В соответствии с загрязнением компрессора

Таблица 4.1

Эти показатели менялись с течением времени работы дизеля. Таким образом, вследствие загрязнения компрессора, при неизменном числе оборотов ГТНА, происходит снижение расхода воздуха Gв (за счет снижения площади минимального проходного сечения диффузора Fд), уменьшение давления и плотности на всасывании в компрессор, что приведет к пропорциональному уменьшению удельного веса и давления воздуха, поступающего в цилиндры дизеля со свободным газотурбинным наддувом. В этих условиях, для обеспечения неизменных числа оборотов и мощности двигателя, необходимо увеличивать цикловую подачу топлива, что повлияет на увеличение температуры выпускных газов и на уменьшение коэффициента избытка воздуха и индикаторного КПД дизеля.

Рис. 4.1 Изменения работы ГТНА при пониженном и повышенном сопротивлении на всасывании компрессора

На рис. 4.1 точка А (на линии характеризующей пониженное сопротивление на всасывании) определяется рабочий режим двигателя: число оборотов турбокомпрессора n1; расход воздуха ΔGва; степень повышения давления πка. После эксплуатации ДВС рабочий режим при повышенном сопротивлении на всасывании перемещается в точку Б (n2; ΔGвб; πкб). При этом число оборотов ГТНА снижается до n2; уменьшается расход воздуха и степень повышения давления на величины соответственно ΔGв и Δπк. И как следствие этого, уменьшается мощность дизеля Nе, давления наддува рк; увеличивается расход топлива gе и температура выпускных газов tг.

При более сильном загрязнении компрессора есть опасность смещения рабочей точки в опасную зону помпажа.

Количественный результат влияния повышения сопротивления на всасывании зависит от схемы наддува, тактности двигателя и режима его работы.

1.1 Заброс масла в компрессор через уплотнения подшипников.

Большая часть масла попадает в компрессор через уплотнения, находящиеся между компрессором и подшипником. Для предотвращения этого у турбокомпрессоров предусмотрена подача воздуха высокого давления на лабиринтные уплотнения. Однако в процессе эксплуатации канал, по которому подводиться этот воздух, также засоряется, и масло из подшипников начинает засасываться в компрессор.

1.2 Заброс масла из картера дизеля в воздухоприемный патрубок.

Большое влияние на интенсивность отложений оказывает конструкция системы приема воздуха в компрессор. У некоторых турбокомпрессоров воздухоприемный патрубок компрессора соединен с картером двигателя для более интенсивной его вентиляции. Такая конструкция хотя и обеспечивает хорошую вентиляцию картера дизеля, но приводит к очень быстрому заносу компрессора, падению его КПД, снижению давления наддува и росту температуры выхлопных газов.

1.3 Попадание масляных паров и пыли при засасывании загрязненного атмосферного воздуха.

Но если компрессор не соединен с картером двигателя, а забирает воздух из машинного отделения, то и в этом случае он забирает большое количество масляных паров, находящихся в воздухе, которые затем конденсируются и оседают в проточной полости компрессора и на воздушном фильтре. Количество отложений увеличивается в случае, когда турбокомпрессор установлен в близи топливных сепараторов, трубопроводов вентиляции картера и т.п.

Максимальные отложения наблюдаются в диффузоре, особенно в лопаточном. У турбокомпрессоров, имеющих забор воздуха из машинного отделения, через 7500 – 8000 часов эксплуатации эффективная площадь диффузора может уменьшиться, вследствие отложений, на 10 – 20%. Отложения в диффузоре имеют вид липкой пористой массы.

При заборе воздуха из машинного отделения отложения на лопатках вращающегося направляющего аппарата и в межлопаточных каналах на выходе из колеса невелики, легко удаляются после промывки колеса и не повреждают поверхность колеса компрессора. При заборе воздуха с палубы через воздухоприемную шахту характер отложений меняется: органические вещества, попадающие в компрессор в основном при работе установки в акваториях портов, имеющих загрязненный воздух, соединяясь с маслом, образуют труднорастворимые и практически несмываемые отложения на лопатках. Их удаляют обычно механическим способом, использую, в том числе такие вещества, как грецкие орехи, сырой рис. Кроме этого, часто бывает эрозия поверхности лопаток, особенно вращающегося направляющего аппарата.

2. Загрязнение воздушных фильтров

На современных судах в большинстве случаев турбокомпрессоры всасывают воздух из машинного отделения, где воздух представляет смесь пыли, влаги, соли, газовыхлопа, масла, топлива. Частицы аэрозолей могут быть различными от 0,1 до 100 мкм. Наличие во всасывающем воздухе аэрозолей жидких фракций увеличивает возможность загрязнения поверхностей компрессора и затрудняет их очистку.

Воздушные фильтры, которые очищают воздух, поступающий на всасывание в компрессор, как правило, снабжаются сетчатыми или войлочными фильтрами.

Большинство турбокомпрессоры (типа VTR, TL, ATL, MS, R) оборудованы сетчатыми фильтрами, состоящими из проволочной «канители», образованной переплетением сравнительно тонких проволочек диаметром до 1мм. Сепарация частиц пыли и влаги из воздуха, проходящего через такие фильтры, в общем случае происходит вследствие действия сил инерции, тяжести, электростатических, а также в результате молекулярной и турбулентной диффузии. Наибольшее влияние на образование отложений оказывает инерционная сепарация, которая происходит при движении воздуха по криволинейным каналам, образованным канителью, создающей препятствие частицам аэрозоля.

Опыт эксплуатации дизелей показывает, что сетчатый фильтр реально уменьшает занос (засорение) компрессора на 30 – 35%.

Таким образом, это приводит к уменьшению эффективной площади забора воздуха (F), увеличению сопротивления движения потока воздуха в компрессоре, уменьшению его КПД (ηк), давления (Рк) и расхода воздуха (Gв), а отсюда, к уменьшению мощности турбины (Nгт), числа оборотов турбокомпрессора (nтк), степени повышения давления (πк).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: