柴油发电机组增压器喘振的原因分析
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。
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。
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
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。
一起增压器喘振原因分析及排除
第11卷第11期中国水运V ol.11N o.112011年11月Chi na W at er Trans port N ovem ber 2011收稿日期:作者简介:涂志平()男,江西抚州人,青岛远洋船员职业学院机电系讲师,硕士,研究方向为现代轮机工程技术。
一起增压器喘振原因分析及排除涂志平(青岛远洋船员职业学院机电系,山东青岛266071)摘要:船用主机采用废气涡轮增压技术后,喘振现象经常发生。
文章通过介绍一起主机增压器喘振故障排除过程,从理论上分析了增压器喘振的原因及消除措施。
关键词:船用主机;增压器;喘振;排除中图分类号:U 664文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2011)11-0131-02一、引言现代船用主机大多采用大型低速二冲程柴油机,随着燃油费用不断上涨,各种节能措施使得采用,最为明显的是上世纪70年代废气涡轮增压技术的成功应用和上世纪末期低质燃油的使用。
这些措施使得船舶柴油机的功率和经济性都得到了大幅度的提升。
但在实际营运中有时需要柴油机长期处于低负荷下运行,导致柴油机燃烧恶化,引起增压器喘振。
增压器连续性的喘振对设备的损害很大,不但会造成较大的经济损失,也会严重威胁船舶和人身的安全。
本文结合实船的增压器喘振故障,通过原因分析,故障查找等最终在排气凸轮上发现问题并加以排除。
二、事故经过某轮,主机型号为MAN B&W 6L50MC ,单凸轮液压驱动排气阀,定压增压,增压器型号ABB VTR564,CPP (变距桨)。
主机常用转速为133rp m ,负荷为80%标定负荷,其扫气温度在40~48℃之间,本轮扫气高温减速报警值设定在105℃,达到或超过该设定报警值,主机自动降速。
某航次,该轮由上海驶向高雄的途中,主机NO.5缸扫气温度突然上升至报警值105℃,主机自动降速,增压器严重喘振,且透平滤网都被撕破,值班轮机员立即通知驾驶台转机控,并对主机进一步降速。
经检查,NO.5缸排温较以往正常值下降大约20℃。
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
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)。
谈谈增压器喘振
谈谈增压器喘振增压器工作状态正常时,即使转子转速极高,仍是平稳的,声音也是较柔和的。
当增压器发生喘振时,由于压气机进气端空气阻塞,部分空气与压气机叶片之间脱离、涡流、波动而发出刺耳的啸叫声。
:增压器产生喘振的原理较为复杂,气流以周期性的、强烈的脉冲形式表现出来,即气流的压力、速度和流量的振荡。
但通常认为是由于压气机进气流量大于出气流量,使进入压气机的空气流向与压气机叶片入口之间产生冲角,当达到17°~18°时,进气流与压气机叶片之间就会有较严重的气流-叶面分离,使得压气机进口处的部分空气始终在压气机的叶片之间涡旋、聚集,由于气流的涡旋不但产生刺耳的啸叫,还造成增压器前的进气管道振动、增压器的转子轴高频的轴向颤动,并使柴油机的工作状态趋于不稳定,增压器与柴油机的工作寿命也由此受到影响。
下面是对引起喘振的原因的具体分析:(1)柴油机突降转速或突卸负载时或载荷出现较大波动,由于增压器转子转速不能很快地跟随柴油机转速的下降而下降,造成柴油机过渡过程的喘振。
增压器与柴油机是需匹配工作的,压气机转速愈高,吸气量愈大,而柴油机发出的功率愈大,所需的空气量也愈多。
当柴油机降转速、卸负载时,气缸内所需的空气量也急剧减少,而增压器转子的转速却一时无法同步下降,使增压器压气机吸气量与柴油机气缸所需要的相比显得过多,反而使部分多余的空气堵塞在压气机进口处而发生喘振,只有增压器转子转速下降到与柴油机基本匹配时才会趋于正常。
在装车功率下,柴油机转速从1000r/min下降到430r/min,相当于增压器转子转速从23000r/min左右下降到3000r/min,根据联合调节器升、降速特性规定柴油机约需18s,增压器约需30s。
因此,两者本身转速下降的速率即有着很大的差异。
(2)联合调节器的降速针阀(有级调速)或减载针阀开度过大,也会造成短时喘振。
其原因也是由于针阀的开度过大,使柴油机降速减载过快,使增压器转子转速的下降跟不上。
