柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除

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柴油发电机组增压器喘振的原因分析

柴油发电机组增压器喘振的原因分析
2015年08月23日
潍坊华全动力机械有限公司
柴油发电机组增压器喘振的原因分析
速下降快;增压器转子质量小,当废气能量加大时转速上 升快,废气能量减少时转速下降慢。 如在柴油机高转速下大幅度降速,或低转速下大幅度增 速,或风浪天航行发生飞车时,都会引起压气机背压升高、 流量减少而发生喘振。 外部环境温度的变化 当进入低温海域时,空气密度 因环境温度变低而变高,则压 气机进气量变大,使涡轮获得 的能量增大,增压器转速升高 使配合运行线向低处移动,
2015年08月23日
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喘振余量增大;而进入高温海域则相反,即喘振余量减小 易发生喘振。而对于一些舰船在低温航区匹配的不带空 冷器的增压柴油机航行于高温海域时,或在高温航区匹 配的带空冷器的增压柴油机航行于低温海域时,由于两 者的匹配关系发生变化 ,运行点容易靠近喘振区,引起喘 振。 喷油系统故障 当喷油系统发生故障、燃用 劣质重油,后燃加重、排气温 度偏高。无论是全负荷还是 部分负荷,无论后燃有多严重,
2015年08月23日
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其中各组成部分的流通面积都是固定的。若上述流动路 线中任一环节发生堵塞,如脏污、 结碳、 变形等,都会 因流阻增大使压气机背压升高,流量减少,引起喘振。其 中容易脏污的部件是压气机进口滤器、 压气机叶轮和 扩压器、空气冷却器、 柴油机进(扫)气口和排气口 (阀)、 废气涡轮喷嘴环、废 气涡轮叶轮。通常情况下,涡 轮增压器气流通道的阻塞是 造成其喘振的主要原因。管 理中应定期检查上述部件是 否污损,并加以清洁,由此而
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船舶柴油机废气涡轮增压器喘振故障分析与排除

船舶柴油机废气涡轮增压器喘振故障分析与排除

54交通科技与管理技术与应用0 引言 为了提高船舶柴油机的功率以及废气能量的再利用,世界各国的船舶柴油机多数采用废气涡轮增压器。

但随着船龄的增加,废气涡轮增压器不免会产生故障[1]。

其中废气涡轮增压器最常见的故障—喘振是很难分析和排除的故障。

喘振事故一旦发生,就会严重影响柴油机的正常运行,甚至会产生破坏性的事故,影响船舶的正常航行。

1 喘振的故障机理 废气涡轮增压器由压气机和废气涡轮两部分组成如图1所示。

柴油机的废气驱动涡轮来带动压气机来压缩空气,并送入气缸,可以看出废气涡轮增压器与柴油机本体无任何的机械联系。

只要增压器与柴油机匹配合适在正常工作范围内,压气机是不会发生喘振现象的。

但当空气流量减少到某一值时,压气机工作变得不稳定,流过压气机的气流产生强烈的振荡,引起叶片强烈振动并发出噪声,而此时压气机出口压力明显下降并伴随波动,进气管发出“轰隆”的响声,导致柴油机的工作不稳定如图1所示。

图1 废气涡轮增压器图2 废气涡轮增压器喘振原因分析 压气机产生喘振的原因,是由于流量过小时,在叶片扩压器和叶轮进口产生强烈的气流分离引起的。

喘振的根本原因就是小流量,高背压。

对于二冲程柴油机来讲,增压器产生喘振一般是由于空气流通阻力的增加、增压器本身故障、柴油机长期低速运行原因以及增压器和柴油机的运行失配等[2],而最主要的原因就是气流通道的堵塞,气流行进过程为:压气机进口滤网—压气机—中冷器—扫气箱—扫气口—排气口—排气管—涡轮机—废气锅炉,各部分的通道面积是固定的,虽然进、排气口按发火顺序,但不管什么时候总有1或2缸的换气通道是相通的,在整个管路中气流是不会受堵的,但如果在通道中产生脏污、结炭、变形、结垢等,就会增加空气流通的阻力,造成压气机喘振。

2.1 增压器离喘振故障机理的数学分析 离心式压气机的特性曲线可用一条抛物线来描述。

该特性曲线描述在低流量范围内,可压缩流体的绝热压头H 与吸入气体流量Q 之间的关系,在低压缩比下,H 与压缩比(p 2/p 1)近似成线性关系。

第四章增压器喘振的具体原因和解决办法讲解

第四章增压器喘振的具体原因和解决办法讲解

第四章增压器喘振的具体原因和解决办法4.1 增压系统气流通道堵塞(1)压缩机进口滤网脏堵,使压气机空气流量减小而发生喘振。

解决办法:清洗或更换滤网。

(2)消音器的羊毛毡松脱,使进气空气流动阻力增大流量减小而发生喘振。

解决办法:将松脱的羊毛毡重新铆好。

(3)压气机叶轮和扩压器严重积垢,使压气机空气流通面积变小;涡轮叶片及喷嘴环积垢严重,引起涡轮效率降低,导致压气机空气流量减小而发生喘振。

解决办法:在柴油机运行中对涡轮和压气机进行清洗工作。

(4)空冷器脏堵,使气流阻力增大,压气机背压升高,流量减少而产生喘振。

解决办法:对空冷器进行化学清洗,清除脏物。

(5)气缸进排气口结碳和油污,导致气口气流面积减小,压气机空气流量减少而产生喘振。

解决办法:定期清除进排气口的积碳和污物,确保气流通畅。

(6)废气锅炉烟道积碳脏堵,使涡轮后背压上升,导致压气机的空气流量减少而发生喘振。

解决办法:清洁疏通锅炉烟道。

124.2 增压器或柴油机故障,工况改变,增压器压气机工作点左移,处于喘振区(1)压气机叶轮损坏或过量腐蚀,压气能力减弱,涡轮叶片损坏,导致流经压气机的空气流量减小而发生喘振。

解决办法:换新或修复压气机叶轮或涡轮叶片。

(2)涡轮叶片顶部及喷嘴环罩内表面被腐蚀,使配合间隙增大,导致流经压气机的空气流量减小而发生喘振。

解决办法:换新或修复压涡轮叶片及喷嘴环罩。

(3)废气端或压气端有废气或空气泄漏,引起涡轮增压器效率下降而发生喘振。

解决办法:堵住泄漏。

(4)主机排烟温度高,其排出废气能量高,使增压器转速更高,压气机背压升高而产生喘振。

解决办法:查明主机排烟温度高的原因,并做相应的处理,使主机排温正常。

(5)二冲程柴油机的调速器负荷限位设置不当,当柴油机加速时,其压气机运行点位于喘振区,导致压气机喘振。

消除方法:调整调速器负荷限位。

(6)采用脉冲增压系统的柴油机一缸熄火,对于一缸熄火的增压器其压气机背压与正常增压器一样,就显得过高而引起喘振。

柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养

柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养

柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养增压器喘振是压气机的固有特性,在增压器和柴油机选配上,当柴油机在高效率区运行时,一般不会发生喘振。

