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废气涡轮增压器在发电机组上的工作原理
在机型号中,凡有“T”字的都表示该型号机装配了废气涡轮增压器。
1.废气涡轮增压器的工作原理
废气涡轮增压器由涡轮和压气机两个接触部分组成。涡轮的进气口与机的排气管相连接,空气压缩机的出气口与机的进气管相连接。由于机排出的废气仍有一定能量,便驱动废气涡轮旋转,同时为了又带动同轴上的空气压缩机旋转,空气压缩机对吸进的新鲜空气进行压缩,使其密度提高,从而提高了进气压力,增加了充气量,以提高机功率。由上述可以看出,废气涡轮增压器是利用机排出的废气来驱动的,涡轮增压器与机之间无任何机械传动关系。
2.康明斯机废气涡轮增压器的构造
实际的废气涡轮增压器除了涡轮的空气压缩机外,还设有支撑装置。密封装置、广东惠州润滑系统和冷却系统。康明斯机所以废气涡轮增压器虽然型号不同,但基本结构相似。涡轮一端安装在排气岐管的凸缘上,空气压缩机一端安装在进气岐管上。
固定在增压器上的铭牌上有零件编号、广东惠州系列编号、广东惠州型号及其他说明。
涡轮部分:由涡轮叶轮及轴、广东惠州涡轮壳等零件组成。
空气压缩机叶轮是用防松螺母固定在废气涡轮轴上,构成废气涡轮增压的转动部分称为转子。
支撑装置:由装在中间壳中的分别靠近空气压缩机端和我聊端的轴承。护板、广东惠州止推盘等所组成。支撑装置使转子可靠地定位于中间壳上,限定转子工作时在轴向和径向的活动范围。
密封装置:由油封总成、广东惠州气封环等所组成。压气机端的密封装置主要是密封压气机内高压空气和防止油腔的机油进入压气机。涡轮端密封装置使防止高温废气进入油腔,以确保机油质量。
润滑系统冷却系统:所以KTTA型机的增压器均有机油冷却和润滑,机油通过轴承壳进行循环。
增压器采用浮动轴承的原因是:当增压器转速超过4000r/min时,如采用非浮动轴承,则轴表面与轴承内表面间的滑动速度是相当高的,轴承很容易磨损,普通的滑动轴承难以胜任。采用浮动轴承用铅锡合金制作的轴承装在轴承壳内,而轴3支撑在轴内作高速转动。轴承与轴之间、广东惠州轴承与轴承之间均由间隙,具有压力的润滑油从轴承壳上部的管接头进入轴承内、广东惠州外间隙。在机运转过程中,在轴承的内、广东惠州外间隙、广东惠州在机运转过程中,在轴承的内、广东惠州外间隙中均形成油膜,起着轴承的作用。
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只有正确的操作和保养才能减少发电机气缸套的异常磨损
发电机气缸套磨损的形式多样而复杂,主要有:磨粒磨损、广东惠州粘着磨损、广东惠州腐蚀磨损、广东惠州表面疲劳磨损和穴蚀等,通常是几种磨损形式同时存在,互相影响,相互作用,从而加剧了气缸套的磨损。发电机气缸套异常磨损与操作、广东惠州保养方法有很大关系,只有保持正确的操作和保养方法,才能有效减少和消除发电机气缸套的异常磨损,延长使用寿命和大修间隔期,降低使用成本,提高企业的经济效益。
气缸套异常磨损的原因分析:气缸套的磨损分为正常磨损和异常磨损。正常磨损是在正常工作条件下所发生的磨损,一般分3个阶段,即:初始磨合期、广东惠州稳定磨损期和后期急剧磨耗期。正常磨损的磨损率较低,一般为0.01~0.08mm/1000h;异常磨损率则达到10~15mm/1000h。根据维修经验分析,在灰尘多的环境下工作的发电机的气缸套异常磨损主要与下列因素有关:
1.操作不正确造成的气缸套异常磨损分为以下几类:
超速超负荷作业:发电机超速运转时,活塞运动速度加快,缸套和活塞环间摩擦表面温度随速度增加而升高,当缸套表面温度升高至200℃左右时,缸套表面润滑油膜遭到破坏,摩擦状态也由边界摩擦变为干摩擦。同样,超负荷作业时,进油量增多,燃烧室内空气充量相对较为不足,造成燃料燃烧不完全,导致排气温度高,缸套表面温度随之上升,润滑油膜被烧蚀、广东惠州破坏,使摩擦面间润滑不良,产生干摩擦。燃烧不完全和润滑油被烧蚀,使缸套表面积炭增多,产生了磨粒磨损;同时润滑油的高温扩散性差,易产生高温腐蚀。因此,长期超速超负荷作业,缸套异常磨损特别严重。
频繁变换工况:当发电机在变换工况下运行时,如启动、广东惠州停机、广东惠州变负荷等,缸套和活塞环表面间的润滑油膜会随之发生变化,容易使缸套磨损。
为以下几类:
