浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施

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船舶废气涡轮增压器喘振故障分析及排除

图２
喘振故障树图
由图２可知，于二冲程柴油机来讲，对增压器产生喘振一般是由于空气流通阻力的增加、压增器本身故障、油机长期低速运行以及增压器和柴柴油机的运行失配等，而最主要的原因就是气流通道的堵塞。气流行进过程为：气机进口滤压
出“ 隆” 轰的响声，致柴油机的工作不稳定。压导气机产生喘振的原因，由于流量过小时，叶片是在
扩压器和叶轮进口产生强烈的气流分离引起的。
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图１空气流动情况
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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

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。

船舶废气涡轮增压器喘振现象浅析

船舶废气涡轮增压器喘振现象浅析作者：周海洋来源：《中国科技博览》2017年第35期[摘要]本文讲述了可能影响船上增压器喘振的因素。

主要有柴油机因素，中冷器因素，增压器因素，环境因素。

提出了可能导致喘振的具体原因和解决方法。

[关键词]柴油机；废气涡轮增压器；喘振中图分类号：TP251 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0039-011.增压器喘振的机理增压器喘振现象是发生在增压器偏离工况的情况下的。

喘振的具体现象为压气机振动并发出异常的响声。

到底有什么因素会导致增压器的喘振现象呢？经过分析，当气流很微弱时，会导致增压器喘振现象的发生。

例如：增压器中气流不通畅会引起增压器喘振。

当流道阻塞时，增压器内的压力会急剧增高，导致流量减少，破坏了增压器正常工作时的特性曲线。

在设计流量下，气流会平静地流进压气机端，气流与其中的部件不会发生撞击，也不会发生分离。

如果流量大于设计流量会怎样呢？气流会产生分离现象。

经分析可以知道，压气机喘振的主要因素是扩压器叶片内气流的分离。

通过学习废气涡轮增压器可以知道，增压器喘振的根本原因是压气端与废气端的能量不平衡导致的。

但是，其中的原因也是非常多的。

比如：气道和滤网阻塞，柴油机自身零部件问题。

一般刚出厂的柴油机，通常没有喘振现象的发生，因为增压器是新的，慢慢地，时间长了，增压器各个部件就可能发生损坏，导致增压器和柴油机的匹配性能会逐渐恶化，愈发恶劣，从而压气机气流流量会减少，从而引起喘振现象。

引起喘振现象的原因很多，一般来讲并不会是单方面的原因，也有可能是由其他因素造成的或者由其二者共同引起的。

2.影响增压器喘振的因素2.1 柴油机因素柴油机转速或载荷波动引起喘振假如柴油机转速突然从高速降速那么会引起喘振吗？答案是肯定的。

因为增压器转子转速非常大，它所具有的能量非常高，短时间能量并不能随着转速的减少而减小，此时柴油机内气体量急剧增多造成喘振现象。

当柴油机内的气体变少后，柴油机与增压机匹配良好后，喘振现象消失。

大型船用柴油机透平喘振的原因分析及应对措施

作者简介：高林波（９７一）男，东省潍坊人，１６，山甲类轮机长，现从事船舶轮机管理工作。
天津航海
２１年第４期０１
辅助电动鼓风机建立）的绝对值非常低，压力表几乎没有显示，但透平发生了喘振。原因是在备车时由于疏忽忘记将透平滤网外的帆布罩揭去，造成压气机内部压力比扫气总管内的的稳定
缩的，当气体进人压气机吸口后，被高速旋转的机翼型后弯叶片甩向四周压向后方，在设计工况下气体
的流动是均匀、稳定的，流动轨迹呈流线型，处在流
体力学上所称的稳流状态；但在背压增加或流量减
小的情况下，气体的正常流动受阻，不能及时排除的气体失去了动能，在静压能的作用下寻找其他的出路，哪里压力低就到哪里去，口首选，片背面次进叶
移向墙壁，就会发现气流噪音和振动越来越大，运转
中的机舱风机逐渐关闭挡板，其振动和噪音也会逐渐加大。所以需要经常检查机舱风机挡板的开关灵活性。可见，离心式的压气机在流量减小、背压增高的情况下会发生喘振现象。透平压气机作为特殊结构的离心式压气机同样不可避免。因为气体是可压
大型船用柴油机透平喘振的原因分析及应对措施
高林波
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大型船用柴油机透平喘振的原因分析及应对措施
高林波
（青岛远洋运输有限公司山东青岛２６７）６０１
摘要：文章从结构上分析了用主机增压器发生喘振的原因，船并针对问题阐明了应对
３喘振现象的应急处理

