Работа турбины дизельного двигателя: Как работает турбина на дизельном двигателе

Турбины дизельных двигателей – устройство и принцип работы

Запись на услуги

Начало массового производства грузовых машин с турбированным дизельным двигателем началось еще в 80-е годы, с развитием производства тяжёлых промышленных и сельскохозяйственных тракторов.

Дизельные моторы имеют гораздо большую степень сжатия воздуха, а их выхлопные газы – более низкую температуру. Требования к жаропрочности турбины гораздо меньше, а её стоимость и эффективность использования – больше. Турбокомпрессор выполняет задачу по нагнетанию воздуха под давлением в цилиндры мотора. Чем больше будет воздуха, тем больше топлива можно сжечь, что приведет к увеличению мощности двигателя без увеличения объема имеющихся цилиндров.

В нашем автосервисе можно произвести диагностику и ремонт дизельных турбин любых производителей. Специалисты сервиса работают на современном оборудовании (стендах), и имеют большой опыт. Монтаж и демонтаж на месте. Гарантия на работы 2 года.

Типы дизельных компрессоров

• Раздельный компрессор – имеет два сопла для каждой пары цилиндров, и два входа для отработавших газов. Первое сопло предназначено для быстрого реагирования, второе служит для максимальной производительности. В конструкции есть разделенные выпускные каналы. Это сделано для предотвращения перекрытия каналов при выпуске выхлопных газов.
• Компрессор с переменным соплом – турбина с изменяемой геометрией, применяется на моторах с маркировкой TDI от «Фольксваген». Здесь в конструкции имеется 9 подвижных лопастей. Они могут регулировать поток выхлопных газов, что идут к турбине. Угол наклона лопастей – регулируемый, что позволяет согласовать давление нагнетаемого воздуха и скорость движения газов с оборотами ДВС.

Для большей производительности на автомобиль может быть установлено два компрессора. Такие системы получили маркировку «Твин-турбо».

Устанавливаются данные механизмы последовательно. При этом первая турбина работает на низких оборотах, а вторая на высоких. На V-образных моторах нагнетатели устанавливаются параллельно (на каждый ряд по одной турбине). Как показывает практика, установка двух небольших компрессоров значительно эффективнее, чем применение одного, но большого.

Устройство турбины дизельного двигателя

Турбонаддув имеет конструкцию из двух элементов: турбина и компрессор.

• Турбина состоит из корпуса с ротором внутри. Поскольку все элементы устройства взаимодействуют с газами высокой температуры, они изготавливаются из специальных материалов, невосприимчивых к такому воздействию.
• Компрессор усиливает поступление воздуха в топливную систему. Составные части компрессора находятся в алюминиевом корпусе. Внутри находится ротор, закрепленный на оси турбины. Вращаясь, ротор вбирает воздух: большая скорость вращения приводит к большему количеству попавшего внутрь воздуха. Для набора скорости существует турбина.

Ротор и ось, на которой он закреплен, вращаются в разных направлениях. Частота вращения довольно велика, поэтому элементы плотно прижимаются друг к другу.

Принцип работы дизельной турбины

• Компрессор обеспечивает поступление воздуха из окружающей среды, который смешивается с дизельным топливом и затем направляется в цилиндры
• Топливно-воздушная смесь загорается, начинают двигаться поршни. По ходу этого процесса образуются газы, поступающие в выпускной коллектор
• Скорость движения газов, оказавшихся в корпусе, значительно возрастает. Вступая во взаимодействие с ротором, они приводят его во вращающееся положение
• Вращение передается компрессорному ротору (за это отвечает вал), который снова втягивает новую порцию воздуха

Работа основывается на принципе: чем сильнее вращается ротор, тем больше поступает воздуха, но при этом ротор увеличивает скорость вращения, если количество воздуха возрастает.

Чтобы понять работу турбонаддува, надо уяснить что такое – турбоподхват и турбояма.

• Турбоподхват – ситуация, когда набравший скорость ротор увеличивает поступление воздуха в цилиндры, следствием чего становится повышение мощности двигателя.
• Турбояма – момент небольшой задержки, наблюдаемый в работе турбины при увеличении количества поступившего горючего, что достигается нажатием на педаль газа. Задержка вызвана временем, которое нужно ротору для его разгона газами.
  
  Крыльчатка турбокомпрессора способна развивать до двухсот тысяч оборотов в минуту, благодаря чему данное устройство отличается большой инерционностью или, говоря иначе, имеет «турбо-яму», которая проявляется при резком нажатии на педаль газа. В этот момент крыльчатка медленно приводится в движение, и приходится некоторое время ждать, чтобы автомобиль начал набирать скорость.
  
