1,Principe de fonctionnement de la vanne de dérivation
1. Soupape de dérivation d'air de suralimentation
La soupape de dérivation d'air de suralimentation est installée sur le tuyau de raccordement entre la boîte de balayage et l'extrémité d'entrée des gaz d'échappement du turbocompresseur, offrant une marge de surtension suffisante pour le turbocompresseur lorsque le moteur est sous faible charge.
Lorsque l'hôte fonctionne à faible charge, la consommation d'air de l'hôte est faible et la pression de suralimentation augmente, ce qui peut facilement provoquer une contre-pression élevée dans le compresseur et une surtension dans le turbocompresseur.
Par conséquent, ouvrez la vanne de dérivation d'air de suralimentation pour réduire la contre-pression du compresseur, augmenter l'énergie cinétique du rotor et augmenter la marge de pompage.
Le système de contournement est contrôlé par la vitesse et la charge de l'hôte.
La vanne de dérivation d'air de suralimentation est contrôlée par une vanne pneumatique à commande électrique, et le signal de commande provient du relais de vitesse et du capteur de pression d'air de suralimentation connectés en série.
La pression de l'air de suralimentation représente la charge du moteur. Lorsque le régime moteur est inférieur à 425 tr/min et que la pression de l'air de suralimentation est supérieure à 0,35 bar, la soupape de dérivation d'air de suralimentation s'ouvre et une partie de l'air de suralimentation pénètre dans le tuyau d'échappement avant le turbocompresseur du compresseur, augmenter la vitesse du turbocompresseur.
2. Soupape de dérivation des gaz d'échappement
La soupape de dérivation d'échappement est installée sur le tuyau de raccordement à l'entrée d'échappement du turbocompresseur pour maintenir des conditions de fonctionnement optimales du moteur principal sous des charges élevées.
Lorsque l'hôte est à 85 % de charge, il est dans des conditions de fonctionnement optimales, avec une pression de suralimentation élevée, une faible température d'échappement et un faible taux de consommation de carburant ;
Lorsque la charge dépasse 85 %, la pression de suralimentation et la pression de combustion du cylindre sont trop élevées et la soupape de dérivation d'échappement permet à une partie des gaz d'échappement de contourner le turbocompresseur, réduisant ainsi le débit de gaz d'échappement entrant dans l'extrémité de la turbine.
La soupape de dérivation d'échappement est contrôlée par une soupape pneumatique à commande électrique et son signal de commande provient du capteur de pression d'air de suralimentation.
Lorsque la pression de l'air de suralimentation du système dépasse 3 bars, la soupape de dérivation d'échappement s'active et une partie des gaz d'échappement est directement évacuée du collecteur d'échappement sans passer par les aubes de la turbine, contrôlant ainsi la pression de suralimentation et la combustion du cylindre au niveau optimal. .
2, défaut d'ouverture anormale de la vanne de dérivation d'air de suralimentation
1. Phénomène de défaut
Le 12 septembre d'une certaine année, le moteur principal droit d'un certain navire n'a pas pu atteindre sa puissance nominale sous une charge élevée, avec une température moyenne des gaz d'échappement dépassant 450 degrés et une alarme (la température normale des gaz d'échappement du moteur principal doit être inférieure que 430 degrés). La pression de suralimentation du moteur principal a augmenté, les gaz d'échappement sont devenus noirs et la température de balayage a augmenté. Après inspection, il a été constaté que la vanne de dérivation d’air de suralimentation était anormalement ouverte.
2. Risques de panne
L'hôte fonctionne sous une charge élevée et la vanne de dérivation d'air de suralimentation est anormalement ouverte. À ce moment, la pression des gaz d'échappement est supérieure à la pression de balayage, et les gaz d'échappement à haute température pénètrent dans la boîte de balayage, se mélangent à l'air frais suralimenté et pénètrent dans le cylindre, et se mélangent au carburant pour la combustion.
L'entrée de gaz d'échappement entraîne un grave manque d'air frais. En raison de la présence d'une grande quantité de composés azotés et soufrés dans les gaz d'échappement, la teneur en oxygène dans l'admission est réduite, la combustion se détériore et une stagnation de l'allumage se produit, provoquant une augmentation de la température des gaz d'échappement et affectant directement la durée de vie des gaz d'échappement. soupape.
Dans le même temps, une partie des gaz d'échappement pénètre dans la boîte de balayage, affectant la quantité de gaz d'échappement entrant dans la turbine d'échappement et provoquant une diminution de la vitesse de la turbine d'échappement ;
La vitesse du compresseur coaxial diminue, réduisant encore davantage le volume d'air d'admission.
Le mélange de gaz d'échappement à haute température et d'air frais après pressurisation provoque une augmentation de la température de l'air sous pression ; L'entrée de gaz à haute température provoque le vieillissement du siège et de la conduite de soupape de la soupape d'admission à des températures élevées, ce qui entraîne finalement une fermeture hermétique de la soupape d'admission et, dans les cas graves, la rupture du ressort de soupape.
3. Dépannage
Lors du démontage de la vanne de dérivation d'air de suralimentation, il a été constaté que le diaphragme du noyau de l'électrovanne était endommagé, ce qui empêchait la fermeture entre la canalisation A et la canalisation B.
Après remplacement de l'électrovanne, le problème a été résolu.
4. Contre-mesures
Effectuez régulièrement des tests fonctionnels sur la vanne de dérivation d'air de suralimentation pour vous assurer que l'équipement est en bon état.
(1) Lorsque l'hôte est garé, la vanne de dérivation d'air de suralimentation doit être à l'état fermé et il ne doit y avoir aucune tension sur la borne connectée à l'électrovanne de dérivation d'air de suralimentation dans la boîte de jonction ; Inspectez visuellement la position du disque de la vanne papillon à travers l'actionneur pour voir si l'indication de position de la vanne correspond à la position réelle.
(2) Connectez l'outil d'inspection du capteur de pression au port d'inspection 6.
Augmentez lentement la pression et vérifiez si le pressostat s'ouvre à 0,35 bar.
À ce stade, s'il y a 24 V CC sur la borne connectée à la vanne de dérivation d'air de suralimentation dans la boîte de jonction de mesure, cela indique que la vanne de dérivation d'air de suralimentation a été ouverte.
Conclusion
En utilisant une soupape de dérivation d'air de suralimentation et une soupape de dérivation des gaz d'échappement, le système de suralimentation des gaz d'échappement du moteur Wä rtsilä 8L46C peut améliorer efficacement l'efficacité du turbocompresseur.