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。

船舶主机增压器喘振原因剖析

CWT 中国水运2010·1某轮系从国外购进的二手杂货船，建于1982年，载重量6760吨，定距桨，直接传动，集控室和机旁操纵。

主机型号为日本产6EL-40，四冲程六缸单独脉冲废气涡轮增压柴油机，无废气锅炉，额定转速227r/min ，额定功率2500KW ，增压器1台，型号VTR321。

船舶在海况良好航行时，不论满载还是空载，增压器不会发生喘振，机动操作时也未曾发生过。

在较大风浪时，不论在何种装载情况下，增压器发出断续的喘叫声，声音短促，间隔时间较长，过后即恢复正常平稳运转，从接船开始近三年时间一直维持这种现状，有时不得不减速航行，威胁船舶安全。

增压器喘振机理在不同转速下压气机的排出压力和效率随空气流量的变化规律，称之为离心式压气机的特性。

当转速n k 等于常数时，随着流量G k 的减少，压比πk 开始是增加的，当流量G k 减少到某一值时，πk 值达到最大值，然后随G k 的减小开始下降，特性曲线如图1所示。

当压气机流量减小到某一值后，气体进入工作叶轮和扩压器的方向偏离设计工况，造成气流从叶片或扩压器上强烈分离，同时产生强烈脉动，并有气体倒流，引起压气机工作不稳定，导致压气机振动，并发出异常的响声，称为压气机喘振。

不同转速下压气机开始发生喘振流量值点连线称为喘振线，如图1虚线所示。

喘振线左侧为喘振区，右侧为稳定工作区。

增压器喘振原因从根本上讲，是由于压气机的流量小于该转速下引起喘振的限制流量，造成气流与叶片的强烈撞击与脱流。

对于新造的增压柴油机，配合运行线与喘振线之间留有足够喘振裕量，无论航行条件及柴油机工况如何变化，使用初期增压器一般都不会发生喘振。

喘振裕量dVs 的定义为dVs =（Q －Qs ）/Qs （dVs 通常应大于10﹪）,如图1所示。

从图上看起来低负荷时配合运行线离喘振线比高负荷还近些，而其实其喘振裕量较大，这是因为低负荷时分母Qs 减小得更多，实际也是如此，柴油机在低负荷时较不易喘振。

船舶柴油主机增压系统故障及其防范措施

一增压系统故障成因及分析1．增压器喘振压气机如果在喘振的条件下工作，不仅达不到预期的增压效果，还会造成压气机叶轮叶片断裂，转子发生轴向振动，严重缩短增压器使用寿命。

一般产生喘振是由于增压系统流道阻塞、温度变化、船舶负荷变化，柴油机单缸熄火等。

（1）增压系统流道阻塞。

它是引起增压器喘振的最主要的原因。

在柴油机运行时，增压系统的气体是循着以下的流动线路进行：空气滤清器—压气机—空气冷却器—进气管—气缸—排气管—废气涡轮—废气锅炉—烟囱。

其中的任意一个环节出现故障，都有可能造成柴油机气路不顺或气体流量减少，背压升高，引起喘振，同时还可能造成柴油机油耗率升高等一系列其他的故障，通过分析发现其阻塞的原因主要有：脏污、结碳、变形。

其中在进口滤器、压气机叶轮和扩压器、空气冷却器、气缸的进排气口、涡轮的喷嘴环和叶轮部位容易堵塞。

在日常管理中，应关注检查上述部件的污损并经常加以清洁。

防止因流道阻塞而引起的喘振。

（2）环境温度变化。

由于增压器和柴油机与水域温度条件的匹配不同而造成的，比如可以匹配在低温条件下的不带空冷器的增压系统用在高温水域时，或者匹配在高温条件下的增压系统用在低温海域时，由于配合运行点的不同，气温升高时，空气密度降低，进入增压系统的空气流量减小，排气管压力下降，涡轮能量减少，导致增压系统转速降低，转速降低进一步减小空气流量，从此进入恶性循环，发生增压系统喘振。

（3）船舶负荷变化。

船舶负荷变化导致增压系统中增压器和柴油机的匹配不良，导致喘振。

当船泊满载、顶风遇阻严重时，由于船身阻力增加，主发动机负荷增大，柴油机长时间处于低转速高负荷运行状态，使得气缸耗气量降低但是同时循环喷油量增大，提升了增压器转速，使得供气量增多，出现喘振。

