黃云善

（內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000）

1 引言

錫林浩特礦業(yè)公司現(xiàn)生產(chǎn)能力為1000萬噸/年，二期設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為3000萬噸/年，卡車、推土機(jī)、挖掘機(jī)等等都在露天開采中大量使用，隨二期建設(shè)的開始內(nèi)燃機(jī)設(shè)備也不斷增加。進(jìn)入十一月份以后露天采場(chǎng)溫度將達(dá)到-35℃以上，國內(nèi)現(xiàn)只能使用-35號(hào)柴油，設(shè)備在運(yùn)行過程中頻繁出現(xiàn)燃油結(jié)蠟堵塞濾芯故障。目前處理該故障的主要方法只能是更換整套燃油濾清器，嚴(yán)重者清洗管路。這中故障不僅降低了設(shè)備的可用率，同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本。

2 故障現(xiàn)象

勝利煤田地處內(nèi)蒙古高原中東部，大興安嶺西延的北坡。屬高原丘陵地形。東二號(hào)露天礦區(qū)地處勝利煤田中東部的剝蝕堆積地形與低緩丘陵地形過渡地帶。歷年極端最高氣溫39.2℃，最低氣溫-42.4℃。在我國華北及東北地區(qū)大部分地區(qū)冬季氣溫都能達(dá)到-30℃，當(dāng)氣溫低于-30℃時(shí)-35號(hào)柴油可能出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，勝利東二號(hào)露天煤礦便屬于典型的高寒地區(qū),冬季燃油結(jié)蠟現(xiàn)象十分嚴(yán)重,導(dǎo)致設(shè)備普遍出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)低馬力、自動(dòng)熄火等故障頻繁出現(xiàn)，對(duì)生產(chǎn)造成較大影響。

3 故障原因

柴油結(jié)蠟的主要原是由柴油的防凍性決定的，衡量柴油防凍性能的指標(biāo)主要有兩項(xiàng)，即冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)。冷凝點(diǎn)是指柴油在低溫環(huán)境中失去流動(dòng)性的最高溫度，主要影響柴油的運(yùn)輸與儲(chǔ)存；冷濾點(diǎn)為柴油通過發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)時(shí)會(huì)造成濾網(wǎng)堵塞的最高溫度，它直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的供油。

劃分柴油標(biāo)號(hào)的依據(jù)則是柴油的凝固點(diǎn)。例如0號(hào)柴油的凝固點(diǎn)為0℃，因而選用不同標(biāo)號(hào)的柴油應(yīng)主要根據(jù)使用時(shí)的氣溫決定。目前，國內(nèi)應(yīng)用的柴油按凝固點(diǎn)分為5個(gè)標(biāo)號(hào)：0號(hào)柴油、-10號(hào)柴油、-20號(hào)柴油、-35號(hào)柴油和-50號(hào)柴油。由于結(jié)蠟的溫度要比凝固點(diǎn)高6℃－7℃。所以：

一般0號(hào)柴油適用于氣溫在8℃至4℃時(shí)使用；

-10號(hào)柴油適用于氣溫在4℃至-5℃時(shí)使用；

-20號(hào)柴油適用于氣溫在-5℃至-14℃時(shí)使用；

-35號(hào)柴油適用于氣溫在-20℃至-28℃時(shí)使用。

進(jìn)入冬季以后國內(nèi)高寒地區(qū)使用的柴油基本都為-35號(hào)，也就是使用溫度在-28℃以下時(shí)便可能出現(xiàn)燃油結(jié)蠟現(xiàn)象，一般白天氣溫都會(huì)高于-28℃，夜間低于該溫度導(dǎo)致結(jié)蠟柴油經(jīng)過柴油濾芯時(shí)因固體顆粒過大聚集于柴油濾清器中，導(dǎo)致過油量不足引起發(fā)動(dòng)機(jī)低馬力、自動(dòng)熄火等故障。

