Судовые дизельные двигатели широко используются на транспортных судах благодаря своему высочайшему тепловому КПД, широкому диапазону мощности, быстрому запуску, удобству обслуживания, надежной работе и длительному сроку службы.
Принцип работы турбонагнетателя выхлопных газов заключается в том, чтобы использовать энергию выхлопных газов дизельного двигателя для приведения во вращение турбонаддува нагнетателя, и в то же время приводить во вращение ротор компрессора на коаксиальном двигателе, сжимая воздух и отправляя его в камеру сгорания дизельного двигателя.
Благодаря отсутствию какой-либо механической трансмиссии между системой турбонаддува выхлопных газов и дизельным двигателем, система турбонаддува использует энергию выхлопных газов дизельного двигателя, что не только повышает мощность дизельного двигателя, но и улучшает экономичность дизельного двигателя, поэтому она получила широкое распространение.
Во-первых, принцип и характеристики турбокомпрессора по отработавшим газам
1. Принцип работы и конструктивные характеристики нагнетателя
Рисунок 1 выше нагнетатель относится к серии TPL, которая была разработана компанией ABB в конце девяностых годов прошлого века, в основном используется в главном дизельном двигателе судов большой мощности, и представляет собой нагнетатель скольжения с постоянным давлением, осевым потоком, который значительно улучшен по сравнению с традиционным нагнетателем, разработанным и произведенным компанией ABB в серии VTR.
Нагнетатель состоит из осевой турбины и центробежного компрессора.
Осевая турбина состоит из кожуха впуска выхлопных газов, кольца форсунки, турбины выхлопных газов, вихревого диффузора, лопатки турбины, оболочки выхлопных газов и т. Д.
Центробежный компрессор в основном состоит из глушителя впуска, кожуха впуска компрессора, крыльчатки компрессора, диффузора, кожуха выпуска воздуха и так далее.
В процессе работы турбина приводится в движение энергией выхлопных газов, чтобы привести компрессор в движение и достичь нагнетаемого давления на впуске.
Как показано на рисунке 1 выше, выхлопные газы основного двигателя проходят через впускную оболочку, сопло турбины, ротор турбины и оболочку выхлопных газов для преобразования энергии выхлопных газов в кинетическую энергию вала ротора, тем самым приводя компрессор в движение.
В то же время свежий воздух проходит через впускной кожух компрессора и глушитель, крыльчатку компрессора, диффузор, выпускную улитку, и, наконец, сжатый свежий воздух проходит через интеркулер и впускную трубу для поступления в цилиндр основного дизельного двигателя.
Этот процесс увеличивает плотность воздуха, поступающего в цилиндр, что может увеличить количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, тем самым значительно увеличивая мощность дизельного двигателя.
Когда основной двигатель работает с низкой нагрузкой или только запускается, давление выхлопных газов низкое.
Низкая энергия выхлопных газов делает мощность, излучаемую турбиной, неспособной удовлетворить мощность, необходимую компрессору. Поэтому в этом случае рядом с основным двигателем должен быть установлен вспомогательный вентилятор для удовлетворения его потребностей в продувке при малых нагрузках.
Во-вторых, меры по предотвращению помпажа турбонагнетателя выхлопных газов
1. Причина скачка напряжения нагнетателя
Основная причина всплеска нагнетателя заключается в том, что фактическая скорость потока компрессора меньше, чем ограниченная скорость потока, вызванная всплеском на этой скорости, что приводит к сильному удару и размораживанию между потоком воздуха и лопастями.
Заблокирование проточного канала системы нагнетателя является наиболее распространенной причиной всплеска нагнетателя.
Основными компонентами являются рабочее колесо и диффузор компрессора, воздушный охладитель, впускной и выпускной цилиндры, кольцо сопла турбины и рабочее колесо.
Кроме того, некоторые неисправности самого дизельного двигателя могут привести к плохому согласованию между дизельным двигателем и нагнетателем, либо из-за изменения нагрузки, верхнего ветра, дна сточных вод, температуры окружающей среды и т. д., либо из-за неправильной работы инженера и плавания при сильном ветре и волнах, вызывающих нагон.
2. Меры по предотвращению скачка напряжения нагнетателя
(1) В зависимости от причины помпажа турбонагнетателя выхлопных газов, при ежедневном обслуживании системы зарядки, в первую очередь необходимо обеспечить очистку турбонагнетателя выхлопных газов. Чистка турбокомпрессора отработавших газов в основном заключается в сухой чистке турбины и промывке компрессора.
Подробности на рисунке 2 (система сухой чистки нагнетателя, турбины) (система промывки компрессора нагнетателя);
Требуется проводить химчистку турбины при полной нагрузке каждые 24-50 часов, а при полной нагрузке – промывать компрессор.
(2) Очистка в процессе работы турбокомпрессора отработавших газов, незаменимый регулярный демонтаж и чистка турбокомпрессора.
(3) Воздушные и выпускные каналы не гладкие, и легко вызвать скачки напряжения, поэтому глушитель и воздухоохладитель необходимо регулярно чистить, чтобы смыть грязь, смытую компрессором, а кольцо форсунки необходимо регулярно чистить с демонтажем и осмотром нагнетателя.
(4) В дополнение к очистке турбонагнетателя выхлопных газов, в повседневном управлении также следует обращать внимание на несоответствие работы дизельного двигателя и нагнетателя. В это время, пока устранена неисправность дизельного двигателя, устраняется и помпаж.
(5) Когда корабль полностью загружен, встречный ветер, противоток, большая набухание, пропеллер, запутанный посторонними веществами и серьезной грязью, дизельный двигатель работает при низкой скорости и высокой нагрузке, что также легко вызвать всплеск из-за плохого соответствия между нагнетателем и дизельный двигатель, и всплеск может быть устранен путем понижения дроссельной заслонки.
(6) Если персонал турбины работает небрежно, нагнетатель и дизельный двигатель могут временно не соответствовать друг другу, и возникает перенапряжение, но соответствие может быть восстановлено в ближайшее время, и перенапряжение исчезнет автоматически.
Такие как скоростная парковка и быстрое снижение скорости хоста и т.д., старайтесь этого избегать.