在风浪天航行中的船舶发生飞车时，也容易发生喘振。

（4）柴油机单缸熄火。

除了发生故障问题外，为了调整各缸负荷或检查压缩压力,一般会实施单缸停油。

由于在正常的脉冲增压系统中，三个气缸共同连接到一台增压器上面，三个气缸属于并联状态，同时向进气总管进行供气，如果某个单缸熄火，与之相连接的涡轮功率便会减小，供气能力下降，但是其他增压器工作正常，所以压气机的出口背压依旧不变，这样便导致熄火缸增压器的背压过高，压气机排量减小，涡轮所获能量不均匀,发生喘振。

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施摘要：涡轮增压器是船舶增压系统的核心部件，它的可靠性是保证船舶动力装置正常安全运行的主要环节，增压器最容易出现的故障即为喘振。

本文首先介绍了增压系统的工作原理，然后阐述了增压器喘振的机理。

最后，分析了喘振发生的原因并提出相应的预防措施。

关键词：涡轮增压器；增压；喘振；预防措施作为当今热效率最高的动力机械，柴油机以其良好的经济性广泛应用于远洋船舶和内河船舶。

为了增加功率，改善热效率，提高经济性，柴油机增压程度不断提高。

增压技术使柴油机的动力性、经济性上了一个台阶，增压也成为提高柴油机功率的主要途径。

船用柴油机增压器一般应用废气涡轮增压的方法，利用柴油机排出的废气能量驱动涡轮高，带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转，压气机将空气压入柴油机的气缸，增加了柴油机的充气量，可供更多的燃油完全燃烧，不仅柴油机工作过程得到改善，燃油消耗下降，经济性提高，排放也得到改善。

因此，其工况的好坏直接影响柴油机的工作。

涡轮增压器工作时，当压气机的排出压力和流量减少时，其工作点落在压气机的喘振区时，压气机排出的压力忽高忽低，空气流量忽正忽负，引起机器强烈振动，并发出沉重的喘息声和吼叫声。

如果增压器轴承处于良好保养的状态，这种偶尔发生的喘振是没有危害的。

但是应该避免进一步喘振的发生，因为那将损坏转子，引起增压器转轴振动和整个增压器的机械颠簸，对增压器的安全运行危害极大。

发生喘振的主要因素：1.增压系统流道阻塞增压器系统流道阻塞是引起增压器喘振的最常见的原因，增压系统的气体流动线路为：“空气滤器---压气机---中冷器---进气管---气缸---排气管---废气涡轮---废气锅炉---烟囱---大气”特别是外来杂质，如油气、粉尘等赃物进入进气管道排气管道积碳，进气管道变形等，使流道阻力增大，压气机流量减小，背压升高，特性线左移（如右图）引起喘振。

此外，柴油机长期燃烧不良，涡轮喷嘴、涡轮叶片、轮盘及气封间隙两旁壁面等地方聚集大量未燃尽的碳粒的油垢，增压器停车后，油垢会冷却凝固，加大增压器运转时的机械阻力，使涡轮性能下降，最后使增压压力下降而导致喘振。

船舶轮机增压器常见故障及其排除措施分析

船舶轮机增压器常见故障及其排除措施分析摘要：增压器既能够增强柴油机的功率，还能够提升柴油机的经济效益。

虽然废气涡轮增压器运用已经非常普遍，但因为日常管理问题，时常会产生故障，文章针对当前船舶轮机增压器常见的故障及其排除措施进行简单的分析。

关键词：船舶轮机；增压器；故障；排除措施1引言增压器在船舶轮机的进气支管和排气支管上，处于陕速运行和高温高压的运行状态，运行条件复杂，容易出现故障，而一旦出现故障，就会使柴油机功率降低，并伴随噪音大、耗油大、黑烟大等问题。

2增压器的工作机理增压器的运行原理，主要是通过发动机排出的气体惯性力来带动增压器陕速转动。

发动机排出的高温高压气体通过排气管进到涡壳中的喷嘴环。

因为喷嘴环的通道大小是逐步缩小的，所以可降低气体的压力和温度，进而提升速度，增加其动能。

强大的气体冲击让涡轮快速转动，接着压人气体。

涡轮驱动压气机转动，把通过气体过滤器的气体压人压气机。

当叶轮上叶片组成的通道有气体经过时，叶轮的旋转就会让气流在离心力下被压缩并转至叶轮边缘，气体通过旋转的压气机叶轮上得到了能量，让温度、压力和流动速度提高，尤其是流动速度显著提升。