但当柴油机或增压器工作条件发生变化,例如当出现增压器系统空气的通道堵塞,柴油机负荷过高或过低、负荷不均或负荷突变,柴油机或增压器本身的故障等情况下,柴油机和增压器的平衡就会破坏,使工作点进入喘振区而发生喘振。

在现代柴油机和增压器的选配上,根据压气机和柴油机的配合特性,运行配合时所留的余量较小,增压器或柴油机运行工况稍有变化,极易进入喘振区而发生喘振。

增压器喘振时气流强烈颤动,压气机出口压力、气体流量大幅下降,同时引起压气机叶片强烈震动并伴有噪音,有时会产生很大的“彭彭”声。

喘振会不仅使增压器性能减低,影响柴油机的燃烧,严重时会使压气机零件和增压器轴承损坏。

因此在运行过程中尽量避免增压器发生喘振。

1. 发生喘振的具体原因、消除方法我们都知道,增压器喘振的机理是当压气机在某一小流量下工作,引起叶轮在扩压管的叶片通道内产生强烈的气流分离所致。

下面各种因素都有可能引起压气机工作在小流量和高背压工况下,从而引起喘振。

1.1 空气流通阻力的增加柴油机增压系统由柴油发动机、导气管、增压器、空气冷却器组成。

柴油机运行时,气体的流动路线是:进气滤网(包括消音器)--压气机叶轮压气机扩压管空气冷却器(中冷器)扫气箱气缸进气口(阀)气缸排气口(阀)--排气管(包括隔栅)--废气涡轮喷嘴环废气涡轮叶片烟管废气锅炉烟囱。

在上述气体流动路线中的任一环节,若因污染、变形、积炭、结垢严重或其他原因引起阻塞,就会使流阻增大,压气机的负担增加,引起压气机流量减少,背压升高,导致柴油机和增压器的联合运行工况接近喘振线而发生喘振。

其中最容易脏污的部件是进气滤网、压气机叶轮与扩压管、空冷器和废气涡轮喷嘴环、叶轮,气缸进、出口(阀)容易积炭。

(1)由于机舱的油污,装卸货和空气中的灰尘,压气机进气滤网和消音器容易脏污阻塞。

柴油机增压器喘振故障的排查分析

柴油机增压器喘振故障的排查分析

Q u a l i t y M a n a g e m e n t /质量管理25(青岛港国际股份有限公司,山东 青岛 266011)摘要:近年来我国海上运输事业发展态势良好,船舶出海的时间与频率不断增加,其柴油机的使用效率不断提升,柴油机在运行时也会伴随着各类故障问题的出现。

基于此,文章以柴油机增压器作为研究对象,结合柴油机增压器的喘振故障情况,分析故障可能存在的原因,按照相应的故障排查步骤提出故障解决建议。

关键词:柴油机;增压器;喘振故障;故障排查柴油机增压器是船舶柴油机的重要部件,其故障频率比较高,经分析得知,在涡轮增压机中,最常见的故障现象就是喘振故障,该问题一直困扰着设备操作人员。

船舶在行使过程中如果发生了喘振问题,船舶里的柴油机可能会受到影响,进而导致船舶无法正常海上航行,给海上运输事业带来不便。

要求工作人员在柴油机增压器运转时开始进行故障排查,根据实际故障情况决定是否需要将增压器靠码头拆检或进厂修理。

1 柴油机增压器喘振故障情况与原因分析1.1 故障情况描述以某个船舶上的发动机组为例,该发动机组中的柴油机型号是8L23/30,与柴油机相匹配的增压器型号是NR20。

这样的增压器属于废气涡轮类型,以单级离心式压气机为主,设备出现问题后,相关人员立即对增压器的运行情况做出了检查分析。

初次修理后,对船舶进行了系泊试验,发现如果发动机运行到85%的负荷状态时,增压器开始喘振,但此时设备转速没有任何异常,排温等参数也没有异常情况。

通过对柴油机的全方位检查,重新试验时发现在85%负荷段时柴油机增压器喘振故障再次出现。

更换同一型号的增压器后,故障现象消除,可见故障主要来源于增压器。

将增压器拆检下来,该设备已经经过了3次修理,增压器中的转子轴总成已经不是原厂的配件了,而涡轮和压气机的叶片厚度有所增加,增压机轴承位置出现了较为明显的磨损情况。

根据探伤和硬度检查,更换增压器推力轴承、浮动套、挡油环、压块、密封件等部位,测量轴向间隙是0.28 mm,转子摆差测量间隙为0.7 mm,转子轴总成动平衡涡轮端检测数据为7.28 gmm,前压端检测数据为11.52 gmm。

12V 2027柴油机增压器喘振的原因与排除

12V 2027柴油机增压器喘振的原因与排除

一、故障现象柴油机出厂前进行50h的磨合试验,一切正常后出厂交付使用,连续四天工作都正常,在最后一天使用中,突然右侧柴油机异常声音比较响,全船任何位置都能听到,并伴有轻微的振动,我们立即将转速降低到600r/min进行检查,没有发现异常情况,但在此转速时异常声音比较小,且周期性产生,经仔细观察和试听,发现是增压器出现了喘振。

二、故障原因与检查1、重启柴油机,再现故障在停机后,对柴油机进行全面的外观检查,未发现异常情况。

重新启动柴油机,右机在加速到将近600r/m in时故障出现,到920r/min时症状明显,并且随着转速升高,异常声音时间间隔缩短,由四五分钟缩短到用秒计算,声音强度增加,当时机舱温度大约45℃左右;转速降低,异常声音出现的时间间隔拉长,降低到600r/min以下时,异常声音消失。

根据重新开机的观察和分析,确实说明故障是增压器出现喘振。

在柴油机转速达到600r/min以上,增压器发生喘振; 600r/min以下,喘振消失,振动消失,船上异常声响也消失。

2、进行对比试验启动左侧柴油机,左机参数在正常范围,一切正常,没有发现有异常声音。

3、检查右机增压器既然是增压器发生喘振,因此首先检查增压器。

a.检查增压器的进气滤清器,进气管路,一切正常。

b.检查压气机叶轮也正常,转子运转灵活,无卡滞、摩擦等声响。

c.启动后检查润滑情况,滑油压力正常。

d.停机后,检查增压器怠转时间正常。

e.检查增压器的涡轮端,一切正常。

4、检查柴油机由于检查增压器没有发现故障,因此我们怀疑是柴油机出现故障,因此对柴油机进行全面检查,在冷机状态下:a.检查气门间隙,正常;又重新调整整机气门间隙。

b.重新调整喷油提前角。

c.检查燃油供给系统,检查喷油器,调整了喷油压力。

5、检查外围部件重新启动柴油机,故障依然存在。

在没有查找到故障的情况下,送修理厂检查,进修理厂后,排烟管口露出,这时才发现柴油机排烟管口的开关阀松脱,造成开关手柄在开的位置,但阀门只有部分开启。

船用柴油机废气涡轮增压器喘振现象分析

船用柴油机废气涡轮增压器喘振现象分析

船用柴油机废气涡轮增压器喘振现象分析摘要:大型船用柴油机广泛应用废气涡轮增压技术,喘振是增压器一种典型现象,本文阐述了增压器喘振产生的机理和成因,并结合多年来的实际经验对增压器的日常维护管理提出了使用建议。

关键词:船用柴油机;废气涡轮增压器;喘振现象一、概述目前,大型船舶上不论是主动力柴油机还是发电机组柴油机,都普遍采用废气涡轮增压器,其基本原理就是利用柴油机排出的废气能量,驱动涡轮高速旋转,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压气机将空气压入发动机的气缸,增加了发动机的进气量,可供更多的燃油完全燃烧,从而提高了柴油机的功率,并且充分利用柴油机的废气能量,提高了柴油机的经济性。

涡轮增压器是柴油机上主要部件,目前一台柴油机根据气缸数和进气量可以装备有2台增压器和4台增压器(2至3个气缸使用一个增压器)。

增压器处在高温高压和高速运转的工作状况,工作环境恶劣,各种机械故障多发,比如叶片烧蚀、轴承抱死等故障,可以这样说增压系统工作的好坏,直接影响着柴油机的工作乃至整个船舶的正常运营。

近些年来,船舶柴油机上的涡轮增压器故障越来越令人关注,在废气涡轮增压器故障中,又以压气机的喘振最容易发生也最为常见。

因此,对涡轮增压器喘振分析十分必要。

二、喘振概念和机理概念:压气机在工作中,由于种种原因使进入压气机的空气流量减少,导致气流在扩压器中发生旋涡分离,甚至出现倒流,产生压力波动,因而引起涡轮增压器的结构振动,并发出喘叫声,这种现象称为喘振。

机理:当流量小于设计值很多时,叶轮进口和扩压器叶片内产生强烈的气流分离引起喘振。

在叶片扩压器进口处,当转速一定,而流量变化时的气体流动情况如图1所示。

当流量等于设计值时,气流速度c2的方向与叶片进口的构造角相一致,气流能平顺地进入叶片通道,如图1(a)所示。

当流量大于设计值时,气流径向分速ω2增加,使气流速度c2增加,且c2的方向也偏离设计值,导致气流以某一冲角进入叶道,并在叶片凸面引起气流脱离,如图1(b)所示。

柴油机增压器喘振的原因

柴油机增压器喘振的原因

柴油机增压器喘振的原因
嘿,你问柴油机增压器喘振的原因啊?这可有点复杂呢。

先说说进气不畅吧。

就像人呼吸不顺畅会难受一样,柴油机要是进气不顺畅,增压器也会出问题。

可能是空气滤清器堵了,或者进气管道有啥东西堵住了。

这样空气进不来,增压器就没法正常工作,就容易喘振。

就像你鼻子堵了,呼吸就会很费劲。

还有排气受阻也会导致喘振。

如果排气管堵了,或者排气阀门有问题,废气排不出去,就会影响增压器的工作。

就像你拉不出粑粑,肚子肯定不舒服嘛。

废气排不出去,增压器就得使劲儿,一使劲儿就容易喘振。

柴油机负荷过大也不行哦。

要是让柴油机干太多活儿,它就会累得喘不过气来。

增压器也跟着遭罪,就容易喘振。

就像你让一个小瘦子扛一大袋大米,他肯定累得不行,直喘气。

增压器本身有问题也会喘振。

比如说叶轮坏了,或者轴承磨损了。

这样增压器工作起来就不顺畅,就会喘振。

就像你的自行车轮子歪了,骑起来就会一颠一颠的。

我给你讲个事儿吧。

我有个朋友开卡车,有一次他的车增压器突然喘振得厉害。

他赶紧把车开到修车厂。

修车师傅检查了半天,发现是空气滤清器太脏了,堵住了进气。

师傅把空气滤清器清理干净,车就好了。

你看,增压器喘振可能是由很多原因引起的。

所以啊,柴油机增压器喘振可能是因为进气不畅、排气受阻、负荷过大或者增压器本身有问题。

咱要是遇到增压器喘振,就得赶紧检查,找出原因,对症下药。

加油哦!。

柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除

柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除

交通大学成人教育学院毕业论文(设计)题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除铁道机车车辆专业学生班级指导老师职称(务)指导单位教研室主任完成日期年月日交通大学成人教育学院毕业论文(设计)评阅书学生班级题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除指导老师职称(务)指导单位教研室主任1.指导教师评语:签名:2.答辩委员会综合评语:经毕业(论文)设计答辩委员会综合评定成绩为:答辩委员会主任(签字):年月日交通大学成人教育学院毕业论文(设计)题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除起止日期年月日至年月日学生班级指导老师职称(务)指导单位教研室主任日期年月日任务及要求1.在查阅分析资料的基础上确定论文研究的主要容及论文提纲2.对我国铁路东风型燃机车废气涡轮增压器喘振的原因进行分析3.探讨影响我国铁路东风型燃机车废气涡轮增压器喘振的具体原因及消除方法4.提出消除东风型燃机车废气涡轮增压器喘振的几点建议5.论文要求容详实、论据充分、条例清楚、结构严谨、有独立见解、有所创新,论文符合《交通大学成人教育学院毕业设计的要求》。

毕业设计(论文)容计:说明书(论文)16页表格0插图0 幅附设计图0完成日期年月日摘要增压是提高柴油机功率最主要、最有效的途径,随着增压压力的提高,柴油机的功率成比例提高,因此增压器一旦工作异常或发生故障对柴油机的工作性能影响很大。

经调查发现,增压器故障在柴油机故障中所占比例正在逐年增大,而其中又以增压器的喘振最为常见,且危害巨大。

本文即深入分析柴油机涡轮增压器的喘振故障,又对增压器的特性进行探讨,并且对增压器与柴油机的配合进行讨论,进而深入分析增压器喘振故障的理论原因,并给出一些实际情况中引起喘振的具体因素和相应的预防、排除方法。

