第十三讲 增压器.ppt

第十四讲 第三节 废气涡轮增压系统和涡轮增压器 三、废气涡轮增压器的分类和结构 目的和要求 掌握废气涡轮增压器的分类、结构、工作原理，以及增压器喘振的原因和特性。 三、废气涡轮增压器的分类及型号 1、分类方法 废气涡轮增压器由压气机和涡轮两个主要部分由支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统所组成。其分类方法通常有三种： 三、废气涡轮增压器的分类及型号 ⑴按涡轮壳体是否进行冷却分为水冷式和非水冷式涡轮增压器。通常大型增压器多采用水冷式，小型的则多采用非水冷式。 三、废气涡轮增压器的分类及型号 ⑵按涡轮型式分类，分为轴流式涡轮增压器和径流式涡轮增压器两种。大型增压器多采用轴流式涡轮，小型增压器则采用径流式涡轮 。 三、废气涡轮增压器的分类及型号 ⑶涡轮增压器的压气机多采用离心式压气机。按轴承布置型式分为外置轴承、内置轴承、内外置轴承和悬臂轴承等四种型式 三、废气涡轮增压器的分类及型号 2、废气涡轮增压器型号表示法 国产增压器型号由数字和汉语拼音字母组成，具体规定如下： 三、废气涡轮增压器的分类及型号 3、几种涡轮增压器的结构特点 ⑴ 50DP涡轮增压器结构 ⑵ 10ZJ涡轮增压器结构特点 ⑶ VTR型涡轮增压器 ⑴50DP涡轮增压器结构 50DP涡轮增压器的标定转速为12000r／min，轴承为外置式根据作用的不同，将它分为以下四个组成部分。 ⑴50DP涡轮增压器结构 ①涡轮机 ②压气机 ③转子轴及其支承装置 ④润滑、冷却及密封装置 ⑵10ZJ涡轮增压器结构特点 10ZJ型涡轮增压器的额定转速为47000r／min，轴承采用内置式，主要供135、146型柴油机增压配套使用。 ⑶VTR型涡轮增压器 VTR型涡轮增压器是在船用柴油机中应用广泛的一种增压器。它主要由轴流式涡轮机、离心式压气机、转子轴及其轴承、油气密封装置、涡轮进排气壳、压气机进排气壳、润滑与冷却等部分组成，轴承采用外置式。轴承润滑采用由转子轴驱动的润滑油泵来提供封闭式压力润滑。 四、增压器与柴油机的配合 1、轴流式涡轮机工作原理 2、离心式压气机工作原理 3、离心式压气机的通流特性 4、对增压器与柴油机匹配的要求 5、产生增压器喘振的几种运转工况 1、轴流式涡轮机工作原理 涡轮机的主要部件是固定的喷嘴环和回转的工作轮。一列喷嘴环叶片和与之相配的一列工作轮叶片组成了涡轮机的一个级。 2、离心式压气机工作原理 3、离心式压气机的通流特性 ⑴压气机的主要参数 ①空气流量 ②增压比 ③压气机转速 ④压气机效率 ①空气流量 单位时间流过压气机的空气量叫空气流量。空气流量可以用质量流量GK（kg/s）或容积流量VK（m3/s）来表示。 ②增压比 压气机出口压力与进口压力之比称为增压比，用表示 ，即 ③压气机转速 压气机转速是指压气机叶轮每分钟转数，用nk表示，单位是r/min，它等于涡轮转速nT。 ④压气机效率（绝热效率） 压气机压缩1kg空气的绝热压缩功Lad.K与实际压缩功LK的比值，称为压气机效率，用ηK表示，即 ④压气机效率（绝热效率） ηK的物理意义是：消耗在驱动压气机的功有多少转变为有用的压缩功，以此来表明压气机通流部分设计的完善程度。 3、离心式压气机的通流特性 ⑵压气机的通流特性 压气机的通流特性是指在一定环境条件下，在某一转速nK时，增压比πK和效率ηK随流量GK而变化的关系曲线。 3、离心式压气机的通流特性 ⑶离心式压气机的喘振 压气机产生喘振的原因，是由于流量过小时，在叶片扩压器和叶轮进口产生强烈的气流分离引起的。 4、对增压器与柴油机匹配的要求 ⑴在标定工况下，必须达到柴油机预期的增压压力和空气流量，使柴油机有足够的空气量进行扫气和燃烧，保证柴油机有预期的燃油消耗率、最高爆发压力、排气温度和烟度等，同时要使受热零部件的热负荷在允许范围内。涡轮增压器在标定工况下不超过其设计转速，并在最高效率点运行。 4、对增压器与柴油机匹配的要求 ⑵在低工况运行时，例如在低速大扭矩运行和带螺旋桨在低速运行时，过量空气系数不能下降很多，以防燃烧恶化、烟度增大、受热部件热负荷增加。 4、对增压器与柴油机匹配的要求 ⑶在柴油机变工况运行的全部范围内，增压器压气机不发生喘振，同时运行应处处于高效率区。 5、产生增压器喘振的几种运转工况 ⑴不同增压系统发生喘振的条件分析