柴油系统增压(6)

2018-11-19 22:26

高,但压力升高率?(??dp/d?)不很高,因此运转比较平稳。

由图可见,在85KW~154KW宽广的负荷范围内,有效耗油率保持在(0.224~0.229)kg/kw· h,比增压前要低。在高于103KW之后,有效耗油率在(0.223~0.225) kg/kw·h内。由于增压压力Pk和排气压力在达额定功率67%处相交,即在高于100KW以后的各种负荷时,PK即PT,这有利于燃烧室的扫气。但在低负荷时,由于排气背压高,燃烧室扫气效果差,有效耗油率比不增压时稍有增高。

第六节 故障与维护管理

一、常见运转故障 (一)增压压力异常

增压压力异常是指在负荷相同的条件下,与正常值对比,增压压力过高或降低。 增压压力的升高往往伴随着增压器超速,其原因多见于柴油机燃油系统故障而产生的后燃严重;或柴油机超负荷;或排气阀漏气等。

增压压力降低时,若发现增压器转速也降低,其可能原因是:废气背压过高;喷嘴环叶片变形而使涡轮效率下降;排气管膨胀接头处漏气;或涡轮轴封处积炭严重而使旋转阻力增大等。 若增压压力降低时,增压器转速无明显变化,其可能原因是:压气机进口滤网阻塞;压气机叶轮及扩压器严重脏污;叶轮背面气封损坏;扫气箱(进气管)漏气;空冷器内部气道脏污等。 (二)滑油消耗过多及污损严重

滑油消耗过多可能是油池漏油;或油封间隙过大;或气封空气通路堵塞所致。

滑油污损严重多为轴封损坏或间隙过大;或气封空气通路堵塞,致使废气进入油池所致。当滑油质量不合要求或油温过高时,也会发生上述情况。

(三)涡轮壳局部过热

其原因是:冷却水量不足;冷却水腔及进出口因水垢或污物堵塞等。 (四)转子轴情转不正常

正常情况下,柴油机停车后,增压器转子部件仍有一段较高转速的情转期,并可听到转动的声音。若发现惰转时间甚短,其原因可能是:涡轮内腔油垢或积炭过多,与转子部件相碰擦;喷嘴环内有杂物或与涡轮叶片相碰等。 (五)增压器不正常响声

气封片碰擦及压气机或涡轮机叶片与固定件碰擦,或因轴承损坏等,均会听到金属擦碰声音。发生上述情况,可用金属棒察听具体部位,并仔细检查轴承及轴子轴的装配质量。

当叶片损伤和断裂时,往往伴随着增压器强烈的振动和撞击声,此时应立即停车检查。若断裂的叶片一时无法修复,可将与该叶片正对的叶片一同切去,以保持转子的动平衡,然后装复使用(注意清除异物)。若叶片大量损伤,则须停增压器运行。 (六)轴承烧毁

轴承烧毁大多是由于滑油压力过低、油量不足或断油、油质不洁或油品牌号不正确、油中混入金属磨粒所致。其主要表现为增压器转速急骤下降、隋转时间极短、滑油温度过高、增压压力

降低,并出现异常响声。轴承烧毁会造成转子轴径向跳动和轴向窜动加剧,使密封件擦伤、叶片变形及断裂,严重时将使整台增压器报废。所以应立即停车检查,更换轴承。若转子已严重损伤,则必须停止增压器运行。 (七)增压器喘振 详见第四节。

二、维护管理

(一)首次使用时的管理

首次使用包括增压器出厂第一次装船和经修理后装船时的试运转。

1.向油他注入规定品牌的润滑油,并使油位达到油尺中间记号以上0~4mm。

2.起动柴油机运转约2min。检查转子部件转动情况,要求平稳无杂音。然后停车,观察转子情转情况,要求平稳转动约0.5min后才停止。上述情况正常,方可开车使用。 3.在全负荷时,调节气封空气调节螺钉开度,使涡轮端平衡室无废气漏出。 4.在全负荷时保持冷却水出水温度在60℃~70℃之间。

5.分别在空车、半负荷、全负荷时测定:涡轮机前后废气温度、压气机前后空气温度、压力及增压器转速等。所测数据与出厂时试验记录对照,若有差异应分析原因。该组数据必须记入“轮机设备试验记录簿”和“轮机日志”。

(二)运转管理要点

1.认真监视主要运行参数

按说明书规定随时观察并定期记录增压空气压力、增压器转速、滑油压力(油位)、滑油温度、冷却水压力、冷却水出水温度、涡轮前废气温度等重要参数,以便随时掌握增压器所处的技术状态。

2.注意监视油位

若油位不足,要及时补充并查明原因。因为油位过低(或油压过低),将造成轴承烧损甚至整台增压器报废的严重事故,在管理中必须高度重视。 3.及时发现异常响声

可用金属棒或其它专用工具细心倾听增压器有无异响,发现异响必须及时查找原因并于修复。

4.尽量避免突然停车

无特殊情况不要突然停车,否则轴承容易咬轴,并可能发生喘振。 (三)应急处理

运行中增压器损坏,船上又无备件更换时,可采用停增压器运行的措施。 1.及时停车

增压器损坏时,首先要及时停车,以防事故继续扩大。条件不允许时,亦应大大降低柴油机转速,且只能短时间运行。 2.锁住转轴后运行

用专用工具锁住转轴,一般只需拆下压气机端油室盖板,装上专用工具即可。但对于脉冲增压器,还须在涡轮端加装专用锁紧工具。此时柴油机应降负荷运行。 这种方法适用于时间紧迫,要求尽快恢复柴油机运转的场合。 3.拆除转子,安装封闭设备 这种方法适用于时间充裕的场合。