关键词:柴油机涡轮增压器喘振分析排除目录第一章引言································第二章增压器喘振原因的分析················2.1喘振的机理·························2.2增压器的配合及选配··················第三章影响增压器喘振的具体原因及消除方法··3.1 系统阻力增加·························3.2 增压器或柴油机本身故障········3.3 运转中的增压器与柴油机暂时失配····3.4 机车使用时对保护增压器的要求·····第四章几点建议··············结论··················辞··················参考文献····················第一章引言柴油机的功率决定于单位时间喷进柴油机的燃油量及其转化效果(热效率)。

柴油机增压器喘振原因浅析及日常管理

柴油机增压器喘振原因浅析及日常管理
二 、 船 舶 柴 油 机 增 压 器 喘 振 的原 因 与 危 害 分 析 1 船 舶 柴 油机 增 压 器 喘振 的 原 因
③在外物进入 增压器从而 引起压气机 或涡轮机 的机械故
障。 ( 2 )增 压 器 压 气机 进 气 量 不 足 包 括 : ④主 机 舱 风 机 通 风 量 不 足 。
振现象 。
某 轮 是 大 型 的 专 业 远 洋 救 助 拖 轮 , 配 备 两 台 型 号 为 WAR T S I L A 9 L 3 2 四冲 程 的柴 油主 机 , 每 台 主机 额 定 功 率 为
4 , 5 0 0 KW , 额定转速 为 7 5 0 r / mi n, 每 台主机分 别配备一 台
④柴 油机排烟管堵塞 或部分 堵塞 。 ②废气锅 炉烟侧盘管积满泥 垢 ,烟灰严重堵塞 。本文 提
到 的 我轮 增 压 器 喘 振 就 属 于 这 种 情 况 。
④ 由于压气机 叶轮和 涡轮机 叶轮 的脏 垢从而 引起增压器
的 转 动 失 平 衡 。 压 气 机 叶轮 和 涡 轮 机 叶轮 的污 垢 累 积 到 一 定 程 度 时 ,在 同 等 转 速 下 ,压 气 机 的效 率 和 压 缩 率 下 降 了 ;压
②增压器 滤 网脏垢 ,灰尘密集 。
( 3 )增 压 器 压 气 机 背压 太 高 : ① 柴 油 机 进 气 管 堵 塞 。 柴 油 机 的进 气 管 堵 塞 之 后 ,增 压 器 供 给 给 柴 油 机 的 空气 无 法 迅 速 为 其 吸 收 , 就会 导 致 压 气 机
增 压器 喘振 是 发 生在 离 心 式压 气 机 的 ,当压 气 机 的 流量 到


某 轮 左 主 机 增 压 器 喘振 故 障 及 排 除 的 过 程

FY轮主机增压器喘振及故障排除

FY轮主机增压器喘振及故障排除

喘振及故障排除孟昭玉 徐书文(青岛远洋运输有限公司 山东青岛 266071)○ 引言涡轮增压器的喘振是船舶柴油机的常见故障,尤其在老旧船舶的主机中故障发生率较高。

喘振产生的机理是,在柴油机运转过程中,当涡轮增压器的压气机流量减少到一临界流量时,气流在压气机叶轮进口和扩压器叶片内产生强烈的气流分离,同时产生强烈的脉动,且有气体倒流,引起压气机振动和异常声响,导致压气机不能正常工作。

喘振不仅致使无法达到设定的增压比,而且会引起压气机的叶轮叶片振动,造成叶片疲劳断裂、增压器轴系的损坏等。

下面几种因素都可能引起喘振,包括空气流通阻力的增加、压气机或柴油机本身的故障,柴油机运行工况不良、运转中的增压器和柴油机暂时失配和船体阻力增大等。

1 故障的产生及现象我司FY轮是有27年船龄、78752.00载重吨的巴拿马型散货船,主机为B&W6L67GA,配两台VTR454.11型增压器,No1-No3缸接No1增压器,No4-No6缸接No2增压器。

FY轮29航次自地中海空放南非装煤,在顺利通过苏伊士运河,抵达沙特的吉达港加油后继续在红海中航行。

离开吉达港定速后不久,主机No2透平出现间断性喘振现象。

降速冲洗废气端及全速冲洗压气端后,喘振现象仍没消除,且间隔时间缩短,喘振时间加长,并引起No1透平喘振,只好停车查找原因检修。

2 故障分析及排除从本轮情况看,因是在正常航行过程中停车加油几小时就恢复航行,且是在风平浪静的红海水域,柴油机工况良好,各缸负荷均匀,参数正常,不可能是因柴油机引起;压气机各运转参数也正常,没有异常声音,也不可能是由压气机故障引起;综合判断,可以判定故障是由空气流通阻力增加引起的。

我们知道,柴油机工作时,气体的流动路线是:进气滤网(包括消音器)→压气机叶轮→压气机扩压管→空气冷却器(中冷器)→扫气箱气缸进气口(阀)→气缸排气口(阀)→排气管(包括隔栅)→废气涡轮喷嘴环→废气涡轮叶片→废气炉及烟囱。

某轮主机增压器喘振原因及对策

某轮主机增压器喘振原因及对策

某轮主机增压器喘振原因及对策黄步松李碧桃(福建交通职业技术学院,福州350007)摘要目前,船用低速二冲程柴油机大都采用减速运行的节能措施,由此引起的增压器喘振时有发生。

本文根据增压器喘振产生的机理,对某轮二冲程柴油机增压器喘振的原因进行了分析,并针对该事故的原因对增压器喘振提出相应的预防措施,供轮机管理人员参考。

关键词船用二冲程柴油机增压器喘振原因分析预防措施1 引言现代海船主机多采用大型低速二冲程柴油机。

上世纪90年代以后,随着燃油价格的不断上涨,船用低速二冲程柴油机大力发展推行减速及烧重渣油的节能措施以提高经济效益。

由于柴油机长期处于低负荷运行,偏离其最佳工况太多,使燃烧工况恶化,造成增压器喘振时有发生。

连续性的增压器喘振对增压器的转子、轴承损害极大,特别是对压气机叶轮的损害最大,会严重威胁着船舶和人身的安全,也会给船公司造成较大的经济损失。

因此如何消除和预防增压器喘振,保证柴油机安全正常的运行是轮机管理人员必须十分注意的问题。

2 事故经过某轮主机为MAN B&W 6L60MC大型低速二冲程直流扫气柴油机,6缸,缸径为600mm,行程为1944 mm,额定功率为9878kW,额定转速为111r/min,常用转速为82r/min,使用1500s(RedNo.1),增压器型号BBC VTR564A-32,单级定压增压。

在一次航行中,值班大管轮经常发现2号增压器压气机端会发出周期性的“呼嗤、呼嗤”的气流声,主机转速骤然降低,主机第六缸排气高温报警,排气冒黑烟,立即报告轮机长后采取减速检查的紧急措施。

