При возникновении помпажа

Помпаж возникает, когда рабочая точка компрессора перемещается на границу помпажа 1 (рисунок 1.1).

Основные причины возникновения помпажа:

- увеличение аэродинамического сопротивления сети (из-за загрязнения выпуск­ных окон, защитных решеток соплового аппарата турбин, выпускного коллек­тора, газохода, утиль-котла). При этом уменьшается расход воздуха через компрессор, характеристика сети 3 становится круче, рабочая точка сдвигается на границу помпажа. Для устранения помпажа рекомендуется открыть предохранительный клапан на ресивере, при этом снизить нагрузку дизеля, чтобы избежать его перегрева;

0 – рабочая точка; 1– граница помпажа; 2 – режимная линия;

3 – характеристика сети; 4 – напорные линии

Рисунок 1.1 – Универсальная характеристика компрессора

- загрязнение воздушных фильтров и проточной части компрессора, что приводит к смещению границы помпажа на универсальной характеристике компрессора вправо;

- резкое увеличение подачи топлива. При резком разгоне за счет увеличения тем­пературы растет удельный объем и аэродинамическое сопротивление сети. При разгоне дизеля имеет место превышение мощности турбины над потребляемой мощностью компрессора за счет увеличения цикловой подачи. При резком увеличении цикловой подачи растет температура выпускных газов перед турбиной и рабочая точка может войти в зону помпажа. Разгонную линию ГТН получают при соответствующих испытаниях дизеля и ГТН;

- перегрузка ГД (работа в штормовую погоду, погнутость лопасти гребного винта, плавание во льдах, обрастание корпуса). В штормовых условиях двигатель работает неустойчиво из-за резких колебаний подачи топлива и оборотов. Возникают инерционные явления в системе турбонаддува, турбокомпрессор будет работать неустойчиво;

- отключение или самовыключение цилиндра, например, из-за заедания или заклинивания плунжерной пары ТНВД, иглы форсунки, появления воздуха или воду в ТНВД;

- возмущения воздушного потока, которые возникают при отключении последова­тельно работающих подпоршневых полостей. При переключении на параллельную схему работы из-за разбаланса давления наддува носового и кормового турбокомпрессоров возникает возмущение и возможно попадание в помпаж (двигатели MAN KGZ 57/80C и MAN KGZ 57/80A₃, теплоходы «Дальнеречинск», «Шилка» [7]);

- резкое возрастание давления воздуха в ресивере при торможении (из-за инерционности ГТН). Частота вращения турбины падает медленнее, чем частота вращения дизеля. Давление в воздушном ресивере возрастает, возможны срывные явления в компрессоре и попадание в зону помпажа (рабочая точка перемещается вверх и влево);

- загромождение газовоздушного потокапосторонними предметами (обломки сломанных поршневых колец, куски нагара, обрушения защитной решетки перед турбиной);

- существенные нарушения в подачах топлива по отдельным цилиндрам (закоксовывание распылителей форсунок, заедание ТНВД, разрегулирование по Р_z и температуре выпускных газов и др.);

- возмущения воздушного потока, частоты которых близки или совпадают с частотой собственных колебаний системы;

- повреждение проточной части турбины, пластинчатых клапанов подпоршневых полостей, подшипников ГТН;

- неправильная регулировка газораспределения.

При возникновении помпажа компрессора, как правило, нужно уменьшить нагрузку на дизель и увеличить расход воздуха через компрессор, открыв антипомпажный клапан на нагнетании компрессора или предохранительный клапан на ресивере, тем самым уменьшив сопротивление сети.

При возникновении помпажа на среднем ходу надо увеличить нагрузку.

При возникновении помпажа на полной нагрузке из-за избытка мощности турбины следует осуществить перепуск избыточного количества газов мимо турбины через обводной клапан (при его наличии). Помпаж может возникнуть из-за нескольких ненормальностей в работе двигателя, каждая из которых в отдельности не является достаточной (незначительные изменения проходных сечений, плохой распыл в отдельных цилиндрах, различная упругость пластин перепускных клапанов, различные углы опережения впрыска топлива по цилиндрам, разные гидравлические сопротивления фильтров ГТН, газового тракта после турбины и др.).

Чаще всего помпаж возникает в результате загрязнений газовоздушного тракта. Поэтому необходима своевременная регулярная очистка турбокомпрессоров, газовоздушных трактов, охладителей надувочного воздуха, защитных решеток перед турбиной, фильтров на входе в ТК.

Кроме того, необходимо обеспечивать исправное состояние деталей и узлов двигателя.

Некоторые причины помпажа изложены в [4, стр. 7].