船舶燃油净化系统的设计与研究【开题报告】

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1、毕业设计开题报告电气工程及其自动化船舶燃油净化系统的设计与研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着信息技术的飞速发展及计算机技术的广泛应用，计算机仿真技术在各个领域的应用越来越引起科研人员的关注，而且也必将吸引更多的人才从事各专业的仿真研究.在现代船舶燃油净化系统中，国际知名设备AlfaLaval分油机占据着主导地位，而船舶燃油净化系统是保证船舶动力装置正常工作的前提条件，因此对由AlfaLaval分油机组成的船舶燃油净化系统展开系统设计和仿真等一系列研究工作具有重要的意义，一方面紧扣船舶设备的应用现实与前景，另方面又准确把握科学技术的发展前沿，将先进仿真技术成功应用到实际科

2、研项目中。船用低速大功率柴油机使用重油己有三十多年的历史。近几年来，由于世界发生了能源危机，石油的价格不断攀涨。于是，低速大功率柴油机、中速柴油机及燃气轮机越来越广泛地使用廉价的重油。一方面，重油中的水分和杂质来自油的提炼和运输装卸过程;另一方面，重油本身所含的杂质与水分的比重一样随油的粘度增大而增加。柴油机使用重油时，含有过多杂质和水分的重油对柴油机的寿命和效率是十分不利的。一方面，杂质会使柴油机的缸套容易磨损过多;另一方面，水分使柴油机的效率下降，并引起一定程度的腐蚀。特别是燃气轮机对重油的要求更高，除了要去除水分与杂质外，还要去除油中存在的金属钠、钾、钒离子，以免叶片受到腐蚀。用离心分离

3、机来去除重油中的水分和杂质是一种已经证明的行之有效的方法，并且人们己积累了一定的经验。5船舶分油机自动控制系统的发展与现代机电设备控制技术的发展是密切相关的。船舶分油机依据排渣方式经历人工排渣、手控自动排渣及全自动排渣的发展过程。人工排渣是在分油机每运行一段时间后，都需要定期的停机拆卸分离盘，人为清除聚集在分离筒内的固渣，工作效率低，船员劳动强度大。手控自动排渣主要是在分油机上安装了一个手动控制阀，分油机的每一步过程都需要人为地操纵控制阀，控制分离筒的密封和开启，从而实现分油过程和排渣过程的程序。自动排渣是在分油机上装有一套时序控制系统，分油机的启动、工作、排渣、停车都是通过时序控制系统定时完

4、成。二十世纪六十年代开始，自动控制技术飞速发展，船舶分油机自动控制也得到了高速发展，船舶分油机控制系统是以凸轮时序控制开关、电磁阀等构成的分油机控制系统。由于船舶机舱工作环境恶劣，温度高、湿度大、机械设备振动大，经过一段时间的使用，这种控制系统大多会出现绝缘性能不好、可靠性变差等现象;其次就是电器设备的触点开关，在恶劣的环船舶分油机控制的仿真系统设计与实现境下反复使用，触点易磨损、氧化，甚至发生严重的机械变形，导电性能及接触可靠性下降，经常会造成继电器误动作，影响分油机的正常工作，甚至烧毁电器设备，造成机损事故。进入八十年代，随着计算机和电子技术的迅速发展，单片机和可编程控制器(PLC)得到飞

5、速发展，在船舶机械设备自动控制方面得到了广泛应用。可编程控制器(PLC)作为分油机时序控制单元，它具有很高的可靠性和较强的抗干扰能力，并且操作简单、维护方便，在逻辑控制方面具有较大优势。因此，用可编程控制器(PLC)在船舶分油机的时序控制器控制系统中得到了广泛的应用。船舶机舱自动化是伴随着陆用自动化技术不断取得进步而逐渐发展起来的。到20世纪50年代末，反馈控制理论在船上己经得到了广泛的应用，使得机舱里的所有运行参数均能实现自动控制，借助当时的电子技术发展水平在此基础上出现了机舱集中监视和参数越限报替系统。直至20世纪60年代中期，开始出现“无人机舱”。60年代末期，计算机应用技术逐步在船上得

6、到推广，促使船舶机舱自动化进入了飞速发展的新时期。此后的每一个发展阶段都是以计算机技术的革新作为标志的，大体上可以分为三个阶段。第一阶段是全船采用单台计算机进行集中控制和管理，计算机软件的应用使控制系统的硬件设备大大简化，并且使得控制和管理功能更加丰富。其应用范围实际上己超出了机舱自动化的范畴，在导航货、物装卸和通信方面都由计算机进行控制和管理。集中型计算机监控系统在70年代具有一定的先进性，但该类系统造价昂贵而且可靠性差，一旦计算机发生故障，就会导致系统完全瘫痪。第二阶段是以微机技术为代表的分散控制。由于单台计算机过于集中的控制方式存在上述缺点，因此从70年代中后期开始，船舶机舱监控系统逐渐

7、由集中型转向分散型，即采用多台计算机分别对机舱乃至船舶的各个局部系统进行监控。当时，微机技术的普及应用和后来单片机技术的推广也在客观上为这一转变提供了技术支持。分散型系统简单易行、造价低，且具有较好的可靠性安全性和可维修性。这就使得在70至80年代中期，这一较长的时期内船舶机舱均以分散控制为主。例如，采用微机控制的分油机自动控制、燃油粘度控制、主机遥控和集中监视系统等。5第三阶段是以网络技术的应用