带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器及过滤方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶柴油机技术领域，特别涉及一种带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器及过滤方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，目前船舶的动力输出主要依靠船用柴油机，柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性，问世以后很快就被用作船舶推进动力。至20世纪50年代，在新建造的船舶中，柴油机几乎完全取代了蒸汽机。船用柴油机已是民用船舶、中小型舰艇和常规潜艇的主要动力。船用柴油机按其在船舶中的作用可分为主机和辅机。主机用作船舶的推进动力，辅机用来带动发电机、空气压缩机或水栗等。船用柴油机一般分为高速、中速和低速柴油机。船用柴油机与拖拉机、大型汽车、内燃机车上使用的柴油机有所区别，因船在海上航行难免遇水污染，因而要求船用润滑油必须具有良好的抗乳化性能和分水性能，因此船用柴油机一般使用将原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，其特点是分子量大、黏度高。重油的比重一般在0.82?0.95，热值在10，000 ?ll，000kcal/kg。其成分主要是碳氢化合物，另外含有大量的氮、硫、蜡质以及金属微粒，基本不流动。无论普通柴油还是重油，由于其均含有杂质，金属微粒会使柴油机燃油系统中的高压油栗等运动偶件磨损过快，缩短其使用寿命。为了清洁燃油一般的都设有滤清器，主要对进入滤清器内的柴油进行两级过滤，除去杂质，然后输到气缸压缩爆炸使发动机工作。因此，燃烧柴油的设备一般需要先将柴油过滤后再送入内部使用，所以各类柴油机均带有柴油过滤器，柴油过滤器是一种采用一体多级过滤技术，能去除柴油中90%以上的焦油沥青质和机械杂质的环保型设备。通常为柴油滤清器，其作用是滤除燃油系统中的有害杂质和水分，保护发动机的正常工作，减少磨损，避免堵塞，提高发动机寿命。一般柴油机上的柴油滤清器的滤芯多采用滤纸，也有采用毛毡或高分子材料的。汽油滤清器的滤芯多采用滤纸，也有使用尼龙布、高分子材料的。船用柴油机由于使用重油作为燃料，由于重油本身杂质较多，因此船用柴油机的过滤器需要过滤效果更强，往往结构与普通柴油滤清器不同。
[0003]船用柴油机过滤器主要由外壳及内部的滤芯组成，滤芯上均布有多个标准尺寸过滤孔，可以滤除比小孔尺寸大的杂质，重油在经外壳注入后，从过滤孔进入到滤芯内部，重油在经过滤孔时，蜡质、金属微粒等杂质会被阻挡在滤芯外部，过滤后的重油从滤芯内部再输送到船用柴油机内。滤芯在使用一定时间后，由于杂质的不断增多，蜡质、金属微粒等杂质会沉积在过滤孔中，逐渐阻塞过滤孔，导致过滤孔不断变小，重油单位时间内经过滤孔流入滤芯内的量也会不断减少，导致滤芯内外的油压出现压差，将导致供油量不断减小，进而影响柴油机的正常运转，为防止上述问题的发生，船用柴油机过滤器就需要定期对内部的滤芯进行清洗，目前船用柴油机过滤器传统的清洗方法一般是采用自动过滤清洗与手动过滤清洗相结合的方式，自动过滤清洗是通过黏度较低的高压油或高压空气注入过滤器，直接冲走或者吹走阻塞在过滤孔中及周围的污物及杂质，这种方式一般设定为间隔固定时间清洗一次，根据船舶使用柴油机的功率不同，可设定3?5天清洗一次，但是随着间隔清洗次数的增加，时间的积累，过滤孔内仍然沉积较严重的污物及杂质，用这种方式不能达到彻底清除的目的，这就需要将滤芯人工取出，放入超声波清洗装置中通过超声波高频振动方式彻底清除掉阻塞在过滤孔内的污物及杂质，一般3?5天清洗一次，由于船舶的柴油机过滤器较大，每次取出滤芯不但费时费力，工人劳动强度大，且安装不方便，安装不当还会有漏油的问题。CN201304272Y公开了一种适用于对重油进行过滤的全自动反冲洗燃油过滤器，其包括壳体、衬套、分配轴、下过滤网、上过滤网；衬套设于壳体内，下过滤网、上过滤网套设于衬套上，分配轴插设于衬套内，中间盘将壳体的内腔分为上内腔、下内腔两个部分；下过滤网和上过滤网由多片过滤片叠加而成；壳体上设有进油口、出油口、返油口和污油口，分配轴的顶端通过中间轴与电动机连接。
