Эксплуатационные загрязнения газотурбонагнетателей ДВС и способы их очистки. Семенюк А.В - 11 стр.

UptoLike

11
Снижение КПД компрессора
происходит из-за роста потерь на
трение (влияние шероховатости
отложений), перераспределения
скоростей движения воздуха и
отклонения от расчетных значе-
ний углов атаки. Проведенные
исследования по изучению раз-
дельного влияния шероховатости
и суммарной толщины слоя пока-
зали, что снижение КПД ком-
прессора происходит практически
пропорционально росту относи-
тельной шероховатости. Величи-
на относительной шероховатости
отложений в диффузоре состав-
ляет обычно 0,004…0,006, фор-
мируется она в первые 50…100 ч.
работы и снижает КПД компрес-
сора на 6…9 %. Дальнейшее
уменьшение КПД до 20…30 %
может произойти в результате
роста толщины слоя.
Как показали опыты, компрес-
сор с безлопаточным диффузором
менее «чувствителен» к влиянию
заноса, хотя толщина слоя отло-
жений достигает иногда 3…4 мм. Так как занос изменяет характеристику ком-
прессора, то происходит смещение и линии рабочих режимов. Линия рабочих
режимов ТК, совпадающая при схеме СТК с расходной характеристикой дизеля,
при загрязнении смещается в зону меньших расходов и меньших КПД компрес-
сора, а граница зоны помпажа смещается влево.
Для количественной оценки влияния, которое оказывает занос проточной
части компрессора на параметры работы дизеля, были проведены натурные ис-
пытания вспомогательных дизелей типа 8ВАН-22, 6ВАН-22, 625МТВН-40,
6Д50М с турбокомпрессорами VTR-150, -200, -250, ТК-30 в два этапа [2]. На
первом этапе измерялись параметры работы дизелей и ТК после 500…2100 ч.
эксплуатации на судне. На втором этапе компрессор разбирали, очищали от от-
ложений, и испытания повторялись. Никаких изменений в органах и узлах дизе-
ля не производилось, турбина не вскрывалась. Первый этап испытаний продол-
жался 2…3 ч. Таким образом, разница в техническом состоянии газовыпускных
трактов дизелей и турбин была несущественной.
Полученные результаты позволили сделать следующие общие выводы.
η
к
=
0
,
8
0
0,740,76
η к =0,78
1,1
1,2
n =20000 об/мин
к
0 0,5
1,3
1,4
1,5
1,6
к
n =20000
об/ мин
1,7
1,8
π к
0,5
0,6
22000
0,7
0,8
η к
0
,
7
8
24000
к
G ,кг/с
1,0
22000
28000
0
,
7
4
24000
28000
0
,
7
6
Рис. 1.7. Влияние загрязнений на характеристики
компрессора ТК-18 (⎯⎯ чистый компрессор;
----- - отложения в проточной части
Δ
отл
= 1,0 мм)
G
К
, кг/с
η
К
π
К
 ηк                                                              Снижение КПД компрессора
 0 ,8
       ηК                                                     происходит из-за роста потерь на
                                                              трение (влияние шероховатости
 0 ,7
        nк = 2 0 0 0 0
                                                              отложений), перераспределения
        об /м ин                                 28000        скоростей движения воздуха и
 0 ,6
                                                              отклонения от расчетных значе-
                 22000
 0 ,5
                                                 24000        ний углов атаки. Проведенные
 π                                                            исследования по изучению раз-
  к
      πК
 1 ,8                                                         дельного влияния шероховатости
                                                              и суммарной толщины слоя пока-
 1 ,7                                                         зали, что снижение КПД ком-
                                     6
                               0 ,7
                        0




                                                              прессора происходит практически
                               8
                       0 ,8
                              0 ,7

                                      4
                                     0 ,7
                     ηк =




 1 ,6                                                         пропорционально росту относи-
                                                              тельной шероховатости. Величи-
 1 ,5
                                                              на относительной шероховатости
                                                 28000
                                                              отложений в диффузоре состав-
 1 ,4
                                                              ляет обычно 0,004…0,006, фор-
 1 ,3
                                                              мируется она в первые 50…100 ч.
      η = 0 ,7 8
        к
                    0 ,7 6 0 ,7 4            24000            работы и снижает КПД компрес-
 1 ,2                                                         сора на 6…9 %. Дальнейшее
      nк= 2 0 0 0 0 о б / м и н              22000            уменьшение КПД до 20…30 %
 1 ,1                                                         может произойти в результате
      0            0 ,5                 1 ,0      GGкК,к г/с
                                                       , кг/с
                                                              роста толщины слоя.
Рис. 1.7. Влияние загрязнений на характеристики
                                                                 Как показали опыты, компрес-
   компрессора ТК-18 (⎯⎯ чистый компрессор;
         ----- - отложения в проточной части                  сор с безлопаточным диффузором
                           Δотл = 1,0 мм)                     менее «чувствителен» к влиянию
                                                              заноса, хотя толщина слоя отло-
жений достигает иногда 3…4 мм. Так как занос изменяет характеристику ком-
прессора, то происходит смещение и линии рабочих режимов. Линия рабочих
режимов ТК, совпадающая при схеме СТК с расходной характеристикой дизеля,
при загрязнении смещается в зону меньших расходов и меньших КПД компрес-
сора, а граница зоны помпажа смещается влево.
      Для количественной оценки влияния, которое оказывает занос проточной
части компрессора на параметры работы дизеля, были проведены натурные ис-
пытания вспомогательных дизелей типа 8ВАН-22, 6ВАН-22, 625МТВН-40,
6Д50М с турбокомпрессорами VTR-150, -200, -250, ТК-30 в два этапа [2]. На
первом этапе измерялись параметры работы дизелей и ТК после 500…2100 ч.
эксплуатации на судне. На втором этапе компрессор разбирали, очищали от от-
ложений, и испытания повторялись. Никаких изменений в органах и узлах дизе-
ля не производилось, турбина не вскрывалась. Первый этап испытаний продол-
жался 2…3 ч. Таким образом, разница в техническом состоянии газовыпускных
трактов дизелей и турбин была несущественной.
      Полученные результаты позволили сделать следующие общие выводы.


                                                                                           11