9-1第一节 废气涡轮增压器主要件检修.docVIP

第九章 增压器和船舶轴系的检修 前一章介绍了船舶动力装置中主柴油机零部件的检修。本章介绍动力装置中的增压器、轴系、螺旋桨和舵系的检修。 第一节 废气涡轮增压器主要件的检修 废气涡轮增压器是柴油机增压系统中的主要设备，由单级废气涡轮和离心式压气机组成，二者装于同一轴上构成废气涡轮增压器的运动件——转子。废气涡轮增压器的作用是利用柴油机废气能量驱动涡轮带动同轴上的压气机把空气压力提高送入气缸，使柴油机功率大幅度提高。废气涡轮增压器约使柴油机功率增加一倍，而重量只增加10%。 废气涡轮增压器是在高转速，高的废气温度，空气和废气的流量、流速大的情况下工作的。一般废气的压力为0.25～0.45MPa，废气温度为500～600oC；转速随增压器尺寸不同，一般大尺寸增压器的最高转速达10000r/min，小尺寸增压器的最高转速可达40000～50000r/min。所以，废气涡轮增压器属于精密机械。 柴油机—废气涡轮增压器联合装置运转时，废气涡轮增压器容易产生的故障有涡轮壳体腐蚀、轴承损坏、叶片损伤、气封损坏和增压器振动等。轮机员日常良好的维护管理工作，可减少这些故障的发生。 一、涡轮壳体腐蚀的检修 废气涡轮增压器涡轮壳体由废气进气壳与排气壳(即废气经过涡轮叶片后排出的部分)组成。进气壳与排气壳通常采用合金铸铁制成，分为冷却式和非冷却式。冷却式壳体为双层，形成水夹层。进气壳与排气壳内表面经常与具有腐蚀性的高温废气和水接触。壳体内部水夹层—冷却水腔的冷却水自底部引入，经上部排出。为了防止电化学腐蚀，除用淡水冷却外，还在淡水中加防锈剂和在壳体上安装防腐锌块等。 1．涡轮壳体腐蚀部位 涡轮壳体内表面与废气接触发生腐蚀，特别是在排气壳的底部A处常发生腐蚀烂穿，如 HYPERLINK file:///C:\\Documents%20and%20Settings\\tywhut\\桌面\机维护与修理编书材料\\学校\\flash图\\9-1.swf 图9-1所示。通常由于对涡轮壳体腐蚀缺乏认识和应有的重视，不能及时发现腐蚀，以致故障突然发生，造成增压器不能继续运转，需停航修理。由于突发故障需临时紧急订购备件，造成很大的经济损失。 2．壳体腐蚀原因 1）硫酸腐蚀 柴油机燃用含硫较多的重油产生含有SO2、SO3和水蒸气的废气。废气进入涡轮端进气壳的温度可达500～600oC，自排气箱壳排出的温度为300oC左右。排气壳体内壁面温度为150oC左右，低于硫酸露点（170oC）。所以，当废气与排气壳内壁面接触时，在壁面上生成亚硫酸或硫酸，并顺壁面流至底部，聚集在排气壳底部的硫酸溶液使铸铁壳体受到强烈的电化学腐蚀，甚至腐蚀烂穿。 废气涡轮增压器压气机端，受到空气灰尘等污染，涡轮端喷嘴、叶片及通道受到废气的严重污染和积炭堵塞通道，不仅使增压器工作性能受到影响，而且影响转子动平衡性。为此两端采用喷水清除污垢。涡轮端是在低负荷下喷水清洗，一般每周一次，约l0min，喷水量随机型而异。低负荷下废气温度较低，会产生更多的酸附在壁面上，同时喷水后若未彻底清除排气壳底部积水，使腐蚀更加严重。 2）高速气流引起的腐蚀 柴油机排气以高速流入增压器进气壳。排气中含有未燃尽的炭粒与壳体壁面接触造成对壁面的浸蚀，特别是在气流方向改变处，离心力使炭粒冲击壁面。受到浸蚀的壁面裸露在气流中受到更大的腐蚀作用。涡轮端进气壳进气道附近壁面的穿孔大多属于这种腐蚀。 3）冷却水腔腐蚀 增压器采用海水冷却时，冷却水腔壳体壁面受到电化学腐蚀。 3．壳体腐蚀的防止与修理 1）防止腐蚀的方法 防止涡轮端壳体腐蚀的方法主要采用提高冷却水进口温度防止硫酸腐蚀；彻底清除涡轮端喷水清洗后的残水；选用非冷却式增压器等。在进、排气壳内表面容易腐蚀部位钎焊一层耐热耐蚀M合金的非冷却式增压器可使其壳体寿命从3～6年延长至l0年以上。 2）修理 (1)壳体腐蚀后，其最小壁厚大于设计壁厚的50%，壳体冷却腔经1.5倍工作压力(不少于0.4MPa的水压试验，合格后可继续使用。 (2)壳体腐蚀后，局部最小壁厚小于设计壁厚的50%或破损时，允许焊补或用无机胶粘剂修补，经1.5倍工作压力的水压试验合格后可继续使用。 二、轴承的检修 轴承在涡轮增压器中居重要地位，它不仅保证转子安全可靠地高速回转，还必须保证转子固定在准确的位置上。所以，轴承的可靠性对增压器和柴油机正常运转均关系极大。涡轮增压器轴承分为滚动式和滑动式，船用增压器多采用滚动轴承，另外还有止推轴承。滚动轴承摩擦系数小，产生热度少，润滑油消耗量少，可使润滑系统简化，一般采用透平油只需设置油池和自带油泵。滚动轴承拆装方便、起动性能好，效率高。但受其使用寿命限制，规定的使用寿命期满必须更换。 滑动轴承结构简单，造价低，可与柴油机使用同一个润滑系统或专门设置一