增压器喘振的原因

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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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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,
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
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

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。

增压器喘振

增压器喘振

First Engine Engineering & Research Institute
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一、导风轮处喘振
流量等于设计流量
First Engine Engineering & Research Institute
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ngineering & Research Institute
First Engine Engineering & Research Institute
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1.理想曲线,运行线与喘振线平行 2.低负荷时喘振; 3.高负荷时喘振; 4.流量过大压力过低,发生堵塞; 5.压气机超速。 良好的匹配,要求运行在高效 区间,不发生喘振、超速和堵塞。 一旦匹配不当,要么喘振,要么 不在高效区间运行。
First Engine Engineering & Research Institute
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匹配好的增压器一般不会发生堵塞。但当工作条件发生变 化时,如通道堵塞,负荷过高或过低,柴油机负荷不均匀,以 及负荷突变等情况,配合线就会部分或者全部移进喘振区引起 喘振。
First Engine Engineering & Research Institute
First Engine Engineering & Research Institute
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影响喘振的具体因素 1.系统阻力增加 空滤、压气机、中冷器、气道、涡轮机、消声器等任意环节 出现积炭,脏污等都可能造成压气机负担增加,造成喘振。 2.增压器或者柴油机本身故障 压气机叶片损坏,过量腐蚀,压气能力减弱;涡轮机腐蚀, 间隙加大等涡轮机效率下降;废气端或压气机端有漏气;排气 阀泄露,燃油雾化不良,喷油提前角太小、后燃严重等原因导 致排烟高温,使主机在一定转速下,废气能量过高,增压器转 速超速,压气机背压升高喘振; 3.暂时失配 加速、减速过快等。

增压器喘振的原因是什么

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。

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。

船舶柴油主机增压系统故障及其防范措施

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。

管道配置引起增压膨胀机喘振原因与排除方法

管道配置引起增压膨胀机喘振原因与排除方法

管道配置引起增压膨胀机喘振的原因与排除方法摘要:对于管道配置不当引起增压透平膨胀机喘振的危害和原因,根据本人在现场处理过程中采取的措施,通过对故障的分析、判断、到最后排除故障,总结了在处理管路引起喘振故障的经验,谈谈对此问题的看法及如何避免此类问题的发生。

关键词:喘振管道排除引起喘振的原因是多种多样的,造成喘振的后果常常是很严重的,它引起的振动如不及时采取措施将会引起转子、轴承、密封套及相关部位的损坏,即使没有明显的危害发生,机组工作寿命和效率也会降低,给用户的正常生产及经济效益带来一定影响。

喘振的原因包含着内部和外部的因素,其中由管道外部因素引起的震动还未引起足够的重视,如在对某气体有限公司的一次安装、调试过程中,发现了因管道配置不当导致喘振,经过检查、排除,最后找到了喘振的原因,彻底解决了这一问题。

通过这次经历,加深了我对管道配置造成机组危害的认识,在技术上积累了一定宝贵经验,并对喘振发生的原因与排除方法进行了分析和总结。

一.故障发生的现象和原因分析膨胀机在现场调试过程中,当回流阀关小至70%,转速升到28000—30000转之间(工作转速31000),机组开始出现周期性气流的振荡,增压机出气管道也发出时高时低的噪声,并作周期性的变化,为避免机组振动继续加强,造成机器损坏,将回流阀关小至60%,转速控制在28000以内,周期性噪音消失,消除了对机器有破坏作用的喘振现象,并将喘振阶段的数据调出,发现进口流量与出口压力有较明显的波动,故确定了喘振的发生。

对比A号机组的运行情况(A机主运行正常)排除了机组因设计引起的喘振,按照以往故障的判断,新机组在试车阶段易引起焊渣及氧化皮堵塞过滤网,引起气流的波动,停机重新清理检查过滤网,复装后重新启动膨胀机。

相同状态下喘振现象依然继续出现,无任何好转,在排除了过滤器对气流的影响外,继续对外部管线作进一步的排查,当检查到增压机出口管道时,对比A号机组,B号机组增压端出口连续两个弯头,且两弯头间的直管较短,出口管700mm处第一个弯头,向左220mm的直管又一弯头接至增压机后冷却器,与A台机组相比弯头多且弯头间距较短,怀疑气流在此弯头处产生涡流阻塞了气流通道,造成机组及管道流量的减少并引起机组喘振,故将发生的现象向设计人员进行请教,同时也咨询了专业从事空分安装的安装人员,得到了进一步的确定。

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!。

谈谈增压器喘振

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。

增压器喘振分析

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.

