Турбина компрессор: Турбина или компрессор что лучше. И в чем между ними разница? Простыми словами + видео

Содержание

Турбокомпрессор или механический нагнетатель?

Многие автолюбители очень часто задаются вопросом касательно того, какое решение окажется в итоге лучшим-турбина или компрессор? Такой вопрос может возникнуть как при выборе нового автомобиля, так и при покупке машины б/у. Не менее часто с задачей такого выбора сталкиваются и любители тюнинга.

 Рекомендуем также прочесть статью о тюнинге топливной системы. Из этой статьи вы узнаете об устройстве системы, выборе форсунок и топливного насоса для форсированных двигателей.

Стоит отметить в самом начале, что оба устройства одновременно имеют как  ряд определенных преимуществ, так и недостатков. Все это однозначно влияет на конечный выбор. Отличия указанных систем заключаются не только во  внешнем виде, форме, весе, способе крепления на двигателе и габаритах, но и в главных принципах работы. Не всегда однозначно просто выявить все главные критерии при выборе того или иного устройства.

 Давайте разбираться в этом вопросе более подробно.

Содержание статьи

Механический нагнетатель и турбокомпрессор

Турбина представляет собой ротационный двигатель, особенностью которого является его постоянная и беспрерывная работа. Ранние попытки создать турбину предпринимались еще на заре развития человечества, но качественная реализация стала возможна только в 19 веке. Эпоха развития машиностроения позволила создать первые турбины, которые были паровыми. Турбина осуществляет преобразование кинетической энергии пара, газов или воды в полезную механическую работу. Турбины нашли свое применение во многих устройствах, а также стали неотъемлемой частью различных видов транспорта. Это касается как наземных средств передвижения,  так и морских судов наряду с воздушными летательными аппаратами.

Если говорить о компрессоре, то конструктивно устройство может иметь разные модификации и успешно применяется во многих промышленных областях. Главной его задачей становится сжатие и подача газа под давлением.

Дальнейшее развитие технологий привело к появлению своеобразного симбиоза турбины и компрессора. Разработка турбокомпрессора позволила значительно повысить КПД и мощность двигателей.

Как известно, получить максимальную мощность мотора без увеличения его объема можно при помощи принудительного нагнетания в камеру сгорания большего количества воздуха. Остается только подать больше топлива и мощность силового агрегата существенно возрастет. Как показывают приведенные в различных источниках данные, в среднем компрессор обеспечивает прибавку мощности до 50% и обеспечивает около 30% прироста крутящего момента.

Сейчас механические и турбокомпрессоры устанавливаются отдельно и даже в совокупности для увеличения мощности двигателя легковых и грузовых автомобилей. Их ставят на бензиновые и дизельные агрегаты. Данные решения являются оптимальным и наиболее экономичным вариантом прибавки «лошадей» в том случае, если нужно качественно увеличить мощность ДВС без увеличения объема цилиндров.

С этой задачей  успешно и по отдельности может справиться как полностью механический, так и турбокомпрессор. Но какое из этих решений лучше? Давайте сравним механический компрессор и турбокомпрессор.

Компрессор VS турбина

Разница между турбиной и компрессором наглядно продемонстрирована в тех отличиях, которые имеются у ряда  устройств подобного типа.

  • К основным преимуществам компрессора заслуженно относят бесперебойное и равномерное сгорание рабочей смеси. Это качественно влияет на правильность работы всего двигателя и исключает ряд неисправностей, которые могут потенциально возникнуть в процессе эксплуатации такого мотора.
  • Основным преимуществом турбины является то, что она не имеет привода от двигателя и питается от энергии выхлопных газов. Это не вызывает потери мощности. Компрессор же берет энергию от двигателя, отнимая при этом до 30% его мощности. Справедливости ради стоит добавить, что эта потеря наиболее проявляется в режиме максимальных нагрузок на ДВС.
  • Процесс установки турбины на двигатель является крайне сложным и трудоемким. Не менее сложна и настройка турбокомпрессора, которая потребует существенных финансовых затрат, установки многочисленного дополнительного оборудования и большого количества времени. Еще одним нюансом является то, что перед установкой турбокомпрессора как сам двигатель, так и в ряде случаев трансмиссию нужно существенно и основательно доработать, подготовить к таким сильно  возросшим нагрузкам. Если говорить о механическом компрессоре, то двигатель и КПП также дорабатывают, но делается это далеко не всегда, а  сама доработка может быть поверхностной.
  • Установить компрессор в подкапотное пространство и далее качественно его настроить намного проще, а еще легче произвести последующий правильный подбор параметров необходимой для нормальной работы мотора топливовоздушной рабочей смеси. Установка компрессора облегчена еще и тем, что имеются уже готовые комплекты для решения этой задачи.
  • Если турбину в автомобиле нужно настраивать только при помощи квалифицированного специалиста или самостоятельно обладать специальными знаниями, то компрессор не потребует специального оборудования, знаний и навыков. Такие особенности еще более упрощают процесс установки механического наддува.
  • Автомобильный турбокомпрессор излишне требователен к смазке и качеству ГСМ. Необходимо реализовать подвод масла под давлением, намного чаще менять указанное масло, организовать слив масла в поддон. Все это увеличивает расходы на последующее содержание авто и на работы по установке турбонаддува. Межсервисные интервалы по замене масла заметно сокращаются. Если не обслуживать турбомотор с завидной регулярностью, тогда машина относительно быстро ответит неисправностями и дополнительными проблемами. Компрессор в этом плане намного менее требователен к качеству топлива и ГСМ.
  • За турбиной требуется особый уход. Решение подразумевает целый список периодических процедур по обслуживанию. Механическому компрессору же главное обеспечить только чистоту поступающего воздуха, да и то применительно к кулачковым и шнековым решениям.
  • Турбина демонстрирует негативный эффект на низких оборотах, который называется «турбояма». При низком количестве оборотов от турбины ожидать чудес вовсе не стоит. Только средние и максимальные обороты позволяют добиться полной отдачи от силовой установки. В режиме повседневной эксплуатации в городе это не всегда удобно.

Автовладелец вполне может приобрести турбины новейшего поколения, которые лишены в большей мере такого недостатка и не так сильно зависят от оборотов ДВС, но и сумма итоговых затрат после покупки и доработок будет внушительной. Компрессор по своей производительности не зависит от оборотов машины и выходит на наддув при низких оборотах, обеспечивая при этом прогнозируемую мощность при любой скорости.

  • Компрессор представляет собой отдельное и независимое устройство в конструкции всего ДВС, что упрощает процесс его демонтажа, обслуживания и проведения ремонтных работ. Обслуживать компрессор относительно просто, так что намного более доступно получить качественный, менее затратный и квалифицированный ремонт элемента в случае необходимости.
  • К плюсам турбины можно заслуженно отнести более высокие обороты сравнительно с компрессором. Но и уровень нагрева турбонаддува намного выше, а перегревается турбина  заметно быстрее. Это негативно сказывается на всей работе и состоянии двигателя. Износ мотора при повышенных температурных режимах повышается, а также существенно возрастают требования к системе охлаждения ДВС.
  • Компрессор выходит на эффективный показатель практически сразу же после момента запуска двигателя. В этом заключается его безусловное преимущество. Турбина же на низких оборотах работать не будет. При этом не стоит забывать о том, что компрессор отнимает мощность у двигателя, а вот турбина не снимает с мотора часть мощности от дополнительной нагрузки.
  • К минусам компрессора однозначно относится повышенный расход топлива по сравнению с турбинами.
    КПД компрессора также заметно меньше. В плане топливной экономичности турбина в автомобиле представляется лучшим вариантом.
  • От двигателя компрессор приводится в действие приводным ремнем или цепью, что требует периодического обслуживания элемента. Если говорить о турбине, то затраты на её обслуживание по сравнению с уходом за компрессором все равно намного больше.
  • Подобрать компрессор или готовый комплект установки в свободной продаже однозначно проще и легче. На современном рынке представлен широкий выбор компрессоров различного типа. Выбор турбин сильно ограничен по сравнению с аналогичным выбором компрессоров.
  • Высококачественная современная турбина в ряде случаев стоит дороже механического компрессора. Несмотря на это, большинство автомобилей оснащаются именно турбонаддувом, так как турбина намного качественнее повышает производительность ДВС.

Так, переходим к турбо-наддуву, чтобы определиться, что лучше компрессор или турбина.

Принцип работы турбины

Турбина работает за счёт энергии отработавших газов. Турбокомпрессор — это комбинирование турбины и центробежного компрессора.

Выхлопные газы с большей скоростью вращают колесо турбины на валу, а в другом конце вала находится центробежный насос, который нагнетает больше воздуха в цилиндры.

Чтобы охладить сжатый турбиной воздух, используют дополнительный радиатор — интеркулер.

Недостатки компрессора и турбины

Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:

  • турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
  • на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
  • переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.

В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.

Что же лучше — компрессор или турбина

С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как в отличие от турбины, компрессор независимый агрегат.

Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А что бы настроить компрессор не нужно больших усилий, или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.

Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности, развивать очень высокие обороты.

У приводных нагнетателей (компрессор), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.

Но есть недостатки и у компрессоров, моторы оборудованные нагнетателями с механическим приводом имеют большой расход топлива и меньший КПД, в сравнении с турбиной.

Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же требуется для её установки, немало дополнительного оборудования. Компрессору же, нужен только дополнительный привод.

Видео: как работает турбина и компрессор.

В любом случае решать вам, что лучше компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества, и сделайте правильное решение!

Загрузка…

Разница между компрессором и турбиной

В жизни каждого автовладельца наступает момент, когда ему не хватает мощности своего автомобиля. Классический и менее трудоемкий способ решения этой проблемы — установка нагнетателя воздуха. Но, если Вы решили увеличить мощность, перед Вами встанет выбор, а что же установить, турбину (турбокомпрессор) или компрессор? Это значит, что Вам необходимо разобраться, в чем разница между компрессором и турбиной?

В чем разница между компрессором и турбиной

И турбины и компрессоры называются системами с принудительной индукцией. Это связано с тем, что обе они предназначены для повышения производительности двигателя за счет принудительного заполнения камеры сгорания воздухом. Обе системы нагнетают воздух поступающий в двигатель обогащая топливовоздушную смесь в камере сгорания. Это в результате приводит к увеличению мощности. 

Несмотря на то, что они имеют одинаковое назначение — повышение мощности, компрессор и турбонагнетатель отличаются по конструкции и принципу работы. Так или иначе, общее правило такое:

«Турбокомпрессор начинает работать на высоких оборотах, компрессор выдает мощность сразу.»

Компрессор представляет собой механическое устройство. Оно приводится в движение самим двигателем посредством ременной передачи прикрепленный к коленчатому валу. Компрессоры, используемые для увеличения мощности двигателя бывают трех основных типов:

  • — центробежный
    — ротационный
    — винтовой

К преимуществам компрессора относят эффективный впрыск воздуха, который увеличивает мощность от 10 до 30%; очень надежную и прочную конструкцию; является полностью автономным устройством; во время его работы рабочая температура не увеличивается. Такие системы требует минимального обслуживания и могут быть установлены без привлечения специалистов.

Самым важным моментом является исключение эффекта «турбоямы». Компрессор моментально повышает мощность автомобиля, при работе ДВС на низких оборотах.

Что такое турбина машины

Работа турбокомпрессора (также «улитка» или турбонагнетатель) выполняет аналогичную функцию. Однако, разница между компрессором и турбиной в том, что она представляет собой более сложное устройство состоящее из самой турбины и компрессора. Другое существенное различие между двумя системами принудительной индукции состоит в том, что турбокомпрессор получает энергию не от ременной передачи, а от выхлопных газов мотора.
Принцип работы турбины относительно прост: при работающем двигателе он выделяет отработавшие газы которые вместо того, чтобы выходить прямо в атмосферу (через выхлопную трубу) проходят через специальный канал приводя турбину (вращающуюся крыльчатку) в движение. Она, свою очередь, нагнетает воздух и подавая его в камеру сгорания двигателя для обогащения топливно-воздушной смеси.

Из-за высоких рабочих температур она имеет короткий срок службы (в идеале при хорошем обслуживании пройдет до 200 000 км.). Поскольку турбина использует моторное масло для снижения рабочей температуры его необходимо менять на 30-40% раньше, чем в двигателе оснащенным компрессором, при чем использовать специально предназначенное для таких систем масло. Установка довольно сложна и почти невозможна без квалифицированной помощи. Итог — дорогое обслуживание.

Что такое турбояма

Помимо выше перечисленного, у турбокомпрессора есть существенный недостаток — он работает только на высоких оборотах, т.к. чтобы «раскрутить» крыльчатку на нее необходимо подать мощный поток выхлопных газов. Этот эффект носит название «турбо-яма» — задержка между нажатием на педаль газа и раскруткой турбины.

