一、船舶簡(jiǎn)介

　　船舶主尺度：船 長L 72.00m,型寬B 21.70m,型 深     D 4.80m,設(shè)計(jì)吃水 ds 3.50m。

　　二、項(xiàng)目概述

　　2×100m3/h攪拌船是典型的工程作業(yè)船，船上布置有6臺(tái)重慶康明斯柴油機(jī)，分別為250kW發(fā)電機(jī)組3臺(tái)，90kW停泊發(fā)電機(jī)組1臺(tái)，186kW砼泵機(jī)載柴油機(jī)2臺(tái)。日常作業(yè)狀態(tài)下，燃油消耗量很大。為了響應(yīng)國家及公司節(jié)能減排、加強(qiáng)船舶油耗管理的號(hào)召，在本船建造階段設(shè)計(jì)安裝油耗計(jì)量與分析系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能減排效果。

　　三、主要實(shí)施過程

　　如何根據(jù)本攪拌船的實(shí)際情況設(shè)計(jì)安裝好該燃油計(jì)量與分析系統(tǒng)？我們通過認(rèn)真了解流量計(jì)和船舶油耗監(jiān)測(cè)儀的工作原理以及安裝使用條件，結(jié)合本艘2×100m?/h攪拌船的實(shí)際情況，討論決定采用如下方案：

　　1、設(shè)備選擇：質(zhì)量流量計(jì)2只（型號(hào)：MFM1081K-12S/DN15/PN40/24VDC）

　　FC6000型流量綜合計(jì)時(shí)儀1只；

　　0.3m3的輔助油箱2只(自制)；

　　12V充放電電瓶2只；

　　開關(guān)穩(wěn)壓電源2只；

　　柴油機(jī)與流量綜合計(jì)時(shí)儀之間：1×2×0.75mm2信號(hào)電纜；

　　流量計(jì)與流量綜合計(jì)時(shí)儀之間：2×2×0.75mm2信號(hào)電纜；

　　電瓶與流量綜合計(jì)時(shí)儀之間：普通電纜50m。

　　2、具體施工方案：

　　⑴、質(zhì)量流量計(jì)的安裝：

　　由于本艘2×100m?/h攪拌船工作狀態(tài)共有六只柴油機(jī)使用燃油，分別是機(jī)艙三臺(tái)250KW和一臺(tái)90KW的發(fā)電機(jī)組，攪拌樓兩臺(tái)186KW的機(jī)載混凝土拖泵。正常工作時(shí)，六只柴油機(jī)均有回油產(chǎn)生，流回日用油柜。如果直接在日用油柜和柴油機(jī)之間安裝流量計(jì)，柴油機(jī)所產(chǎn)生的流回日用油柜的回油就會(huì)被當(dāng)作柴油機(jī)工作所用掉的油計(jì)量出來，如何解決柴油機(jī)的回油計(jì)量問題，成為該系統(tǒng)的難點(diǎn)。通過監(jiān)造組成員的討論及實(shí)際論證，我們決定在此燃油計(jì)量分析系統(tǒng)中，制作安裝2只0.3m3的輔助油箱（機(jī)艙燃油日用柜旁一只、攪拌樓燃油日用柜下方一只），輔助油箱的頂部與燃油日用柜的底部平齊，以達(dá)到兩者之間燃油自流的目的。各柴油機(jī)的燃油回油直接通過回油管路回到輔助油箱的高處注入口。輔助油箱上端面制作一根直徑60mm 的透氣管，該透氣管兼做柴油機(jī)回油注入管（各只柴油機(jī)的回油管路末端直接與此管相連，并且連接點(diǎn)高于燃油日用柜上端面，防止燃油日用柜油位高于回油注入點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生回油無法注入情況。），輔助油箱的透氣口與主日用油柜的透氣口等高，以實(shí)現(xiàn)輔助油箱內(nèi)無氣泡產(chǎn)生（如果燃油中夾雜著氣泡，會(huì)影響各柴油機(jī)的工作狀態(tài)，使柴油機(jī)工況不穩(wěn)定；同時(shí)也會(huì)降低質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量精度）。