检查中发现第6缸扫气箱道门温度过高,扫气箱过热,打开扫气箱放残阀有火花冒出,判断为扫气箱着火,便切断第6缸燃油供油量,同时加大第六缸汽缸油注油量,进一步将主机减速微速航行。

但由于火势较大,为防止出现更严重的机损事故,轮机长决定首先采用高温热水喷淋扫气箱外壁,以降低其表面温度,之后开启蒸气阀进行灭火,经上述处理之后,火被扑灭。

四冲程柴油机废气涡轮增压器喘振原因分析与修复

四冲程柴油机废气涡轮增压器喘振原因分析与修复

涡轮增压器是船舶动力装置的重要部件,其工作状况是否良好,对改善柴油机气缸的燃烧条件,降低燃油消耗,提高柴油机的功率有着十分重要的意义。

目前,船舶柴油机广泛采用废气涡轮增压器,利用柴油机排出的废气能量,驱动涡轮高速旋转,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压气机将空气压入发动机的气缸,增加了发动机的进气量,可供更多的燃油完全燃烧,从而提高了柴油机的功率,并且充分利用柴油机的废气能量,提高了柴油机的经济性。

涡轮增压器处在高温高压和高速运转的工作状况,工作环境恶劣;柴油机长期低负荷状态运行,经常偏离其最佳工况,使燃烧工况恶化,造成增压器喘振时有发生。

连续性的喘振容易造成增压器转子和轴承特别是压气机叶轮的损坏,因此,对涡轮增压器喘振故障原因进行分析并探索其排除方法十分有必要。

一、故障发生过程概况某船主机为8L20/27型四冲程柴油机,8缸,缸径为200mm,行程为270mm,额定功率为800kW。

在额定转速1,000r/min时,增压压力≤0.16 MPa~0.20Mpa,单缸爆发压力≤10Mpa,单缸排烟温度≤530℃,单级、径流式涡轮增压器。

2009年坞修修前试航时右主机在840r/min以下运转正常,从840r/min加速到870r/min后,增压器开始出现严重喘振现象。

在修理后首次试航中,当右主机加速到930r/min时,增压器压气机端发出周期性的爆炸声,柴油机不能继续加速,单缸排烟温度达到460℃,比正常时高70℃左右,冒黑烟,随即停车进行检查。

经调查,该舰在2007年中修,修后试航时发现爆发压力高,单缸爆发压力在额定转速时高达11MPa,超出规定的要求。

同时,增压压力接近规定值的上限0.20MPa。

根据通常做法,首先调整喷油提前角降低爆发压力,但爆发压力基本没有改变,于是决定采取降低增压压力的方法达到降低爆发压力的目的。

为此,增压器运输到新中动力机厂进行修理,厂家将原来出口截面为34.92cm2的扩压器换为36.9 cm2的扩压器。

某辅机增压器喘振故障分析与排除

某辅机增压器喘振故障分析与排除

柴油机增压器喘振故障分析与排除杜善刚洪哲(驻军某部装备部)在柴油机维修中,我们经常遇到柴油机废气涡轮增压器喘振故障,在柴油机各个工况下都有可能发生。

装备一台增压器的可能会瞬时或在一段时间内重复发生喘振,装备多台增压器的可能会出现交替喘振。

其中引发原因比较复杂,与柴油机本身、系统及人员操纵等诸方面因素都有较大的关系。

现以某船右主机喘振为例,将其喘振故障的原因分析及处理过程综述如下。

一、故障现象柴油主机型号为12E390VA 型,额定转速为463转/分,双主机呈左右舷布置。

增压器型号为GZ380型,共计4台,左右排各2台,左排2台增压器分为前左、后左,右排2台增压器分为前右、后右。

柴油机每3缸排气供给一台增压器,增压方式为脉冲式增压。

前左、前右两台增压器使用前空气冷却器,冷却空气进入左右扫气箱。

后左、后右两台增压器使用后空气冷却器,冷却空气进入左右扫气箱。

在某次修理后的海试期间右主机发生增压器喘振,具体情况为:在主机加至360转/分后,2台主机运转正常。

达到规定时间后加至390转/分时,右主机前右增压器立即发生振动并出现呼哧呼哧噪音,用手可感觉到增压器压气端向外吐气,其相关1、2、3号缸排烟温度迅速上升,达430℃左右(单缸排温最大值)。