«В попытке устранить такой эффект, современные автопроизводители часто устанавливают обе системы: компрессор дает моментальную прибавку мощности на старте, благодаря чему мотор раскручивает турбину. Затем в работу вступает турбина. Вместе компрессор и турбокомпрессор дают существенную прибавку к мощности мотора.»

В чем разница между турбо и компрессором?

Если вы хотите увеличить мощность двигателя вашего автомобиля, то, наверное, вам интересно, стоит ли делать ставку на компрессор или турбо.

Мы были бы очень рады, если бы мы могли дать вам однозначный и определенный ответ, какую из двух систем выбрать, но правда в том, что ее нет, и дебаты по этому вопросу продолжаются годами и по-прежнему очень актуальны не только в нашей стране, но и по всему миру.

ТУРБО И КОМПРЕССОР

Поэтому мы не будем принимать участие в дебатах, но мы постараемся представить вам обе механические системы совершенно беспристрастно, и мы оставим решение, на какую из них делать ставку на вас.

Давайте начнем со сходства
И турбокомпрессоры, и компрессоры называются системами принудительной индукции. Они называются так потому, что обе системы предназначены для повышения производительности двигателя за счет нагнетания камеры сгорания воздухом.

Обе системы сжимают воздух, поступающий в двигатель. Таким образом, больше воздуха поступает в камеру сгорания двигателя, что на практике приводит к увеличению мощности двигателя.

В чем разница между турбокомпрессором и компрессором?


Хотя они имеют одинаковое назначение, компрессор и турбонагнетатель отличаются как по конструкции, так и по расположению, и по способу их работы.

Давайте разберемся, что такое компрессор и в чем его плюсы и минусы
Проще говоря, компрессор представляет собой тип довольно простого механического устройства, которое сжимает воздух, который поступает в камеру сгорания двигателя транспортного средства. Устройство приводится в движение самим двигателем, а мощность передается фрикционным ремнем, прикрепленным к коленчатому валу.

Энергия, генерируемая приводом, используется компрессором для сжатия воздуха и последующей подачи сжатого воздуха в двигатель. Это делается с помощью всасывающего коллектора.

Компрессоры, которые используются для увеличения мощности двигателя, делятся на три основных типа:

  • центробежный
  • ротационный
  • винтовой

Мы не будем обращать особого внимания на типы компрессоров, отметим лишь, что тип компрессорных систем можно использовать для определения требований к давлению и доступного места для установки.

Преимущества компрессора

  • Эффективный впрыск воздуха, который увеличивает мощность от 10 до 30%
  • Очень надежная и прочная конструкция, которая часто превышает срок службы двигателя машины
  • Это никак не влияет на работу двигателя, так как компрессор является полностью автономным устройством, хотя и находится близко к нему.
  • Во время его работы рабочая температура резко не увеличивается
  • Не использует много масла и не требует постоянного долива
  • Требует минимального обслуживания
  • Может быть установлен дома механиком-любителем.
  • Здесь нет так называемого «лага» или «ямы». Это означает, что мощность может быть увеличена мгновенно (без каких-либо задержек), как только компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя.
  • Эффективно работает даже на низких скоростях

Минусы компрессора

Низкая производительность. Поскольку компрессор приводится в движение ремнем от коленчатого вала двигателя, его производительность напрямую зависит от скорости


Что такое турбо и каковы его плюсы и минусы?


Турбокомпрессор, как мы отмечали в начале, выполняет ту же функцию, что и компрессор. Однако, в отличие от компрессора, турбонагнетатель представляет собой несколько более сложное устройство, состоящее из турбины и компрессора. Другое важное различие между двумя системами принудительной индукции состоит в том, что, хотя компрессор получает энергию от двигателя, турбонагнетатель получает свою мощность от выхлопных газов.

Работа турбины относительно проста: при работающем двигателе, как уже упоминалось, выделяются газы, которые вместо выпускаются непосредственно в атмосферу, проходят через специальный канал и приводят турбину в движение. Он в свою очередь сжимает воздух и подает его в камеру сгорания двигателя, чтобы увеличить его мощность.

Плюсы турбо

  • Высокая производительность, которая может в несколько раз превышать производительность компрессора
  • Использует энергию выхлопных газов

Минусы турбо

  • Эффективно работает только на высоких скоростях
  • Существует так называемая «турбо-задержка» или задержка между нажатием педали акселератора и временем увеличения мощности двигателя.
  • Он имеет короткий срок службы (в лучшем случае при хорошем обслуживании он может проехать до 200 000 км.)
  • Поскольку оно использует моторное масло для снижения рабочей температуры, масло меняется на 30-40% больше, чем в компрессорном двигателе.
  • Высокий расход масла, который требует гораздо более частого долива
  • Его ремонт и обслуживание довольно дороги
  • Для того, чтобы быть установленным, необходимо посетить сервисный центр, поскольку установка довольно сложна, и почти невозможно сделать это в домашнем гараже неквалифицированным механиком.
  • Чтобы получить еще более четкое представление о разнице между компрессором и турбонаддувом, давайте сделаем быстрое сравнение между этими двумя устройствами.

Турбо против компрессора


Метод привода
Компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя транспортного средства, а турбонагнетатель приводится в действие за счет генерируемой энергии выхлопных газов.

Задержка привода
Там нет задержки с компрессором. Его мощность прямо пропорциональна мощности двигателя. В турбо есть задержка или так называемая «турбо задержка». Поскольку турбина приводится в действие выхлопными газами, требуется полное вращение, прежде чем она начнет впрыскивать воздух.

Потребляемая мощность двигателя
Компрессор потребляет до 30% мощности двигателя. Энергопотребление Turbo равно нулю или минимально.

Мность
Работа турбины зависит от скорости автомобиля, в то время как компрессор имеет фиксированную мощность и не зависит от скорости машины.

Потребление топлива
Работа компрессора увеличивает расход топлива, в то время как работа турбокомпрессора снижает его.

Расход масла
Для снижения рабочей температуры турбокомпрессору требуется много масла (один литр на каждые 100 000 км). Компрессору не нужно масло, поскольку оно не генерирует высокую рабочую температуру.

КПД
Компрессор менее эффективен, так как требует дополнительной мощности. Турбокомпрессор более эффективен, потому что он получает энергию из выхлопных газов.

Двигатели
Компрессоры подходят для двигателей с меньшим рабочим объемом, а турбины больше подходят для автомобильных двигателей с большим рабочим объемом.

Обслуивание
Турбо требует частого и более дорогого обслуживания, в то время как компрессоры не делают.

Цена
Цена компрессора зависит от его типа, в то время как цена турбо зависит в основном от двигателя.

Установка
Компрессоры являются простыми устройствами и могут быть установлены в домашнем гараже, в то время как установка турбонагнетателя требует не только больше времени, но и специальных знаний. Поэтому установка турбо должна выполняться авторизованным сервисным центром.

Турбо или компрессор — лучший выбор?


Как мы отмечали в начале, никто не может сказать вам правильный ответ на этот вопрос. Вы можете убедиться, что оба устройства имеют как преимущества, так и недостатки. Поэтому, выбирая систему принудительной индукции, вы должны руководствоваться главным образом тем, какого эффекта вы хотите добиться при установке.

Например, компрессоры предпочитают больше водителей, которые не стремятся к значительному увеличению мощности двигателя. Если вы не ищете это, но просто хотите увеличить мощность примерно на 10%, если вы ищете устройство, которое не требует большого обслуживания и легко устанавливается, то, возможно, лучшим выбором для вас будет установка компрессора. Техническое обслуживание и обслуживание компрессоров обходятся дешевле, но если вы остановитесь на этом типе устройства, вам придется подготовиться к повышенному расходу топлива, которое, безусловно, ждет вас.

Однако, если вы любите высокие скорости и гонки и ищете способ увеличить мощность своего двигателя до 30-40%, то турбина — ваш мощный и очень производительный агрегат. В этом случае, однако, вы должны быть готовы к частой диагностике турбонагнетателя, тратить больше денег на дорогостоящий ремонт и регулярно добавлять масло.

Вопросы и ответы:

Что эффективнее компрессор или турбина? Турбина добавляет мощности мотору, но она имеет некоторую задержку: срабатывает только с определенных оборотов. Компрессор имеет независимый привод, поэтому вступает в работу сразу после запуска мотора.

Чем отличается нагнетатель от компрессора? Нагнетатель, или турбина, работает за счет силы потока выхлопных газов (они раскручивают крыльчатку). У компрессора постоянный привод, соединенный с коленвалом.

Сколько лошадиных сил добавляет турбина? Это зависит от особенностей устройства турбины. Например, в болидах Формулы-1 турбина увеличивает мощность мотора до 300 л.с.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Разница между турбиной и компрессором. Чем отличается турбина от компрессора? Отличие турбины от компрессора

На сегодняшний день, существует масса разнообразный способов придать своему «стальному коню» достаточно высокие мощностные и скоростные характеристики, снабдив его двигатель каким-либо хитроумным приспособлением. Одним из примеров такого приспособления будет являться – турбокомпрессор.
Многие автолюбители задаются вопросом «турбина и турбокомпрессор — в чем разница?». Для ответа на этот вопрос требуется слегка углубиться в теорию, и рассмотреть сам автомобильный турбокомпрессор, что называется, в деталях (Если вам лень читать весь текст, прочтите только выделенный абзац в конце:lol:) .

Классическое понимание турбины лежит в преобразовании какой-либо внутренней или внешней энергии в механическую энергию. Так, к примеру, простейшей турбиной может быть обыкновенный вентилятор, лопасти которого будут вращаться от уличного ветра, в результате чего, ротор вентилятора будет механически взаимодействовать со статором, образуя тем самым генерацию электрического тока. Подобный принцип турбины лежит в основе любой гидроэлектростанции, с тем лишь исключением, что вместо ветра используется вода.

Но как такое приспособление может проявить себя в автомобильном двигателе? Что будет являться источником энергии? И во что она будет преобразовываться? Как известно, любой двигатель внутреннего сгорания нуждается в постоянном притоке воздуха, без которого попросту невозможно воспламенение топлива. И чем интенсивнее будет этот воздух поступать в двигатель – тем большую мощность он сможет развить. Следовательно, если, к примеру, двигатель оборудовать воздушным компрессором, осуществляющим принудительный вдув воздуха под давлением, то вопрос поднятия мощности решится. Но что будет этот компрессор приводить в движение? Как показывает практика, с подобной задачей идеально справляются выхлопные газы, которые как раз и будут подаваться на предварительно установленную турбину. Турбина раскручивается, механически передавая свой крутящий момент компрессору, который, в свою очередь, забирая воздух из атмосферы, под давлением подает его в двигатель.

Подводя итог, становится понятным, что турбина – это составной элемент турбокомпрессора, обойтись без которого попросту невозможно.

Как правило, любой автомобильный турбокомпрессор – это достаточно сложное и нуждающееся в постоянном внимании приспособление. Высокие скорости вращения конструкционных элементов, избыточное трение, особые сверхпрочные материалы и многое другое, что присуще каждому турбокомпрессору приводят к тому, что диагностика турбин должна проводиться регулярно. Более того, диагностика турбин не может быть выполнена, что называется, подручными средствами, так как для определения физического состояния ее элементов нужны и специализированные приборы и высокая квалификация исполнителей. Подобных же условий требует и любой ремонт турбин, который возможен лишь в специальных сервисных условиях. Ведь как показывает статистика, ремонт турбин, выполненный дилетантами, очень часто оканчивается плачевно.

Турбина и компрессор имеют один и тот же принцип работы. Но турбину крутят выхлопные газы, а компрессор раскручивает непосредственно двигатель. Компрессор по тяговым характеристикам предпочтительней так как работает с минимальных оборотов. Однако, большой минус компрессора, в отличие от турбины — расход топлива!

Вот наглядная картинка:

Основное различие турбины и компрессора — это принцип работы. Турбина приводится в движение отработанными выхлопными газами, в то время как компрессор раскручивается самим двигателем, от чего его также называют механическим нагнетателем. Именно с особенностями работы и связаны преимущества и недостатки двух устройств, устанавливающихся с целью увеличения производительности силового агрегата.

Более простой по своей конструкции компрессор чаще всего вращается ременным приводом от двигателя. Наиболее распространенные центробежные нагнетатели при помощи крыльчатки прогоняют воздух через свой корпус и отправляют его через впускной коллектор в цилиндры, чем и добавляют двигателю мощности. Главное достоинство такого типа нагнетателя — это постоянная работа, вне зависимости от оборотов мотора. Кроме того среди плюсов можно выделить неприхотливость работы, более низкую стоимость по сравнению с турбиной, относительную легкость монтажа и широкий ассортимент в выборе.

К минусам можно отнести ограниченную мощность и более низкий процент КПД при одновременном увеличении расхода топлива, так как мотор будет тратить дополнительную энергию на привод компрессора. rnrnБолее сложный турбонагнетатель состоит из двух крыльчаток. Первая крыльчатка крутится за счет выхлопных газов и через вал обеспечивает движение второй, которая и всасывает воздух. Основное преимущество данного устройства в том, что оно обладает большим процентом КПД и позволяет значительно увеличить мощность силового агрегата, при этом его расход топлива останется неизменным.