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
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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。
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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

第二章增压器喘振的机理讲解

第二章增压器喘振的机理讲解

第二章增压器喘振的机理增压器喘振是发生在离心式压气机部分的。

当压气机的流量小到一定值后,气体进入工作叶轮和扩压器的方向偏离设计工况,叶片背面气流出现分离并且不断扩大,同时产生强烈的脉动并有气体倒流,引起压气机气流的流量、压力出现波动,导致压气机产生强烈的振动并发出异常的响声。

喘振是压气机的固有特性,增压器工作时应尽量避免发生喘振。

在叶片扩压器进口处,气流速度可分解为相互垂直的圆周分速度和径向分速度。

当气流相对叶片的转速一定而流量变化时,气流的圆周分速度是不变的,而径向分速度是变化的。

当空气流量小于设计值时,气流径向分速度减小,气流速度也随之减小,其方向也偏离设计值,导致气流进入叶道时,撞击叶片前缘的凸面,而在凹面上产生气流的分离。

如图2-1中(c)所示。

9图2-1在叶轮进口处,气流速度同样可分解为相互垂直的圆周分速度和径向分速度。

当气流相对叶片的转速一定而流量变化时,气流的圆周分速度是不变的,而轴向分速度是变化的。

当空气流量小于设计值时,气流轴向分速度减小,气流相对于叶轮的速度也随之减小,其方向和叶片的构造角之间形成一个负冲角,导致气流进入叶道时,撞击叶片前缘的凹面前缘,而在凸面上产生气流的分离。

如图2-2中(c)所示。

图2-110在设计流量下,如两图(a)所示,气流平顺地流进叶片前缘和扩压器,气流与叶轮叶片、扩压器既不发生撞击,也不发生分离。

当流量大于设计流量时,如两图(b)所示,气流在叶轮叶片前缘冲向叶片的凸面,与叶片的凹面发生分离;在扩压器中气流冲向叶片的凹面,与叶片的凸面发生分离。

但是,由于叶轮叶片的转动压向气流分离区,扩压器中气流的圆周向流动压向气流分离区,气流分离区受到限制,不致随流量的增加而过分地扩大。

当压气机的工作情况正常时,随着空气流量减少到一定程度,在压气机的通流部分开始产生旋转脱离现象。

假如空气流量继续减小,旋转脱离就会强化和发展,当它发展到某程度后,由于气流强烈脉动,就会使压气机的出口压力突然下降。

增压器喘振的原因及增压系统的维护

增压器喘振的原因及增压系统的维护

增压器喘振的原因及增压系统的维护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。

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

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。

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。

船用柴油机增压器故障现象及修复

船用柴油机增压器故障现象及修复

一增压器常见故障以及原因柴油机增压器的工作环境比较恶劣,长期处于高温、高压和高速转动的工况下,很容易发生故障。

增压器在运行中的常见的故障以及故障原因分析如下:1.增压器的喘振船用柴油机增压器在运作时,当压气机排出的压力降低和空气流量显著下降时,工作点在压气机的喘振区域时,压气机排出的压力忽高忽低,空气流量忽正忽负,会导致增压器强烈震动,发出一些沉重的喘息声。

