ABB涡轮增压器中文版

1、概念基础ABB涡轮增压器 现有增压器型号 长 90 - 350CM 长 90 - 120CM 长 50 - 100CM重 280 - 12500KG 重 340 - 720KG 重 60 - 300KG增压功率 增压功率 增压功率700 - 18500KW 600 - 3500KW 500 - 1800KW 新增压器型号 至1999年产量：409 台 至1999年产量：1397 台 总产量： 750 台 总产量： 2000 台 长：113 380 CM 长： 35-65 CM 重： 520 13200 KG 重： 80 400 KG 增压功率： 增压功率：1250 25000 KW 500 3

2、000 KW 增压器型号对比 增压器型号对比E 高增压 P 高效率 D 高增压高效率 VTR.4型涡轮增压器名牌中额定转速示意涡轮增压器的最大转速rps和最高废气排气温度：（1）额定转速nMmax & 最高废气排气温度tMmax （试验台或实际使用中以额定转速110%的速度运转不能超过10小时）（2）实际操作中最高转速：nBmax ，tBmaxVTR.4型涡轮增压器名牌中额定转速示意使用期限（单位1000小时）（3）轴承（4）叶轮（5）带透平叶片的转子轴 涡轮增压器详解： 压气叶轮 导气叶轮 扩压器 转子轴 喷嘴环罩 喷嘴环 压气端轴承 透平端轴承规格简称滚珠和滚柱轴承及独立滑油的增压

3、器VTR184VTR714l滑油急速色变可能是以下原因造成：1. 滑油品牌更换，特别是矿物油更换为人工合成油；2. 部分人工合成油的色变过程比矿物油快，人工合成油会在使用几千小时后变黑，而其润滑性依然良好，但此时已不能根据滑油颜色来判断问题或必要的更换。当船舶行驶到热带地区或轴承换新（如将LA34的轴承换为LA70)都会使压气端油温升高；3. LA70的轴承会使压气端滑油温度升高5-10度，当意外不平衡或部件损坏时透平操作情况会恶化，如有一台相似的增压器也在使用中，与之相比，这些问题将显而易见，正常状况下的增压器滑油色变过程则更缓慢；4. 请按照以下方法检查是否出现问题： 更换滑油，仔细观察排

4、出的滑油中的金属颗粒。如果滑油色变异常迅速（如5-20小时）则说明增压器内部出现问题VTR涡轮增压器，拆解部件图 润滑系统l为了更好地润滑及冷却轴承，VTR.564的油泵已被优化：1.VTR.564及VTR0/1系列的增压器中任然使用直径12mm的油泵2.VTR.564 E/P/D系列的增压器必须使用新型直径为18mm的油泵 新型直径为18mm的油泵不能被直径12mm的油泵替代注意：因为吸油管的直径由12mm增至18mm，所以在更换油泵时不要忘记更换泵座 润滑系统 润滑系统新新旧旧离心力离心力 拆卸及安装说明书明确要求转子轴的定位螺丝必须有特定的角度 拆卸及安装 检修中必须使用特定的专用工具

5、轴承是被转子轴的定位螺丝而非其本身的定位螺母压到位 紧固角度l 刻角度的套筒扳手 将套筒扳手（90050）压入并在甩油盘（34180）上做径向角度标记l 无角度的套筒扳手 先用千分尺测出玄的长度（如右表），在套筒扳手（90050）上标记，将套筒扳手（90050）压入并在甩油盘（34180）上做径向角度标记（从初始标记向右）紧VTR454/564/714型喷嘴环螺母时只需用紧固角的2/3VTR角度套筒扳手直径mmmm18435288,5214403512254304411,5304304511,5354305213,5454306015,5564426021,5714458633 间隙L &am

6、p; M值的测量请参考说明书的拆装指南 甩油盘的操作请参考说明书的拆装指南 油泵的操作请参考说明书的拆装指南L & M值的计算方法及其公差参数表L & M值的公差必须在以下给出的参数表范围内：L = K K1 M = K2 - K VTR 184 214 254 304 354 Lmm 0.54.1.28 0.55.1.27 0.56.1.35 0.68.1.50 0.79.1.70 Mmm 0.20.1.02 0.19.1.21 0.19.1.26 0.20.1.30 0.20.1.37 VTR 184P 214P 254P 304P 354P Lmm 0.85.1.60 0

