эксплуатация

Оборудование для очистки турбин фирмы «Ман & Бурмейстер и Вайн» отличается незначительно (рис. 2.5). Порядок операций:

1) Вывести двигатель на эксплуатационную нагрузку; 2) Закрыть крышку 5, открыть клапаны 1, 2, 3 и продуть систему в течение минуты; 3) Закрыть клапаны 1, 2 и дренажный клапан 3; Открыть крышку 5 и насыпать гранулы в контейнер 4 в соответствии с таблицей 2.2. Использовать предпочтительно скорлупу орехов или активированный дробленый уголь с размером гранул около 1 мм (максимум 1,5 мм), в крайнем случае, применять сухие зерна риса максимального размера 1,5 мм. Размер гранул корректируется так, чтобы предотвратить эрозионное повреждение лопаток. Запрещается использовать воду для данного оборудования; 4) плотно закрыть крышку 5, вдуть крошку, открыв клапана 1 и 2. При этом возможен проскок частиц и легкий помпаж как в предыдущей схеме; 5) через минуту закрыть клапаны 1 и 2; 6) убедиться, что все частицы использованы, в противном случае продолжить операцию; 7) если очистка прошла успешно, температура газов перед турбиной должна снизиться.

При наличии нескольких ТК или подводящих газопроводов их следует очищать отдельно.

Таблица 2.2 Количество очистителя для ТК типа NA

Тип ТК		Частота вращения, мин-1		Масса гранул, кг
NA 34		13 000	– 17 000	0.5
NA 40		12 000	– 15 000	1.0
NA 48		10 000	– 13 000	1.5
NA 57		8 000 – 11 000		2.0
NA 70		7 000	– 9 000	2.5
NA 83		6 000	– 8 000	3.0

Рисунок 2.5 Оборудование ТК типа NA для очистки турбины

21

2.4.1.3 Промывка турбины водой

Общие рекомендации фирмы «Ман & В» к технологическим процессам мокрой очистки турбин ГТН:

1.Использовать для очистки только чистую пресную воду без каких-либо растворителей или химических препаратов.

2.Не применять водопромывку, если согласно инструкции заводаизготовителя она не предусмотрена.

3.Периодичность промывки 24 часа. Интервал может быть увеличен исходя из конкретных условий эксплуатации по результатам контроля стабильности параметров наддувочного агрегата (температура и давление выхлопных газов, частота вращения ротора, давление наддува).

4.Если после промывки наблюдается вибрация ТК, промывку следует повторить. В случае невозможности устранить дисбаланс, который может привести к тяжелым последствиям, двигатель следует остановить, разобрать турбину и произвести очистку.

5.Нагрузку двигателя снизить до 10…15 % (температура выхлопных газов перед турбиной должна быть около 300 °С). В целях экономии времени, рекомендуется проводить промывку непосредственно после выхода в рейс, когда все части двигателя имеют достаточно низкую температуру.

6.Промывку производить в течение 5…10 мин, однако процесс может быть продолжен, если из дренажного крана вытекает грязная вода.

7.Настроить редукционный клапан подачи воды так, чтобы примерно половина ее выходила через дренажный клапан, а другая половина попадала в газовый тракт. Обычно это соответствует 1…3 бар.

8.В случае необходимости остановить двигатель прежде, чем прошел 1 час после промывки, перед повторным запуском провернуть двигатель пусковым воздухом с открытыми индикаторными клапанами. Это связано с возможным попаданием воды или конденсата в цилиндры из выхлопной системы.

9.Во избежание ожогов промывку следует проводить в перчатках.

На рисунке 2.6 показана схема водопромывки ТК типа NA, NR (Ман & B). Количество и устройство труб выхлопной системы зависит от типа двигателя, что не влияет на состав принципиальной схемы водопромывки ТК. Каждый подводящий газ трубопровод оборудуется отдельным трех-

ходовым краном D.