  Этот эффект имеет продолжительность всего несколько секунд, но, тем не менее, он не доставляет особого удовольствия при разгоне машины. На сегодняшний день производители смогли устранить эффект «турбо-ямы» путем установки двух перепускных клапанов. Один предназначен для выработанных газов, задача второго состоит в том, чтобы перепускать избыток воздуха в трубопровод турбокомпрессора из впускного коллектора.
  
  Благодаря этой системе обороты крыльчатки при сбросе газа уменьшаются в замедленном темпе, в то время как при резком нажатии на педаль акселератора происходит поступление воздушной массы в двигатель в полном объеме.

Турбонаддув увеличивает давление отработанных газов за счет более интенсивной работы двигателя. В то же самое время повышается и давление наддува: этот процесс требует контроля и регулировки, поскольку при достижении высоких значений велика вероятность поломки. Функции регулировки давления возложены на клапан, контролем предельно возможных значений занимаются мембрана и пружина с определенными значениями жесткости (когда достигается максимально допустимая величина, мембрана открывает клапан).

Контроль давления при работе турбины

• Компрессор через клапан, дабы снизить давление, сбрасывает лишний забранный воздух;
• Когда давление поступившего воздуха достигает максимально допустимой величины, клапан выпускает газы, и ротор вращается с требуемой скоростью, а компрессор всегда забирает только нужное количество воздуха.

Правила эксплуатации

Чтобы дизельная турбина работала с максимальным КПД и как можно дольше не выходила из строя, нужно придерживаться определенных правил в процессе эксплуатации автомобиля:

• Придерживаться графика замены масла, что позволит не допустить засорения маслопровода абразивами;
• Использовать качественное моторное масло, соответствующее по характеристикам в паспорте двигателя;
• Не трогаться сразу после включения мотора – движок должен быть прогрет;
• Сразу после прекращения движения не выключать двигатель, дав ему хотя бы 10 секунд поработать на холостых оборотах.

Использование двух турбокомпрессоров

Также все чаще стали выпускаться дизельные двигатели с двумя турбинами (Bi-Turbo), что позволяет производителям не только добиваться потрясающий мощности от дизельных автомобилей, но снижать уровень вредных веществ в выхлопе до рекордных значений.

Недавно также стали появляться турбины, которые могут работать, как от электричества, так и традиционно от газа, поступающего из выхлопной системы. Благодаря этому инженеры добились максимальной мощности и крутящего момента при небольших оборотах двигателя.

На некоторые двигатели устанавливается два турбокомпрессора разного размера. Малый турбокомпрессор быстрее набирает обороты, снижая тем самым задержку ускорения, а большой обеспечивает больший наддув при высокой скорости вращения двигателя.

Когда воздух сжимается, он нагревается, а при нагревании воздух расширяется. Поэтому повышение давления от турбокомпрессора происходит в результате нагревания воздуха до его впуска в двигатель. Для того, чтобы увеличить мощность двигателя, необходимо впустить в цилиндр как можно больше молекул воздуха, при этом не обязательно сжимать воздух сильнее.

Дополнительные устройства

Охладитель воздуха или охладитель наддувочного воздуха является дополнительным устройством, которое выглядит как радиатор, только воздух проходит как внутри, так и снаружи охладителя. При впуске воздух проходит через герметичный канал в охладитель, при этом более холодный воздух подается снаружи по ребрам при помощи вентиляторов охлаждения двигателя.

Охладитель увеличивает мощность двигателя, охлаждая сжатый воздух от компрессора перед его подачей в двигатель. Это значит, что если турбокомпрессор сжимает воздух под давлением 7 фунт/дюйм2 (0,5 бар), охладитель осуществит подачу охлажденного воздуха под давлением 7 фунт/дюйм2 (0,5 бар), который является более плотным и содержит больше молекул, чем теплый воздух. Турбокомпрессоры также обладают преимуществом на большой высоте, где плотность воздуха ниже. Обычные двигатели будут работать слабее на большой высоте над уровнем моря, т.к. на каждый ход поршня подаваемая масса воздуха будет меньше. Мощность двигателя с турбокомпрессором также снизится, но менее заметно, т.к. разреженный воздух легче сжимать.

