Клапан на турбине для чего нужен: Как работает клапан управления турбиной?

Содержание

Как работает клапан управления турбиной?

Зачем нужен клапан управления турбиной?

Принцип действия клапана заключается в том, что выхлопные газы попадают на крыльчатку и разгоняют турбину. В результате чего во впускном коллекторе возникает давление.

Детально рассмотрев этот процесс, мы видим, что чем сильнее нажимать на педаль газа, тем оперативнее раскручивается ДВС. А чем больше оборотов двигателя, тем выше скорость и объем отработанных газов. Такие газы, попадая в турбину, повышают давление. Вследствии этого сильнее раскручивается мотор , возникает избыток давления и появляется больше отработанных газов. Такое давление мотор может и не выдержать.

Во избежание дорогостоящих поломок турбокомпрессора и двигателя, лучше приобрести клапан управления турбиной.

Виды клапанов и их краткая характеристика

Перепускной клапан обеспечивает контроль потока выхлопных газов.

Такая деталь стравливает избыток газов через саму турбину или до входа в нее. Благодаря этому и говорят клапан сброса давления турбины.

Выделяют следующие виды:

Байпасные клапаны – подходят для мощных машин (от 400 лошадиных сил). При установке необходимо поставить перекрестную трубу или же изменить часть коллектора.
Внутренние клапаны – используются во многих турбированных автомобилях. Заслонка данной детали, при достижении давления, приоткрывает поступление отработанных газов и, наоборот, для набора закрывается.
Некоторые машины оснащены внешним перепускным клапаном.

Как настроить клапан турбины?

Установить и настроить внутренний клапан самостоятельно можно, но есть определенные риски. Для вашего спокойствия лучше обратится к специалистам.

Расслабление и затягивание конца активатора позволяет контролировать степень закрытия-открытия заслонки. Расслабленным концом можно сделать тягу длиннее, а затянутым; короче.

При укорачивании тяги, активатору требуется выше давление для приоткрытия заслонки. Такое действие вызывает максимально быстрое раскручивание турбины. А при удлинении все наоборот.

Актуаторы турбины по супер цене

Только сейчас, Вы можете купить актуатор турбины для вашей турбины по цене от 500 гривен

В случае с внешним клапаном требуются настройки, если давление слишком сильное либо, наоборот, слабое. В процессе регулирования может потребоваться замена пружины. В результате выполнения каких-либо работ с клапаном перепускного типа необходима регулировка турбонаддува.

Зачем нужна регулировка?

В определенных случаях нужна регулировка клапана. Если посмотреть на это со стороны, то мы увидим:

рычаг работает рывками при нагреве;
ощутимо резкое снижение наддува;
слышится дребезжание турбины;

при отсоединении от тяги рычаг свободно не двигается.

Где можно отремонтировать турбину?

Компания Турборотор обеспечивает высококвалифицированный ремонт турбин. При необходимости, производится диагностика и настройка деталей. Преимущества сотрудничества с мастерской:

новое ЧПУ оборудование;
имеется балансировочный стенд;
разборочный стенд;
предусмотрены новые высокоточные слесарные и токарные станки.

Перепускной клапан для контроля давления турбины авто

Перепускной клапан турбины вращается за счет выхлопных газов автомобиля, что приводит к созданию давления во впускном коллекторе. Расскажем — для чего нужен перепускной клапан турбины в тюнинге авто и как работает. Различие между внешним и внутренним клапаном.

Зачем нужен

Количество и скорость выхлопных газов зависят от частоты вращения двигателя машины (об/мин). Чем выше мощность на выходе и больше об/мин совершает двигатель, тем больше выхлопов проходит через турбину.

Т.е. создается большее давление. Если едите быстро, выхлопного газа много, турбина автомобиля создает много давления, выхлопов становится ещё больше. И мотор умер от избытка давления. Поток выхлопных газов на крыльчатку турбины должен быть уменьшен. Они должны контролируемо уходить до турбины или непосредственно из нее. В стоковых машинах используется внутренний перепускной клапан, т.е. выхлоп выводятся непосредственно из корпуса турбины. Но многие устанавливают внешний перепускной клапан до входа в турбину авто.

Как работает

Внутренний перепускной клапан имеет отверстие, через которое выхлопные газы авто выходит из турбины и специальную заслонку, которая закрывает это отверстие в момент работы турбины (когда набирается требуемое давление). Заслонка имеет промежуточные положения — частичной открытости и соединена с рычагом активатора. Активатор — пневматическое устройство, которое преобразует давление в линейное движение, используя диафрагму и пружину. Активатор приводит рычагом в действие заслонку, вплоть до ее полного открытия при давлении в 10-12 psi.

Сам по себе рычаг свободно перемещается, качаясь на креплении. Если не двигается свободно, когда отсоединен от тяги перепускного клапана, значит есть проблема и что-то ему мешает. Иногда рычаг двигается рывками, особенно при нагревании.

Длина самой тяги активатора может варьироваться, регулируя степень открытости/закрытости перепускного клапана. Если тяга короче, клапан более плотно закрыт и активатору требуется большее давление, чтобы открыть клапан. Результат — большее давление, быстрое раскручивание турбины и перепускной клапан не открывается сильно и быстро.