喘振的产生的主要原因是:(1)增压系统的流道堵塞,这是喘振发生的常见原因。

(2)增压器和柴油机运行失配,当轮机员操作不当或者在大风大浪的环境中工作汇引起柴油机和增压器的匹配不良,从而产生喘振。

(3)柴油机的缸熄火或者各缸的负荷不均衡导致脉冲增压。

(4)环境温度的变化,若不带空冷器的增压器在高温环境下,或带有空冷器的增压器在低温环境下使用,由于改变了匹配关系,会更容易发生喘振。

2.增压器的增压压力的升高或降低1.增压压力升高,当增压器的压力升高会导致柴油机运行效率低,燃料消耗高,排气温度高。

产生压力增高的原因是:柴油机的负荷过大;柴油机其他系统例如喷油系统发生故障;排气阀漏气或开启过早;增压压力调节阀失去作用。

2.增压压力降低,增压器的增压压力降低会柴油机的工作效率下降,产生黑烟等有害气体,增加燃油量的消耗,造成温度升高,噪音加大等现象。

产生原因是:废气涡轮和压气机内部流通部分的污损;废气涡轮喷嘴环的变形;柴油机的喷油提前角过大或排气阀开启过晚。

3.轴承的烧损、变形轴承作为增压器的重要部件,能保证转子在高温高压条件下安全可靠的运行。

轴承烧损的主要原因是漏油、油量过少或者短时间断油,这种情况下会造成轴承甚至增压器的损毁。

当轴承烧毁时会使增压器转速急剧下降,润滑油的出口温度升高,增压压力下降,并发出异常的声音。

4.增压器故障的修复措施(1)减少喘振现象要对气流通道和压气机进行定期的清洁打扫。

需要专业的维修人员使用专用设备对柴油机增压器进行检查、校准和调整工作,加大对增压器的预防性维护和保养工作,从而保证增压器发动机和空气增压系统的完整性,降低喘振现象的发生。

增压器常见故障原因分析

增压器常见故障原因分析
1 增压器 喘振
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

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。

机车柴油机增压喘振原因及预防措施

机车柴油机增压喘振原因及预防措施

北京交通大学毕业设计(论文)姓名:潘宁北京交通大学远程与继续教育学院中文摘要喘振是离心式压缩机特性的一个特殊问题,是压缩机入口气量减少到一定程度后产生的一种“飞动”现象。

发生喘振时,机器强烈振动并伴有吼声,运行操作极不稳定。

增压的方法:增压就是柴油机上装一台增压器来提高进气空气的压力,根据增压器所用能量来源的不同,增压基本上可分为三类:机械增压、废气涡轮增压、复合增压。

在各种各样的增压方法中,废气涡轮增压最简单、经济,机车柴油机几乎都采用废气涡轮增压器。

重点介绍废气涡轮增压器的结构和工作原理以及如何避免增压喘振的问题。

采用增压技术的优点:①功率大幅度的提高。

②比容积和比重量小。

③经济性得到改善。

缺点:①热负荷增大。

②机械负荷增大。

③出现工况不匹配的问题。

目录一废气涡轮增压器 ..............................错误!未定义书签。

1 .1 涡轮增压器的总体结构及型号错误!未定义书签。

二离心式压气机结构和工作原理错误!未定义书签。

1 离心式压气机的基本结构 .......... 错误!未定义书签。

2 压气机的流量特性 ...................... 错误!未定义书签。

3 压气机通流部分的气体流动 ...... 错误!未定义书签。

三涡轮机的结构和工作原理 ........ 错误!未定义书签。

1 涡轮机基本结构和工作原理 ...... 错误!未定义书签。

2 涡轮机的特性 .............................. 错误!未定义书签。

四增压器喘振 ................................ 错误!未定义书签。

五涡轮增压器 ................................ 错误!未定义书签。

1 压气机喘振 .................................. 错误!未定义书签。

2 增压空气压力下降 ...................... 错误!未定义书签。

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增压器喘振的原因
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。

(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。

*船舶在风浪天航行发生飞车时,并联增压系统和单独增压系统回发生喘振。

在并联增压时,辅助泵因转速高供气增多,使压气机背压较高而流量减小,引起喘振;在单独增压系统时,若螺旋桨入水时柴油机转速过低,会造成压气机阻塞而发生喘振。

(3)脉冲增压一缸熄火或各缸负荷严重不均
当某缸熄火时,与之相连的涡轮功率减小,转速下降,供气能力降低,而其它增压器正常工作,压气机的出口背压仍与正常运转时相同。

这对于同熄火缸相连的增压器来说背呀就显得过高,使排量减小,发生喘振。

由于喘振使得压气机出口压力波动幅度较大,甚至可能引发多台增压器交替喘振。

若使熄火缸恢复工作或减小另一组气缸的供油量,则可消除喘振。

各缸负荷不均引起喘振的机理与上述相同。

(4)环境温度的变化
在低温时匹配的不带空冷器的增压器和柴油机如用在高温海域时,或者在高温时匹配的带有空冷的增压器和柴油机用在低温海域时,由于两者匹配关系的改变,运行点更靠近喘振区,因而容易引起喘振。

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