Самый же главный недостаток заключается в наличии так называемого турболага или турбоямы, при котором на низких оборотах работа турбины не ощущается. Связано это с тем, что низкий поток выхлопных газов не способен достаточным образом раскрутить крыльчатку, а потому воздух либо не всасывается, либо всасывается в недостаточном объеме. Дороговизну и сложность конструкции также можно отнести к недостаткам турбонагнетателей. Особенности конструкциями турбины также является необходимость использования качественного масла, постоянный контроль его уровня и своевременная замена. После работы, особенно долгой или в режиме повышенных оборотов, турбированный двигатель требует минутного отдыха на холостых оборотах.

В настоящее время автопроизводители научились совмещать компрессоры и турбины в одном двигателе, где их симбиоз позволяет избавиться от эффекта турбоямы.

Кроме того для борьбы с этим недостатком могут использоваться две или более турбины разных размеров (малые работают на низких оборотах, а большие — на высоких) и турбины с изменяемой геометрией.

В наше время очень актуально увеличивать скоростные показатели своего автомобиля. Наиболее распространённые варианты это установка компрессора или турбины: что лучше пробуем разобраться в этой статье.

Но для начала разберёмся с принципами работы, плюсами и минусами данных улучшений для .

Принцип работы компрессора

Недостатки компрессора и турбины

Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:

  • турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
  • на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
  • переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.

В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.

Что же лучше — компрессор или турбина

С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как в отличие от турбины, компрессор независимый агрегат.

Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А что бы настроить компрессор не нужно больших усилий, или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.

Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности, развивать очень высокие обороты.

У приводных нагнетателей (компрессор), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.

Но есть недостатки и у компрессоров, моторы оборудованные нагнетателями с механическим приводом имеют большой и меньший КПД, в сравнении с турбиной.

Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же требуется для её установки, немало дополнительного оборудования. Компрессору же, нужен только дополнительный привод.

Видео: как работает турбина и компрессор.

В любом случае решать вам, что лучше компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества, и сделайте правильное решение!

Еще будучи на школьной скамье, Вам рассказывали о том, что мощность устройства зависит от его габаритов – чем меньше по размеру механизм, чем меньшую мощность он будет выдавать. Но как же сделать так, чтобы этот принцип работал наоборот? Именно эта проблема долгое время не давала спать инженерам. Выходом из сложившейся ситуации стала установка в двигатель дополнительного устройства – компрессора. Благодаря компрессору в камеру сгорания поступало больше кислорода, от чего росло давление в поршне, а от этого увеличивалась мощность. Так же активно, как и компрессоры, стали использовать турбину, главной целью которой было обогащение горючего. Выходит, что цели у обеих устройств одинаковы, но все же разница между ними есть. Какая же?

Сфера применения и особенности эксплуатации турбины и компрессора

Для того, чтобы ответить на вопрос что же лучше – компрессор или , нужно полностью разобраться в том, как устроены эти два приспособления. С конструкторской точки зрения, турбина является двигателем, который постоянно пребывает в движении за счет того, что энергия пара или жидкости преобразуется в энергию механическую. Выхлопы, которые образуются после сгорания топлива, заставляют колесо турбины вращаться по валу, на противоположном конце которого расположен центробежный насос, нагнетающий еще большое воздуха в цилиндры.

Для охлаждения сжатого турбиной воздуха необходимо использовать еще один радиатор – интеркулер. Турбины сегодня очень активно используются как основной элемент привода самых разнообразных транспортных средств (как наземных, так и воздушных, и морских). К сожалению, турбина является достаточно дорогим удовольствием, к тому же устроена она не самым простым образом, если брать во внимание два аспекта – установку в движок и подвод маслопроводов. Также к недостаткам данного механизма можно отнести и необходимость полной привязки к движку, так как турбина – устройство стационарное. К тому же на низких оборах турбина практически незаметна, результат ее работы можно заметить только на больших оборотах.

Компрессоры бывают разными, от чего могут применяться в разных областях. Прежде всего, компрессор нужен для того, чтобы сжимать и подавать воздух и другие газы под давлением. Главной целью разработки такого устройства было повышение отметки максимальной мощности двигателя за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания. Благодаря этому в цилиндр поступает больший объем топлива, то есть двигатель будет работать с большей мощностью.

Различают компрессоры внешнего и внутреннего сжатия. Устройства первого типа отлично подходят для нагнетания большого объема воздуха на низких оборотах. Минусом такого механизма является тот факт, что подобный компрессор самостоятельно не нагнетает давление, отчего может возникнуть обратный поток. Компрессор внешнего сжатия воздействует на газ со сравнительно низким КПД.

В случае использования компрессоров внутреннего сжатия обратные потоки возникают достаточно редко. Подобные механизмы крайне эффективны при высоких оборотах, но могут заклинивать при перегревании. И компрессор, и турбина могут повысить максимальную мощность двигателя на 15 – 25%.

Сравнение турбины и компрессора

Чтобы определить, в чем заключается разница между этими двумя устройствами, нужно перечистить главные отличительные свойства как турбины, так и компрессора:

— Одно из наиболее весомых преимуществ компрессоров является непрерывность процесса сгорания топливно-воздушной смеси. От этого сильно зависит правильной работы автомобильного двигателя, а вероятность возникновения различного рода поломок сводится к минимуму;

У турбины также есть ответный плюс – ее наличие никак не влияет на утерю лошадиных сил, а вот компрессор на подобное явление может повлиять. Но имеет смысл упомянуть в том, что это касается общей исходной мощности движка – если в машине стоит компрессор, то мощность упадет на 20%;

Чтобы установить и настроить турбину, Вам потребуется помощь специалиста. Самостоятельно Вы не справитесь с этим достаточно сложным и требующим определенных знаний и навыков процессом. А вот чтобы установить компрессор, потратить много сил не нужно будет;

У турбины есть один очень существенный минус – к ней необходимо часто подводить масло под давлением, а это влечет за собой дополнительные расходы на содержание машины. Если не соблюдать периодичность в проведении данной процедуры, то авто быстро сломается , от чего денег на восстановление нужно будет потратить еще больше. Подобную процедуру с компрессором проводить не нужно;

В вопросе ухода за турбиной требуется особый подход. Дабы ее работа была правильной, придется раз в месяц ездить к специалисту, чтобы он провел диагностику;

Турбина полностью привязана к двигателю в плане питания. Если машина дает малые обороты, то толку от турбины нет никакого. Только если выжать из машины максимум, то турбина «покажет» свою мощь. Сегодня на рынке есть такие турбины, работа которых не зависит от того, с какой скоростью двигается машина. Но такое устройство будет стоить приличную сумму;

Компрессор работает вне зависимости от того, сколько оборотов выдает движок, его мощность фиксирована;

Обслуживать и ремонтировать компрессор легче, так как это устройство независимо. Починить устройство сможет даже автовладелец без опыта;

Развиваемые турбиной обороты выше, чем у компрессора. Но нагревается турбина быстрее и сильнее, поэтому под ударом оказывается двигатель автомобиля. Из-за такого явления движок может быстрее износиться;

Компрессор начинает работать, как только запускается двигатель. В этом заключается огромное преимущество компрессора над турбиной, не работающая в случае, если машина стоит. Но вот с запуском компрессора запускается и движок, а вот под действием турбины на двигатель, наоборот, освобождается от дополнительных нагрузок;

На работу компрессора уйдет больше горючего, нежели на работу турбины . Также коэффициент полезного действия у компрессора ниже, чем у турбины. Если говорить простым языком, то турбина работает на полную мощность, а бензин при этом не растрачивается;

Компрессор начинает работать под воздействием механического нагнетателя – ремня. На турбину же действуют выхлопные газы, под действием которых начинают крутиться две крыльчатки, которые соединяются между собой с помощью вала;

Количество моделей компрессоров на рынке очень велико, а вот турбин не так-то уж и много;

Колоссальная разница в цене. За турбину придется выложить значительно больше, чем за компрессор. Именно поэтому второе устройство гораздо популярней, нежели первое.

Разница оборотов турбины и компрессора

Ранее уже упоминалось о том, что для работы компрессора достаточно минимальных оборотов, а вот турбина в таких условиях работать не будет. Зачастую, турбине нужно не менее 3500 оборотов в минуту для того, чтобы нагнать давление. Компрессор же не может расходовать горючее экономно. Когда Вы разгоняете машину, то компрессор будет работать эффективно слишком непродолжительное время.

Турбина запускается спустя немного времени, сначала будет ощущаться «яма», но через время она исчезнет. В итоге: если Вы предпочитаете быстро ездить, а Ваша машина ездит на бензине, то можете смело устанавливать компрессор и радоваться жизни. В случае дизельного движка, необходимо устанавливать турбину. Благодаря компрессору топливно-воздушная смесь будет подаваться непрерывно, но ощутимыми будут потери в мощности. При турбине такого явления не будет.

Чтобы турбина оставалась работоспособной, нужно проводить диагностику устройства у специалистов. Иначе можно получить вышедшую из строя систему. Турбине нужен дополнительный охладитель – интеркулер, так как воздушный поток нагрет очень сильно. Устанавливать еще один радиатор – вопрос достаточно сложный, так как найти место для монтажа проблематично. КПД у компрессора немного меньше, нежели у турбины. Сегодня люди отдают предпочтение не громоздким и прожорливым внедорожникам, а небольшим и экономичным автомобилям. Потому, как цена на бензин и дизельное горючее растет очень быстро, очень популярными среди автомобилистов становятся силовые устройствами с турбинной установкой. Так можно сэкономить на горючем, но никак не на содержании машины.

И первое, и второе устройство имеет как плюсы, как и минусы. Сделать выбор предстоит Вам. от этого будет зависеть то, чем Вы пожертвуете – мощностью или деньгами.

Профессионалы автомобильного мира, и простые автолюбители знают о том, что двигатель с большим рабочим объёмом, выдает бо льшую мощность по сравнению с малолитражными движками. Двигатель с малой кубатурой, не может дать автомобилю большой прирост мощности в силу своей слабости:).

Над тем, что сделать, чтобы малокубатурный двигатель давал мощности больше, задумывались давно. И вот, на заре развития авто-тюнинга, изобретатели придумали установку в двигатель дополнительного агрегата — компрессора.

Появилась возможность, задувать в камеру сгорания малокубатурного двигателя больше воздуха, что в свою очередь влечёт к обогащению топливной смеси кислородом и, как следствие, к увеличению мощности двигателя. Практически одновременно с компрессором стали использовать и турбину, все с той же целью — задуть в камеру сгорания больше кислорода и обогатить топливную смесь.

То есть цель использования турбины и компрессора одна и та же.

Забегая вперед, сразу оговоримся, что и турбина, и компрессор впоследствии зарекомендовали себя очень хорошо. Наибольшее распространение получила все же турбина, поскольку имеет более высокий КПД (коэффициент полезного действия) и позволяет экономить топливо, но и компрессоры так же используются на современных автомобилях.

Особенно эффективна турбина на дизельных двигателях, поэтому почти все современные дизельные движки имеют приставку «турбо».

В чем основное отличие турбины от компрессора?

Главное отличие турбины от компрессора в том, что в этих устройствах используются разные источники привода. Компрессор работает от вала двигателя и представляет собой отдельную, самостоятельную механическую единицу, а турбина приводится в работу энергией выхлопных газов и жестко привязана к двигателю.

Турбина, весьма эффективна для обогащения топливной смеси кислородом, но в ней, есть существенные неудобство — она стационарное устройство, требующее плотной привязки к двигателю (подвода масла под давлением). Турбина — сложное и дорогое устройство.

Компрессор гораздо проще в эксплуатации, требует минимальных усилий по обслуживанию — он независимый агрегат и этим все сказано.

Турбонаддув, весьма заманчив, но не стоит забывать, что любые турбины дорогие, из-за своих технологических характеристик: устройство сделано так, что требует дополнительных механизмов, например выпускной коллектор. В настройке она под силу только специалисту высокого уровня, который в состоянии чутко настроить работу для обеспечения оптимального состава топливной смеси.

Компрессор же удобен тем, что его настройка по силам любому человеку мало-мальски разбирающемуся в карбюраторах. Он достаточно легко настраивается посредством топливных жиклеров.

Для сравнения ещё один пункт: турбина вместе с установкой в двигатель Вам обойдётся не меньше 500 условных единиц, когда как компрессор стоит всего 150 условных единиц. Прирост мощности от такого тюнинга составляет в районе 20-30 % от начальной мощности двигателя.

Есть и еще одна очень существенная разница в работе этих устройств, которая так же может оказать влияние на выбор, что установить на автомобиль, турбину или компрессор…

Эта разница в том, в каком диапазоне оборотов двигателя работает устройство. И тут очевидно, что в этом компоненте компрессор будет выигрывать у турбины, поскольку компрессор может выполнять свою функцию даже на низких оборотах двигателя.