[0004]上述专利公开的全自动反冲洗燃油过滤器虽然能够实现对过滤网进行持续的自动反冲洗，达到了一定的清洗效果，延长了设备的使用寿命，但是仍然不能解决本发明所提到的该领域存在的清洗不彻底、费时费力、安装不便自动化程度低，以及工人劳动强度大的问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、使用方便、有效保障柴油机使用寿命、满足充分供油要求、能够解决传统过滤器清洗不彻底的问题，实现全自动清洗目的、满足无人化机舱管理要求、降低工人劳动强度的带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器及过滤方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器，包括一具有进油口、出油口及用于将杂质排出的排污口的过滤器壳体，在进油口、出油口及排污口处分别设置有控制其启闭的进油电磁阀、出油电磁阀及排污电磁阀，所述进油口与油箱连接，出油口与发动机供油管路相连，所述过滤器壳体内部形成一用于容纳重油的容置腔，在容置腔内设置有用于过滤重油的具有过滤腔的滤芯，所述滤芯表面均布有多个连通容置腔及过滤腔的过滤孔，所述排污口通过排污电磁阀均与过滤腔及容置腔相连，所述过滤器壳体上设置有一作用于过滤腔内的超声波清洗装置，所述超声波清洗装置包括一固定于过滤器壳体上的超声波换能器，在超声波换能器上连接有一伸向过滤腔内的将高频电能转换成机械能的高频振动棒，还包括一用于驱动超声波清洗装置产生振动波的清洗控制系统，所述超声波换能器、出油电磁阀及排污口均与清洗控制系统电连接，清洗控制系统发送关闭进油电磁阀、出油电磁阀及启动超声波换能器工作的定期清洗信号给进油电磁阀、出油电磁阀及超声波换能器，以及发送用于排出含有杂质及污物的污油的信号给排污电磁阀，清洗完成后所述清洗控制系统发送关闭排污口的信号给排污电磁阀，同时发送启动进油电磁阀、出油电磁阀工作及停止超声波换能器工作的信号给进油电磁阀、出油电磁阀及超声波换能器。
[0007]上述的带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器，所述清洗控制系统包括CPU、信息存储器、控制面板、显示器及电源，所述信息存储器及电源均与CPU电连接，显示器通过控制面板与CPU电联节，所述高频振动棒通过超声波换能器与CPU电连接，进油电磁阀、出油电磁阀及排污电磁阀均与CPU电连接。
[0008]上述的带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器，所述过滤器壳体上设置有一高压油清洗装置，所述高压油清洗装置包括一与过滤腔连通的清洗油路入口，所述清洗油路入口设置有控制其启闭的清洗电磁阀，清洗控制系统与清洗电磁阀信号连接，清洗控制系统发送启动清洗油的信号给控制清洗油路入口的清洗电磁阀，发送关闭进油电磁阀、出油电磁阀工作的信号给进油电磁阀、出油电磁阀，同时发送开启排污口的信号给排污电磁阀，清洗完毕后清洗控制系统发送关闭清洗油的信号给控制清洗油路入口的清洗电磁阀，同时发送关闭排污口的信号给排污电磁阀，含有杂质的污油排净后，发送开启进油电磁阀、出油电磁阀工作的信号给进油电磁阀、出油电磁阀。
[0009]上述的带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器，过滤器壳体上设置有一高压空气反吹清洗装置，所述高压空气反吹清洗装置包括一与容置腔连通的高压空气入口，所述高压空气入口设置有控制其启闭的高压空气电磁阀，清洗控制系统与高压空气电磁阀信号连接，清洗控制系统发送启动高压空气的信号给控制高压空气入口的高压空气电磁阀，同时发送发送关闭进油电磁阀、出油电磁阀工作的信号给进油电磁阀、出油电磁阀，同时发送开启排污口的信号给排污电磁阀，清洗完毕后清洗控制系统发送关闭高压空气的信号给控制高压空气入口的高压空气电磁阀，同时发送关闭排污口的信号给排污电磁阀，发送开启进油电磁阀、出油电磁阀工作的信号给进油电磁阀、出油电磁阀。
[0010]上述的带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器，所述过滤器通过并联的方式设置至少三组，分别通过进油管路及出油管路相连接。
[0011]上述的带有超声波清洗装置的船用柴油机燃油过滤器，所述高频振动棒的轴向尺寸设置为40cm?50cm，直径设置为4cm?5cm，振动频率设置为20KH?40KH。
[0012]—种如权利要求1所述的带有超声波清洗装置的船