經(jīng)過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，一般柴油設(shè)備啟動(dòng)后因回油經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)所以油箱溫度一般會(huì)高于外界溫度，回油不結(jié)蠟，結(jié)蠟柴油主要集中在供油部分且主要在發(fā)生燃油濾清器前，該部位的主要特點(diǎn)是遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體且供油管路較細(xì)、部分管路是金屬材質(zhì)導(dǎo)致局部溫度過低使柴油結(jié)蠟，所以我們主要解決的問題點(diǎn)在于如何提高局部燃油溫度過低引起的結(jié)蠟問題，避免柴油結(jié)蠟在燃油濾清器中積存影響發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給。

4 解決辦法

了解了故障發(fā)生的原因，我們針對(duì)-35號(hào)柴油只要想辦法將其溫度保持在-28℃以上便可解決-35號(hào)柴油結(jié)蠟問題，若是能將溫度保持在4℃以上便可長(zhǎng)時(shí)間使用0號(hào)柴油。

國內(nèi)外對(duì)燃油結(jié)蠟問題都有一定的研究，但實(shí)際應(yīng)用不是很多，我公司采購國外進(jìn)口設(shè)備時(shí)都對(duì)本地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行了詳細(xì)的闡明，但是設(shè)備依舊存在冬季燃油結(jié)蠟問題，且問題較為嚴(yán)重。國內(nèi)部分企業(yè)及個(gè)人也對(duì)燃油結(jié)蠟問題進(jìn)行過研究，也研發(fā)出一些燃油加熱裝置來消除燃油結(jié)蠟故障。但是這些技術(shù)還十分的不成熟存在很多的安全隱患，還不能大范圍的應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。還有部分使用添加劑防止柴油結(jié)蠟,但是這也是臨時(shí)性的還不能長(zhǎng)期的大量使用,也存在一定的局限性。

我們根據(jù)油冷器的工作原理反向使用，引出發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水，讓柴油流經(jīng)燃油濾清器前先流經(jīng)類似油冷器的燃油加熱裝置（如圖1），使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水對(duì)燃油進(jìn)行加熱保溫，使其保持在較高的溫度下輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部。經(jīng)過實(shí)踐在室溫零下30℃以下的低溫環(huán)境中，至少提高燃油溫度10℃以上，該方法可以有效避免柴油結(jié)蠟引起的發(fā)動(dòng)機(jī)低馬力、自動(dòng)熄火故障。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液也加熱原理圖

5 結(jié)語

該方法可有效解決目前內(nèi)燃機(jī)設(shè)備在冬季使用時(shí)出現(xiàn)的燃油結(jié)蠟故障，我們還可將該技術(shù)進(jìn)行推廣使用，所有高寒地區(qū)的內(nèi)燃機(jī)設(shè)備都可進(jìn)行改造，也可與設(shè)備制造廠家共同開發(fā)高寒地區(qū)專用的內(nèi)燃機(jī)，徹底消除我國高寒地區(qū)內(nèi)燃機(jī)使用過程中因燃油結(jié)蠟導(dǎo)致的故障。該技術(shù)也將能夠延長(zhǎng)0號(hào)柴油的更換時(shí)間，露天煤礦每天消耗的柴油上百萬元，-35號(hào)燃油的價(jià)格與0號(hào)柴油的價(jià)格相差很大，隨著煤炭產(chǎn)量的增加每延期一天更換燃油都將節(jié)約大量資金，應(yīng)用前景非?？捎^。

[1]塔建,張巍瀚,韓雪,陳婕等.燃油預(yù)熱對(duì)柴油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性影響的研究[J].技術(shù)與市場(chǎng),2013(04).

[2]張勇,申福林,趙重文.國內(nèi)外燃油加熱器技術(shù)比較及發(fā)展[J].客車技術(shù)與研究?jī)?nèi)燃機(jī)工程,2001(06).

[3]徐志軍,于增信,田春芝,劉丹丹.提高柴油機(jī)低溫啟動(dòng)性能的預(yù)熱油管開發(fā)[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī),2010(08).