При установке мощного турбокомпрессора на двигатель с впрыском топлива, система может не обеспечить необходимое количество топлива — либо программное обеспечение контроллера не допустит, либо инжекторы и насос не смогут осуществить необходимую подачу. В этом случае необходимо осуществлять уже другие модификации для максимального использования преимуществ турбокомпрессора.

Турбины с изменяемой геометрией (VNT)

Она также известна под названием – трубина с переменным соплом. Данный тип турбины используется в дизельных двигателях. Девять подвижных лопастей, установленных в турбокомпрессоре, регулируют прохождение потока газов к турбине. Увеличение и блокировка потока газов достигается при помощи привода, регулирующего угол наклона девяти лопастей. Скорость потока газов и давление нагнетаемого воздуха согласуются с количеством оборотов двигателя во время изменения угла наклона лопастей.

Некоторые двигатели используют несколько турбокомпрессоров. Возможно использование двух (Твин Турбо), трех или же четырёх. В таких конструкциях они устанавливаются последовательно. Первый используется при низких оборотах, второй при высоких. Также существует схема установки компрессоров, при которой они располагаются параллельно друг другу. Такая система используется на V-образных двигателях. На каждый ряд цилиндров приходится по компрессору.

Вернуться в блог статей

Полезные статьи из блога

• Ремонт неисправностей клапана Вестгейт (WestGate)
• Как заменить или установить новую турбину
• Основные причины поломки турбокомпрессора
• Что такое турбина (турбонаддув) – виды, принцип работы

Ремонт турбин дизельного и бензинового двигателя: как правильно отремонтировать турбину?

Сегодня огромное количество автовладельцев наслаждаются быстрой ездой на автомобилях с турбированными двигателями. С использованием турбокомпрессора показатель мощности возрастает на 30%, а то и 40%. К сожалению, как и любой механизм, турбина со временем изнашивается. И откладывать ремонт нельзя ни в коем случае. В конце концов это может привести к поломке самого двигателя. В статье мы расскажем, почему возникают неполадки, как их предотвратить, какие этапы включает ремонт и где можно отремонтировать турбину.

Турбокомпрессор — это механизм, использующий кинетическую энергию выхлопных газов для сжатия и нагнетания воздуха в цилиндры двигателя. Он устанавливается в выхлопной системе между выпускным коллектором и выхлопной трубой. Турбокомпрессор устанавливают и на бензиновые двигатели, и на дизельные. Разница между ними состоит в температурных режимах работы. Рабочая температура бензиновой турбины выше на 200 градусов, поэтому для ее изготовления используют сплавы большей жаропрочности. По статистике, турбокомпрессор выходит из строя раньше остальных частей двигателя. Это связано с тем, что бесперебойная работа турбины сильно зависит от исправности всех систем автомобиля. При вращении до 250 000 оборотов в минуту и температуре до 1000 градусов она нуждается в безупречной работе систем охлаждения и смазки, топливной и выхлопной системы, системы вентиляции картерных газов. Турбокомпрессор — достаточно надежное устройство, и дефекты в его конструкции сами по себе не появляются. Повреждения, как правило, вызваны следующими причинами:

Некачественное или загрязненное масло. В процессе работы масло очень сильно загрязняется сажей от сгорания топлива. Если двигатель при 5000 оборотах в минуту еще может кратковременно «пережить» грязное масло, то для турбокомпрессора это неизбежная «смерть». Вал и подшипники при вращении испытывают значительную нагрузку, и любая твердая частица оставляет царапины. Для турбированных двигателей необходимо приобретать специальное моторное масло высокого качества. Оно будет создавать хорошую масляную прослойку между валом и подшипниками, что исключит сухое трение и повышенный износ.

Недостаточное количество масла . При уменьшении проходимости масла через турбокомпрессор резко повышается температура внутри корпуса. Из-за этого масло начинает сворачиваться, что в результате приводит к закоксовыванию внутренних лопаток турбины и трубок подачи и слива масла. Это может происходить по причине неисправности масляного насоса, деформации трубок подачи и слива или при недостаточном количестве масла в двигателе.

Попадание инородных частиц . В процессе всасывания компрессорным колесом воздуха в турбину могут попадать посторонние предметы (песок, грязь, мелкие насекомые). Это приводит к постепенной деформации и стачиванию лопастей крыльчатки. Поэтому необходима регулярная и своевременная замена воздушного фильтра. Турбинная крыльчатка может засоряться отколовшимися фрагментами клапанов и свеч накала, кусочками герметика. Такое воздействие оставляет трещины на коллекторе, приводит к дисбалансу ротора, в этом случае отремонтировать турбину двигателя уже практически невозможно.