　　在主日用油柜與輔助油箱之間，安裝科氏力質(zhì)量流量計(jì)，用于燃油計(jì)量。由于柴油機(jī)回油壓力大于日用油柜內(nèi)燃油對(duì)輔助油箱的壓力，這樣柴油機(jī)所產(chǎn)生的回油都流回了質(zhì)量流量計(jì)上方的輔助油箱，即流量計(jì)所多計(jì)量的回油，在下一秒的輔助油箱中得到了補(bǔ)充，而不需要從日用油柜補(bǔ)充燃油，我們可以把輔助油箱看作質(zhì)量流量計(jì)的一部分，把日用油柜看作供油部分。

　　我們還在流量計(jì)前后端安裝管徑與吸入口相等的截止閥，在流量計(jì)邊上安裝一路旁通管路，便于以后流量計(jì)的拆卸維修。當(dāng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，康明斯柴油機(jī)本身自帶一只燃油吸入泵，它將燃油從輔助油箱中經(jīng)過質(zhì)量流量計(jì)吸入到柴油機(jī)的燃油管路中，輔助油箱燃油的減少量由主日用油柜中的燃油補(bǔ)充，輔助油箱一直是滿油狀態(tài)。這樣質(zhì)量流量計(jì)所計(jì)量的數(shù)值即為該系統(tǒng)內(nèi)柴油機(jī)所消耗的燃油。

　　為了便于分類，我們把機(jī)艙和攪拌樓所使用的燃油計(jì)量系統(tǒng)分別標(biāo)為1#和2#計(jì)量系統(tǒng)。

　　完整的機(jī)艙1#燃油計(jì)量系統(tǒng)流程圖見圖1。

　　圖1：1#計(jì)量系統(tǒng)流程示意圖

　　完整的攪拌樓2#燃油計(jì)量系統(tǒng)流程圖見圖2。

　　圖2：2#計(jì)量系統(tǒng)流程示意圖

　　⑵、FC6000型流量綜合計(jì)時(shí)儀的安裝：

　　因?yàn)樵撚?jì)量分析系統(tǒng)不配220V電源信號(hào)適配器，全部采用無源觸點(diǎn)信號(hào)（機(jī)組運(yùn)行時(shí)無源觸點(diǎn)閉合），分壓電阻和抗干擾電容全部集成到流量綜合計(jì)時(shí)儀內(nèi)部，所以我們用6只柴油機(jī)的無源觸點(diǎn)傳感器監(jiān)測(cè)柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，用1×2×0.75mm2信號(hào)電纜連接傳感器和油耗監(jiān)測(cè)儀。當(dāng)某機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，相應(yīng)的傳感器狀態(tài)輸出信號(hào)為ON（無源觸點(diǎn)閉合），流量綜合計(jì)時(shí)儀接收到此信號(hào)后，即啟動(dòng)時(shí)間記錄器，將何時(shí)啟動(dòng)、何時(shí)停止運(yùn)行等信息均記錄下來，并保存半年的記錄。也可在流量綜合計(jì)時(shí)儀上通過面板操作的方法查詢。

　　在流量綜合計(jì)時(shí)儀上可以讀取瞬時(shí)的燃油消耗量，在某一時(shí)間內(nèi)的累計(jì)燃油消耗量。連同上面統(tǒng)計(jì)的運(yùn)行時(shí)間，就可以得出在任何一秒時(shí)間內(nèi)的燃油消耗情況。

　　我們?cè)诹髁烤C合計(jì)時(shí)儀與質(zhì)量流量計(jì)之間用屏蔽信號(hào)電纜連接，同時(shí)為防止外部電磁對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾，在靠近計(jì)數(shù)器（綜合計(jì)時(shí)儀）前加過濾電容，最終達(dá)到流量計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定地傳輸給流量綜合計(jì)時(shí)儀統(tǒng)計(jì)處理。

　　流量計(jì)和流量綜合計(jì)時(shí)儀配備專用電瓶供直流24V電源。由于流量計(jì)和流量綜合計(jì)時(shí)儀的用電電壓不穩(wěn)定，可能會(huì)損壞質(zhì)量流量計(jì)，我們又購置了型號(hào)為：CL-25B-Y 輸入：19-36V，輸出24V/1A型開關(guān)穩(wěn)壓電源。

