第六章的機理

1、第六章第六章NA40S型增壓器防喘振控制的設(shè)計型增壓器防喘振控制的設(shè)計14NA40S型增壓器沒有設(shè)置專門的防喘振的設(shè)計。增壓器一旦發(fā)生喘振，其壓氣機軸承所受應(yīng)力將會變大，會對設(shè)備造成損壞、甚至造成重大事故。為保障船舶安全，防止設(shè)備損壞，應(yīng)給增壓器設(shè)置防喘振保護。增壓器的喘振的根本原因是廢氣端與壓氣端的能量不平衡。即柴油機與增壓器的不匹配。為了很好地解決柴油機與渦輪增壓器的匹配問題，針對船上的NA40S型增壓器，可采取設(shè)置旁通閥進行控制。

2、即在壓氣機出口與渦輪進口之間串上一個旁通閥。調(diào)節(jié)旁通閥的開度可以改變其前后壓降及旁通空氣量，從而調(diào)節(jié)柴油機掃氣壓差和平衡運行點位置。當(dāng)船舶滿載、頂風(fēng)、污底嚴重時，由于阻力增加，主機負荷增大，主機在低轉(zhuǎn)速高負荷下運行，氣缸耗氣量降低而循環(huán)噴油量增加，廢氣能量增大，增壓器轉(zhuǎn)速升高，供氣量增多，容易導(dǎo)致增壓器與柴油機匹配不良而出現(xiàn)喘振。這時可以增大旁通閥開啟角度，增加節(jié)流損失，使壓氣機流量減少。最終可導(dǎo)致柴油機本身油耗率和排溫降低。當(dāng)柴油機噴

3、油設(shè)備故障，柴油機燃燒不良，后燃嚴重；氣缸漏氣，熱負荷增大，排煙溫度升高。排溫升高即廢氣能量增加，增壓器轉(zhuǎn)速升高，供氣量增加。這時，如果供油量不變，則出現(xiàn)柴油機與增壓器不匹配的情況。同上述情況類似，可以通過調(diào)節(jié)旁通閥直至柴油機故障消失從而防止喘振的發(fā)生。但是，排氣溫度由于增壓空氣的加入而下降，使渦輪功降低。所以為了在旁通時不使排氣溫度和渦輪功下降，可在旁通閥后再串聯(lián)一個補燃室或采用回?zé)崤酝ㄏ到y(tǒng)。由于回?zé)崤酝ǖ拇胧╇m然可以在性能上得以改善

4、或使性能變壞減輕，但回?zé)嵩O(shè)備較復(fù)雜，不利于布置，所以很少使用。若使用補燃室，一方面在柴油機起動時可以點燃補燃室形成燃氣輪機循環(huán)，提高進氣壓力和溫度以滿足柴油機的良好起動條件，另一方面，可隨時提供渦輪足夠的能量以保證柴油機得到足夠的空氣量。依據(jù)發(fā)生喘振的原因是壓氣端與渦輪端的能量不平衡，針對旁通閥設(shè)計的不足之處，可以考慮不設(shè)旁通閥，而考慮直接把部分的的排氣或部分的增壓空氣直接通過一個放氣閥排出，從而使壓氣端與廢氣端的能量平衡。即當(dāng)氣缸耗氣

5、量降低，而廢氣能量由于排煙過著增壓比的提高，增壓器的匹配矛盾也就越突出，增壓器難以同時滿足柴油機所有工況運行時的燃燒空氣的需要。增壓器與柴油機之間的匹配，防止喘振發(fā)生成為急需解決的問題。本文所做的主要工作和得出的結(jié)論：1.分析了增壓器的工作原理和特點，結(jié)合喘振的機理，得出喘振產(chǎn)生的主要原因是壓氣機中的流量小于設(shè)計工況，而使氣體在葉片或擴壓器上產(chǎn)生強烈的分離，同時產(chǎn)生強烈的脈動，引起壓氣機工作不穩(wěn)定。2.結(jié)合實際，列出了可能影響船上增壓器

6、喘振的因素。主要有柴油機因素，中冷器因素，增壓器因素，環(huán)境因素。3.提出了可能導(dǎo)致喘振的具體原因和解決方法，設(shè)置了增壓器喘振故障的排除程序。164.對NA40S型增壓器進行了防喘振控制的設(shè)計。采用設(shè)置放氣閥，在高工況下經(jīng)濟性不好；采用變噴嘴環(huán)增壓器，初投資過高，經(jīng)濟性不好，且存在排氣泄漏；最適宜采用設(shè)置旁通補燃控制。采用旁通閥控制，可用微機控制系統(tǒng)控制閥的開度。由于知識所限，本文的部分內(nèi)容得研究還很初步，許多內(nèi)容有待于進一步研究：1.運