3当前船舶轮机增压器常见的故障3.1不正常噪声沙土撞击叶轮，破坏气体过滤器，管道接头不紧，封闭不好，造成转速变动较大进而出现震动和噪音。

密闭零部件损坏、报废形成噪音；润滑不佳，进、出油管不通、机油过滤器堵塞，轴套和转轴会因此出现噪音。

3.2漏油回油不顺，回油通道不畅、油底壳图里的润滑油较多，出现难以回油，从润滑油泵出来的润滑油难以到达柴油机油底壳图，迫使润滑油顺着转轴流向两侧，推出密闭环出现泄漏；油底壳图通风管不畅、活塞环裂开或损坏使得燃气冲人油底壳图，使油底壳图里的压力陡升，也会出现泄漏；涡轮侧机油密封零部件损坏报废，一旦这里损坏报废，机油冲人涡轮外壳，和汽缸里高温气体共同排出，排气管出现黑烟，带来很高的油耗。

3.3转速下降涡轮叶片形状畸变；排气不顺（排气管形状畸变、阀门关闭或无效）；涡轮气体密闭部件损坏无效，气体泄漏，对涡轮的带动力下降，降低转速；油泥和灰尘的破坏，增大了增压器的转动阻力。

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发布时间：2022-08-26T02:22:38.365Z 来源：《建筑创作》2022年第1期1月作者：王国龙[导读] 现代船舶上几乎所有的主要发动机都采用汽轮机换料技术来提高柴油机的性能王国龙无锡速必得涡轮技术有限公司，江苏无锡214000【摘要】现代船舶上几乎所有的主要发动机都采用汽轮机换料技术来提高柴油机的性能。