Засорение выхлопной системы . Для повышения экологичности двигателей на современные автомобили часто устанавливают катализаторы и фильтры. Частой проблемой при наличии такой конструкции является уменьшение выхлопа за счет засорения катализатора. Уменьшение выхлопа создает неблагоприятное давление на вал турбокомпрессора и провоцирует быстрый износ подшипника. Чтобы избежать возникновения таких факторов, нужно менять катализатор каждые 150 000 км.

Несоблюдение условий эксплуатации. Благодаря особенностям своего строения турбокомпрессор очень «любит» масло. Но многие автолюбители допускают большие интервалы между его заменой (в российских условиях рекомендовано менять масло каждые 10 000 км). Также пагубное влияние оказывают так называемые «холодные запуски», когда перед движением автомобиля двигатель не успевает достаточно прогреться и масло не попадает в необходимых количествах на детали турбокомпрессора.

Как отремонтировать турбину: этапы процесса

О неисправности турбокомпрессора могут свидетельствовать увеличенный расход масла, снижение производительности двигателя, посторонние шумы и «нездоровый» черный выхлоп. Ремонт турбин двигателей — задача далеко не простая. Для ее решения необходимо специализированное оборудование и комплексная диагностика. Лучшим вариантом для получения полного анализа неполадок и качественного ремонта будет обращение в квалифицированный автосервис.

В технических центрах процесс ремонта турбокомпрессора состоит из следующих этапов:

• Специалисты проводят полную компьютерную диагностику электронных узлов для выявления ошибок и кодов неисправности с датчиков автомобиля.
• Осматривают турбину для проверки ее целостности; определяют, прослеживаются ли осевой люфт и потеря масла; оценивают состояние клапана вестгейта.
• Демонтируют и разбирают турбокомпрессор, проводят визуальную дефектовку.
• Разобранную турбину отправляют на чистку. Для начала ее отмывают в паровой высокотемпературной камере и в ультразвуковой ванне. Это снимает все масляные отложения и позволяет выявить образовавшиеся трещины. Затем неповрежденные детали турбокомпрессора отправляют на обработку в пескоструйную камеру. Мощная струя мелкодисперсного песка может удалить самые сложные загрязнения и налет. В конце проводится полировка деталей.
• Прошедшую все уровни очистки турбину отправляют на сборку. При необходимости вышедшие из строя детали заменяют на новые.
• Затем турбокомпрессор проходит три этапа балансировки. Сначала балансируется ротор, потом ротор с колесом и в последнюю очередь сам картридж.
• Далее турбину тестируют на специализированных стендах. Чтобы сымитировать рабочие условия двигателя, турбокомпрессор вращают до 180 000 оборотов в минуту при одновременной подаче масла под давлением. На данном этапе происходит выявление остаточного дисбаланса ротора.
• С помощью прибора-тестера анализируют состояние актуаторов — электронных или механических клапанов.
• Отремонтированную турбину устанавливают на автомобиль, проверяют патрубки и интеркулер на герметичность с помощью дымогенератора. На всех этапах ремонта турбокомпрессора должна соблюдаться идеальная чистота, ведь даже мельчайшие частицы грязи могут привести к быстрому износу запчастей.
• Проводят повторную компьютерную диагностику.

В процессе ремонта бензиновых турбин могут быть выявлены неполадки в работе катализатора. Как правило, это происходит из-за его постепенного засорения продуктами переработки топлива. Вышедший из строя катализатор необходимо в первую очередь демонтировать. Далее можно заменить неисправный агрегат на новый. Однако катализатор стóит очень дорого, так что автовладельцы в основном прибегают к более бюджетному способу решения проблемы — после удаления агрегата блок управления двигателем перепрошивается [1] . На этапе ремонта турбин дизельных двигателей такой же процедуре подвергается сажевый фильтр.

Важным условием для правильной работы турбокомпрессора является исправность клапана ЕГР. ЕГР (от англ. Exhaust Gas Recirculation) — это система, отвечающая за снижение уровня выброса оксидов азота. Как и в случае с катализаторами и сажевыми фильтрами, клапан ЕГР тоже подвержен засорению. Также причиной ухудшения его работы может быть неисправность датчика положения или протечка охладителя системы. Своевременные мероприятия по уходу за катализатором или сажевым фильтром, клапаном ЕГР значительно продлят срок службы турбокомпрессора и предотвратят многие возможные причины поломки.

