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    柴油發電機組增壓器喘振的原因

    瀏覽 234 發表于:2013-08-16

    摘要

        通常在選配增壓器時 ,已根據采用不同的增壓系統的工作特性將壓氣機配合工作線選擇在喘振線B右側的適當位置。此時既可保證柴油機達到預定的增壓指標和增壓器在高效率區工作 ,又保證在柴油發動機全部工作范圍內增壓器不發生喘振。因此在正常情況下一般不會發生喘振。但是當工作條件發生變化 ,例如當出現增壓系統通道堵塞日博体育平台注册、 負荷過高或過低、 柴油機負荷不均以及負荷突變等情況時 ,配合工作線就會部分地或全部地進入喘振區 ,從而引起喘振。下面介紹一些可能導致增壓器喘振的原因?!≡鰤合到y流道阻塞因素的影響增壓器流道阻塞的直接后果之一就是會增加氣流在系統中的阻力。柴油機運行時 ,增壓系統的氣體流動路線是:壓氣機進口濾器和消音器 →壓氣機葉輪 → 壓氣機擴壓器 → 空氣冷卻器 → 掃氣箱 → 柴油機進氣口(閥) → 排氣口(閥) → 排氣管 → 廢氣渦輪噴嘴環 → 廢氣渦輪葉輪 → 煙囪。其中各組成部分的流通面積都是固定的日博体育平台注册日博体育平台注册。若上述流動路線中任一環節發生堵塞 ,如臟污、 結碳、 變形等 ,都會因流阻增大使壓氣機背壓升高 ,流量減少 ,引起喘振。其中容易臟污的部件是壓氣機進口濾器、 壓氣機葉輪和擴壓器、空氣冷卻器日博体育平台注册、 柴油機進(掃)氣口和排氣口(閥) 、 廢氣渦輪噴嘴環、 廢氣渦輪葉輪。通常情況下 ,渦輪增壓器氣流通道的阻塞是造成其喘振的主要原因。管理中應定期檢查上述部件是否污損 ,并加以清潔 ,由此而引起的喘振就會被防止或被排除日博体育平台注册。
        非流道阻塞因素的影響
        柴油機運行工況(負荷、 轉速)變化柴油機在低轉速高負荷下運行 ,當柴油機發生故障或艦船滿載、 頂風、 污底使外負荷增大時 ,柴油機轉速下降 ,此時調速器自動增加供油量 ,使柴油機在低轉速、 高負荷下運行。由于供油量增多 ,廢氣能量增大 ,必然導致增壓器轉速提高 ,壓氣機排氣量和排出壓力升高。而此時柴油機轉速低 ,耗氣量少 ,使增壓器供氣與柴油機耗氣之間的供需平衡被打破。壓氣機背壓升高 ,流量減少 ,從而引起喘振。
        運行中的暫時失配
        在變負荷運行時 ,若操作不當 ,或風浪天航行發生飛車時 ,可能使增壓器與柴油機之間的供需平衡被暫時打破而發生喘振。由于柴油機運動部件質量大 ,當供油量增加時轉速上升慢 ,供油量減少時轉速下降快;增壓器轉子質量小 ,當廢氣能量加大時轉速上升快 ,廢氣能量減少時轉速下降慢日博体育平台注册。如在柴油機高轉速下大幅度降速 ,或低轉速下大幅度增速 ,或風浪天航行發生飛車時 ,都會引起壓氣機背壓升高日博体育平台注册、 流量減少而發生喘振日博体育平台注册。
        外部環境溫度的變化
        當進入低溫海域時 ,空氣密度因環境溫度變低而變高 ,則壓氣機進氣量變大 ,使渦輪獲得的能量增大 ,增壓器轉速升高使配合運行線向低處移動 ,喘振余量增大;而進入高溫海域則相反 ,即喘振余量減小易發生喘振。而對于一些艦船在低溫航區匹配的不帶空冷器的增壓柴油機航行于高溫海域時 ,或在高溫航區匹配的帶空冷器的增壓柴油機航行于低溫海域時 ,由于兩者的匹配關系發生變化 ,運行點容易靠近喘振區 ,引起喘振。
        噴油系統故障
        當噴油系統發生故障、 燃用劣質重油 ,后燃加重日博体育平台注册、 排氣溫度偏高日博体育平台注册。無論是全負荷還是部分負荷 ,無論后燃有多嚴重 ,其配合運行點均在正常配合運行線上。隨著燃燒終點延后 ,排氣溫度升高 ,增壓器轉速升高 ,壓氣機流量增大 ,壓比升高 ,配合運行點往該曲線高處移動 ,喘振余量較少日博体育平台注册。
        空冷器冷卻能力變差
        當空冷器冷卻能力下降時 ,柴油機排氣溫度升高 ,壓氣機轉速升高 ,配合運行點移向高處 ,喘振余量減小。
        總之 ,非流道阻塞影響因素不會影響通流特性 ,不會改變增壓器與柴油機配合運行線的位置 ,僅改變增壓器與柴油機配合運行點在該配合線上的位置 ,是引起柴油機增壓器喘振的次要原因。



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