超压是船用发动机主充电器最常见的故障之一。

本文首先分析了过电压产生的机理和原因，结合abvtr564d-32涡轮增压器的两个过电压错误，详细介绍了消除过电压的过程，并对日常维护和管理提出了一些建议。

本文从理论上分析了充电器电流产生的原因，并对日常维护和管理提出了一些建议。

实践证明，正确缩小装载机的流量范围，可以有效地防止装载机的冲击。

【关键词】船用柴油机；废气涡轮增压器；喘振现象；维护管理前言随着现代商船向大型化发展，自动高速柴油机需要大功率以满足生产的需要。

过充是提高柴油机性能的最重要方法。

柴油机功率和压力增加的比率增加。

充电系统是否运行直接影响柴油机的性能和可靠性。

作为充电器的缺点之一，充电器的电流直接影响到主电源的整体功率。

因此，可以分析和理解过电压的原因，快速准确地处理个错误，避免不必要的损失和过电压。

充电冲击的主要原因是，当柴油机负载变为时，充电器的更换仍在柴油机之后，且充电器超出正常工作范围。

涡轮增压器是船用主电源装置的关键部件，涡轮增压器工作状态良好。

因此，涡轮的日常维护管理应注意涡轮增压器的正确使用和日常维护，以确保柴油机的最佳运行状态。

为了保证压缩机的正常运行，日常维护时尽量避免电压，特别要注意欧锁。

影响柴油机升力的因素有多个，它们相互影响。

在实践中，有必要注意综合考虑和评估各种因素。

如本文所述，压缩机串是由故障引起的。

装卸过程中注入压载水。

一、船用柴油机废气涡轮增压器喘振机理分析1船用柴油机废气涡轮增压器设计工况涡轮增压器由涡轮和压缩机组成。

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。

船舶柴油机增压器易出现的故障和运行中的管理

柴油机增压器是不允在喘振下工作的，因这时不仅达不到预期的增压比，而且会引起压气机叶轮叶片振动，造成叶片疲劳断裂，会使增压器转子发生强烈振动。

一、引起增压器喘振的原因增压器的压气机系统中气流强烈波动而引起压气机的强烈振动,并发出粗大的喘息声,就叫增压器的喘振现象。

这种现象会引起增压器转轴振动和整个增压器的机械颠簸,对增压器的安全运行危害极大,造成增压器喘振的原因很多,归纳如下:1、气流通道堵塞。

压气机的气流通道是从进口滤网→压气机→空冷器→扫气箱→气缸进气口→排气口(阀)→排气管→废气涡轮→烟囱。

这一系统中的任一环节脏堵都会使流量减少,背压增高。

其中易脏污的部件是进口滤网、压气机叶片扩散器和叶轮、空冷器、气缸进排气口、涡轮喷嘴环和叶轮,应加以清洁,排除脏堵。

2、主机自身部件故障,导致增压器匹配不良。

活塞环大量漏气,排气门关闭不严,致使增压器的转速增高,增压器的排量增大,主机用不完,背压增高而产生喘振。

应加强维修,正确调整排气门热间隙。

3、柴油机设有多台脉冲增压器,其中某缸熄灭致使该增压器转速下降,而扫气箱压力变化极小,致使该增压器背压升高。

如在这种情况下发生喘振,可以将另一台不喘振的增压器所联接的气缸停油,以调整扫气箱的压力适应增压器的背压。

或因柴油机各缸负荷严重不均,这时与负荷最小的缸联接的增压器也会产生背压高的情况而造成喘振,那就要测定各缸负荷,认定后将其喷油量适当提高,各缸负荷尽量均匀,即能排除。

4、串并联增压系统中一、二级增压之间不协调造成喘振。

当串联增压系统中,在高负荷下,往复增压泵气量有所增加,但此时没有涡轮增压器排气量增加得快,造成往复泵不能全部吸收涡轮增压器的排气量,使增压器排气管路压力急剧升高,从而背压增高发生喘振,这时可适当降低负荷至喘振消除。

当并联增压系统在低负荷时,涡轮增压器排气量减少,而往复泵的排量减少得较少,由于涡轮增压器与往复泵的排气端是并联的,这样往复泵较高排量的干扰就形成涡轮增压器的背压,严重时就会发生喘振,在这种情况下,可以适当提高些负荷直到喘振消除。

船舶主机增压器喘振故障原因及排除

船舶主机增压器喘振故障原因及排除摘要: 现代船舶主机几乎全部采用废气涡轮增压技术来提高柴油机功率, 而喘振是船舶主机增压器的常见故障之一, 文章通过介绍一起主机增压器喘振故障的排除过程, 从理论上分析了增压器喘振的原因, 并对其日常维护管理提出了建议。

关键词: 增压器; 喘振; 管理; 船舶中图分类号: U672. 2 文献标识码: C 文章编号: 1001 - 8328 (2006) 01 - 0017 - 04 Abstract: Pantting oscillation is one of the usual faults on supercharger ofmarine main engine. And the power of the diesel engine is always raised by supercharging technique from waste steam turbine. This paper analyses the cause for pantting oscillation on theory and gives view on daily maintenance through removing such a fault.Key words: supercharger; pantting oscillation; management; ship1 概述增压是提高柴油机功率的主要途径, 柴油机功率随增压压力的增加成比例地增加。

现代船用柴油机几乎全部采用废气涡轮增压, 由于利用废气能量, 不仅柴油机工作过程得到改善,燃油消耗下降, 经济性提高, 排放也得到改善, 因此, 采用废气涡轮增压技术后, 柴油机的性能得到了全面的、大幅度的提高。

某集装箱班轮航行于中、日、韩间, 1996 年韩国建造, 主机型号MAN B&W6L35MC, 功率3352 kW (4 560HP) , 额定转速206 r /min, 目前常用转速185 r/min左右; 采用定压废气涡轮增压,1台增压器, 另有两台辅助鼓风机, 增压器型号ABBV342, 正常航行时增压器转速一般在18 000～19 000 r /min 之间, 增压空气压力在1. 8 MPa 左右。

主机增压器喘振原因浅析及运行管理

0 引言现代船舶上已普遍采用增压的方式来提高柴油机的功率，所谓增压，就是用提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而可以增加喷入气缸的燃油量，以提高柴油机的平均指示压力，和柴油机的平均有效压力。

通过使用废气涡轮增压器将柴油机所排放的废气通入增压器的涡轮端，废气中的能量通过涡轮机将其转变为动能，进而带动同轴的压气机转动，压气机将压缩空气，使进入扫气箱的空气密度增大压力升高。

由于进气压力提高且密度增加，进入气缸的进气量便增多，这样不仅可以使喷入气缸的燃油量得到更充分的燃烧，还可以向气缸喷入更多的燃油，从而可以大幅度的提高柴油机的功率。