Турбине же требуется высокое давление выхлопных газов, которые образовываются только после достижения двигателем определенных оборотов. Раньше турбины начинали свою работу только с 4000 об/мин, но современные турбины значительно эффективнее и могут работать эффективно при более низких оборотах.

Что означает эта разница в работе компрессора и турбины? Автомобиль с компрессором будет значительно эффективнее разгоняться с самого старта. Автомобиль же с турбиной начинает разгон не очень шустро (наблюдается эффект турбоямы), но при достижении определенных оборотов следует резкий подхват и ускорение.

Какие из всего этого можно сделать выводы? Если Вы большой любитель скорости — а, вероятно, таких авто владельцев большинство, — смело устанавливайте компрессор в двигатель вашего авто, если у вас бензиновый двигатель. Если же у вас дизель, то, пожалуй, лучше использовать турбину.

Компрессор паровой турбины — лучший поставщик компрессоров паровой турбины в Китае, производитель

Требования пара:
1) Температура пара ≧ 250 ℃
2) Давление пара ≧ 8 бар, (подойдет от 10 до 16 бар)
3) Количество пара на входе ≧ 3.2 т / ч

Введение:
Компрессоры паровых турбин приводятся в действие источником энергии от промышленного компрессора, сжимают воздух в компрессионной полости, а затем сжимают сжатый воздух. Они в основном применяются на электростанциях и в индустрии повторного использования пара и могут значительно повысить отдачу предприятий от их показателей энергосбережения.
Возьмем, к примеру, приложение на электростанциях. Пар высокого давления в котле подается в штоковую турбину генераторной установки для выработки энергии для приведения в действие электрогенератора, и после этого давление пара, выпускаемого из паровой турбины, остается примерно 2 МПа. Перед использованием компрессора паровой турбины такой пар охлаждается охладителем, а затем в виде воды подается в котел. Однако компрессор паровой турбины потребляет пар от паровой турбины для приведения в действие компрессора для выработки сжатого воздуха, подаваемого в другое оборудование.

Эксплуатационные характеристики продукта:
1. Компрессоры паровых турбин оснащены превосходной системой управления, основанной на немецкой технологии Siemens и передовой на международном уровне. Система управления безопасна и надежна, имеет широкий диапазон регулирования, имеет высокую степень автоматизации и т. Д., Способна осуществлять дистанционное автоматическое управление скоростью вращения и нагрузкой и напрямую подключать систему DCS.
2. Подшипники компрессоров паровой турбины и сзади, расположенные во внутреннем масляном баке, могут хорошо смазываться и охлаждаться, полностью предотвращая проблемы, связанные с высокой температурой масла.
3. Клапан регулирования скорости: регулирование скорости жизненно важно для нормальной работы компрессора паровой турбины, и если клапан регулирования скорости работает гибко, и его полезный срок службы, в свою очередь, критически важен для работы системы управления. Благодаря усовершенствованию конструкции и технологий обработки, рабочие характеристики клапана регулирования скорости стали гибкими, не допускающими утечки воздуха, а также длительным сроком службы и т. Д.
4. Воздушный компрессор и паровая турбина приводятся в движение муфтой. Выходной вал паровой турбины напрямую соединен с воздушной частью компрессора на раме через упругую муфту. Внутренняя система компрессорного агрегата включает систему воздухозаборника, систему регулирования воздуха, масляную систему, систему охлаждения, систему электрического управления, систему безопасности и защиты, а все компоненты установлены на высокопрочном шасси.
5. Система управления позволяет воздушному компрессору автоматически регулировать производительность в определенном диапазоне, чтобы удовлетворить потребности пользователей в изменении подачи воздуха.
6. Главный контроллер ПЛК управляет и контролирует всю систему воздушного компрессора, а благодаря простому человеко-машинному интерфейсу может хорошо знакомить оператора с конкретным рабочим статусом агрегата. Кроме того, этот главный контроллер имеет функцию дистанционного управления и соответствующий интерфейс, что позволяет пользователям работать в режиме онлайн, а центр управления может управлять группой компрессоров одновременно.

Энергосбережение и оценка результата:
Пример: один общий компрессор мощностью 40 м3 / мин сконфигурирован так, чтобы потреблять блок питания мощностью 250 кВт, и работает с потребляемой мощностью 250 × 24 = 6000 кВт в день, то есть годовое потребление электроэнергии составляет 2136000 кВт. Предположим, что электростанция вырабатывает мощность 1 кВт = 0.1 юаня каждый день, а потребление энергии стоит 213600 2136000 юаней в год. Если использовать компрессор паровой турбины, можно сэкономить 213600 кВт электроэнергии, что означает экономический результат в размере 4 юаней. Как правило, для электростанции требуется 5-1 воздушных компрессоров, и это предполагает, что ежегодная прибыль составляет около XNUMX миллиона юаней.


 

Фотографии продуктов

 

Место установки

 

Качество

 

Фабрика Фото

 

Упаковка & Доставка

 

Наши клиенты

 

Сертификаты

 

Вопросы и ответы:

Q1.Почему клиент выбирает нас?
A: ELANG INDUSTRIAL (SHANGHAI) CO., LTD., С 18-летней историей, мы специализируемся на винтовых воздушных компрессорах. Стандарт Германии и 10-летний опыт экспорта помогли нам привлечь более 50 лояльных иностранных агентов. Мы тепло приветствуем ваш небольшой пробный заказ на качество или рыночные испытания.

Q2. Вы производитель или торговая компания
A: Мы являемся профессиональным производителем с большим современным заводом в Шанхае, Китай.
Могут быть приняты услуги OEM и ODM.

Q3.Каков ваш срок доставки?
A: Обычно от 3 до 7 дней, если заказ срочно, пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж заранее.

Q2. Вы производитель или торговая компания
A: Мы являемся профессиональным производителем с большим современным заводом в Шанхае, Китай.
Могут быть приняты услуги OEM и ODM.

Q4.Сколько времени у вашего воздушного компрессора?
A: Один год на всю машину и два года на винтовой компрессор, за исключением расходных запасных частей.

Q5.Как долго можно использовать воздушный компрессор?
О: Обычно более 10 лет.

Q6. Какой срок оплаты?
A: T / T, L / C, D / P, Western Union, Paypal, кредитная карта и т. Д.
Также мы можем принять USD, RMB, евро и другую валюту.

Q7.Как насчет обслуживания клиентов?
A: Доступно круглосуточное онлайн-обслуживание. 24 часов проблема решена.

Q8.Как о вашем послепродажном обслуживании
А: 1. Предоставьте клиентам онлайн-инструкции по установке и вводу в эксплуатацию.
2. Хорошо обученные инженеры доступны для обслуживания за рубежом.
3. Доступны агенты по всему миру и послепродажное обслуживание. Наши инженеры помогут вам в обучении и установке.

 

Сопутствующие товары:

Volkswagen 1.4 TSI: совершенство с наддувом — журнал За рулем

Шильдик 1.8Т на корме «фольксвагенов» еще в середине 1990-х обозначил начало эпохи турбонаддува в массовом моторостроении. Современное творение инженеров «Фольксвагена» объемом 1,4 л седьмой год подряд входит в число победителей конкурса «Двигатель года».

1

Изюминка мотора — двухступенчатый наддув, состоящий из нагнетателя с механическим приводом и турбокомпрессора. Агрегат предлагается в двух вариантах: 140 л.с. и 220 Н.м крутящего момента или 170 л.с. и 240 Н.м. Разницу в отдаче обеспечивает исключительно прошивка блока управления, механическая часть неизменна.

До 2400 об/мин работает только механический компрессор: скорость выхлопных газов слишком низкая, чтобы раскрутить турбоагрегат. В интервале 2400–3500 об/мин он трудится с эффективной отдачей, однако при резком ускорении ему все же помогает механика, прикрывая неизбежную турбояму. После 3500 об/мин регулирующая заслонка на впуске полностью открыта и направляет весь объем воздуха в турбокомпрессор. В итоге более слабый двигатель выходит на максимальный крутящий момент с полутора тысяч оборотов, 170-сильный — на 250 об/мин выше. Кстати, в блоке управления более мощного агрегата зашита интересная функция: водитель может активировать клавишей зимний режим движения даже при механической коробке передач. Двигатель в этом случае работает мягче, минимизируя пробуксовки колес.

Двухконтурную систему охлаждения уже опробовали на моторах семейства FSI: один контур для блока цилиндров, другой — для головки. При такой схеме проще поддерживать оптимальную рабочую температуру двигателя, а значит, ниже выбросы и расход топлива. Например, чтобы ускорить прогрев и снизить вероятность перегрева в мощностных режимах, более горячую головку нужно охлаждать интенсивнее. Поэтому объем жидкости, циркулирующий в головке, вдвое больше, чем в блоке, и термостат (их, естественно, тоже два) открывается при 80 и 95 ºC соответственно. Кроме того, оградить турбину от перегрева, продлив тем самым ее жизнь, помогает вспомогательный водяной насос с электроприводом, который в течение 15 минут после остановки двигателя гоняет жидкость по отдельному контуру.

Двигатель предельно насыщен современными технологиями, что и поднимает агрегат в глазах технических экспертов. Только не надо забывать о правильной эксплуатации. Залог здоровья этого мотора — добротные жидкости и расходные материалы и, конечно, квалифицированное и своевременное обслуживание. Сложное сочетание в наших условиях. А стоимость основных узлов и агрегатов с лихвой перекрывает все суммы, которые высокие технологии позволяют сэкономить на бензине.

Шкив насоса охлаждающей жидкости является одновременно шкивом магнитной муфты компрессора. Через него проходят оба приводных ремня. Компрессор расположен на стороне двигателя, обращенной к салону:

2_no_copyright

Поэтому для снижения шума агрегат одели в дополнительный корпус со стенками из звукопоглощающей пены, а входящие и выходящие из него воздушные потоки проходят через шумоглушители. Чтобы развить максимальное давление наддува 1,75 атм, в корпусе механического компрессора установлен редуктор (правое фото), увеличивающий скорость вращения в пять раз, до 17 500 об/мин.

Блок цилиндров изготовлен из чугуна:

2

Несмотря на всеобщую борьбу с лишними килограммами, достойной замены этому материалу для турбомоторов с высокой степенью форсировки пока нет. Так называемый открытый блок (между стенками блока и колодцами цилиндров нет перемычек) обеспечивает лучшее охлаждение и более равномерный износ цилиндра. Поршневым кольцам легче его компенсировать, что помогает снижению расхода масла. Но колодцы цилиндров между собой соединены — это необходимость для турбомотора: при повышенных нагрузках отдельно стоящим цилиндрам не хватает жесткости в верхнем поясе.

Топливный насос высокого давления расположен на корпусе подшипников распредвала.

3

Его приводит в действие отдельный кулачок на впускном валу. Чтобы поднять давление впрыска и увеличить производительность, в насосе увеличили ход поршня по сравнению с атмосферными моторами FSI.

Форсунки с шестью отверстиями в распылителях в основных режимах работы впрыскивают топливо на такте впуска:

4

Но если нужно быстро прогреть каталитический нейтрализатор, они дополнительно выдают второй топливный заряд при повороте коленвала примерно на 50º до верхней мертвой точки. Максимальное давление впрыска достигает 150 атм.

Компрессоры

Эта страница предназначена для учащихся колледжа, старшей или средней школы. Для младших школьников более простое объяснение информации на этой странице доступно на Детская страница.

Большинство современных пассажирских и военных самолетов оснащены газотурбинные двигатели, также называемые реактивными двигатели.Есть несколько разных типы газотурбинных двигателей, но все газотурбинные двигатели имеют некоторые общие детали. Все турбины двигатели имеют компрессор для повышения давления поступающего воздуха до того, как он попадет в камеру сгорания. Производительность компрессора оказывает большое влияние на общий двигатель представление.

Как показано на рисунке выше, существует два основных типа компрессоры: осевой и центробежный .На фото компрессор слева называется осевым компрессором, потому что поток через компрессор проходит параллельно оси вращения. То компрессор справа называется центробежным компрессор, потому что поток через этот компрессор поворачивается перпендикулярно оси вращения. Центробежные компрессоры, которые использовались в первых реактивных двигателях, до сих пор используются на небольших турбореактивных двигателях а также турбовальный двигатели и как насосы на ракета двигатели.Современный большой турбореактивный и турбовентиляторный двигатели обычно используют осевые компрессоры.