7、.87.1.58 0.96.1.70 1.20.1.95 1.35.2.29 Mmm 0.50.1.26 0.04.1.05 0.06.1.10 0.05.1.10 0.05.1.17 VTR 184 214 254 304 354 B1 0.00.0.04 0.00.0.04 0.00.0.04 0.00.0.05 0.00.0.06 内接头 B2 0.00.0.03 0.00.0.03 0.00.0.03 0.00.0.03 0.00.0.04 甩油盘 增压器检修后废气排气温度升高l 增压器检修后，在其使用初期偶尔会发生增压前废气温度升高，有时甚至会引发高温警报。很明显，增压器在检修后运行

8、之初其性能下降了。l 原因解释l 现代的增压器，尤其是大功率增压器，对燃烧过程中微小的偏差已经非常敏感。在理想状态下，透平叶片与扩压器之间没有 间隙，此时其增压效果最强。但是实际运行中透平叶片和扩压器之间一定有间隙，这样转子轴才能自如地运转。l 增压器运行过程中，透平端的组件，包括透平叶片和扩压器，均由于废气的腐蚀而磨损，这些磨损的碎屑形成污垢在增压器运行时将透平叶片与扩压器之间的间隙填满。增压器检修时，这些污垢被清洗掉，有时透平叶片与扩压器之间的间隙会超出公差范围，这会引起透平转速及效率下降。增压器运行中，这个间隙又很快被新的污垢填满，所以几天后也可以达到理想的增压状态。l 这些污垢的化学成

9、分被证实是钠和钒酸盐，这些物质在高温530到630时，会加快对金属表面的腐蚀。另外，这些污垢非常坚硬，也会使透平叶片因腐蚀而磨损。 增压器检修后废气排气温度升高l 建议l 如果增压器检修后因废气温度而引发高温警报，解决办法是换新部件或翻新透平叶片，第三种比较经济的办法是不要彻底清洁扩压器。只清洁扩压器特别脏的部分（用砂纸打），应保留部分污垢。但是在这种情况下，我们建议将扩压器和转子轴作为一个组件。l 人为地保留部分污垢，增压器运行几天后也会形成新的污垢。如果增压器运行中按时做常规清洁，污垢在积累到一定厚度时便开始脱落，一段时间以后，污垢形成的速度与其脱落的速度基本平衡，此时对透平叶片的磨损会减

10、小或停止。l 除特别提出的其他方法外，本资料只作为提高增压器工作效率及维护其工作过程的建议，而不能推断出任何解决增压器问题的方法。ABB未对操作者做出任何基于此建议的保证，如有问题，责任将由操作者负担。 运行中涡轮增压器的清洗步骤l 涡轮端两种不同的清洗方法l 湿式清洗法l 干式清洗法l 湿式清洗法步骤l 降低发动机输出功率使涡轮前废气温度小于430l 在将水喷入涡轮增压器之前稳定负荷运行5-10分钟l 检查涡轮端废气温度稳定在430以下，转子转速尽可能高l 检查增压压力高于0.3barl 检查废气排气壳底部排污阀已打开并通畅l 接通水源l 按照发动机制造商的说明设置水压，打开针阀l 打开进水

11、阀（30秒内）l 喷水时间约5-10分钟l 关闭进水阀（及针阀），若需 重复清洗的话则重复以上步骤l 切断水源并关闭废气排气壳上的排污阀l 稳定发动机负荷运行至少15分钟以使水分完全蒸发 运行中涡轮增压器的清洗步骤l干式清洗法步骤 l如一台发动机配多台涡轮增压器，则应轮流清洗；如涡轮增压器带两个以上废气进气口则逐个进气管清洗l关闭安全阀，旋开密封帽，打开进口阀l打开压缩空气阀至阀将连接管内的堆积物吹出，约3分钟后关闭截至阀l关闭进口阀l打开安全阀将罐内的废气泄放掉，关闭安全阀。l旋开密封帽，将所规定容积的冲洗颗粒装入罐中，旋紧密封帽l检查是否已关闭安全阀，涡轮前废气温度低于590l打开进口阀l