Можно ли самому отремонтировать турбину

Некоторые владельцы авто считают, что ремонт турбины двигателя не требует обращения в специализированные сервисы. Обладая элементарными навыками автомеханика, можно испробовать вариант восстановления турбокомпрессора в «домашних» условиях. В идеале грамотное устранение неполадок начинается с их обнаружения. Но без специального оборудования допустить ошибку крайне легко. Выше мы описали весь перечень действий, которые проводят технически оснащенные сервисы. Понятное дело, что самостоятельно получится воспроизвести далеко не все этапы, требуемые для ремонта турбины.

Как правило, «домашний» ремонт включает в себя демонтаж, разборку, очистку специальным раствором, визуальную дефектовку, замену необходимых деталей, сборку и монтаж. Успех такого мероприятия имеет место, но далеко не во всех случаях. Например, если проблема заключалась в загрязнении и закоксовке некоторых деталей, самостоятельное восстановление может дать положительный результат. Но в любом случае при сборке, не имея специализированного стенда, можно допустить серьезные ошибки в балансировке ротора и картриджа. К тому же не получится произвести необходимую компьютерную диагностику для выявления общей картины неполадок.

Водителю, решившемуся на самостоятельный ремонт турбокомпрессора, лучше не спешить и взвесить все за и против. Желание сэкономить может обернуться еще бóльшими финансовыми тратами. Неправильно отлаженная турбина способна нанести значительный урон двигателю, вплоть до его полного выхода из строя. Даже имея хорошие знания автомеханики, легко допустить ошибку из-за отсутствия необходимого оборудования. Риск нанести двигателю еще больший вред и отсутствие гарантий — серьезные аргументы не в пользу непрофессионального вмешательства.

Ремонт и восстановление турбин — неизбежная процедура для каждого автолюбителя, использующего турбированный двигатель. В этом деле не стоит рисковать с самостоятельным ремонтом или обращаться в сомнительные СТО. Оптимальным вариантом будет доверить автомобиль квалифицированным сервисам.

Порядок эксплуатации морских паровых турбин

Порядок эксплуатации морских паровых турбин

Паровая турбина до недавнего времени была первым выбором для очень больших
силовые морские движители. Его преимущества: небольшая вибрация или ее отсутствие, низкий
вес, минимальные требования к пространству и низкие затраты на техническое обслуживание.
значительный. Кроме того, турбина может быть предоставлена ​​для любой мощности.
оценка, вероятно, потребуется для морских силовых установок. Однако чем выше
удельный расход топлива по сравнению с дизелем компенсирует
эти преимущества, хотя усовершенствования, такие как повторный нагрев, сузили
разрыв.

выровнять=»влево»>

• Дом
• Дизельные двигатели
• Морской котел
• Кондиционер
• Сжатый воздух
• Батареи
• Охлаждение
• Морские насосы

• Система подачи

• Инсинератор
• Хладагенты
• Коробки передач
• Губернаторы
• Охладители
• Пропеллеры
• Рулевой механизм
• Электростанции
• Турбинный редуктор
• Турбокомпрессоры
• Паровые турбины
• Теплообменники

• Противопожарная защита

align=»left»>

• Измерение расхода

• Четырехтактные двигатели
• Двухтактные двигатели
• Система впрыска топлива
• Топливная система
• Смазочные масляные фильтры
• Двигатель MAN B&W
• Дизельный двигатель Sulzer
• Морские конденсаторы
• Сепаратор маслянистой воды
• Защита от превышения скорости
• Поршень и поршневые кольца
• Прогиб коленчатого вала
• Станция очистки сточных вод
• Система пускового воздуха
• Аварийный источник питания
• Служба UMS
• Сухой док и ремонт
• Критическое оборудование
• Палубные механизмы
• Контрольно-измерительные приборы
• Безопасность машинного отделения

• Главная

выровнять=»влево»>

Паровая турбина требует значительного времени для прогрева.
до совершения каких-либо маневров. Высокая скорость работы
турбина и ее свободно поддерживаемый ротор также требуют большой осторожности во время
маневренные операции.

Прогрев паровой турбины

Сначала открыть все клапаны слива корпуса турбины и главного паропровода и
убедитесь, что все клапаны управления паром на посту маневрирования и
вокруг турбины закрыты. Все дренажные клапаны линии отбора пара должны быть
открыт. Запустите масляный насос и убедитесь, что масло течет.
свободно к каждому подшипнику и шестеренчатому распылителю, при необходимости стравливая воздух и
убедитесь, что гравитационный резервуар переполнен.