Почему переход на осевые компрессоры? Средняя, ​​одноступенчатая, центробежный компрессор может увеличить давление в 4 раза. аналогичный средний одноступенчатый осевой компрессор увеличивает давление всего на коэффициент 1,2. Но относительно легко связать вместе несколько ступеней и производят многоступенчатый осевой компрессор . в многоступенчатый компрессор, давление умножается от ряда к ряду (8 стадии на 1.2 на ступень дает коэффициент 4,3). Это намного больше сложно изготовить эффективный многоступенчатый центробежный компрессор потому что поток должен быть направлен обратно к оси на каждой ступени. Поскольку поток направлен перпендикулярно оси, двигатель с центробежный компрессор, как правило, шире, имеет большее поперечное сечение площади, чем соответствующая ось. Это создает дополнительные нежелательные аэродинамическое сопротивление. По этим причинам наиболее высокая производительность, высокая степень сжатия В газотурбинных двигателях используются многоступенчатые осевые компрессоры.Но, если только требуется умеренная степень сжатия, центробежный компрессор намного проще в использовании.


Виды деятельности:

Экскурсии с гидом

Навигация ..


Домашняя страница руководства для начинающих

Секция компрессора авиационного газотурбинного двигателя

Компрессорная часть газотурбинного двигателя выполняет множество функций.Его основная функция заключается в подаче воздуха в количестве, достаточном для удовлетворения потребностей горелок. В частности, для выполнения своего назначения компрессор должен повышать давление массы воздуха, поступающего из воздухозаборного тракта, а затем нагнетать его на горелки в необходимом количестве и под требуемыми давлениями.

Второй функцией компрессора является подача отбираемого воздуха для различных целей в двигателе и самолете. Отбираемый воздух берется из любой из различных ступеней давления компрессора.Точное расположение выпускных отверстий, конечно же, зависит от давления или температуры, необходимых для конкретной работы. Порты представляют собой небольшие отверстия в корпусе компрессора, примыкающие к конкретной ступени, из которой должен выпускаться воздух; таким образом, различные степени давления доступны, просто нажав на соответствующую ступень. Воздух часто отбирается из конечной ступени или ступени с самым высоким давлением, поскольку в этот момент давление и температура воздуха максимальны. Иногда может возникнуть необходимость охладить этот воздух под высоким давлением.Если он используется для наддува кабины или других целей, для которых избыточное тепло было бы неудобным или вредным, воздух проходит через блок кондиционирования воздуха, прежде чем он попадет в кабину. Отработанный воздух используется по-разному. Некоторые из текущих применений отбираемого воздуха:

  1. Наддув, обогрев и охлаждение кабины
  2. Противообледенительное оборудование
  3. Пневматический запуск двигателей
  4. Вспомогательные приводы (ADU)

Компрессоры, используемые в настоящее время в газотурбинных авиационных двигателях, являются центробежными и осевыми.Компрессор с центробежным потоком достигает своей цели, подбирая входящий воздух и ускоряя его наружу за счет центробежного действия. Компрессор с осевым потоком сжимает воздух, в то время как воздух продолжает двигаться в своем первоначальном направлении потока, что позволяет избежать потерь энергии, вызванных поворотами. Компоненты каждого из этих двух типов компрессоров имеют свои индивидуальные функции при сжатии воздуха для секции сгорания. Ступенью в компрессоре считается повышение давления.


Центробежные компрессоры

Центробежный компрессор состоит из рабочего колеса (ротора), диффузора (статора) и коллектора компрессора.[Рисунок 1] Центробежные компрессоры имеют высокий подъем давления на ступень, который может составлять около 8:1. Как правило, центробежные компрессоры ограничены двумя ступенями из-за соображений эффективности. Двумя основными функциональными элементами являются крыльчатка и диффузор. Несмотря на то, что диффузор представляет собой отдельный блок, который размещается внутри и крепится болтами к коллектору, весь узел (диффузор и коллектор) часто называют диффузором. Для уточнения при ознакомлении с компрессором блоки рассматриваются индивидуально.Рабочее колесо обычно изготавливается из кованого алюминиевого сплава, термически обработанного, обработанного и сглаженного для минимального ограничения потока и турбулентности.

Рис. 1. (A) Компоненты центробежного компрессора; (B) Колено выпуска воздуха с поворотными лопастями для снижения потерь давления воздуха

В большинстве типов рабочее колесо изготавливается из цельной поковки. Крыльчатка этого типа показана на рис. 1. Крыльчатка, функция которой состоит в том, чтобы подбирать и ускорять воздух, направляемый наружу к диффузору, может быть двух типов — с одинарным или двойным входом.Принципиальные различия между двумя типами крыльчаток заключаются в размере и расположении воздуховодов. Двусторонний тип имеет меньший диаметр, но обычно работает с более высокой скоростью вращения, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха. Одностороннее рабочее колесо, показанное на рис. 2, обеспечивает удобный воздуховод непосредственно к проушине рабочего колеса (нагнетательные лопасти), в отличие от более сложного воздуховода, необходимого для доступа к задней стороне двухстороннего типа. Хотя крыльчатка с односторонним входом немного более эффективна в приеме воздуха, она должна быть большого диаметра, чтобы подавать такое же количество воздуха, как и рабочее колесо с двойным входом.Это, конечно, увеличивает габаритный диаметр двигателя.

Рис. 2. Рабочее колесо одностороннего входа
В состав воздуховодов двигателей компрессоров двухстороннего входа входит водоотводящая камера. Эта камера необходима для компрессора двустороннего входа, потому что воздух должен поступать в двигатель почти под прямым углом к ​​оси двигателя. Следовательно, чтобы создать положительный поток, воздух должен окружать компрессор двигателя с положительным давлением перед входом в компрессор.В состав некоторых установок в качестве необходимых частей нагнетательной камеры входят вспомогательные дверцы воздухозаборника (продувочные дверцы). Эти продувочные люки пропускают воздух в моторный отсек во время наземной эксплуатации, когда потребности в воздухе для двигателя превышают расход воздуха через воздухозаборники. Двери удерживаются закрытыми под действием пружины, когда двигатель не работает. Однако во время работы двери автоматически открываются, когда давление в моторном отсеке падает ниже атмосферного. Во время взлета и полета набегающее давление воздуха в моторном отсеке помогает пружинам удерживать двери закрытыми.

Диффузор представляет собой кольцевую камеру с несколькими лопастями, образующими ряд расходящихся проходов в коллектор. Лопасти диффузора направляют поток воздуха от крыльчатки к коллектору под углом, предназначенным для сохранения максимального количества энергии, передаваемой крыльчаткой. Они также подают воздух в коллектор со скоростью и давлением, достаточными для использования в камерах сгорания. Обратитесь к рисунку 1-A и обратите внимание на стрелку, указывающую путь воздушного потока через диффузор, а затем через коллектор.

Коллектор компрессора, показанный на рис. 1-A, отводит поток воздуха от диффузора, который является составной частью коллектора, в камеры сгорания. Коллектор имеет по одному выпускному отверстию для каждой камеры, что обеспечивает равномерное распределение воздуха. Выходное колено компрессора прикручено болтами к каждому выходному отверстию. Эти воздуховыпускные отверстия выполнены в виде воздуховодов и известны под разными названиями, например воздуховоды, выпускные колена или впускные воздуховоды камеры сгорания. Независимо от используемой терминологии, эти выпускные каналы выполняют очень важную часть процесса диффузии; то есть они меняют радиальное направление воздушного потока на осевое, в котором процесс диффузии завершается после поворота.Чтобы колена могли эффективно выполнять эту функцию, внутрь колен иногда встраивают поворотные лопатки (каскадные лопатки). Эти лопасти уменьшают потери давления воздуха за счет гладкой вращающейся поверхности. [Рис. 1-B]


Осевой компрессор

Осевой компрессор состоит из двух основных элементов: ротора и статора. Ротор имеет лопасти, закрепленные на шпинделе. Эти лопасти толкают воздух назад так же, как пропеллер, из-за их угла наклона и контура аэродинамического профиля.Ротор, вращающийся с высокой скоростью, всасывает воздух на входе в компрессор и прогоняет его через ряд ступеней. От входа к выходу воздух течет по оси и сжимается в соотношении примерно 1,25:1 на ступень. Действие ротора увеличивает сжатие воздуха на каждой ступени и ускоряет его назад через несколько ступеней. При такой повышенной скорости энергия передается от компрессора воздуху в виде энергии скорости. Лопасти статора действуют как диффузоры на каждой ступени, частично преобразовывая высокую скорость в давление.Каждая следующая пара лопаток ротора и статора образует ступень давления. Количество рядов лопаток (ступеней) определяется количеством воздуха и требуемым повышением общего давления. Коэффициент сжатия компрессора увеличивается с количеством ступеней сжатия. В большинстве двигателей используется до 16 ступеней и более.

Статор имеет ряды лопаток, которые, в свою очередь, закреплены внутри кожуха. Статорные лопасти, которые неподвижны, выступают радиально к оси ротора и плотно прилегают к обеим сторонам каждой ступени лопастей ротора.В некоторых случаях корпус компрессора, в который вставлены лопатки статора, горизонтально разделен на половины. Верхнюю или нижнюю половину можно снять для осмотра или обслуживания лопастей ротора и статора.

Лопасти статора предназначены для приема воздуха из впускного воздуховода или с каждой предыдущей ступени, повышения давления воздуха и подачи его на следующую ступень с нужной скоростью и давлением. Они также контролируют направление воздуха к каждой ступени ротора для достижения максимально возможной эффективности лопаток компрессора.На рисунке 3 показаны элементы ротора и статора типичного осевого компрессора. Лопаткам ротора первой ступени может предшествовать узел входного направляющего аппарата, который может быть фиксированным или регулируемым.

вихревое движение воздуха, поступающего в компрессор.Эта предварительная закрутка в направлении вращения двигателя улучшает аэродинамические характеристики компрессора за счет уменьшения сопротивления лопаток ротора первой ступени. Входные направляющие лопатки представляют собой изогнутые стальные лопатки, обычно приваренные к стальным внутреннему и внешнему кожухам.

На нагнетательном конце компрессора лопатки статора сконструированы таким образом, чтобы выпрямлять воздушный поток и устранять турбулентность. Эти лопасти называются выпрямляющими лопастями или узлом выпускной лопасти. Корпуса осевых компрессоров не только поддерживают лопатки статора и обеспечивают внешнюю стенку осевого пути, по которому следует воздух, но также обеспечивают средства для извлечения компрессорного воздуха для различных целей.Лопатки статора обычно изготавливаются из стали, устойчивой к коррозии и эрозии. Довольно часто они обтянуты полосой из подходящего материала для упрощения проблемы с креплением. Лопасти вварены в кожухи, а наружный кожух прикреплен к внутренней стенке корпуса компрессора радиальными стопорными винтами.

Лопасти ротора обычно изготавливаются из нержавеющей стали, а последние ступени — из титана. Конструкция крепления лопастей к венцам дисков ротора различается, но обычно они вставляются в диски либо бульбовым, либо елочным способом.[Рисунок 4] Затем лезвия фиксируются на месте различными способами. Концы лопаток компрессора имеют уменьшенную толщину за счет вырезов, называемых профилями лопаток. Эти профили предотвращают серьезное повреждение лопасти или корпуса в случае контакта лопастей с корпусом компрессора. Это состояние может возникнуть, если лопасти ротора слишком ослаблены или опора ротора уменьшается из-за неисправного подшипника. Несмотря на то, что профили лопаток значительно снижают такие возможности, иногда лопатка может сломаться под нагрузкой от трения и нанести значительный ущерб лопаткам компрессора и узлам лопаток статора.Лопасти различаются по длине от входа до выхода, потому что кольцевое рабочее пространство (от барабана до кожуха) постепенно уменьшается к задней части за счет уменьшения диаметра кожуха. [Рисунок 5] Эта функция обеспечивает довольно постоянную скорость прохождения через компрессор, что помогает поддерживать постоянный поток воздуха.

Рисунок 4. Общие конструкции крепления клинка компрессора к дискому диску ротора
Рисунок 5.Ротор барабанного компрессора

Ротор имеет барабанную или дисковую конструкцию. Ротор барабанного типа состоит из колец, которые соединены фланцами так, чтобы они подходили друг к другу, при этом вся сборка может быть скреплена сквозными болтами. Этот тип конструкции подходит для низкоскоростных компрессоров, где центробежные напряжения невелики. Ротор дискового типа состоит из ряда дисков, изготовленных из алюминиевых поковок, насаженных на стальной вал, с лопастями ротора, соединенными ласточкиным хвостом с ободами диска.Другой метод изготовления ротора заключается в том, чтобы выточить диски и вал из цельной алюминиевой поковки, а затем прикрепить болтами стальные короткие валы к передней и задней части узла, чтобы получить опорные поверхности подшипников и шлицы для соединения с валом турбины. Роторы барабанного и дискового типа показаны на рисунках 5 и 6 соответственно.

Общий вал получается путем соединения валов турбины и компрессора подходящим способом. Золотник двигателя поддерживается подшипниками, установленными в соответствующих корпусах подшипников.

Как упоминалось ранее, в настоящее время используются две конфигурации осевого компрессора: один ротор/золотник и двойной ротор/золотник, иногда называемый цельным золотником и разделенным золотником (двухзолотниковый, двойной золотник).