柴油机转速降至360转/分后,喘振现象立即消失。

二、故障分析与解决结合本机型的具体结构特点,从柴油机使用角度出发,将凡能够引发柴油机废气涡轮增压器喘振的原因罗列如下:1、空气系统阻力增加。

如消音器滤网阻塞、空冷器污垢阻塞、喷嘴环结碳或变形。

2、负荷变化太快。

如操作人员急加速或急减速。

3、供油系统工作不正常。

如喷油泵柱塞咬死、喷油器喷油压力过低个别缸断油或高压油管断裂等。

4、船体污底严重、超载、大风浪等。

5、大气条件变化。

如机舱通风机未开或通路受阻,压气机空气流量受阻。

6、两台增压器并联工作时,相互间工作不平衡。

7、涡轮排气背压高。

如废气道阻塞或废热锅炉排烟受阻等。

8、供空冷器冷却的海水系统故障。

废气蜗轮增压器故障分析与应急处理

废气蜗轮增压器故障分析与应急处理

一故障分析及排除方法1.涡轮增压器的喘振涡轮增压器与船用柴油机匹配良好,一般在使用初期,是不会发生喘振的。

增压器的喘振是指压气机中的空气压力和速度发生周期性变化,导致叶轮发生强烈的振动,并使空气流量大大减少的一种物理现象。

发生喘振现象时及时排除缺陷,以防事故发生。

发生喘振的原因主要是柴油机的整个增压装置通道中的气体受阻;柴油机的自身故障导致与增压器匹配不良;柴油机运转转速或负荷改变太快。

此外,涡轮叶轮的叶片或压气叶轮损坏等都会引起喘振。

2.增压器的强烈振动增压器产生强烈振动主要是旋转零件损坏和转子失去动平衡所造成的。

此外叶片受到异物冲击而断裂、轴承损坏、转轴的轴颈磨损或变形、以及紧固螺栓的松动等都会引起增压器强烈振动。

3.增压压力降低当增压压力降低时,蜗轮增压器的转速也同时下降,其原因在于喷嘴环叶片变形、涡轮叶片变形等。

若增压压力降低而转速无明显变化,则主要是由于空气进口滤网阻塞、压气机叶轮与扩压器之间的气流通道被阻,或相应管道严重漏气等。

4.增压器涡轮进口温度过高若发现增压器涡轮进口温度超过规定值时,应立即降低负荷或停车,以免过热烧坏涡轮机零件。

涡轮机进口温度过高的原因如下:①涡轮机的排气背压过高,出口管道有阻塞之物,使气流不能畅通。

② 由于涡轮机喷嘴叶片变成弓形,使通道截面积变小,而引起进口的温度过高。

③柴油因某种原因使排气温度过高。

5.增压器的冷却水温度过高运转中,如果增压器的冷却水出口温度过高会使零件过热,使磨损加剧。

冷却水温度过高的原因大致如下:①进入增压器的冷却水温度过高。

这时,需要采取有效措施降低进水温度。

② 柴油机的排气温度过高,使增压器涡轮机的温度也过高而导致冷却水温度过高。

这时,只需排除柴油机排气温度过高这一故障后即可重新起动。

③ 增压器冷却水腔堵塞,使冷却水量减少。

这时,需要停车将增压器冷却水腔堵塞之物清除。

6.运转中,若发现增压器冷却水温度过高时,应降低负荷或减速运行一段时间。

某型柴油机增压器喘振故障分析与排除方法

某型柴油机增压器喘振故障分析与排除方法

嘴环流道形状发生变化, 压气机叶片中空气由层流变成紊流
增压器发生喘振 。
[ 1 ] 徐立华船 舶柴油机[ M] . 哈尔滨: 哈尔滨 【 : 程大学出版社 , 2 0 0 6 .
( 编辑 黄 获)
6 ) 增 压 器蜗 壳 裂纹 。废 气 涡轮 增 压器 蜗壳 冷 却 水腔 囚 裂纹 而漏 水 , 冷 却水 进入 增压 器 内发生 喘振 。 7 ) 增 压 器零 部 件损 坏 。增 压 器某 些零 部件 如涡 轮 叶
位置 后装 配 。
4 结 语
2 ) 空 气 冷却 器 气量 少 。空 气冷 却器 冷 却 不 良或 气道
堵塞, 造成 空气 流量 少 , 产生 涡流而 使增 压器 喘振
3 ) 增 压 器进 气 系统 进 气不 畅 。增 压器 进 气 系统 管道 堵 塞或 进 气滤 网 因脏 物 黏结 而使 进 气不 畅 ,进 出 口压力
了分析, 并提出了相应 的排 除方法 , 为该 型号 柴油机增压器喘振故障排除工作 提供 了可靠依据和有效方法。 关键词 : 柴油机 : 增压器 ; 喘振
中图分 类号 : T K 4 2 8
文 献标 志码 : B
文章编 号 : 1 0 0 2 — 2 3 3 3 ( 2 0 1 5 ) 0 9 — 0 2 7 0 — 0 1
解 决方案
鑫 跫 蕊盈 工艺 / 工装 / 礞目 / 诠断 / 艟测 / 维修 / 造
某 型柴油 机增 压器喘 振故障 分析与排除方 法
于 涛 , 董 瑞 , 刘 享 明 9 l 3 l 5 部 队, 辽 宁 大连 1 l 6 0 4 1 )

要: 针对 某型柴油机增压器喘振故障的具体故 障现 象, 从增压器进气道 、 零 部件 、 涡轮喷嘴、 空气; 令却器等 方面 进行

柴油机涡轮增压器常见故障排除

柴油机涡轮增压器常见故障排除

柴油机涡轮增压器常见故障排除摘要:涡轮增压器已成为柴油机实现节能减排必不可少的部件,对涡轮增压器常见故障进行了分析并提出了具体的解决措施柴油机涡轮增压器是一种利用柴油机排气中的剩余能量来工作的空气泵,一些人员对柴油机废气涡轮增压器不是很了解,在使用上还存在着许多问题,造成了涡轮增压器的早期损坏,影响了其性能的发挥,文中对柴油机废气涡轮增压器的常见故障和正确使用作一简要介绍。

涡轮增压器如果出现故障会引起柴油机动力下降,油耗增加、冒黑烟、漏油工作不稳定以及产生异响等,应及时予以诊断排除。

专题一增压器工作噪声过大1.1故障现象及原因增压器在转动中噪声过大,有金属的撞击或摩擦声,严重时伴随强烈振动,主要原因如下:(1)柴油机到增压器间排气管路不密封。

(2)叶轮变形、叶轮与壳体乱碰、工作中气体的运动变化使增压器强烈振动并产生高频噪声。

(3)浮动轴承润滑不良。

(4)转子轴严重磨损、浮动轴承间隙过大、涡轮叶片损坏、轴承损坏、涡轮转子积炭,使转子总成动平衡遭到破坏。

1.2 故障排除(1)检查空气滤清器是否阻塞、压气机进气口管道,和机壳以及柴油机排气系统中是否有异物、柴油机进排气管到是否松动,根据情况进行清理或紧固。

(2)若噪声是周期性异响可能是油泥灰尘沉积所致,应清理叶轮、涡轮壳中过厚的积炭。

(3)若异响明显表现出金属摩擦声,应检查增压器润滑是否良好、轴承是否松动,叶片是否变形、叶轮与壳体是否相摩擦、径向和轴向间隙是否超限,必要时分解检查,更换损坏的机件。

(4)若增压器针振动强烈,则是由于转子轴总成不平衡或浮动轴承损坏所致,应分解增压器,检查器内部机件是否存有异物或被损伤,并视情况更换损坏的零件。

专题二压气机喘振2.1故障现象及原因柴油机在工作过程中,涡轮增压器气端发出如气喘的异响,压气机的出口压力显著下降并伴随着压力波动,导致柴油机工作不平稳、功率下降、排气冒黑烟等现象,故障主要原因如下:(1)高速运转的柴油机突然熄火或卸载。

涡轮增压器喘振分析

涡轮增压器喘振分析

涡轮增压器喘振的原因及处理方法[复制链接]/forum.php?mod=viewthread&tid=88151电梯直达1#发表于 2008-4-13 01:26:30 |只看该作者|倒序浏览从柴油机气缸排出的废气具有很高的温度(约400~500°C)和一定压力(约0.2~0.4Mpa)及较高的流速[1]。

