某船在航行過程中逐漸加速,主機轉速和負荷逐漸加大,當達到1TC轉換成2TC的條件時,STC控制系統無法完成由1TC向2TC自動轉換,且在轉換過程中監控系統出現報警。經仔細查看發現:①A列排氣背壓高報警;②冒煙報警;③負荷限制報警,隨即主機故障停車。2故障分析與排查2.1故障分析1)STC系統基本原理。某型柴油機STC系統工作原理圖見圖1,該柴油機采用2臺單級廢氣渦輪增壓的相繼增壓系統。圖1中,右側增壓器(TCA)為基本增壓器,左側增壓器(TCB)為受控增壓器。為了實現受控增壓器隨著工況的變化而“投入”和“切除”,在受控增壓器壓氣機的出口安裝了1個“空氣閥”,在渦輪的進口安裝了1個“燃氣閥”。配備渦輪增壓器的發動機,在中低速段加速時,動力響應更迅速。新疆久保田渦輪增壓器5700246A
故障診斷與排除措施在遇到增壓器故障時,輪機人員需按下列步驟進行應急處理與故障排查:緊急處置:在發現異常噪音或振動時,應及時停車,并記錄故障現象。初步診斷:結合現場觀察、滑油消耗情況、油質狀況以及柴油機運行參數,初步確定故障區域。詳細檢查:利用工業內窺鏡檢查渦輪端油封和葉片狀況,確認油封彈性與磨損情況;檢查進氣總管和渦殼,確定是否有異物進入;對軸承和軸間隙進行測量,判斷配合間隙是否超標。拆檢維修:對增壓器進行***拆解,檢查各精密部件。若發現如浮動套或止推片磨損嚴重,應及時更換相關組件,并在更換后進行回裝試機驗證。系統驗證:故障排除后,確保所有參數恢復正常,再恢復增壓器運行。新疆KUBOTA渦輪增壓器D934S廢氣旁通閥故障可能導致渦輪增壓器無法正常調節進氣壓力。
再查看燃氣閥打開緩慢的原因,檢查氣控轉換閥四周,無異常,原因暫時未找到,先進行下面問題的排查。4)檢查負荷報警情況。柴油機轉速其比較高負荷是有限的,當超過其負荷限制時監控系統將會報警。該型柴油機的負荷傳感器安裝在橫向燃油調油軸附近,當供油量過大,超過了柴油機轉速對應的比較高負荷限制的供油量時,柴油機會出現負荷報警。在1TC轉換到2TC過程中出現負荷報警,說明供油量超過其對應的轉速限制,仔細分析其原因,可能與冒煙報警原因相似,即在1TC轉換到2TC過程中,由于B列燃氣閥轉換偏慢,渦輪轉速偏慢,B列增壓器進氣壓力低,造成中間冷卻器的空氣進氣壓力低,進入氣缸內燃燒的空氣減少,從而造成轉速下降,出現負荷報警。
采用廢氣渦輪增壓系統的柴油發動機能夠提升30%~100%的功率,并降低3%~10%的燃油消耗率,同時有效減少發動機的單位功率重量和體積,使其在各種環境下均能高效運行。特別是在高原地區,由于空氣稀薄,發動機功率會隨海拔升高而下降(每上升1000m,功率下降約8%~10%)。使用增壓系統后,不僅能恢復發動機功率,還能優化燃油消耗,提高經濟性。LTP渦輪增壓器5700107A用于R944B,LTP渦輪增壓器10123120A,LTP渦輪增壓器10139607A,LTP渦輪增壓器 11393211A工程機械中的部分設備也開始使用渦輪增壓器,提升作業效率。
1)STC技術概述為滿足現代船舶對柴油機更高的功率、效率和低排放要求,許多大型船舶采用廢氣渦輪增壓技術。其中,相繼增壓(SequentialTurboCharging,簡稱STC)技術是一種先進的增壓方法,通過集成兩臺或更多渦輪增壓器并聯運作,并在柴油機負荷和轉速增加時,按預設順序逐步投入運行。這樣不僅解決了傳統柴油機與增壓器匹配性不足的問題,也***提升了低轉速高負荷工況下的工作效率和經濟性。(2)系統組成以PA6-STC柴油機為例,STC增壓系統主要由以下部分構成:增壓器部分:包括兩臺一級廢氣渦輪增壓器,其中與A列排煙總管直接相連的稱為基本增壓器(A列增壓器),另一臺與B列排煙總管相連的稱為受控增壓器(B列增壓器)。在低負荷工況下,*由A列增壓器工作;當負荷提升到一定程度時,B列增壓器將按順序并聯投入工作,形成雙級增壓狀態。STC控制系統:由四個氣動蝶閥、STC控制儀及蝶閥檢測電磁閥箱組成。該系統實時監測柴油機轉速、負荷、排氣溫度等關鍵參數,根據信號變化控制燃氣閥、空氣閥、旁通閥與放氣閥的開閉狀態,從而實現從1TC(*A列工作)到2TC(A、B列并聯工作)的平穩切換。若渦輪葉片損壞,會聽到異常的嘯叫聲。湖南LIEBHERR渦輪增壓器D924
渦輪增壓器如同一個能量轉換樞紐,把廢氣的能量巧妙地轉化為提升進氣效率的動力源。新疆久保田渦輪增壓器5700246A
預防性維護與管理對策為了保障渦輪增壓器的長期穩定運行,建議采取以下預防性措施:定期保養:按照規定周期(如每運行100小時)更換精濾器濾芯,保持油路暢通和滑油清潔;定期使用內窺鏡檢查油封和渦輪葉片狀態,清理燃氣進口端波紋管并檢測異物。實時監控:加強對增壓器轉速、增壓壓力、滑油壓力及溫度等參數的監控,尤其注意油壓變化;當滑油壓力下降到預警范圍時,立即采取停機檢查措施,防止因供油不足導致軸承燒損。柴油機運行管理:優化柴油機燃燒狀態,確保廢氣排放溫度、壓力和流量穩定。避免頻繁加減速和負荷快速變化,從而保障增壓器與發動機之間的匹配性,延長增壓器壽命。新疆久保田渦輪增壓器5700246A