(1)“三滤”未清洁或失效而没能及时更换:烟尘主要含有石英砂等,发电机在含尘量较多的环境中作业时,灰尘易随着空气经进气系统带入气缸中。此外也有可能是污染了灰尘的机油和一道进入发电机。当空气弗列加滤清器、广东惠州弗列加滤清器和机油弗列加滤清器因灰尘堵塞而未清洁或失效而无及时更换时,灰尘就较易进入发电机,这些尘埃进入摩擦面后,由于硬度比摩擦面高,引起磨粒磨损。有试验表明,当磨粒直径在30m左右时,所造成的磨粒磨损为剧烈,而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨损则较轻微。在弗列加滤清器过滤效果良好的情况下,弗列加滤清器一般能过滤掉10m以上的磨粒,因此经常清洁弗列加滤清器和及时更换失效的弗列加滤清器,对减少磨粒磨损有很大作用。
(2)冷却水温度太低或太高:冷却水温度过低,则因燃烧生成的二氧化碳、广东惠州硫的氧化物容易与凝结于缸壁的水滴结合成碳酸、广东惠州硫酸和亚硫酸,对缸壁造成严重的酸腐蚀;同时温度低,燃料不能完全燃烧,一部分成为废气排出,一部分则渗入并破坏缸壁的润滑油,导致摩擦面间润滑不良,磨损加剧。冷却水温度太高,则使润滑油养化严重。有试验表明,温度每增加10℃,氧化速度将增加一倍,因此,缸套壁温度过高,润滑油膜氧化速度进行得很快,此时润滑油粘度降低,油膜容易破坏,加剧磨损,根据对许多机的试验表明,冷却水温度在75~80℃为宜,此时磨损量较低;另外,润滑油在高温氧化后生成的积炭使摩擦表面产生磨粒磨损,使磨损更加严重。造成冷却水温度太低和太高的原因主要有:发电机频繁开开停停或启动时节温器失效致冷却水始终未能进行小循环使冷却水温度太低。水箱水量太少,水泵风扇皮带太松致风扇风力不足;冷却水道堵塞水流不畅,水箱冷却片污物多致散热差;冷却水道渗入高温气体;润滑油变质缸套积碳散热差、广东惠州磨损严重等,均会造成水温偏高。
(3)燃烧室内积炭多:发电机运转一段时间后,就会在活塞顶、广东惠州进排气门、广东惠州气缸盖的燃烧室上面积聚一定数量的积炭,若没有及时清理,这些积炭就会在摩擦面间形成磨粒,使摩擦面产生磨粒磨损;同时因积炭造成表面散热差,导致磨擦面间表面温度升高,降低润滑油的润滑性能,也同样加剧了气缸套的磨损。
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发电机组在使用运行之前必须正确安装的必要性
机组安装前的准备工作
发电机组是高速旋转设备,在使用运行之前,必须正确安装,才能保证机组安全可靠、广东惠州当地经济合理的正常运行。因此,安装时应给予足够的重视,本节主要介绍发电机组及其辅助设备的安装方法和注意事项。
(1)机组的搬运与存放
机组及其他电气设备一般都有包装箱,在搬运时应注意将起吊的钢索结扎在机器的适当部位,轻吊轻放。为了安装而吊起机组时,首先连接好底架上突出的升吊点,然后检查是否已牢牢挂住,焊接处有无裂缝,螺钉是否收紧等。另外, 用横杆起吊,以防机器碰伤,吊装的点应在重力的中心(靠近发动机)而不是整机的中心,这样才可以垂直吊起。一旦机器离地,就要用导索来防止钢丝绳扭结或机器摇摆。机器放下时要放置在平坦及能承载发电机重量的地方。如果吊起发电机,应安装一个单点的悬吊装置,标准有天盖的机器已有单点悬吊装置。
当机组运到目的地后,如需存放则应放在库房内。若无库房需放在露天存放时,则应将箱体垫高,防止雨水浸蚀,箱上应加盖防雨篷布,以防日晒雨淋损坏设备。由于发电机组的质量和体积较大,因此,安装前应事先考虑好搬运路线,在机房应预留适当的搬运孔口。如果门窗不够大时,可利用门窗位置留出较大的搬运孔,待机组搬入后,再补砌砖墙和安装门窗。
(2)开箱检查
开箱之前将箱上的灰尘泥土扫除干净,并查看箱体有无损伤,核实箱号及数量。开箱时要注意切勿碰伤机件。开箱的顺序一般从顶板开始,在顶板开启后,看清是否属于准备起出的机件。然后再拆其他箱板,如拆顶板有困难时,则可选择适当处拆除几块箱板,观察清楚后,再进行开箱。开箱后应做好以下几项工作。
①根据机组清单及装箱单清点全部机组及附件。
②查看机组及附件的主要尺寸是否与图纸相符。
③检查机组及附件有无损坏、广东惠州当地锈蚀。
④机组在开箱后要注意保管,放置平整,法兰及各种接口必须封盖、广东惠州当地包扎,防止雨水及灰沙侵入。
⑤如果机组经检查后,不能及时安装,应将拆卸过的机件精加工表面重新涂上防锈油,妥善保存。对机组的传动部分和滑动部分,在防锈油尚未清除之前不要转动或滑动。若因检查已除去防锈油,在检查完后应重新涂上防锈油。
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