Последовательность операций промывки:

1.прочесть инструкцию по промывке, которая обязательно должна быть на двигателе;

2.уменьшить нагрузку ДВС до 10…15 %;

		3.	в связи с	инерционностью тепловых
	Рис. 2.6 схема водопро-
		процессов ждать около 15 мин;
	мывки ТК типа NA, NR
		4.	проверить	исправность трехходового

22

крана D, установить его в положение «контроль». Если выхлопные газы не будут из него выходить, это означает закупоривание трубки подвода к газоходу. Ее следует прочистить отрезком проволоки, диаметром 2,5 мм. Затем повернуть кран в позицию «промывка»;

5.открыть дренажный кран Е дренажной трубы 4, проверить наличие выхода газов, в случае необходимости прочистить;

6.установить трехходовой кран С в позицию «продувка»;

7.открыть стопорный клапан А подачи воды 3, установить давление воды 2 бара по манометру на редукционном клапане В;

8.повернуть кран С в положение «промывка»;

9.промывать 10 мин;

10.закрыть клапан А;

11.повернуть кран С в позицию «продувка», затем в позицию «0»;

12.повернуть все трехходовые краны D в положение «0»;

13.закрыть дренажный кран Е;

14.дать возможность двигателю поработать на пониженной нагрузке около 10 мин для просушки турбины, затем медленно увеличить нагрузку. При появлении вибрации ГТН, которая до промывки не наблюдалась, повторить промывку, и, в случае неудачи, остановить двигатель.

2.4.2Двухтактные малооборотные двигатели типа RTA «Зульцер»

Методы очистки МОД принципиально не отличаются от очистки СОД. Компрессоры промываются водой без добавок моющих препаратов, а турбины – либо водой, либо твердым очистителем, в зависимости от поставленного фирмой специального оборудования.

Интервалы очисток: 25…75 часов для компрессоров; 48…500 часов для турбин при мокрой очистке и 24…48 при сухой. Интервалы могут быть скорректированы в процессе эксплуатации в зависимости от состояния проточной части ГТН.

Промывка компрессоров и сухая очистка турбин производятся на полном ходу судна, промывка турбин водой осуществляется при сниженной нагрузке двигателя настолько, чтобы температура выхлопных газов была не выше 430 °С, а давление наддува не менее 0,3 бар.

2.4.2.1 Мокрая очистка турбины

Фирма «Зульцер» рекомендует схему промывки (рис. 2.7) при давлении наддува 0,4 бара, которое обеспечивается с помощью вспомогательной электровоздуходувки. Регулярные промывки производить вначале через 100…200 часов работы ГТН с последующей корректировкой. Остальные параметры промывки указаны в таблице 2.2.

23

Таблица 2.2 Параметры промывки турбин ГТН МОД

	Тип ГТН	Температура га-	Расход воды		Давление за клапа-
		зов [°C]	[л/мин.]		ном 5 [bar]
VTR 454 D/E		350-400	35-45		1.5-2.0
VTR 564 D/E		350-400	60-70		1.8-2.5
VTR 714D/E		350-400	85-104		1.7-2.3
	(А)		(Б)

Указатели позиций

Рис. 2.7 Система водопромывки турбины ГТН (А) дизеля типа RTA и схема позиций шарового клапана (Б)

Предупреждения:

1)слишком частая промывка турбины приводит к ненужным дополнительным нагрузкам на элементы турбины;

2)если на двигателе смонтирована антитоксичная система SCR (Селективный каталитический нейтрализатор), подача аммиака или мочевины должна быть прекращена перед промывкой, после окончания которой, и только при достижении необходимой температуры выхлопных газов, система может быть запущена вновь;

24

3) давление промывочной воды должно быть выбрано с учетом возможности подать необходимое количество воды, за определенный промежуток времени промывки.

Проведение промывки:

1.открыть дренаж корпуса турбины, повернув рукоятку 10 шарового клапана 9 на дренажной трубе 11 газовыхлопного корпуса ГТН в позицию WW (см. рис. 2.7 А). Трубопровод продувочного воздуха 12 одновременно перекрывается. Обратить внимание на соответствие положения рисок (Б). Если выхлопные газы не выходят из трубы 11 дренаж необходимо прочистить;

2.уменьшить мощность дизеля, пока давление продувочного воздуха не достигнет требуемого значения, дать возможность дизелю поработать на данной нагрузке не менее 10 мин;

3.открыть клапан 1 и проверить поступление воды к клапану 2, который необходимо оставить в закрытом положении;

4.подключить гибкую вставку 3 с помощью соединений 4 и открыть клапан 2;