12、打开压缩空气截止阀，此前装入罐内的固体颗粒即被吹入涡轮增压器，1-1.5分钟后关闭压缩空气截止阀l关闭进口阀l打开安全阀，释放掉罐内废气后关闭安全阀l对每一个废气进气口都应重复步骤1-10l清洗频率为每24-48小时清洗一次l压气机的清洗步骤l发动机满负荷运行l旋掉水罐帽，将所规定体积的清水注入水罐中l注入清水后将水罐帽旋紧l按动弹簧开关约10秒钟直到罐里的清水全部喷入涡轮增压器 转子和轴承的负荷压气端轴承透平端轴承径向跳动轴向跳动重量不平衡推力动力 转子动平衡 不平衡例如： 转子轴VTR354 M = 2g R = 87mm U = 2g X 87mm = 174 gmm 可接受的不平衡重量

13、（透平端）：33 gmm 转子动平衡 离心力例如： VTR564转子轴 M = 10 g R = 130 mm n = 15,000 rpm F = 0.01 kg x 0.13m x (15,000/10) 3,000N (相当于300kg) 动平衡程序 叶轮由两部分构成的转子l 根据指示设置动平衡模式l 检查叶轮的可接受偏向范围l 检查平面P1(压气端）和平面P2(透平端）的不平衡值l 与公差值比较：研磨或采取其他方法l 使不平衡值在公差范围内 涡轮增压器喘振 涡轮增压器喘振 内容： 1. 概述 2. 什么是喘振？ 3. 喘振是怎样形成的？ 4. 造成喘振的可能原因 5. 涡轮增压器的数量

14、 6. 涡轮增压器噪音 概 述l 涡轮增压器的喘振原因可分为三类： 1. 空气/废气系统阻塞、流道不畅 2. 柴油机燃油系统故障 3. 发动机负荷快速变更l 现代增压器具有好的运转稳定性，无喘振倾向。l 喘振的发生通常是由于空气流动受阻，例如： 1. 空气滤清器脏 2. 透平后背压升高（废气锅炉或消音器脏） 3. 空气冷却器脏 4. 空气冷却器冷却水进口温度高 5. 喷嘴环或涡轮叶片积垢 6. 船舶外壳脏，导致发动机在高扭矩低转速工况下运行l 喘振会发生在单级或多级增压器上，多级增压器上更突出一些。 什么是喘振 & 为什么会有喘振l 喘振是当压力同流量不能相互维持时发生的一种现象l 当

15、阶段不稳定发展成整个系统的不稳定时，喘振就会发生l 当临界操作状态与设计标准不符时，会导致系统不稳定而发生喘振l 在环境/产品条件上发生显著变化时（同增压器和柴油机相关的系统），就会导致喘振 喘振1/4 正常运行条件下,增压器按照运线运行,基于以下标准： 1. 压缩比 2. 空气流量 3. 增压器转速 扩压器高压力 低流速低压力 高流速压气叶轮 喘振 2/4正常运行条件下空气以扩压气叶片方向流动在非正常运行条件下，例如：由于滤清器、空冷器堵塞，或是负荷快速变更导致空气流动速度减小，速度角变小，造成空气边界层破坏空气边界层破坏，并产生紊乱从而减少空气自由流动面积不再产生扩压效果，空气流动维持原来

16、的速度没有压力产生空气运行的速度角度相对的次要的结果 喘振 3/4空气： 速度高 压力低当扩压器后的压力大于扩压器前的压力时，空气倒流喘振发生了空气倒流次数的多少，或者说喘振的频率将视空气受阻的程度及系统的稳定性而定 喘振4/41. 正常工况2. 空气边界层破坏 空气流速没有转化成压力3. 空气倒流 可能原因燃油系统：l 燃油循环或供给泵压力低l 燃油中有空气l 燃油中有水l 预热温度低l 通气阀故障增压器l 空气滤清器淤塞l 压气端淤塞或损坏l 涡轮端积垢或损坏l 其他l 游车l 柴油机负荷快速变化l 转速变化过快废气排气系统：l 排气阀打开不正确l 透平前隔栅损坏或堵塞l 透平后背压升高l 扫气系统： TPL 设计特点l 特点l 设计简便，结构紧凑，运行可靠的涡轮增压器l 组合式非水冷设计，灵活性强l 径向的压气叶轮和轴向的透平叶片均采用滑动轴承l 高流量，高压缩率，高效率l