Получите свободное пространство от моста, чтобы повернуть вал. Задействовать
поворотный механизм и вращать турбины в каждом направлении.

Запустите циркуляционный насос забортной воды главного конденсатора. затем
запустить насос отвода конденсата с рециркуляцией воздушного эжектора
клапан широко открыт.

Рис. Преобразование энергии в паровой турбине

align= center>
Откройте манёвренный байпасный клапан или «нагрев».
сквозной клапан, если он установлен. Это позволяет проходить небольшому количеству пара.
через турбину и нагреть ее. Создание небольшого вакуума в
конденсатор будет способствовать этому прогреву. Турбины должны быть.
непрерывно вращается с помощью поворотного механизма до температуры около
75°С достигается на входе в турбину низкого давления примерно через час.
расширительные приспособления на турбине, обеспечивающие свободу движения
следует проверить.

Паровой уплотняющий сальник теперь должен быть частично открыт, и
вакуум увеличился. Теперь поворотный механизм должен быть отключен.

Короткие струи пара теперь подаются в турбину через
главный клапан для вращения винта примерно на один оборот. Это должно быть
повторяется примерно каждые 3-5 минут в течение 15-30
минут. Теперь вакуум можно поднять до рабочего значения, а также
давление пара сальника. Теперь турбины готовы к использованию.
В ожидании первых движений с моста и между
движения, турбину надо крутить вперед раз в пять минут
паровыми ударами. Если есть какая-либо задержка пара сальника и вакуум должны
быть уменьшена.

Маневрирование

После прогрева ротор турбины не должен оставаться неподвижным
более нескольких минут за один раз, потому что ротор может провиснуть или деформироваться,
что привело бы к отказу, если бы не было регулярной ротации.

Работа задним ходом включает подачу пара к турбинам, расположенным задним ходом.
В случае какого-либо значительного периода вращения задним ходом турбины
температуры, уровень шума, подшипники и т.д., должны тщательно наблюдаться.
производитель турбины может установить ограничение по времени около 30 минут на
непрерывный ход назад.

Аварийное движение задним ходом

Если при движении полным ходом вперед команда на аварийную остановку
или требуется движение задним ходом, то должны быть выполнены процедуры безопасной эксплуатации.
игнорируется.

Впереди пара отключена, возможно, с помощью аварийного отключения, и
задний паровой клапан частично открыт, чтобы впустить постепенно увеличивающийся
количество пара. Таким образом, турбину можно быстро остановить.
состоянии и при необходимости может эксплуатироваться задним ходом.

Останов турбины или ее задний ход произойдет примерно через 10
до 15 минут до наступления аналогичного состояния корабля. Использование
аварийные процедуры могут привести к серьезному повреждению турбины,
редуктор или котлы.

До упора

Обороты при маневрировании обычно составляют около 80% от полного отступления или до конца
состояние скорости. После получения команды полного ухода турбина
можно постепенно вывести на полную мощность, процесс занимает
один-два часа. Это также повлечет за собой ввод в эксплуатацию турбогенераторов.
которые используют пар, удаленный или «выпущенный» на каком-то этапе из
главные турбины.

Необходимо проверить устройства расширения, дренажи должны быть
закрыт, клапан рециркуляции конденсата после воздушного
эжектор должен быть закрыт, а кормовые паровые клапаны плотно закрыты,

Прибытие в порт

До прибытия в порт на мостике должно быть от одного до двух часов
уведомление, чтобы турбины были переведены в режим маневрирования
революции. Дизельный генератор должен быть запущен, турбогенератор
выключается, и вся процедура полного удаления выполняется в обратном порядке
порядок.

Пар для сброса груза или работы с водяным балластом

На некоторых судах, таких как большие танкеры для сырой нефти и продуктов, а также на судах, которым необходим большой балластный насос, могут использоваться турбины с паровым приводом для привода грузовых и балластных насосов.

На этих судах используются дополнительные котлы для привода паровых турбин грузовых насосов, а также для выработки инертного газа. Паровые турбины с приводом от грузовых насосов очень неэффективны (с общим КПД около 10-15%), и следует соблюдать осторожность при их использовании.