5.повернуть маховик 8 клапана впрыска воды 7 примерно на 4 оборота. Медленно открыть шаровой клапан 5 для впрыска воды на 5…10 минут; через 2…3 мин из дренажа может, но не обязательно, появиться вода;

6.отметить понижение температуры уходящих газов в процессе промывки примерно на 100 °С (это свидетельствует об оптимальном количестве подводимой воды), в случае непредвиденных обстоятельств (для обеспечения безопасности судна) нагрузка дизеля может быть быстро увеличена, но при этом поступление воды на промывку должно быть немедленно прекращено закрытием клапана 5;

7.после окончания промывки последовательно закрыть клапаны 7, 5, 2, снять гибкую вставку 3;

8.если вода не поступает из трубы 11 и дренажного клапана 9 повернуть рукоятку в положение ВS, обратив внимание на положение указательных рисок; в таком положении дренажный трубопровод сообщается с улиткой компрессора трубой 12, благодаря чему магистраль предохраняется от закоксовывания;

9.ни в коем случае не следует останавливать двигатель сразу после окончания промывки. Он должен проработать на пониженной нагрузке (примерно 25 %) в течение 15 минут с целью осушения газовыхлопа;

10.если троекратные попытки промыть турбину не увенчались успехом, ГТН должен быть подвергнуть разборной очистке в соответствии с инструкцией.

2.4.2.2 Сухая очистка турбин

Сухая очистка производится с помощью вдувания сжатым воздухом гранулированного вещества. Очистка имеет чисто механический эффект при взаимодействии гранул с лопаточными аппаратами. Так, как ограниченное количество очистителя, которое можно ввести без опасений, не позволяет устранить до-

25

вольно толстые отложения, этот метод должен применяться с небольшим интервалом работы ГТН (24…48 часов).

Наилучший эффект дает очистка при температуре перед турбиной свыше 500 °С. Следовательно, ГД должен работать на максимально возможной мощности с давлением продувочного воздуха не менее 0,5 бар. Количество подаваемой крошки зависит от размеров ТК и составляет от 1,8 кг для VTR-454 D/E до

2,6 кг для VTR-714 D/E.
Максимальный размер частиц твердого						агента,		под	названием
«LIGNOBLAST», представляющего смесь дробленой скорлупы оливковых и аб-
рикосовых косточек: – 1,0…1,7 мм; плотность – 800…1350 кг/м3.
				Процесс		очистки		производится		в
				следующем порядке:
				1. Проверяется			правильность исход-
				ного положения запорной арматуры (рис.
				2.8). Клапан подачи крошки в турбину 9 –
				закрыт	с	помощью		управляющей
				рукоятки 8; клапан вентиляции EL 6 –
				открыт. Перед закрытым кла-паном 6
				должно	быть		давление		(DL)	от
закрыто				магистрали сжатого воздуха 5. Емкость 1
				пуста и закрыта крышкой 2.
				2. Закрыть клапан 6, открыть клапаны
				4, 9, продуть магистраль в течение 2
				минут, затем клапаны 4, 9 закрыть.
				Осторожно открыть клапан 6 для
				вентиляции контейнера 1.
				3. Открыть крышку				контейнера		2,
				засыпать в него необходимое количество
	Рис. 2.8 Схема очистки ГТН			очистителя через воронку 3,
				закрыть крышку.

4.Открытием клапанов 4, 9 подать крошку во входной патрубок турбины сжатым воздухом DL через трубу 10 в течение примерно двух минут.

5.Закрыть клапаны 9 и 4, осторожно открыть клапан 6. Предохранительный клапан 7 служит для предотвращения чрезмерного повышения давления в системе очистки.

Впроцессе очистки крошка полностью сгорает и удаляется вместе с грязью выхлопными газами. Однако некоторые очень крупные частицы могут вылетать из дымовой трубы в обугленном виде.

26

ВОПРОСЫ

1.Какие факторы оказывают влияние на загрязнение воздушного фильтра и проточной части компрессора?

2.Как будут изменяться обороты ТК при уменьшении расхода воздуха через дизель, если сохранять частоту вращения и крутящий момент на гребном валу, увеличивая цикловую подачу топлива?

3.Типы отложений в проточной части турбины и условия, при которых они образуются?

4.Как влияют на состав отложений сорт топлива и режим работы дизеля?

5.Через какой период времени происходит стабилизация толщины слоя отложений на лопатках турбины?