В одной версии цельнозолотникового (однозолотникового) компрессора используются регулируемые направляющие лопатки на входе.Кроме того, первые несколько рядов лопаток статора являются переменными. Основное различие между регулируемым входным направляющим аппаратом (VIGV) и регулируемым статорным аппаратом (VSV) заключается в их положении относительно лопаток ротора. VIGV находятся перед лопастями несущего винта, а VSV — за лопастями несущего винта. Углы входных направляющих лопаток и первых нескольких ступеней статорных лопаток могут быть переменными. Во время работы воздух поступает в переднюю часть двигателя и направляется в компрессор под нужным углом с помощью регулируемой впускной направляющей и направляется VSV.Воздух сжимается и нагнетается в камеру сгорания. Топливная форсунка, которая входит в каждую гильзу сгорания, распыляет топливо для сгорания. Эти переменные контролируются в прямой зависимости от количества мощности, которую двигатель должен производить в зависимости от положения рычага управления мощностью.

Большинство турбовентиляторных двигателей относятся к компрессорному типу с раздельной катушкой. В большинстве больших турбовентиляторных двигателей используется большой вентилятор с несколькими ступенями сжатия, называемый золотником низкого давления. Эти турбовентиляторные двигатели включают в себя два компрессора с соответствующими турбинами и соединительными валами, которые образуют две физически независимые роторные системы.Во многих системах с двумя роторами роторы вращаются в противоположных направлениях и не имеют механической связи друг с другом. Второй золотник, называемый золотником высокого давления, является компрессором для газогенератора и активной зоны двигателя и подает воздух в секцию сгорания двигателя.

Преимущества и недостатки обоих типов компрессоров перечислены в следующем списке. Несмотря на то, что каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, каждый из них имеет свое применение в зависимости от типа и размера двигателя.

Преимущества центробежного компрессора:

  • Высокий подъем давления на ступень
  • Эффективность в широком диапазоне частот вращения
  • Простота изготовления и низкая стоимость
  • Малый вес
  • Низкая пусковая мощность.

Недостатки центробежного компрессора:

  • Большая лобовая площадь при заданном расходе воздуха
  • Потери в оборотах между ступенями

Достоинства осевого компрессора: площадь для заданного расхода воздуха

  • Прямоточный поток, обеспечивающий высокую эффективность поршня
  • Увеличенный рост давления за счет увеличения количества ступеней с незначительными потерями
  • Недостатки осевого компрессора:

    • Хороший КПД при небольшой частоте вращения ассортимент
    • Сложность изготовления и высокая стоимость
    • Относительно большой вес
    • Высокие требования к пусковой мощности (частично преодолеваемые сплит-компрессорами)

    СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

    Газовая турбина — Энергетическое образование

    Рисунок 1.Газотурбинный реактивный двигатель. Поток слева направо, с маркировкой деталей на рисунке 2. [1]

    Газовая турбина представляет собой тип турбины, в которой используется сжатый газ для ее вращения с целью выработки электроэнергии или обеспечения кинетической энергии самолета или реактивного самолета. Процесс для этого называется циклом Брайтона. Во всех современных газовых турбинах сжатый газ создается путем сжигания топлива, такого как природный газ, керосин, пропан или реактивное топливо. Тепло, выделяемое этим топливом, расширяет воздух, проходящий через турбину, для получения полезной энергии. [2]

    Операция

    Газовые турбины

    теоретически просты и состоят из трех основных частей, как показано на рисунке 2: [2]

    1. Компрессор — Забирает воздух снаружи турбины и увеличивает его давление.
    2. Камера сгорания — Сжигает топливо и производит газ под высоким давлением и высокой скоростью.
    3. Турбина — Извлекает энергию из газа, поступающего из камеры сгорания.
    Фигура 2.Схема газотурбинного двигателя. [3]
    Компрессор

    На рис. 2 воздух всасывается слева и поступает в компрессор, состоящий из множества рядов лопастей вентилятора. В некоторых турбинах давление воздуха может увеличиться в 30 раз. [2]

    Камера сгорания

    Воздух под высоким давлением поступает в эту зону, куда подается топливо. Топливо постоянно впрыскивается в эту часть, чтобы энергия, проходящая через турбину, была постоянной.

    Турбина

    Турбина соединена с лопатками компрессора валом, и они вращаются отдельно. Компрессор соединяется с турбиной, которая соединена с выходным валом, и, поскольку турбина вращается отдельно, она может достигать огромных скоростей благодаря протеканию через нее горячего газа. Этот последний вал вырабатывает огромную мощность в л.с., а большие самолетные турбины генерируют почти 110000 л.с., что в два раза превышает мощность, генерируемую Титаником. [4]

    Каталожные номера

    Обзор: промывка компрессора ГТД


    Промывка компрессора, как в рабочем, так и в автономном режиме, жизненно важна для поддержания производительности газовой турбины.Но какое чистящее средство лучше и как часто это нужно делать? Мехерван Бойс, Boyce Consulting Group, и Франсиско Гонсалес, Cheniere LNG O&M Services, рассматривают методы и сообщают о результатах недавних испытаний в полевых условиях. Оказывается, обычная деминерализованная вода работает не хуже, чем мыльные растворы.


    Поскольку в компрессорах газовых турбин используются все более высокие коэффициенты давления, очистка лопаток компрессора путем промывки водой в режиме реального времени становится все более важным эксплуатационным требованием.На многих предприятиях эта операционная процедура принесла буквально сотни тысяч долларов прибыли предприятия.

    Обычно в газовых турбинах используется осевой компрессор с регулируемыми лопатками на первых ступенях. В случае компрессора, показанного на рисунке 1, IGV, за которым следуют следующие три ряда, имеют регулируемые лопатки.

    Тем не менее, промывка водой в режиме онлайн не является полным решением, поскольку после каждой промывки полная мощность не восстанавливается, поэтому наступает время, когда устройство необходимо очистить в автономном режиме, как показано на рисунке 2.

    Эффект загрязнения компрессора также очень важен с точки зрения общей производительности газовой турбины, поскольку компрессор использует почти 60% работы, производимой газовой турбиной. Загрязнение компрессора снижает КПД компрессора и приводит к снижению общего КПД. Чем выше перепад давлений, тем сильнее негативное влияние загрязнения компрессора на тепловой КПД, как показано на рисунке 3.

    Начальной защитой газовой турбины является хорошая система фильтрации воздуха, которую необходимо использовать до того, как воздух попадет в турбину. .Однако часть соли в воздухе всегда проходит через фильтр. Метод, рекомендуемый для определения того, имеют ли загрязнители значительную солевую основу, заключается в промывке турбины с мылом и сборе воды из всех доступных дренажных отверстий. Затем можно проанализировать растворенные в воде соли.

    Необходимо определить оптимальное время для проведения автономной очистки, принимая во внимание потерю дохода из-за потерь при продаже электроэнергии, затраты на оплату труда для автономной очистки и дополнительный доход, возникающий в результате повышения производительности.

    Существует два подхода к очистке компрессора: абразивная очистка и очистка растворителем. Использование абразивной очистки уменьшилось из-за проблем с эрозией, и в настоящее время в основном используется жидкая промывка. Новые компрессоры высокого давления очень чувствительны к загрязнению лопаток, что может привести не только к снижению производительности, но и к помпажу компрессора. Эффективность промывки зависит от конкретного участка из-за различных условий окружающей среды на каждом заводе. Существует множество отличных методов и систем промывки водой.Операторы часто должны определить наилучший подход для своих газовых турбин. Это включает в себя рассмотрение того, какие растворители следует использовать, и частоту промывки. Это сложная технико-экономическая проблема, также зависящая от эксплуатации газовых турбин и окружения завода.

    Автономная мойка водой (с моющими средствами или без них) очищает с помощью воздействия воды и удаления водорастворимых солей. Важно, чтобы используемая вода была деминерализованной. Еще одним важным параметром является соотношение моющего средства и воды.Промывка водой с использованием водно-мыльной смеси является эффективным методом очистки. Эта очистка наиболее эффективна, когда выполняется в несколько этапов, которые включают в себя нанесение мыльного раствора и несколько циклов полоскания. Каждый цикл полоскания включает ускорение машины примерно до 20%-50% начальной скорости, после чего машина останавливается по инерции. Затем следует период замачивания, в течение которого мыльный раствор может работать на растворение соли.

    Оперативная промывка широко используется как средство борьбы с загрязнением, не позволяя ему развиваться.Промывка может быть выполнена с использованием воды, растворителей на водной основе и растворителей или поверхностно-активных веществ на нефтяной основе. Растворители работают, растворяя загрязняющие вещества, в то время как поверхностно-активные вещества действуют путем химической реакции с загрязняющими веществами. Растворители на водной основе эффективны против соли, но плохо справляются с маслянистыми отложениями. Растворители на нефтяной основе не эффективно удаляют солевые отложения. При использовании растворителей существует вероятность повторного отложения загрязнений на более поздних ступенях компрессора.

    Как уже отмечалось, даже при хорошей фильтрации в секции компрессора может скапливаться соль.

    В процессе сбора как солей, так и других загрязнителей быстро достигается состояние равновесия, после чего происходит повторное попадание крупных частиц. Это повторное проглатывание должно быть предотвращено путем удаления соли из компрессора перед насыщением. Скорость, с которой происходит насыщение, сильно зависит от качества фильтра. Как правило, соли могут безопасно проходить через турбину, когда температура газа и металла ниже 1000°F. Агрессивные нападения будут происходить, если температура будет намного выше.Во время очистки фактическая мгновенная скорость прохождения соли очень высока вместе со значительно увеличенным размером частиц.

    Некоторое снижение производительности газовой турбины может быть устранено путем очистки двигателя, в то время как ухудшение производительности из-за износа внутренних компонентов двигателя (рис. 4) может быть устранено только путем проведения заводской проверки и капитального ремонта двигателя.

    Основными факторами ухудшения характеристик газовой турбины, которое может быть устранено путем очистки, являются количество загрязняющих веществ, поступающих в турбину (через входные воздушные фильтры и воздуховоды, вода из испарительных охладителей и из топлива), а также частота и тщательность очистки. промывка двигателя водой.Иногда необычные условия на площадке могут ускорить разрушение газовой турбины. Необычные переносимые по воздуху загрязнители из технологического тумана, дыма (например, от сжигания сахарного тростника), масла, химических выбросов и пыльных бурь, например, были задокументированы как причины ускоренного износа двигателя.

    Поэтому необходимо провести программу испытаний для конкретной площадки, чтобы оптимизировать эффективность программы промывки турбины водой. При ухудшении характеристик газовой турбины обычно проявляются следующие состояния: медленный разгон двигателя; склонность компрессора к помпажу; пониженная выходная мощность; потеря давления нагнетания компрессора двигателя; повышение температуры нагнетания компрессора двигателя; и снижение давления нагнетания компрессора.

    Варианты промывки

    Существует три основных типа систем промывки компрессоров газовых турбин: система промывки в режиме реального времени; автономная система промывки кривошипа; и ручная ручная моющая система.

    По большей части системы промывки в режиме реального времени предназначены в качестве дополнения к системам промывки автономных шатунов, а не в качестве замены. В общем, чрезвычайно важно внедрить программу промывки коленчатого вала турбины, чтобы восстановить большую часть устранимого ухудшения характеристик.

    В тех случаях, когда промывка коленчатого вала турбины откладывается из-за эксплуатационных ограничений, может потребоваться ручная очистка лопаток турбокомпрессора для удаления больших отложений грязи на лопатках.

    Тестирование показало, что при промывке водой в автономном режиме в турбине Mars было восстановлено пять дополнительных баллов эффективности.

    Оперативная промывка используется при стабильных параметрах работы турбины. Систему можно использовать, не нарушая работу агрегата, и не имеет значения, работает турбина с частичной или полной нагрузкой.Оперативная промывка должна быть плановой и запланированной функцией технического обслуживания.

    Оперативная мойка обычно включает впрыск распыленной чистящей жидкости, что позволяет избежать проблем, связанных с абразивными методами очистки, которые могут привести к эрозии лезвий и повреждению покрытий компонентов.

    Для автономной промывки коленчатого вала турбина прокручивается вручную стартером двигателя при отключенной системе подачи топлива и зажигания. Как уже отмечалось, этот тип промывки более эффективен для устранения ухудшения производительности.Перед выполнением промывки кривошипа в автономном режиме большая часть трубопровода нижнего слива вместе с системами воспламенителя, факела и запального газа и т. д. удаляется, чтобы избежать образования скоплений жидкости в трубопроводе воспламенителя топлива турбины. Производители рекомендуют различные моющие жидкости на основе воды и растворителей, а выездные специалисты испробовали множество различных комбинаций относительно широко доступных бытовых чистящих средств.

    Предпочтительным методом промывки кривошипа является использование ручной промывочной трубки. Чтобы получить доступ к входному отверстию компрессора, необходимо снять несколько крышек для контроля воздуха на входе в турбину.Затем ручная палочка вращается вокруг входного экрана турбины, чтобы равномерно распылить воздух на входе компрессора.