Во время операций по выгрузке груза в вакуумном конденсаторе должен поддерживаться должный уровень вакуума. Это обеспечит лучшую передачу работы через паровую турбину, тем самым увеличив мощность при той же нагрузке котла. Во время операции по выгрузке груза необходимо поддерживать лучшую координацию и планирование с персоналом терминала (мастером погрузки, представителем (представителями) терминала), а также на борту с палубным и машинным отделением, чтобы сократить период холостого хода главных котлов; сокращение ненужного / длительного периода прогрева грузовых масляных насосов, холостого хода установки инертного газа и т. д.

Связанная информация:

1. Импульсная паровая турбина и реактивная паровая турбина

Паровая турбина представляет собой устройство для получения механической работы от
энергия, запасенная в паре. Существует два основных типа турбин: «импульсные» и «реактивные».
Названия относятся к типу силы, которая действует на лопасти, чтобы повернуть
турбинное колесо.
Подробнее…..

2. Управление и защита турбины

Все установки снабжены системой защиты турбины для предотвращения повреждений в результате внутренней неисправности турбины или неисправности
некоторое сопутствующее оборудование. В системе предусмотрены меры,
остановите турбину с помощью аварийного останова и электромагнитного клапана.
Подробнее…..

3. Различные турбинные передачи — планетарные передачи, косозубые передачи, гибкие муфты и поворотные передачи

Косозубые шестерни используются уже много лет
и остаются частью большинства систем зубчатых передач. Планетарные передачи с их
компактная, легкая конструкция все чаще используется в морской
передачи.
Подробнее…..

4. Конструкция парогенератора — как это работает

Парогенераторы производят насыщенный пар низкого давления для бытовых и других нужд. Они используются совместно с
водотрубные котлы для обеспечения вторичного парового контура,
возможное загрязнение питательной воды первого контура. .
Подробнее…..

5. Паротурбинная установка с перекрестным компаундом для морского применения

Компаундирование – это разделение на две или более ступени изменения давления или скорости пара через турбину. Смешивание давления в импульсной турбине представляет собой использование нескольких ступеней сопла и лопасти для постепенного снижения давления пара. | Парогенераторная установка || Система кондиционирования воздуха || Сжатый воздух || Судовые батареи || Рефрижератор грузов || Центробежный насос || Различные охладители || Аварийный источник питания || Теплообменники отработавших газов || Система подачи || Насос для отбора корма ||
Измерение расхода || Четырехтактные двигатели || Топливная форсунка || Топливная система || Обработка мазута || Коробки передач || Губернатор ||
Морской мусоросжигатель ||
Масляные фильтры ||
Двигатель MAN B&W ||
Судовые конденсаторы ||
Водоотделитель ||
Устройства защиты от превышения скорости ||

Поршень и поршневые кольца ||
Прогиб коленчатого вала ||
Морские насосы ||

Различные хладагенты ||
Очистные сооружения ||
Пропеллеры ||
Электростанции
||
Система пускового воздуха ||
Паровые турбины ||
Рулевой механизм ||
Двигатель Sulzer ||
Турбинный редуктор ||
Турбокомпрессоры ||
Двухтактные двигатели ||
Операции UMS ||

Сухой док и капитальный ремонт ||
Критическое оборудование ||
Палубные механизмы и грузовые механизмы
|| Контрольно-измерительные приборы

|| Противопожарная защита
|| Безопасность машинного отделения ||

Machinery Spaces. com посвящен принципам работы, конструкции и работе всего оборудования.
предметы на корабле предназначены в первую очередь для инженеров, работающих на борту, и тех, кто работает на берегу. Для любых замечаний, пожалуйста

Свяжитесь с нами

Copyright © 2010-2016 Machinery Spaces.com Все права защищены.
Условия использования

Ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности|| Домашняя страница||

Турбокомпаунд

Турбокомпаунд

Ханну Яаскеляйнен, В. Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Аннотация : Турбокомпаундирование — это использование силовой турбины для извлечения дополнительной энергии из выхлопных газов. Механический турбокомпаунд уже многие десятилетия коммерчески используется в дизельных двигателях различного назначения. В двигателях большой мощности наиболее важной конфигурацией является последовательное турбокомпаундирование, когда силовая турбина соединена последовательно с турбиной турбонагнетателя. Эта технология может обеспечить повышение эффективности на несколько процентов, но на эти преимущества может отрицательно повлиять система рециркуляции отработавших газов, которая отводит поток газа от силовой турбины. Параллельное турбокомпаундирование подходит, когда имеется энергия выхлопных газов, превышающая необходимую для турбонагнетателя, и в противном случае ее необходимо было бы обойти вокруг турбонагнетателя.

