖管蒸发器后，绕过横置的蒸馏器上方 统工作参数的影响因素，分析了系统常见故障对参数 的管壳式冷凝器两侧的汽水分离器，从冷凝器壳体 的影响，建立了基于8个技术参数的故障诊断逻辑。 上部开口进入。冷却用的海水在冷凝器管内流过， 以此为基础设计了装置故障诊断系统，提高了诊断的 管外的蒸汽被冷凝为淡水，凝水聚集在冷凝器底部， 可靠性。 由凝水泵J4抽出送往淡水柜。同时，由海水泵3 关键词 船用海水淡化装置 盐度 故障诊断 向排盐真空泵6提供工作水，使排盐真空泵开始工 单片机 中图分类号 U661 文献标识码 A 作，把蒸发后剩下的高盐度海水(俗称盐水)排出一 部分，可以选择适当的排量保证在蒸馏器中海水的 1 引言 盐度，同时也保持海水淡化装置内部海水液位的 随着国际贸易的繁荣和世界航运业的发展，远 平衡‘1|。 洋船舶的吨位越来越大。航行的海域半径越来越大， 真空沸腾式海水淡化装置的工作参数包括蒸馏 这就要求船舶淡水供应量越来越大，冈此对海水淡 器内盐水的真空度P，、蒸馏器内盐水的蒸发温度￡， 化装置的运行管理和故障排除提出较高的要求。 、蒸发器的水位高度H。蒸馏器内盐水进口的压力 目前，船舶上使用蒸馏式海水淡化装置的技术 P小加热水进口的温度￡i。和进出口的温差△丁．、冷 不断在改进，但自动控制和故障诊断方面还存在不 凝海水进口的温度f。。和进出口的温差△T。、凝水泵 足。主要表现在，系统工作原理虽简单，但系统组成 的排出压力P。、所产淡水的盐度Sr和所产淡水的 复杂，各设备和仪表多，轮机人员管理的劳动强度 流量Qf共n个[2]。各种丁作参数都与海水淡化装 大，与船舶无人机舱的自动化发展趋势相悖；没有保 置的丁作状况紧密相关，当实际运行条件与设计条 存海水淡化装置产生故障时系统的运行参数，不利 件不同或出现各种故障时，必然会影响到工作参数。 于维修人员在分析故障时快速准确做出判断。 海水淡化装置常见的故障有，冷凝器和蒸发器的换 以ZsF一15型号真空沸腾式海水淡化装置系统热面结垢；加热水流量过多或过少；冷凝海水流量过 为例，研究开发一种直接嵌入系统，功能较为完善的 多或过少；减压阀4的开度不准；离心泵3排压不 故障实时检测与诊断系统，对于提高船用海水淡化 足；排盐真空泵6的排盐水量下降；真空泵7抽气 装置的可靠性与维修性，方便日常保养与准确获得 能力下降；蒸馏装置的气密性不良等L3J。 故障原因具有相当实用的价值和意义。 本研究设计的故障诊断系统需要在各种条件下