柴油机增压器喘振原因浅析及日常管理
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
一
、
某 轮 左 主 机 增 压 器 喘振 故 障 及 排 除 的 过 程
增压器喘振分析
增压器喘振分析MAN B&W 32/40L主机增压器是定压增压系统。
增压器有“助喷”系统,助喷管路与30Bar压缩空气系统相连,气流通过压气端喷向压气叶轮,增压器加速,扫气压力升高,从而改善主机启动时工况。
且增压器有扫气旁通系统,扫气旁通起到在部分负荷下改善柴油机工况的作用。
这两个系统有效的改善主机工况,可以起到减少积碳形成,减小增压系统流道阻塞的可能。
增压器的喘振发生在压气端,增压器的喘振有多种原因,常见的是流道阻塞引起。
具体分析如下:1增压系统流道阻塞因素的影响增压器流道阻塞的直接后果之一就是会增加气流在系统中的阻力。
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、柴油机进气阀和排气阀、废气涡轮喷嘴环、废气涡轮叶轮,此外涡轮机的喷嘴环容易发生变形。
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。
2增压器或柴油机本身的故障,柴油机运行工况不良(1)压气机叶轮损坏、变形或过量腐蚀,使压气能力减弱;涡轮叶片损坏,引起涡轮效率下降,导致流经压气机的空气流量减少,严重时增压器发生喘振。
(2)柴油机本身原因。
柴油机由于运行工况不良,各缸负荷严重不均,活塞环和缸套磨损漏气、主机排气阀泄漏、燃油雾化不良、喷油提前角太小、后燃严重等原因导致排温高,使主机在一定转速下,其排出的废气能量高,使增压器转速更高,压气机背压升高而发生喘振.为此要查明主机排烟温度高的原因,并做相应保养和调整,使主机在良好的工况下运行。
(3)气阀打不开或关不严。
造成此种情况的原因较多,如进、排气门的弹簧断裂、气门杆弯曲、气阀间隙调整过小、气门阀盘裂纹或掉块等均会造成气门开关不严;。
进气阀打不开,该缸就无法进入新鲜空气,那么增压后的空气量过剩,压气机背压过高而影响到压气机前的空气进入,引起增压器喘振。
3运转中的增压器和柴油机暂时失配或船体阻力增大(1)船舶在满载、大风浪情况下,螺旋桨时而露出水面,时而下沉时,柴油机转速和负荷发生突变,从而使压气机在高背压、小流量状况下工作,严重时增压器发生喘振。
增压器喘振和常见故障分析.
《船舶柴油机装配与调试工艺》
九江职业技术学院
模块四
船舶工程学院
模块四 增压器拆装 任务六 增压器喘振和常见故障分析
三、增压器系统常见故障的处理
3、滑油过快变黑和漏失。 排气漏入轴系箱; 油封泄露 4、轴承烧损。 滑油压力不足或油中含有金属碎屑 5、增压器振动。
《船舶柴油机装配与调试工艺》
九江职业技术学院
模块四
船舶工程学院
二、增压器喘振的原因及消除方法 1、增压系统流道堵塞。 2、增压系统与柴油机运行失配 (1)柴油机本身故障导致喘振 燃烧不良或漏气 脉冲增压一缸熄火或各缸负荷不均 (2)航行条件变化导致喘振 船舶满载、顶风、污底严重 在风浪天航行中主机飞车 环境温度变化
《船舶柴油机装配与调试工艺》
九江职业技术学院
模块四
船舶工程学院
模块四 增压器拆装 任务六 增压器喘振和常见故障分析
一、离心式压气机的喘振机理 当压气机的流量减小到一定值后,气体进入工作叶轮 和扩压器的方向偏离设计工况,造成气流从叶轮或扩 压器上强烈分离,同时产生强烈脉动,并有气倒流, 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。这种现象称为压气机喘振。喘振是压气机 的固有特性。
九江职业技术学院
模块四
船舶工程学院
二、增压器喘振的原因及消除方法
(3)人员操作不当导致喘振 高速下停车或降速太快 加速过快
《船舶柴油机装配与调试工艺》
九江职业技术学院
模块四
船舶工程学院
模块四 增压器拆装 任务六 增压器喘振和常见故障分析
三、增压器系统常见故障的处理
1、增压压力下降。 同流截面脏污; 废气能量不足;柴油机或涡轮故障 压气机故障; 2、增压压力过高。柴油机故障
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。
增压器常见故障原因分析
1.1 增 压 器 喘 振 的 主 要 原 因 (1)柴 油 机 突 然 降 转 速 或 卸 负 载 。 增 压 器 与 柴
油机是 需 匹 配 工 作 的 ,压 气 机 转 速 愈 高 ,压 气 量 愈 大 ,而 柴 油机 发 出 的 功 率 愈 大 ,所 需 的 空 气 量 也 愈 多 。当柴 油机 降转 速 、卸负 载 时 ,柴 油机 所需 的 空气 量 急剧 减 少 ,而增压 器转 子 的转 速却 无法 同步下 降 , 使 增压 器压 气机 排 气量 与柴 油机 的需要 相 比显得 过 多 ,部 分多余 的空气 堵塞 在 压气 机 中形成 涡旋 、发 生 喘 振 ,只 有 增 压 器 转 子 转 速 下 降 到 与 柴 油 机 基 本 匹 配 时 才 会 趋 于 正 常 。