    Ручная очистка лопаток компрессора — еще один метод восстановления производительности компрессора двигателя. Это очень трудоемко, но помогает восстановить дополнительный уровень производительности. Не все компрессоры газовых турбин можно проверить в полевых условиях, и перед применением этого метода необходимо тщательно оценить затраты и выгоды. В настоящее время мы выполняем этот тип очистки на турбине Solar Mars 15000 SoLoNox, которая должна работать от 11 до 12 месяцев непрерывно без каких-либо отключений при минимальных потерях мощности.В результате ожидаемое улучшение политропной эффективности компрессора двигателя составляет примерно от 0,5 до 1,0 балла эффективности. В двигателе, который должен работать в течение 11 месяцев без промывки коленчатого вала, эта дополнительная эффективность обеспечивает значительное увеличение экономии топлива и мощности.

    Качество воды для промывки как в режиме онлайн, так и в автономном режиме должно строго контролироваться, чтобы исключить попадание примесей. В таблице ниже приведены типичные характеристики качества воды, необходимой для успешной промывки водой:

     

    Проверка качества воды крайне важна перед выполнением плановой промывки водой в режиме реального времени.Общей проблемой источников деминерализованной воды является случайное попадание жидкости в слои катализатора. Для промывки турбины водой рекомендуется установка для полировки деминерализованной водой, чтобы обеспечить хорошее качество воды.

    Эффективность промывки водой в режиме реального времени значительно повышается, если уделять внимание проверке качества воды. Детальный анализ воды для каждой промывки требует много времени и денег, но в качестве альтернативы можно использовать ручной измеритель для измерения электропроводности, общего содержания растворенных твердых веществ и рН.Показания измерителя должны показывать проводимость воды <0,5 мкм, общее количество растворенных твердых веществ <1,0 частей на миллион по массе и рН от 7 до 9. и получены из высокоактивных натуральных масел и поверхностно-активных веществ. Реагенты на водной основе безвредны для окружающей среды и не содержат растворителей, способных растворять и удалять отложения в двигателе, которые со временем накапливаются. Известно, что другие промышленные чистящие средства, такие как Mr Clean, хорошо работают в сочетании с веществами на водной основе и средствами на основе растворителей.Большинство производителей турбин предлагают пользователям одобренный список мыл, которые можно использовать с их турбинами.

    Многие различные типы реагентов на основе растворителей также используются для промывки турбин в режиме реального времени и в автономном режиме. Большинство растворителей получают из углеводородных базовых компонентов и содержат очень мало металла. Большинство этих растворителей считаются не полностью экологически безопасными, но при соблюдении надлежащих процедур эти агенты можно использовать безопасным образом. Эти растворители в основном используются во время промывки кривошипа в автономном режиме.

    Наиболее распространенным реагентом, используемым для промывки водой, является деминерализованная вода. Системы деминерализованной воды очень эффективны, если система фильтрации эффективно отфильтровывает большинство переносимых по воздуху частиц и маслянистых веществ.

    Тесты

    Чтобы помочь определить оптимальные процедуры промывки компрессора, было проведено исследование трех турбин на установке, включающей 36 газовых турбин для различных целей, 28 для механических приводов и восемь для производства электроэнергии.Объект был выбран потому, что все турбины были одинаковыми, одного производителя, Solar, и, находясь на одной площадке, условия загрязнения атмосферы и воздуха были одинаковыми для каждой установки.

    Тесты были направлены на выявление наиболее эффективных растворителей и оптимальной частоты промывок.

    Турбины используются в режиме комбинированного цикла с горячим маслом, с рекуперацией энергии в отходящем тепле. Большинство газовых турбин имеют мощность в диапазоне 4000 л.с., а самая крупная из них — установка Mars мощностью 15000 л.с., приводящая в действие осевой компрессор технологического газа.Тридцать три из тридцати шести газовых турбин были оснащены возможностью промывки водой в режиме реального времени.

    Турбины, используемые для всех онлайн-тестов промывки водой, представляли собой машины Solar T4702S Centaur. Все турбины сконфигурированы одинаково, и все турбины имеют примерно одинаковое количество часов работы.

    Турбины оснащены входными воздушными фильтрами предварительной очистки и первичными фильтрами производства Дональдсон. Фильтры оснащены синтетическим фильтрующим материалом цилиндрической/конической формы.Система фильтрации представляет собой фильтрующую систему типа «затяжка и затяжка». Эффективность фильтра составляет 99,5% для частиц размером 1-3 мкм. Среднее падение давления на фильтрах составляет 2,4 дюйма водяного столба.

    Двигатели Centaur, соединенные с редуктором и генератором, способны производить 3 МВт. Выхлоп турбины направляется в установку рекуперации тепла, которая нагревает горячую масляную среду, используемую в технологических целях. Типичная температура выхлопных газов составляет около 950°F перед змеевиками горячего масла и 200°F после змеевиков.

    Все газовые турбины оборудованы системой промывки водой в режиме реального времени, см. рис. 5. Система промывки в режиме реального времени состоит из промывочного кольца, расположенного за пределами воздухозаборника на входе в турбину, с несколькими косичками, соединенными с восемью форсунками распылительного типа. , которые направлены на входные направляющие лопатки, как показано на Рисунке 6.

    На Рисунке 7 показан вид изнутри воздухозаборной камеры на входе в турбину, показывающий автономное кольцо промывки водой и работающие форсунки промывки водой. Промывочные форсунки рассчитаны на расход 0.24 гал/мин промывочной жидкости при манометрическом давлении 100 фунтов на кв. дюйм. Промывочная жидкость хранится в накопительном баке из нержавеющей стали объемом 26 галлонов. Бак оборудован напорным патрубком, используемым для создания давления в баке для подачи промывочной жидкости в промывочное кольцо через трубопровод из нержавеющей стали. Система является переносной и перемещается от турбины к турбине.

    Турбины также оснащены кольцом для промывки кривошипа с форсунками, не распыляющими воду.

    Было проведено четыре испытания на трех идентичных газотурбинных генераторных установках, расположенных рядом друг с другом, как показано на рис. 8.

    Первый тест: деминерализованная вода с мылом от разных поставщиков

    На рис. 9 показаны результаты промывки только водой и мылом с использованием мыла от двух разных поставщиков один раз в неделю на трех идентичных соседних газовых турбинах. На этом участке промывка кривошипа была выполнена 19 июля. 23 июля за качеством воды не следили и турбины ошибочно промывали некондиционной водой. Было отмечено значительное падение производительности компрессора, что указывает на загрязнение компрессора загрязняющими веществами в воде.Затем турбины еще раз промывали водой, соответствующей спецификациям, указанным в таблице на стр. 39, и водно-мыльным раствором с использованием мыла двух разных производителей. 25 июля на всех трех агрегатах улучшились характеристики турбин. Как видно, промывание только водой было не хуже, чем мыльными растворами.

    Второй тест: деминерализованная вода, мыло на водной основе и мыло на основе растворителя

    Целью этого теста было определить, какое мыло лучше: мыло на основе растворителя или мыло на водной основе.В качестве третьего агента использовалась деминерализованная вода. На Рисунке 10 обратите внимание на вертикальный зазор между водой и мыльным раствором в начале теста. Со временем вертикальный зазор между мылом и водой сократился почти до нуля. Это говорит о том, что растворители были более эффективны в течение первой недели, но через некоторое время эффективность растворителей снизилась до такой степени, что они были не более эффективны, чем обычная деминерализованная вода.

    Третий тест: различные растворители на водной основе

    Целью этого теста было определить, есть ли какая-либо разница между мылами на водной основе, поставляемыми разными поставщиками.

    Мыло на водной основе считается более безвредным для окружающей среды, чем мыло на основе растворителя, но каждый поставщик утверждает, что их мыло на водной основе имеет другой химический состав и другую «философию» с точки зрения того, как мыло очищает лопатки компрессора.

    В тестах мыло использовалось два раза в неделю с ополаскиванием деминерализованной водой.

    На рис. 11 показаны результаты этих испытаний и показано, что все мыла показали одинаковые результаты.

    Испытание четвертое: различная частота промывки деминерализованной водой и растворителями на водной основе

    Целью этого испытания было определить оптимальную частоту проведения испытаний промывки водой в режиме реального времени.Испытания включали ежедневную промывку деминерализованной водой одной газовой турбины и промывку деминерализованной водой два раза в неделю второй газовой турбины. Третью газовую турбину ежедневно промывали деминерализованной водой, смешанной с растворителем на водной основе.

    На рис. 12 показаны результаты и показано, что с течением времени наиболее эффективным является промывание деминерализованной водой два раза в неделю.

    Анализ затрат

    Средний расход топлива для типичной турбины Centaur составляет около 36 MMBtu/ч. Нередко можно найти пользователей, которые выполняют промывку коленчатого вала на основе потери мощности, а не общей потери тепловой эффективности или потери эффективности компрессора, которая редко измеряется.Потери мощности в ГТУ простого цикла вызываются многими факторами, такими как увеличение перепада давления в системе фильтрации воздуха, загрязнение компрессора, изменение теплотворной способности топлива, загрязнение камеры сгорания, загрязнение детандера турбины и увеличение противодавления турбины. Таким образом, 10-процентная потеря выходной мощности, что соответствует 10-процентной потере тепловой эффективности, может иметь как часть потерь 6-8-процентную потерю эффективности компрессора, что приводит к 3-4-процентной потере общей тепловой эффективности. .

    В турбине Centaur экономия топлива на 3 % в течение одного года стоит 29 171 долл. США только для одной турбины, исходя из стоимости природного газа в размере 5 долл. США/млн БТЕ.Для парка из 30 турбин это составляет 875 124 долл. США в год.

    При планировании эффективной программы промывки водой в режиме реального времени необходимо учитывать потери топлива, необходимые материалы и рабочую силу, а также производственные потери. Как правило, промывка водой в режиме реального времени, описанная здесь, может быть выполнена за час одним человеком. Поскольку каждое применение турбины отличается, пользователь должен сравнить затраты, связанные с потерей производительности, с экономией топлива, связанной с автономной программой промывки водой.

    Вода сама по себе так же эффективна, как мыло

    Наилучшая комбинация промывки водой в режиме реального времени и промывки рукояткой зависит от местоположения. Отслеживая производительность и выполняя несколько тестов промывки водой, любой объект может определить наилучшую комбинацию промывки водой. Результаты испытаний, описанных выше, показали, что в большинстве рабочих условий промывка деминерализованной водой два раза в неделю так же эффективна, как и использование водно-мыльных смесей. Несколько других замечаний, касающихся очистки компрессора:

    • Хорошая фильтрация воздуха является ключом к продлению срока службы и предотвращению загрязнения компрессора.
    • Используемая вода должна быть деминерализованной. Использование недеминерализованной воды может повредить турбину.
    • В испытаниях деминерализованная вода показала такие же результаты, как и мыльные растворы.
    • За всеми промывками водными растворителями следует промывать водой.
    • После многочисленных промывок водой производительность компрессора ухудшится, и потребуется автономная промывка кривошипа.
    • Автономную промывку следует выполнять всякий раз, когда производительность компрессора снижается на 3-4%.
    • Неблагоразумно допускать накопление загрязняющих веществ до запуска режима промывки водой, поскольку загрязняющие вещества будут смыты вниз по течению, что приведет к засорению на последних стадиях.
    • Низкоуглеродистая нержавеющая сталь должна использоваться для резервуаров, патрубков и коллектора, чтобы уменьшить проблемы с коррозией.
    • Распылительные форсунки следует размещать там, где происходит достаточное туманообразование воды, сводя к минимуму возмущение потока ниже по течению.

    Газотурбинный двигатель GE T700 (обновлено 22.07.2014)

    Газотурбинный двигатель GE T700 (обновлено 22.07.2014)

    Решенная проблема 6.11 — General Electric T700 Газотурбинный двигатель

    Мы хотим провести идеальный термодинамический анализ Общие Электрический газотурбинный двигатель Т700 , который используется для питания армии Вертолет Блэк Хок .Рассмотрим принципиальная схема двигателя показана на рисунке ниже:

    Обратите внимание, что две турбины работают на независимые выходные валы. Турбина высокого давления (первая) Газогенератор Турбина , напрямую подключена вала к компрессору. Его единственная цель — управлять осевой/центробежный компрессор , таким образом, выходная мощность эта турбина должна равняться энергии, потребляемой компрессором. То Турбина низкого давления (вторая) под названием Power. Турбина , соединена через редуктор с винт вертолета.

    Проблема 6.11 — Предположим, что компрессор и оба турбины изоэнтропические, и что процесс сгорания происходит при постоянное давление (изобарическое). Используя информацию, представленную на схему выше, выполните следующие действия:

    • а) Зарисовать весь процесс на диаграмме h-s , четко показывая 5 станций на диаграмме и соответствующие изоэнтропические и линии постоянного давления.