它所含热量约占燃油燃烧所放出热量的23~40%。

因此将废气通入涡轮机,使涡轮机高速旋转来带动离心式压气机,由此实现柴油机增压。

这种增压形式称为废气涡轮增压。

由于压气机叶轮的旋转,空气经过空气滤清消声器被吸入压气机叶轮。

因为离心力的作用,空气在叶轮中被压缩,其压力、温度和速度迅速增加。

从压气机叶轮流出的空气,经扩压器和涡壳之后,气流速度减少,部分速度转变为压力能。

最后,压气机出口的空气经中冷器冷却后进入柴油机进气管并到达各气缸参加燃烧。

图1 压气机的特性曲线图1为一现代压气机的特性曲线。

压气机特性线上的等转速运行线,通常称为增压特性线。

它的变化特点是:随着空气流量V的增加,增压比Πc开始是增加的。

当流量V增加至某一值时,Πc值达到最高。

然后,进一步增加流量V,增压比Πc反而降低。

这样,增压特性线如似马鞍形状。

这种变化特点是由于压气机中气体流动特点引起的。

我们可以通过图2来解释这种现象。

理论上,一只带后弯式叶片的压气机,在没有流动损失的理想情况下,转速为常数时,增压比Πc与空气流量的关系是呈线性下降趋势的,如图2中的a线。

但压气机中的实际流动是有损失的。

可以把压气机中的流动损失分为两类,即摩擦损失和撞击损失。

摩擦损失包括空气与壁面的摩擦、空气流内部的相互摩擦以及可能产生的波阻损失。

这些损失都随流过压气机的气流速度而变化,也就是随空气流量而变化,且随流量的增加而增大。

如果没有撞击损失,压气机消耗的功用来压缩空气和克服摩擦损失。

因此,随着流量的增加,摩擦损失增加,而增压比Πc总是减小的,如图2中的b线。

8L2027柴油机增压器喘振故障的分析与排除

8L2027柴油机增压器喘振故障的分析与排除
2. 91998 PLA Troops, Dalian 116000)
Abstract: Taking the process of checking and eliminating the surge fault of an exhaust turbocharger of a ship’s 8L20/27 diesel engine as an example, by analyzing the surge fault mechanism of the turbocharger and the structural characteristics of the diesel engine, the surge fault tree is established, the suggestions for simple troubleshooting are given, and the suggestions for troubleshooting and maintenance management are put forward, which provides refrence for diagnosis. Keywords: diesel engine; turbocharger; surge; fault tree
b. 中冷器(空气冷却器)检查。该船在之前 进厂坞修时已经对中冷器进行了拆解、清洁、密封 实验等维修,并且在机器运转中对中冷器进行检 查,发现中冷器的进出冷却水压力正常,水温正 常,柴油机的中冷器冷凝水放水孔无堵塞、排除冷 凝水量正常。 2.2 第二阶段:靠码头拆检
a. 喷油器检查。喷油器单缸或者两缸不发火, 可能会导致主机各缸负荷不均也会引起主机增压器 的喘振。靠码头后,对主机的八个缸的喷油器喷油 开启压力以及雾化效果进行检查,发现其中 6#、 8# 喷油器有少量积碳堵塞,存在滴油现象,当时 直接将校正好的两个新的喷油器进行安装并试车, 发现喘振故障依然存在。

PA6柴油机涡轮增压器喘振故障分析

PA6柴油机涡轮增压器喘振故障分析

中国修船2024年4月经验集锦PA6柴油机涡轮增压器喘振故障分析中图分类号:U672文献标志码:Adoi :10.13352/j.issn.1001-8328.2024.02.0181柴油机增压工作方式PA6柴油机采用相继增压方式。

在低负荷情况下即“1TC ”模式,燃气阀和空气阀关闭,1#涡轮增压器工作,2#涡轮增压器不工作,同时,关闭燃气阀和空气阀来隔离B 排涡轮增压器,确保A 、B 排涡轮增压器的燃气满足1#涡轮增压器工作,以提高柴油机在低负荷情况下空气供给量,提高柴油机的输出转矩,同时也降低排气烟度、温度以及油耗。

在高负荷情况下即“2TC ”模式,燃气阀和空气阀打开,1#、2#涡轮增压器同时工作,满足柴油机在高负荷情况下的空气供给量。

柴油机增压工作方式示意图如图1所示。

2增压器喘振故障现象及处置1)故障现象。

PA6柴油机“1TC ”模式下,涡轮增压器经常发出轰鸣声,同时伴有相继增压控制系统综合报警;在“2TC ”模式下,涡轮增压器、相继增压控制系统工作正常。

2)故障分析。

PA6柴油机“1TC ”模式下工作时,所需进气量减少,若进气量少于设定值,气体进入叶轮和扩压器的方向偏离设计工况,进而导致气体压力产生极大的波动,喘振发生。

同时,结合相继增压控制系统综合报警则可初步判断STC 控制空气阀、燃气阀、旁通阀存在故障。

3)故障树图。

综合PA6柴油机涡轮增压器喘振故障原因,结合相继增压控制系统综合报警实际,梳理建立涡轮增压器喘振及相继增压控制系统综合报警的故障树,故障树图如图2所示。

PA6柴油机“1TC ”转“2TC ”时进排气由蝶阀控制,而蝶阀由0.7MPa 的空气启动执行机构完成,烟灰积聚或者控制空气压力不足易导致蝶阀开关度达不到要求。

若在“1TC ”时,蝶阀关闭不严,少量空气、燃气经蝶阀泄漏,则A 排涡轮增压器进气量减少,使增压器转子的转速下降,造成压气机的实际进气量减少发生喘振。

4)故障处置。

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大连交通大学成人教育学院毕业论文(设计)题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除铁道机车车辆专业学生姓名刘杨班级指导老师职称(务)指导单位教研室主任完成日期年月日大连交通大学成人教育学院毕业论文(设计)评阅书学生姓名刘杨班级题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除指导老师职称(务)指导单位教研室主任1.指导教师评语:签名: 2.答辩委员会综合评语:经毕业(论文)设计答辩委员会综合评定成绩为:答辩委员会主任(签字):年月日大连交通大学成人教育学院毕业论文(设计)题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除起止日期年月日至年月日学生姓名刘杨班级指导老师职称(务)指导单位教研室主任日期年月日任务及要求1.在查阅分析资料的基础上确定论文研究的主要内容及论文提纲2.对我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的原因进行分析3.探讨影响我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的具体原因及消除方法4.提出消除东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的几点建议5.论文要求内容详实、论据充分、条例清楚、结构严谨、有独立见解、有所创新,论文符合《大连交通大学成人教育学院毕业设计的要求》。

毕业设计(论文)内容计:说明书(论文)16页表格 0 张插图 0 幅附设计图 0 张完成日期年月日摘要增压是提高柴油机功率最主要、最有效的途径,随着增压压力的提高,柴油机的功率成比例提高,因此增压器一旦工作异常或发生故障对柴油机的工作性能影响很大。

经调查发现,增压器故障在柴油机故障中所占比例正在逐年增大,而其中又以增压器的喘振最为常见,且危害巨大。

本文即深入分析柴油机涡轮增压器的喘振故障,又对增压器的特性进行探讨,并且对增压器与柴油机的配合进行讨论,进而深入分析增压器喘振故障的理论原因,并给出一些实际情况中引起喘振的具体因素和相应的预防、排除方法。