(4)增 压 器 喷 咀 环 积 炭 过 多 或 喷 咀 环 截 面 积 过 小 。这 2种情 况都 使燃 气 流经 缩小 了的喷 咀环 流通 截 面时 流速过 高 ,促使 转 子转 速上 升 ,压气 机进 气量 增 大 ,使 部 分 空 气 堵 在 压 气 机 入 口而 发 生 喘 振 。
发 生 过 剩 时 ,增 压 器 出 现 喘 振 。 (6)外 界 气 温 过 低 或 空 气 稀 薄 。 气 温 过 低 时 ,
空气密 度 过大 ,气缸 容 纳不 了过 多质 量 的新鲜 空气 , 而使增 压 器发 生喘 振 。海拔 高 、空气稀 薄 ,使 空气 密 度 下 降 ,压 气 机 吸 气 时 是 按 容 积 吸 入 的 ,实 际 吸 人 的 空 气质 量却 较少 ,满 足 不 了气 缸 的需要 ,使 燃烧 状态 变 差 。
处 理 方 法
关 键 词 :增 压 器 ;故 障 ;喘 振 ;漏 油 ;固 死
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。
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 )
摘
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
机组喘振条件
机组喘振条件一、什么是机组喘振呢?机组喘振就像是机组突然得了一种怪病,它会让机组运行得很不正常。
就好像人突然呼吸急促、心跳紊乱一样。
喘振的时候呀,机组会发出奇怪的声音,而且性能也会大打折扣呢。
二、机组喘振的条件有哪些呢?1. 流量方面当流量低到一定程度的时候,机组就容易喘振。
比如说,就像水管里的水,如果水流太小了,那水管里的压力就会变得很不稳定,机组里的流体也是一样的道理。
如果流体的流量达不到机组正常运行的要求,那机组内部的压力平衡就会被打破,这就很可能引发喘振啦。
而且流量的波动也会导致喘振哦。
要是流量一会儿大一会儿小,就像我们跑步的时候一会儿快跑一会儿慢跑,这样身体肯定受不了。
机组也一样,流量的频繁波动会让它内部的各种参数混乱,从而导致喘振。
2. 压力方面压力过高或者压力突然变化都可能引发喘振。
想象一下,我们吹气球,如果吹得太猛,气球里面的压力太大,气球就可能爆掉或者变形。
机组里的压力如果过高,就会超出它正常运行的范围,就像气球承受不住压力一样,机组就可能喘振。
还有,如果压力突然降低,机组内部的平衡被打破,也容易喘振呢。
3. 负载方面当机组的负载突然增加或者减少的时候,就好像人突然背了很重的东西或者突然把身上的东西都扔掉一样。
机组可能会因为无法及时适应这种负载的变化而出现喘振。
比如说,一个电机突然要带动一个比它原本设计负载大很多的设备,那电机就可能会出现类似于喘振的不稳定运行情况。
4. 设备本身的问题如果机组的叶轮有损坏或者磨损,就像人的心脏瓣膜有问题一样。
叶轮是机组里面很重要的部件,它的损坏会影响流体的流动和压力的分布,这样就很容易引发喘振。
还有机组的密封不好,空气或者其他流体就可能泄漏,这也会导致机组内部的压力和流量发生变化,进而导致喘振。
三、怎么避免机组喘振呢?要合理控制流量,安装流量调节装置,让流量保持在一个稳定的范围内。
就像我们给水管安装一个调节阀,让水流稳定。
对压力也要进行监测和控制,设置压力保护装置,当压力过高或者过低的时候能及时调整。
增压器喘振的原因是什么
增压器喘振的原因是什么当增压器的流量减小到一定值后,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,同时产生喘振,下面是店铺精心为你整理的增压器喘振的原因,一起来看看。
增压器喘振的原因(1)气流通道堵塞[增压系统流道堵塞是引起增压器喘振最常见的原因]增压系统的气体流动路线:压气机进口滤器和消音器压气机叶轮压气机扩压器空气冷却器扫气箱柴油机的进气口(阀) 排气口(阀) 排气管废气涡轮喷嘴环废气涡轮叶轮废气锅炉烟囱上述流动路线中的任一环节发生阻塞,如脏污、结炭变形等都会因流阻增大而使压气机流量减小,背压升高,引起喘振。
其中易脏堵的部件是进口滤器,压气机叶轮和扩压器,空气冷却器,气缸进气口和排气口,涡轮喷嘴环和叶轮。
另外,涡轮的喷嘴环易发生热变形。
管理中应注意检查上述部件的污损,并加以清洁。
这样就可以防止和排除因流道堵塞而引起的喘振。
(2)增压器和柴油机的运行失配对于设计时选配良好的柴油机和增压器,在正常情况下是不会发生喘振的。