    • б) определить энергия, потребляемая компрессором [w C = -328кДж/кг], и температура на выходе из компрессора [T 2 = 587К].

    • c) определить теплоту энергия, поглощаемая рабочим газом в камере сгорания [q H = 754 кДж/кг].

    • г) определить температура [T 4 = 975К] и давление [P 4 = 546 кПа] при выход из турбины газогенератора.

    • д) определить температура [T 5 = 627К] и выходная мощность силовой турбины [w PT = 382,5 кДж/кг].

    • е) при условии, что массовый расход рабочей газа по системе 4.6 кг/с, определите выходную мощность силовая турбина [1,76 МВт].

    (Данные получены при личном общении с Dr. Том Скотт )

    Примечание: Из-за большого изменение температуры в этой задаче, нам нужно будет рассмотрим температурную зависимость удельного веса Теплоемкость воздуха . Все термотексты что мы знаем о представлении метода сделать это с помощью табличных функция с 0 , относительное давление P r , и относительный удельный объем v r .Мы предпочитаем более простой подход с использованием постоянной удельной теплоемкости. мощность C P и отношение удельных теплоемкостей k, где значения выбраны в среднем температура системы. Это всегда давало ответ в течение примерно точность 1%. На приведенной выше схеме мы видим, что предельные температуры системы составляют 16°C — 1000°C (289 K — 1273 К), что дает среднюю температуру 781 К. Из таблицы Конкретный Теплоемкость воздуха мы видим, что при 800 К, С Р = 1.099 [кДж/кг.К] и отношение удельных теплоемкостей k = 1,354, таким образом мы используем эти значения в этой задаче.

    Подход к решению:

    • а) Зарисуйте весь процесс на чертеже h-s Диаграмма , четко показывающая 5 станций на диаграмму и соответствующие изоэнтропические линии и линии постоянного давления.

      В отличие от случая с чистой жидкостью, такой как пар, h-s схема нарисована не в масштабе, а нарисована в для обеспечения интуитивного графического понимания проблема.Кроме того, для идеального газа энтальпия пропорциональна к температуре, поэтому ось y можно рассматривать либо как ось энтальпии или температуры. Различные температуры и давления показанные на этой диаграмме, оцениваются и отображаются по мере продвижения решение.


    Уведомление что различные температуры и давления, показанные на этой диаграмме, оцениваются и строятся по мере продвижения решения.
    • б) определить энергию, потребляемую компрессор (w C — кДж/кг), и температура на выходе из компрессора (T 2 ).

      В идеале и компрессор, и турбина являются изэнтропическими устройств, таким образом, учитывая степень давления, чтобы определить температуру мы считаем изэнтропической соотношения , развитые для идеального газа.

    • г) определить температуру (T 4 ) и давление (P 4 ) на выходе из турбины газогенератора.

      Еще раз. поскольку обе турбины изоэнтропические, мы используем температуру давления отношения, развитые для изэнтропических процесс идеального газа.

    Обратите внимание, что фактическая выходная мощность двигателя T700 составляет около 1800 л.с., что значительно меньше указанного выше значения. Это потому, что мы предположили, что компрессор и обе турбины изоэнтропичны, чего на практике никогда не бывает. Проблема 6.12 является расширением этого упражнения в которые мы считаем неизоэнтропическими компрессором и турбинами.

    Лопасть компрессора — обзор

    5.10 Ступени компрессора с высоким числом Маха

    Как указано в главе 3, характеристики лопаток компрессора ухудшаются, когда относительное число Маха на входе превышает примерно 0,7, поскольку относительное число Маха в каналах лопаток превышает единицу, а дополнительные потери возникают из-за ударных волн и более толстые пограничные слои. Кроме того, высокие числа Маха уменьшают рабочий диапазон компрессора, поскольку поток становится более чувствительным к изменениям угла впуска.

    Однако у ступеней компрессора с высоким числом Маха есть два ключевых преимущества.Во-первых, высокие относительные числа Маха в компрессоре подразумевают высокий массовый расход на единицу площади, что приводит к более компактной машине (меньший диаметр) для данного массового расхода. Во-вторых, высокие числа Маха обусловлены высокими скоростями вращения лопастей, которые обеспечивают больший вклад работы в поток и, следовательно, более высокие коэффициенты давления. Используя определения нагрузки ступени и политропического КПД, степень повышения давления ступени компрессора можно записать как быть достигнуто за счет высоких скоростей лезвия в сочетании с высокой нагрузкой и эффективностью ступени.В современных околозвуковых компрессорах в настоящее время используются относительные числа Маха на входе в ротор до 1,7, а одноступенчатые степени сжатия возможны более 2.

    Калверт и Гиндер (1999) подробно описали конструкцию трансзвуковых ступеней компрессора. Они также описывают эволюцию современных околозвуковых компрессоров и основные достижения, которые были достигнуты. Околозвуковые ступени компрессора в настоящее время используются в одноступенчатых вентиляторах реактивных двигателей с высокой степенью двухконтурности, в многоступенчатых вентиляторах двигателей с малой степенью двухконтурности и в передних ступенях многоступенчатых компрессоров.Вентилятор гражданского реактивного двигателя является особенно важным компонентом, поскольку он создает более 80% тяги современного гражданского авиационного двигателя. Для минимизации размера двигателя необходим высокий массовый расход на единицу площади, а относительные числа Маха на входе составляют около 1,4 на конце. Политропический КПД выше 90% является типичным, а текущий расчетный коэффициент давления составляет от 1,6 до 1,8.

    Чтобы смягчить влияние высоких относительных чисел Маха в трансзвуковых компрессорах, используются очень тонкие лопасти для уменьшения их блокировки, и обычно отношение толщины лопастей к хорде составляет всего несколько процентов.Кроме того, чтобы уменьшить пиковое число Маха на поверхности лопасти, лопасти имеют очень низкий изгиб с поворотом всего на несколько градусов. В результате секции лопаток по направлению к наконечнику высокоскоростного компрессора напоминают острые, тонкие и почти плоские пластины.

    На рис. 5.11 показана картина потока внутри лопатки ротора высокоскоростного компрессора со сверхзвуковым относительным числом Маха на входе. При изменении рабочей точки компрессора положение проходного скачка меняется. Когда поток полностью перекрывается, толчок перемещается назад, так что он полностью поглощается проходом лопасти.При более низких массовых расходах, когда компрессор находится ближе к остановке, ударная структура выбрасывается из передней части проходного сечения лопатки. Рабочая точка, соответствующая максимальной эффективности, обычно возникает, когда ударная волна приближается к передней кромке лопасти.

    Рисунок 5.11. Поток через ротор сверхзвукового компрессора.

    Интересно понять, как схема скачков напряжения на Рисунке 5.11 приводит к очень высокой нагрузке на поток, проходящий через компрессор. Рассмотрим треугольники скоростей на входе и выходе из ротора компрессора.Поперек прохождения ударной волны, как показано на рис. 5.11, поток существенно не поворачивается, но плотность резко возрастает. Следовательно, относительная скорость за скачком будет намного меньше, чем против потока. Если предположить, что скорость лопастей и относительные углы потока одинаковы на входе и выходе из ротора, треугольники скоростей показывают, что поворот потока в абсолютной системе отсчета является исключительно результатом замедления потока в относительной системе отсчета. Напротив, ротор низкоскоростного компрессора вносит работу в поток, поворачивая поток как в относительной, так и в абсолютной системе отсчета.

    Нормальная ударная волна в роторе сверхзвукового компрессора приводит к увеличению энтропии в потоке в соответствии с уравнением (4.21), который может быть выражен как коэффициент потерь с использованием уравнения. (5.8) как

    (5.28a)Yp,shock=1−exp(−Δsshock/R)(1−p1/p01,отн)≅ΔsshockR(1−p1/p01,отн)

    , что может быть выражено как функция относительного числа Маха на входе, M 1,отн и γ . Эта функция представлена ​​на рис. 5.12 для воздуха, а также соответствующее изменение отношения ударного статического давления, представленное как

    рис. 5.12. Изменение коэффициента статического давления и потерь для нормальной ударной волны.

    (5.28b)p2p1=1+2γγ+1(M1,rel2−1)

    Это показывает, что повышение давления, создаваемое нормальной ударной волной, велико, тогда как сами ударные потери удивительно малы вплоть до относительного числа Маха на входе числа 1,5. Однако следует отметить, что ударная волна генерирует потери и опосредованно через взаимодействие с пограничными слоями лопатки, которые утолщаются при повышении ударного статического давления, и в некоторых случаях поток может отрываться.Если избежать этого риска разделения, ударная волна является высокоэффективным способом сжатия потока, о чем свидетельствует высокая эффективность современных околозвуковых компрессоров.

    Высокоэффективная очистка компрессора газовой турбины

    Системы очистки компрессоров газовых турбин и химикаты для всех типов газовых турбин

    Газовая турбина мощностью 50 МВт с некоторой степенью загрязнения, демонстрирующая снижение мощности на 3% и повышение теплоотдачи на 1%, может потерять производительность на сумму более 500 000 долларов США в год.Понимание того, что нашим клиентам необходимо поддерживать работу своих газовых турбин с максимально возможной производительностью и минимально возможными затратами, — вот что движет нашей страстью. Компания Rochem предлагает решения проблем загрязнения газовых турбин. К ним относятся ряд систем и химикатов для очистки двигателя при запуске (промывка коленчатого вала) и в режиме реального времени (промывка огнем).

    Как загрязняются компрессоры?

    Несмотря на наличие в настоящее время высокотехнологичных систем очистки воздуха, попадание переносимых по воздуху частиц в компрессор газовой турбины неизбежно.В результате происходит загрязнение поверхностей воздуховодов в компрессоре турбины, что приводит к снижению производительности и повышенному расходу топлива. Мировой полевой опыт ясно продемонстрировал, что износ осевого компрессора во время работы является основной причиной потери производительности, связанной с газовой турбиной. Около 70% общей потери производительности газовой турбины обычно связано с износом компрессора из-за загрязнения лопаток. Загрязнение лопаток осевого компрессора обычно связано с переносимыми по воздуху частицами размером от субмикрона до 10 микрон, и это является основным источником загрязнения.Другим возможным источником загрязнения компрессора является утечка масла из входного подшипника ротора компрессора.

    Почему это загрязнение влияет на работу моего двигателя

    Лопатки осевого компрессора создают гладкие аэродинамические поверхности, подобные крылу самолета. Следовательно, характеристики лезвия могут ухудшиться из-за увеличения шероховатости поверхности или из-за изменения формы, вызванного отложениями на лезвии. Отложения или загрязнения на лопастях снижают как воздушный поток компрессора, так и общую тепловую эффективность. Помимо нагнетания компрессора, давление падает из-за уменьшения массового расхода воздуха через сопло турбины.Таким образом, загрязнение будет распознаваться по падению мощности турбины при заданной температуре выхлопных газов, сопровождаемому более низким давлением нагнетания компрессора и увеличением теплопроизводительности, что приводит к более высокому расходу топлива.

    Как чистить компрессор

    • Ручная очистка — этот метод требует много времени, труда и может привести к большим потерям дохода из-за простоя.
    • Абразивная очистка – при этом типе очистки компрессора дробленая скорлупа грецких орехов или аналогичный материал попадает в воздухозаборник во время работы двигателя.Затем загрязнения удаляются дробеструйной очисткой. Однако производительность часто недолговечна, а потенциальное повреждение покрытия поверхности и закупорка каналов охлаждения могут привести к необратимой потере производительности.
    • Влажная очистка — наиболее эффективным и наименее вредным является выполнение строгого режима мойки, сочетающего оперативную и автономную стирку с использованием химикатов Fyrewash и очищенной воды.
      • Оперативная очистка компрессора ГТД выполняется при работающем двигателе под нагрузкой.Моющий раствор впрыскивается в воздухозаборник с помощью форсунок специальной конструкции, обеспечивающих всестороннее смачивание лопаток компрессора и эффективную очистку ступеней компрессора.
      • Автономная очистка производится при выключенном двигателе и прокручивании коленчатого вала, промывочный раствор впрыскивается в воздухозаборник с помощью форсунок специальной конструкции, обеспечивающих всестороннее смачивание лопаток компрессора и эффективную очистку ступеней компрессора.

    Какое оборудование мне нужно?

    Rochem разрабатывает и производит специальные форсунки.Эти форсунки обеспечивают оптимальное распределение капель по размеру и смачивание входного отверстия компрессора, обеспечивая эффективную очистку лопаток компрессора и исключая возможную эрозию поверхности лопаток. Мы используем методы вычислительной гидродинамики и 3D-моделирования вместе с полевыми испытаниями, чтобы постоянно развивать и повышать эффективность нашей системы. Наши системы подачи промывочной жидкости спроектированы таким образом, чтобы обеспечить простоту использования и минимальное техническое обслуживание, а также обеспечить контроль подачи жидкости к действующим и автономным форсункам.

     

    Запросить сейчас

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    2022 © Все права защищены.