因此采用废气涡轮增压器不仅可以提高柴油机的功率，而且提高了柴油机的经济性。

喘振是主机增压器固有的物理特性，在压气机的特性曲线上都明确标出了压气机的喘振区域。

由于柴油机选配增压器时，匹配工作线都避开了喘振区。

所以，压气机在运行中一般情况下是不会出现喘振的。

但若条件变换或操作管理不当，很可能会使实际运行点进入喘振区。

而连续性的喘振很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重要。

周宝金夏兵（交通运输部东海航海保障中心上海海事测绘中心，上海 200137）摘要：本文通过对“KING HERO”轮上主机增压器发生喘振故障及对故障的原因分析过程以及最终排除故障的描述，简单的介绍了废气涡轮增压器的结构，以及航行之中对其采取的应急措施，对增压器发生喘振的机理和原因进行了阐述，并对引起增压器喘振的各种因素进行了分析和归类，最后对全文进行简单的总结和从故障排除过程中所得到的启示并给出轮机员在增压器的日常维护和管理方面所需要注意的一些事项，希望在今后尽可能的避免增压器喘振的发生。

关键词：喘振；主机；增压器；柴油机；管理；预防；船舶1 故障发生过程的概况本人于2009.8—2010.9实习三管轮工作的船是主机为AKASAKA-MHI6UEC52／125H 型直流扫气二冲程低速船。

浅析增压器喘振及管理

浅析增压器喘振及管理作者：李书霖来源：《珠江水运》2017年第10期摘要：涡轮增压器是现代大型柴油机提高功率的主要方式，随着科技的不断发展，高增压技术在现代船舶中应用越来越广泛，而喘震是船舶主机增压器常见故障之一。

因此涡轮增压器在船舶机械中的地位越来越重要，其工况的好坏直接影响柴油机的正常工作。

增压器的喘振不仅使压气机达不到预期的增压比，而且还有可能因为喘震，而造成转子、叶片及轴承的损坏。

因此，了解船舶柴油机增压器喘振的原因，在操作中尽量消除喘振是我们轮机工作的重要内容。

本文结合笔者曾经工作的“德翔轮”出现的喘振现象，对喘振的原因作出分析，并提出了日后维护和管理中应对的防措施。

关键词：增压器喘振措施1.引言笔者所在的“德翔轮”是交通部九五期间建造的最大的远洋救助拖轮，其配备两台，WartsiLa 8L38 主机，持续最大功率为14361BHP，额定转速为600rpm，增压器型号为：VTR454P11，增压器采用等压增压。

某次在进行大行拖航时，当主机负荷加到90%时，右主机突然出现剧烈喘振现象。

本文根据故障的实际情况，对右主机增压器故障进行了全方面的分析，较好地解决了这个问题。

故障现象：一次在进行大型拖航时，双车负荷加到90%时，突然右车增压器发生剧烈的喘振，此时右车排温明显的比左车要高50°C左右，且增压器转速也明显的要比左车高1000RPM 左右，此时，为了保证船舶的正常航行，只好将右车的负荷降到85%左右，此时喘震现象消失，排温有所下降，拖行到目的地，再具体解决问题。

2.喘振原因分析压气机与涡轮机同轴相连构成废气涡轮增压器，其基本原理是利用柴油机排出的废气的能量，带动增压器涡轮叶轮旋转。

涡轮叶轮带动压气机叶轮旋转，对进入的气体进行压缩，提高其压力，从而提高了空气密度，增加了空气量，这样就可以燃烧更多的燃料，使平均有效压力提高，进而提高了柴油机的功率。

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漩涡分离，从而产生压力波动.因而引起涡轮增压器的结构震动，并发出嚎叫声.这种喘振现象产生的根本原因是在压气机出口产生了较高的背压，由于流量小于设计值很多时，叶轮进口和扩压器叶片内，产生了剧烈的气流分离引起的宏观现象.当分离现象较轻时，分离区域内气压与排量虽有波动，但对整个压气机来说，气压与排量基本上还是稳定的.但严重时，分离现象可以扩展到所有叶片及全部通道，甚此时出口压力急剧下降，甚至发生倒流，随着分离和倒流的发生，出口压力也随之上升，但只要此时的诱发因素只要还存在，就会再次发生分离.如此反复，并同时出现呼噜呼噜的声音，由此可见增压器喘振的发生不但是增压器本身有关，还与整个柴油机的匹配有很大关系，下面就本人曾在船多年的管理主机经验及其增压器工作实际，来谈一下自己解决此问题的思路。