但是由于柴油机本身的某些故障或者由于装载、顶风、污底等原因,或者由于轮机员操作不当以及在大风浪天航行,都可能导致柴油机和增压器匹配不良引起喘振。
柴油机喷油设备出现故障;柴油机活塞环断裂或者粘着;气阀烧损,这时如果柴油机的供油量不变,就会破坏柴油机和增压器的正常匹配关系,导致压气机在高背压小流量的状态下工作,严重是就会发生增压器喘振。
这时只要排除了柴油机的故障也就消除了喘振。
当船舶满载,顶风,污底严重时,因阻力增加,主机负荷加大,柴油机在低转速高负荷下运行气缸耗气量降低而循环喷油量增加,废气能量增大,也会使增压器转速升高,供气量增多,这也容易引起增压器和柴油机匹配不良而出现喘振,此时降低油门即可消除喘振。
若轮机人员操作不慎,可能使增压器与柴油机失配而发生喘振,但不久又能恢复匹配关系,喘振即可自动消失,如高速下停车,需急速将操纵杆拉到停油位置,急速降低主机转速时也会出现类似情况;主机加速过快时增压器也会发生短暂喘振。
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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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柴油发电机组增压器喘振的原因分析
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,
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柴油发电机组增压器喘振的原因分析
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
柴油发电机组增压器喘振的原因分析
柴油发电机组通常在选配增压器时,已根据采用不同的 增压系统的工作特性将压气机配合工作线选择在喘振线 B右侧的适当位置。此时既可保证柴油机达到预定的增 压指标和增压器在高效率区工作,又保证在柴油发动机 全部工作范围内增压器不发生喘振。因此在正常情况下 一般不会发生喘振。但是当 工作条件发生变化,例如当出 现增压系统通道堵塞、 负荷 过高或过低、 柴油机负荷不 均以及负荷突变等情况时,配 合工作线就会部分地或全部
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柴油发电机组增压器喘振的原因分析
位置,仅改变增压器与柴油机配合运行点在该配合线上 的位置,是引起柴油机增压器喘振的次要原因。
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柴油发电机组增压器喘振的原因分析
其配合运行点均在正常配合运行线上。随着燃烧终点延 后,排气温度升高,增压器转速升高,压气机流量增大,压 比升高,配合运行点往该曲线高处移动,喘振余量较少。 空冷器冷却能力变差 当空冷器冷却能力下降时,柴油机排气温度升高,压气机 转速升高,配合运行点移向高 处,喘振余量减小。 总之,非流道阻塞影响因素不 会影响通流特性,不会改变增 压器与柴油机配合运行线的
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柴油发电机组增压器喘振的原因分析
而此时柴油机转速低,耗气量少,使增压器供气与柴油机 耗气之间的供需平衡被打破。压气机背压升高,流量减 少,从而引起喘振。 运行中的暂时失配 在变负荷运行时,若操作不当,或风浪天航行发生飞车时, 可能使增压器与柴油机之间 的供需平衡被暂时打破而发 生喘振。由于柴油机运动部 件质量大 ,当供油量增加时 转速上升慢,供油量减少时转
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柴油发电机组增压器喘振的原因分析
引起的喘振就会被防止或被排除。 非流道阻塞因素的影响 柴油机运行工况(负荷、 转速)变化柴油机在低转速高 负荷下运行,当柴油机发生故障或舰船满载、顶风、 污 底使外负荷增大时 ,柴油机转速下降,此时调速器自动增 加供油量,使柴油机在低转 速、高负荷下运行。由于供 油量增多,废气能量增大,必 然导致增压器转速提高,压气 机排气量和排出压力升高。
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柴油发电机组增压器喘振的原因分析
地进入喘振区,从而引起喘振。下面介绍一些可能导致 增压器喘振的原因。 增压系统流道阻塞因素的影响增压器流道阻塞的直接后 果之一就是会增加气流在系统中的阻力。柴油机运行时, 增压系统的气体流动路线是:压气机进口滤器和消音器 →压气机叶轮→压气机扩压 器→空气冷却器→扫气箱→ 柴油机进气口(阀) →排气口 (阀) →排气管→废气涡轮喷 嘴环→废气涡轮叶轮→烟囱。