6.Для каких способов наддува (СТК или ПТК) изменение нагрузки дизеля

оказывает большее влияние на отношение скоростей u/cф при загрязнении турбины?

7.Какие факторы оказывают первостепенное влияние на снижение КПД турбины при образовании отложений в проточной части?

8.От чего зависит минимальный размер частиц, которые могут осаждаться на элементах воздушного фильтра?

9.Какая часть аэрозолей фактически может быть задержана воздушным фильтром?

10.В каких элементах компрессора наблюдается наибольшая толщина отложений и почему?

11.Какие факторы вызывают снижение КПД компрессора?

12.В какую сторону сдвигается линия рабочих режимов компрессора при загрязнении проточной части при СТК?

13.Как и почему изменяется режим течения воздуха в БЛД при загрязнении лопаток?

14.Каковы ориентировочные численные величины зависимостей ge, Тг, πк от КПД компрессора при его загрязнении?

15.Методы очистки фильтров-глушителей в судовых условиях?

16.Режимы работы ДВС, на которых производится безразборная очистка турбины и компрессора?

17.Ориентировочные периоды между промывками ГТН?

18.По каким признакам контролируется окончание промывки турбины?

19.Какие моющие средства применяются для промывки компрессоров?

20.Состав твердого очистителя (ТООЧ), технология его использования?

21.Недостатки ТООЧ?

22.Изобразить схему и описать технологию промывки компрессоров типа

VTR.

23.Указать промежуток времени, через который производится повторная очистка турбины и компрессора и в каких случаях она производится.

27

24.Допускается ли добавка в промывочную воду компрессоров фирмы «АВВ» растворители или химические добавки?

25.В каких случаях следует немедленно прекратить производство очитки турбины твердым агентом?

26.Почему нельзя открывать дренажи или другие отверстия на газовыхлопном тракте при использовании ТООЧ?

27.Можно ли использовать оборудование очистки твердым очистителем для водопромывки?

28.Каков период впрыска воды для промывки компрессоров и твердого очистителя для турбин фирм «АВВ», «МАН»?

29.По каким факторам убеждаются в достаточной эффективности очистки турбины?

30.Через какой период времени можно останавливать ДВС после мокрой очистки?

28

ЛИТЕРАТУРА

1.Башуров Б.П., Шарик В.В. Функциональная надежность турбокомпрессоров систем наддува судовых дизелей // Двигателестроение. – 2005. -№ 2 – с. 23

–29.

2.Межерицкий А.Д. Турбокомпрессоры систем наддува судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1986. 248 с.

3.Обозов А.А. Номографический метод оценки эффективности функционирования турбокомпрессоров судовых дизелей // Двигателестроение. – 2007. - № 2 –с. 37 – 41.

4.ПТЭ судовых технических средств и конструкций. РД 31.23.30-97, С.-П., ЗАО ЦНИИМФ, 1997.

5.Рогалев Б.М., Смолин Ю.И. Эксплуатация и ремонт газотурбонагнетателей судовых дизелей. М.: Транспорт, 1975. 192 с.

6.Розенберг Г.Ш. и др. Техническая эксплуатация судовых газотурбинных установок. М.: Транспорт, 1986. 222 с.

7.Семенюк А.В., Семенюк Л.А. Влияние внешних условий и эксплуатационных факторов на работу турбопоршневой машины. Владивосток: МГУ им. адм. Г.И. Невельского, 2005. – 43 с.

8.Техническая документация СДВС судов ДВ бассейна.

29

	СОДЕРЖАНИЕ
1 ОБРАЗОВАНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ГТН.......................................		3
1.1	Занос проточной части турбины ......................................................................	3
1.2	Влияние отложений на КПД турбины.............................................................	5
1.3	Влияние загрязнения воздушного фильтра на работу дизеля.......................	7
1.4	Занос проточной части компрессора ...............................................................	9
2 ОЧИСТКА ГТН В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ..........................................		12
2.1	Очистка фильтров............................................................................................	12
2.2	Безразборная промывка ГТН..........................................................................	13
2.3	Очистка проточных частей ГТН твердым агентом......................................	17
2.4	Примеры очистки ГТН из инструкций по эксплуатации.............................	18
ВОПРОСЫ..................................................................................................................		27
ЛИТЕРАТУРА............................................................................................................		29

30