涡轮发动机喘振分析及预防措施

中国民用航空飞行学院高等教育自学考试毕业论文论题涡轮发动机喘振分析及预防措施姓名王强专业航空维修工程管理准考证号************指导教师杜英杰完成日期 2012年6月16日中国民用航空飞行学院涡轮发动机喘振分析及预防措施摘要发动机是飞机的心脏，发动机的正常运转保证了飞机的安全。

发动机的喘振是发动机的所有故障中最有危害性的一个。

现就从喘振的形成，发生的条件，预防措施及使用维护中注意的事项做以下浅析。

压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率，高振幅的震荡现象。

这种低频率高振幅的气流振荡是一种很大的激振力来源，它会导致发动机机件的强烈机械振动和热端超温，并在很短的时间内造成机件的严重损坏，所以在任何状态下都不允许压气机进入喘振区工作。

喘振时的现象是：发动机的声音由尖哨转变为低沉；发动机的振动加大；压气机出口总压和流量大幅度的波动；转速不稳定，推力突然下降并且有大幅度的波动；发动机的排气温度升高，造成超温；严重时会发生放炮，气流中断而发生熄火停车。

因此，一旦发生上述现象，必须立即采取措施，使压气机退出喘振工作状态。

关键词：涡轮发动机；喘振；超温；预防措施；Abstract：The engine is the heart of the plane’s engines ensures the normal operation of the security. The engine surge is the engine of the most dangerous of all faults. Now from the formation of the surge, the change in condition, the preventive measures and use maintenance notices do the following analyzed.Air compressor surge is along the axis of the compressor happened low frequency and high amplitude the oscillation of the phenomenon. This kind of low frequency oscillation amplitude of high flow is a big shock source; it can lead to engine parts of strong mechanical vibration and hot end of overheating, and in a very short period of time cause serious damage to illustrate, so in any state are not allowed into the compressor surge area work.Surge is the phenomenon: the voice of the engine by whistle into deep pointed; The engine vibration increase; Compressor export total pressure and flow of the fluctuation of greatly; Speed is not stable, thrust down and suddenly there is a big wave; The engine exhaust temperature, cause overheating; Serious while happens, the air of interrupts occurred parking stall.Therefore, once the occurrence of the above phenomenon, must take immediate measures to make the compressor exit surge working state.目录摘要 (2)前言 (5)第一章喘振的认识 (6)1.1压气机工作原理 (6)1.1.1基元级速度三角形 (6)1.1.2增压原理 (6)1.2喘振的定义 (8)1.3喘振的表现及危害 (9)1.4案例 (9)第二章造成发动机喘振的原因 (11)2.1气流分离 (11)2.2叶片槽道的扩压性 (13)2.3旋转失速 (14)第三章喘振的预防及应采取的措施 (15)3.1通过改进发动机结构设计以预防喘振 (15)3.2 通过设计喘振控制系统来防止喘振的发生 (16)3.2.1压气机中间级放气 (16)3.2.2可旋转导向叶片 (17)3.2.3控制供油规律 (19)3.3正确操作, 精心维护发动机 (19)3.4 飞行过程中发动机喘振采取的措施 (19)3.4.1 选取合适的主、副油路节流嘴直径 (19)3.4.2 提高升压限制器退出工作点 (20)3.4.3 选择动态性能较好的定压活门 (20)3.4.4 选择合适的层板节流器 (21)第四章结论 (21)第五章致谢 (22)第六章参考文献 (23)前言近几十年来, 随着航空事业的发展, 飞行器的安全性和可靠性越来越引起人们的重视, 特别是民用客机,一旦发生故障,轻则影响飞机的性能,重则机毁人亡,后果不堪设想。