采用上述两项措施后,仍应保持冷却水的畅通,但对单独润滑系统,应切断滑油的供应。 采用停增压器运行的方法,对于不同的增压系统和增压器台数,具体作法略有不同,尚需参阅有关说明书。

(四)一般维护工作

1.经常清洁进风滤网和柴油机扫气箱或进气管,以使流道畅通,有利于吸排和消除噪声。 2.定期清洁冷却水腔,以清除水垢,并及时更换防蚀锌板,确保冷却效果,保证油温正常。 3.定期更换规定品牌的润滑油,以确保油质。在更换滑油时,用手拨动转子。检查转子转动是否轻快、平稳无杂音,以便发现和消除隐患。

4.长时间停车时(1个月以上),为防止转子轴弯曲变形,应经常手转转子,并用压缩空气吹车以使增压器转动,同时用金属棒触听转子运转情况。

三、定期拆检反间隙调整

涡轮增压器要定期拆下转干,以便检查和清洗叶片,消除积垢和脏污,并调整其主要间隙。 增压器的拆装必须严格按说明书规定进行,因此拆装前必须仔细阅读说明书,熟悉内部结构和零部件装配关系,结合实践经验,分析拆装程序,并备好专用工具。拆装过程中,认真检查,调整各装配间隙,符合说明书规定,并记入“增压器拆检记录簿”和轮机日志。下面以50DP涡轮增压器为例,说明其间隙检查和调整的一般方法。

50DP涡轮增压器的主要装配间隙L、M、S、U、O、T、P、R如图10-19所示,其规定值如表10-1所示。

涡轮增压器的主要装配间隙规定值(单位:mm) 表

10-1

上述间隙中,压气机叶轮前后间隙 L和 M最为重要(对径流式涡轮增压器还应重视涡轮机叶片前后间隙)。此外,止推轴承有一允许的轴向间隙,它直接影响到L和M的数值。所以对于轴流式涡轮增压器应着重检查L、M和止推轴承轴向间隙。 (一)止推轴承轴向间隙的检查

拆去两端油室盖板,分别对转子轴施加两方向的轴向力,使转子轴处于两个极端位置。同时用百分表或深度游标尺从压气机轴端测量,轴向移动量,此移动量即为止推轴承轴向间隙,其值为 0.13mm~ 0.18mm。 (二)L和M的检查

1.在转子轴不受轴向力时,测出K值,如图11-32a)所示。 2.将压气机端轴承壳的连接螺钉旋出约5mm,从涡轮端对转子轴施加轴向推力,使间隙L消失,测出K1值,则L?K?K1,如图10-32b)所示。

3.拆出压气机端转子轴上的两个螺母4和5,再拆掉甩油盘6,在涡轮端对转子轴施加轴向拉力,使间隙M消失,测出K2值,则M?K2?K,如图10-32c)所示。

图10-32 间隙L和M的测量

1-压气机叶轮;2-螺钉;3-进气壳;4、5-螺母;6-甩油盘

(三)K值的检查

压气机端的转子轴在止推轴承装妥后,其端面至油室外端面(拆除盖板,取下垫片后)的轴向距离称为K值,如图10-33所示。它是保证L和M的重要数值,每台增压器的K值都打印于压气机油室盖板内面的铭牌上。它既可作为每次安装确定转子轴轴向位置的依据,又可替代测量

L和M值,使检查间隙工作简化。

图10-33 K值和C值的检查

K K 值的大小可由止推轴承两端的调整垫片厚度的变化来调整。当垫片由里侧移到外侧时,值增大;反之,K值减小。上推轴承两端调整垫片总厚度不变。

当K值和止推间隙符合规定时,L和M值一般也符合规定。

(四)确定K值的一般方法

若盖板上的K值有疑问,可用下述方法确定K值。 1.拆下两端轴承组,使转子轴可以轴向自由移动; 2.把转子轴推向压气机端,使L消失,测出Kmin; 3.把转子轴拉向涡轮端,使M消失,测出Kmax; 4.算出平均值K'?(Kmin?Kmax)/2;

5.根据L和M的规定值修正K',得出K值,K?K'?(L?M)。K值即为止推轴承装妥后,转子轴应有的安装位置。若L=M,则K=K';

6.装回两端轴承组,测出实际的K\;比较K'和K\,如有差值,则用调整片进行调整。 (五)轴承调换时检查C值的意义

轴承在工作3000h以后,建议换新以保证增压器正常运转。新换止推轴承应用图10-33所示专用工具(04—10—08)来检查C值。

按轴承调换程序将新止推轴承组清洁,安装妥当后,将轴承壳放入专用工具内,在轴向施加 0.65kN的力,使外侧调整片贴紧,内侧调整片间出现 0.13mm~0.18mm间隙,再用塞尺测量C值。若实测C值与规定值不相符合,可用调整片调整。调整片由内侧移向外侧,C值增大;反之,C值减小。当把这个止推轴承组安装到增压器上后,较大的C值则对应较大的K值(见图l0-33),即C值符合要求时,则K值一般也符合要求。这样,在调换轴承时,只要预先选配好两侧调整片厚度,使C值符合要求,就可避免将轴承组反复装、拆的麻烦。但整个轴承组合装上增压器后,必须复查油室盖板上打印的“K”值,若K值不符合规定,必须重新调整两侧轴向垫片厚度。 (六)径向间隙的检查

用分别测量内、外径再求其差值的方法检查径向间隙。例如图10-19中的气封环18与壳体内孔问的间隙,分别测量壳体内孔直径向气封环外径,其差值之半即为该外径和间隙。此间隙加大或气封环倾倒,废气窜漏必然严重。

不同涡轮增压器的拆装顺序、技术要求、注意事项等,详见相应的说明书。


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