　　其系統(tǒng)圖見圖3。

　　圖 3：流量綜合監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng)圖

　　⑶、設(shè)置及調(diào)試

　　流量計(jì)參數(shù)設(shè)置：

　　滿量程：25kg/min(1500kg/h)；

　　頻率：1000HZ ；

　　小流量切除值：0.4% ；

　　流量綜合計(jì)時(shí)儀參數(shù)設(shè)置：

　　頻率:1000HZ；

　　傳感器流量系數(shù)：2400P/L（根據(jù)流量計(jì)滿量程值計(jì)算得出）；

　　累積流量倍率：1 ；

　　其他參數(shù)按原出廠時(shí)參數(shù)使用。調(diào)節(jié)流量單位，使監(jiān)測(cè)儀瞬時(shí)流量顯示單位為L/h,流量計(jì)顯示單位為kg/h。其中之間換算為1L/h=0.8322kg/h。

　　⑷、數(shù)據(jù)的讀取及處理

　　流量綜合計(jì)時(shí)儀內(nèi)可保存180天的流量數(shù)據(jù)，保存時(shí)間間隔0.5小時(shí)。

　　流量綜合計(jì)時(shí)儀上中所保存的半年數(shù)據(jù)可通過USB口拷貝到U盤，送筆記本電腦或臺(tái)式PC機(jī)，通過專門的分析軟件統(tǒng)計(jì)、處理并編寫報(bào)告，得出在規(guī)定日期內(nèi)各臺(tái)柴油機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和耗油情況。這些都大大方便岸基人員對(duì)本船的燃油管理。

　　四、系統(tǒng)安裝前后的效果對(duì)比

　　1、油耗的確定

　　安裝前通過月初、月末測(cè)量油艙和日用油柜油位的高度，計(jì)算本月用油體積，單位換算后得耗油重量。安裝后直接用U盤拷貝綜合計(jì)時(shí)儀內(nèi)數(shù)據(jù)到PC機(jī)，通過分析軟件讀取。優(yōu)點(diǎn): 既精確又方便、快捷。節(jié)省輪機(jī)人員統(tǒng)計(jì)燃油消耗的時(shí)間，規(guī)范了船舶油料的管理。

　　2、運(yùn)行時(shí)間確定

　　安裝前通過查看輪機(jī)日志里各只柴油機(jī)每天各時(shí)段的運(yùn)行時(shí)間記錄，累加后得到。安裝后直接用U盤拷貝綜合計(jì)時(shí)儀內(nèi)數(shù)據(jù)到PC機(jī)，通過分析軟件讀取。優(yōu)點(diǎn)：方便、快捷。節(jié)省輪機(jī)人員統(tǒng)計(jì)工作時(shí)間。有利于預(yù)算部門更加準(zhǔn)確地進(jìn)行成本預(yù)算分析。

　　3、節(jié)油情況

　　安裝前無法得知柴油機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的實(shí)際燃油消耗率。安裝后單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可直接在綜合計(jì)量?jī)x上讀取某一時(shí)刻燃油消耗率，輪機(jī)人員可以參考判斷高壓油泵及噴油器狀態(tài)及柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒情況。優(yōu)點(diǎn)：通過與柴油機(jī)說明書中轉(zhuǎn)速-燃油消耗率特性圖比較，確定柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否正常。柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞與油耗的多少有直接因果關(guān)系。

　　五、總結(jié)

　　2×100m?/h混凝土攪拌船投入使用已兩年，該船是我公司混凝土攪拌的主力船舶， 油耗計(jì)量與分析系統(tǒng)在本攪拌船的安裝，有利于船員分析船舶在各個(gè)工作狀態(tài)下的燃油消耗情況，使操作人員找到各臺(tái)柴油機(jī)低油耗的最佳工作點(diǎn)；同時(shí)使岸基人員更加及時(shí)、便捷地對(duì)燃油消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理。該系統(tǒng)使本艘攪拌船在使用過程中，在節(jié)能、降本增效方面發(fā)揮巨大功效。