主机废气涡轮增压器分析及其防喘振控制的设计

内容摘要摘要：船用柴油机增压器采用废气涡轮增压的方法，增加了柴油机的进气量，使柴油机的工作过程得到改善，燃油消耗下降，经济性提高。

因此，其工况好坏直接影响柴油机的工作。

当增压器发生喘振，不但无法达到预期的增压比，而且会造成机损事故。

所以，防止喘振的发生及其重要。

本文对“育鲲”轮上的船用二冲程机轴流式定压涡轮增压器及其喘振作了研究。

首先，本文介绍了NA40/S型涡轮增压器的工作原理，并阐述了其特点。

然后，阐述了涡轮增压器喘振的机理，并列出了影响“育鲲”轮上的增压器喘振的因素。

接着，分析其喘振发生的具体原因和解决方法。

设置了NA40/S型增压器喘振故障的排除程序。

最后，文章对NA40/S型增压器的防喘振控制进行了设计。

提出了三种方案并分析了其优缺点，选取了最适宜的方案，并对其具体的控制进行了设计。

关键词：柴油机；增压器；喘振ABSTRACT:The turbocharger of diesel engine adopt the method of supercharging to increase the quantity of the inlet gas ,improve the working process of diesel engine , reduce the consume of the fuel oil and raise the economical efficiency . So , the working condition directly influence the working of diesel engine . When the turbocharger is surging , it not only can’t get the compress ratio , but also will make the machine broken accident . As a result , preventing the is very important .This paper make a research to the turbocharger and surge on “yukun” ship .First，this paper introduce the NA40/S turbocharger principle of work and expound its characteristic .Then，expound the turbocharger mechanism , and list the affecting factor of the surge on “yukun” . After that , analyze the reason of surge and resolvent . Set the exclude procedures of the NA40/S turbocharger error .At last , this paper design the controlling of preventing the surge of NA40/S turbocharger . Propose three program and analyze their advantage and fault . Choosethe best program and design the material control .Keyword:diesel engine turbocharger surge目录1“育鲲”轮废气涡轮增压器工作原理与特点 (4)1.1增压器工作原理 (5)1.2 NA40/S型增压器的主要特点 (6)1.2.1滑油系统 (6)1.2.2密封空气系统 (7)1.2.3Jet-Assist 加速系统 (7)2.增压器喘振的机理 (8)3.影响增压器喘振的因素 (9)3.1 柴油机因素 (10)3.2 中冷器因素 (11)3.3 增压器自身因素 (11)3.4 环境因素 (11)4.增压器喘振的具体原因和解决办法 (13)4.1 增压系统气流通道堵塞 (13)4.2 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 (13)4.3 运行中的增压器与柴油机暂时失配 (14)5.“育鲲”轮增压器喘振故障的排除程序 (15)6.NA40/S型增压器防喘振控制的设计 (16)7.结论 (20)“育鲲”轮主机废气涡轮增压器分析及其防喘振控制的设计前言作为当今热效率最高的动力机械，柴油机以其良好的经济性广泛应用于远洋船舶和内河船舶。

关于船舶主机增压器喘振的探讨

关于船舶主机增压器喘振的探讨前言现代船舶上已普遍采用增压的方式来提高柴油机的功率，所谓增压，就是用提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而可以增加喷入气缸的燃油量，以提高柴油机的平均指示压力，和柴油机的平均有效压力。

由于进气压力提高密度增加，进入气缸的进气量便增多，这样不仅可以是喷入汽缸的燃油得到更充分的燃烧还可以向汽缸喷入更多的燃油，从而可以大幅提高柴油机的功率。

因此才用废弃涡轮增压器不仅可以提高柴油机的功率而且有提高了柴油机的经济性。

废气涡轮增压器虽已得到广泛的应用，但由于日常管理不善，常常会出现一些故障，如扫气箱的进气压力异常升高或者降低，轴承的烧损尤其是增压器的喘振等常见故障。

1 增压器喘振故障现象某日，天津港“某拖轮”轮正在对一艘马士基的远洋船舶拖靠港操作，不久右舷主机的增压器发生“哒哒”异常响声和振动并逐渐强烈，即发生增压器发生喘振现象。

随后右舷主机排烟温度发出高温报警。

此拖轮是天津港比较先进马力比较大的全回转拖轮，担负着大型船舶靠离天津港的辅助工作。

船上有两台八缸四冲程中速柴油机，船舶主机型号为YANMAR 8n280-sv，每个主机功率为2207.00kw，转速为720r/min,每台主机配有一台涡轮增压器和一个辅助风机。

2 废气涡轮增压器喘振机理及原因分析首先必须了解涡轮增压器喘振是发生在离心式压气机部分（包括压气机叶轮和扩压器部分）。

现代增压普遍采用带后弯式叶片的压气机及机翼型叶片扩压器。

2.1 喘振机理所谓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，而引起一种自激振动。

涡轮增压器喘振是当压气机的气体流量减到一定值后，气体进入工作叶轮和扩压器偏离了设计工况，造成气流从叶片和扩压器上强烈的分离，同时产生强烈的脉动，且有气体倒流，引起压气机不能稳定工作，导致压气机振动和异常声响。

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。