• Введение
• Механический турбокомпаунд

Серия

• Турбокомпаунд
• Перевернутый цикл Брайтона
• Параллельное турбокомпаундирование
• Передача мощности на двигатель

Введение

Турбокомпаунд — это использование силовой турбины для извлечения дополнительной энергии из выхлопных газов. Извлеченная энергия выхлопных газов может быть добавлена ​​к коленчатому валу двигателя или преобразована в электрическую энергию:

• Если выходной вал силовой турбины соединен с коленчатым валом двигателя через механическую связь, обычно зубчатую передачу, то эту технологию обычно называют механический турбокомпаунд .
• Если силовая турбина соединена с генератором, технология называется электрическим турбокомпаундированием .

Механический турбокомпаунд уже многие десятилетия коммерчески используется в дизельных двигателях различного назначения. В Северной Америке 10 % новых тяжелых дорожных двигателей, проданных в 2011 и 2012 гг., имели турбокомпаунд, но к 2015 г. эта цифра снизилась до 2 % после того, как Daimler (Detroit Diesel) постепенно отказался от него в пользу асимметричного турбонаддува для своего двигателя DD15 в 2013 [3788] . По оценкам Агентства по охране окружающей среды США, проникновение снова достигнет 10% к 2027 году [3789] . Механический турбокомпаунд применялся к авиационным двигателям в 1950-х годах и наземным транспортным средствам, начиная с 1960-х годов. Более подробные исторические сведения о работе до 1990-х годов можно найти в литературе [3791] .

Электрический турбокомпаунд разрабатывался для дизельных двигателей большой мощности. Однако для того, чтобы оказать существенное влияние на КПД, потребуется относительно высокая электрическая нагрузка в диапазоне 50 кВт. Для дорожных транспортных средств такая нагрузка может быть реализована только с гибридной трансмиссией и, следовательно, должна сопровождаться другими важными технологическими изменениями. В электроэнергетике и некоторых морских приложениях, где легко доступна достаточно высокая электрическая нагрузка, электрическое турбокомпаундирование является коммерческой технологией 9.

Механический турбокомпаунд

В двигателях с турбонаддувом механическое турбокомпаундирование может быть реализовано в нескольких различных конфигурациях:

• Добавление силовой турбины последовательно с турбиной турбокомпрессора и после нее
• Добавление силовой турбины параллельно с турбиной турбокомпрессора
• В составе турбокомпрессора

В двигателях большой мощности наиболее важной конфигурацией является последовательное турбокомпаундирование, схематично изображенное на рис. 1.

Рисунок 1 . Схематическое изображение механического серийного турбокомпаундирования

На рис. 2 более подробно показаны турбокомпаундные системы двух разных серий. В системе Volvo используется силовая турбина с осевым потоком, в то время как в более старой системе Scania используется силовая турбина с радиальным потоком.

Рисунок 2 . Системы турбокомпаундирования серии, используемые в некоторых двигателях Euro III и Euro IV: Volvo D12 и Scania DT12.

(Источник: Volvo и Scania)

Для применений с расходом выхлопных газов, превышающим требуемый для удовлетворения потребностей турбокомпрессора, силовая турбина может быть установлена ​​параллельно с турбиной турбокомпрессора. На рис. 3 показана такая система, которая была внедрена в двигатели Sulzer RTA в начале 1980-х годов; Система Sulzer Efficiency Booster System (η-Booster) включала другой турбонагнетатель в дополнение к параллельно подключенной силовой турбине [3816] [2586] [3792] . В то время на рынок появлялись новые турбокомпрессоры с повышенной эффективностью; более высокая эффективность турбонагнетателя означала, что при некоторых режимах работы двигателя была доступна дополнительная энергия выхлопных газов, которую можно было использовать для других целей. Силовая турбина, установленная параллельно с турбиной турбонагнетателя, стала обычным явлением в больших четырехтактных среднеоборотных и двухтактных тихоходных двигателях. На рисунке 3 верхняя кривая показывает снижение BSFC двигателя Sulzer RTA, представленного в 1983 по сравнению с предыдущей версией. Нижняя кривая показывает дополнительное снижение BSFC, доступное в двигателе RTA 1983 года с системой повышения эффективности, состоящей из обновленного турбонагнетателя и силовой турбины. При включении силовой турбины выше примерно 40-50% мощности показано дополнительное снижение BSFC до 5 г/кВтч. При отключении силовой турбины при низкой нагрузке снижение BSFC все еще возможно из-за меньшей общей площади сопла турбины.