关键词:柴油机涡轮增压器喘振分析排除目录第一章引言································第二章增压器喘振原因的分析················2.1喘振的机理·························2.2增压器的配合及选配··················第三章影响增压器喘振的具体原因及消除方法··3.1 系统阻力增加·························3.2 增压器或柴油机本身故障········3.3 运转中的增压器与柴油机暂时失配····3.4 机车使用时对保护增压器的要求·····第四章几点建议··············结论··················谢辞··················参考文献····················第一章引言柴油机的功率决定于单位时间内喷进柴油机的燃油量及其转化效果(热效率)。

为了确保燃油能够完全燃烧而转变成有效的机械功,必须向气缸送进与燃油量相适应的空气。

如果把送入气缸的空气预先进行压缩增加空气密度,那么在相同气缸容积下,就可送入较多的空气,因此相应也就能燃烧更多的燃油,从而可以增加柴油机的功率。

柴油机的功率随着增压压力的增加而成比例的提高,这是一个已经被生产实践所证实的事实。

同时由于采用了废气涡轮增压,利用了废气的能量,柴油机的经济性进一步得到了提高。

废气涡轮增压技术的发展使柴油机的性能得到了飞跃式的提高,柴油机的发展离不开增压技术的进步。

在人们不断的努力之下,增压技术近年来有了长足的进步,能够在尽量高的增压比(提高的柴油机的功率)下获得较高的增压器效率,增压度越高,增压器的功率越大,增压系统的作用也就越重要,增压系统工作的优劣对柴油机性能的影响也就越来越大,或者说新型柴油机增压度越高,其性能的优劣越来越依赖于增压系统工作情况的优劣。

基于以上的分析的结论,我们可以发现,增压系统工作的好坏,直接影响着柴油机的工作乃至机车的正常运用。

近些年来,机车上的涡轮增压器故障越来越令人关注,柴油机的损坏事故有20%是由涡轮增压器引起的。

在废气涡轮增压器故障中,最常见的又是压气机的喘振、压气机叶轮材料的蠕变引起的损坏以及增压器轴承的损坏这三种了。

其中又以压气机的喘振最容易发生也最为常见。

本篇论文仅以此为题,通过对废气涡轮增压器喘振的具体原因及排除方法等几个方面的探讨研究,给出柴油机废气涡轮增压器喘振故障的解决方法。

第二章增压器喘振原因的分析2.1喘振的机理喘振是指流体机械及其导管系统在特定的周期内,排出压力和排量发生变化时,流体和固体相互作用,引起的一种自激振动。

喘体的大小与管子的容量成正比,增压器产生喘振的原因是压气机在某一小流量下工作,引起叶轮的扩压器的叶片通道内产生强烈的气流分离所致。

现代涡轮增压器压气机大多采用带后弯式叶片的叶轮和机翼型叶片的扩压器,在叶片扩压器进口处,气流速度可分解成相互垂直的圆周分速和径向分速,当气流相对叶片的转速一定而流量变化时,气流的圆周分速可认为是不变的,径向分速是变化的,因此气流速度的大小和方向都随径向分速而发生变化。

理论研究指出,压气机流量大于或小于设计流量时均在压气机通流部分产生不正常流动,设计流量情况下,气流进入叶轮的方向对准叶片中心线,无撞击,压气机运行顺畅。

当流量大于设计流量时,气流冲击叶轮进口端叶片的凸面而在凹面发生气流分离现象。

但由于叶片向前转动,其凹面压向气流使这种分离现象减弱,因而除了降低压气机效率外不会引起压气机喘振。

但当流量小于设计流量时,气流将冲击叶轮进口端叶片的凹面,在凸面产生气流分离。

由于叶片向前转动,进一步扩大了这种分离现象,这种气流分离的加剧,使压气机内的压力低于发动机进气管道内的压力而产生瞬时倒流现象,接着气流又在叶轮的作用下正向流动,由于流量过小和气流分离区的继续扩大而使倒流反复产生,气流强烈脉动,噪声加剧而产生喘振。

2.2增压器的配合及选配当柴油机在不同工况下运行时,相应每一个工况,柴油机需要一定的空气量和压力,此空气量和压力将由压气机供给。

将各个工况下所需的空气量和压力绘制在压气机的特性图上,即得柴油机和压气机的配合工作线。

良好的配合应保证柴油机的运行线处在机压气特性线的高效率区,并且不发生喘振、超速和阻塞等现象。

而一旦压气机与柴油机的配合不当,则要么发生喘振,要么柴油机无法高效率运行。

第三章影响增压器喘振的具体原因及消除方法3.1系统阻力增加柴油机运行时,整个增压系统形成了一个气体的流道。

气体的流动路线是:进气滤网一空气冷却器一扫气箱(或进气管)一气缸(包括燃烧室主进、排气阀)一排气管一废气涡轮一烟囱(或予热锅炉与消声器)。

在上述流动路线中,压气机经过滤网从大气中吸人空气,把从废气涡轮得到的机械功加给空气使其压力提高,向气缸提供燃烧所需的空气,然后又在涡轮中进一步膨胀并排出。

气流流过每一部件时都会产生阻力损失,压力均有下降,这是正常的。

但是当上述流动的路线中的任一环节,若因污染、积垢严重或其它阻塞因素增加,压气机的负担就会增加,流量减少,使联合运行工况接近喘振线。

其中最容易赃污的部件是进气滤网、压气机叶轮与扩压器、空气冷却器和涡轮、流道等。

3.1.1压气机因进口滤网污垢积累阻塞。

它不仅会使压气机的进气阻力增大,供气量减少,压缩比降低,而且导致柴油机排温上升,增压器转速随之上升,容易引起超速和喘振。

消除方法:清洗或者换新进口滤网。

3.1.2消音器的羊毛毡松脱,对空气的流动阻力增大,导致流经压气机的空气流量减少而发生喘振。

消除方法:将松脱的羊毛毡重新铆好。

3.1.3压气机和扩压器叶片严重积垢。

增压器工作一段时间后,工作叶轮以及扩压器叶片上常累积一些污垢,厚度可达0.5~1.5mm。

这时,在同样转速下,压气机的效率和压缩比都将降低。

一方面,因阻力增加而使流量向减少的方向发展:另一方面,又因效率下降使同样转速下的压缩比下降而影响压气机的流量特性。

综上所述,积垢严重到一定程度时,将使运行线左移而使工作点进入喘振区,产生喘振。

消除方法:定期做好涡轮增压器的常规检修,之后严格按要求做好柴油机运行当中对涡轮和压气机的清洗工作。

3.1.4空气冷却器脏堵,对气流的流动阻力增大,使压气机背压升高,同时流经压气机的空气流量也减小而发生喘振。

消除方法:对空气冷却器空气面进行化学清洗,清除脏物。

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