Если используете контроллер с обратной связью, который сам меряет и контролирует давление, то регулировка тяги перепускного клапана — не даст эффекта, как дает при отсутствии обратной связи. Это происходит потому, что контроллер «принимает во внимание» произошедшие изменения, поэтому такая регулировка сказываться незначительно.

Кроме того, хороший электронный контроллер держит перепускной клапан закрытым (давление на активаторе 0 psi), пока не будет набран нужный уровень — и набор давления происходит быстрее.

Внешний перепускной клапан авто

Это отдельное устройство, которое создано для работы отдельно от корпуса турбины. Оно обычно рассчитано на гораздо больший поток воздуха, чем внутренние. Большинство из них имеет двойной активатор, что способствует более быстрому открытию клапана и обеспечивает лучший контроль за раскручиваемостью турбины машины.

Если строите мощный автомобиль (с мощностью мотора 500 л.с. и выше), то внешний перепускной клапан — единственный правильный путь. Выход от внешнего перепускного клапан может направляться обратно в выхлоп или в атмосферу.

Для чего он нужен и как работает клапан Wastegate

Вестгейт (анг. Wastegate – «дверь для мусора») — регулировочный клапан, который направляет отработанные выхлопные газы мимо турбинной части турбонагнетателя для ограничения оборотов ротора турбокомпрессора, а следовательно регулирования максимального давления, создаваемого компрессорной частью.

Вестгейт — неотъемлемая конструктивная особенность любой турбированной машины

Принцип работы

При достижении определённого давления во впускном коллекторе, регулировочный клапан (вестгейт) начинает открываться, пропуская часть выхлопных газов мимо «горячей» крыльчатки турбины.

Избыточный объём газа либо попадает в выпускной тракт, минуя турбину, либо сбрасывается в атмосферу. Клапан открывается/закрывается актуатором, контролируемым давлением во впуске.

Актуатор управляется пневматически (давление на впуске подводится непосредственно к актуатору), либо (что реже) электроникой.

Рассмотрим подробнее

Турбина вращается за счет выхлопных газов, которые проходя через лопасти крыльчатки, раскручивают ее. Вращающаяся крыльчатка (пропеллер), раскручивает колесо компрессора турбины, что и приводит к созданию давления во впускном коллекторе.

Уровень этого давления определяется количеством воздуха, проходящего через турбину. Количество и скорость выхлопных газов, зависят в свою очередь, от частоты вращения двигателя (об/мин), т.е. чем больще мощность на выходе — и больше об/мин совершает двигатель, тем больше выхлопных газов проходит через турбину, следовательно создается большее давление.

Допустим, вы едите достаточно быстро, выхлопного газа много, турбина создает все больше и больше давления, выхлопного газа становится еще больше, и вот, в конце концов, турбина не выдерживает давления и просто напросто «пробивается» газом, попутно приканчивая двигатель.

Как же контролировать это давление

Поток выхлопных газов на крыльчатку турбины должен буть уменьшен т.е. выхлопные газы должно контролируемо уходить или до турбины или непосредственно из нее.

В стоковых машинах обычно практикуется внутренний перепускной клапан, т.е. выхлопные газы выводятся непосредственно из корпуса самой турбины.

Однако многие устанавливают внешний перепускной клапан до входа в турбину путем установки перекрестной трубы или замены части выпускного коллектора.

Внутренний перепускной клапан имеет большое отверстие, через которое выхлопной газ выходит из турбины.

На пути отверстия есть специальная заслонка, которая закрывает это отверстие в момент работы турбины (когда набирается требуемое давление) — по-принципу действия это чем-то похоже на дверь.

И, как и дверь, заслонка имеет промежуточные положения — так называемой частичной открытости. Эта заслонка соединена с рычажком, который виден снаружи самой турбины.

Рычаг, в свою очередь, соединяется с рычагом активатора.Активатор — это пневматическое устройство, которое преобразует давление в линейное движение (как насос), используя диафрагму и пружину. Активатор приводит рычагом в действие заслонку, вплоть до ее полного открытия при давлении в 10-12 psi.

Как же получается большее давление при установке контроллеров наддува? (буст-контроллер)

Соленоид — это специальный прибор, который устанавливается перед активатором, и изменяет давление, поступающее на активатор, таким образом активатор как бы обманывается соленоидом и «видит» не реальное давление в системе, а то, которое ему «демонстрирует» соленоид.

Таким образом, если у вас давление до соленоида 13 psi, после него 10 psi, то перепускной клапан, если он активизируется при давлении в 12 psi, будет оставаться неактивным до 15 psi. (15-3=12), т. е. перепускной клапан откроется на давлении не менее 12 psi, хотя на самом деле будет уже 15 psi.

Соленоид делает это за счет использования рабочего цикла маленького механизма(зачастую это маленький игольчатый клапан с пружинкой). С изменением рабочего цикла, соленоид пропускает больше или меньше воздуха через себя. Соленоид управляется компьютером, который считывая давления отдает приказ увеличить или уменьшить наддув, путем открытия или закрытия перепускного клапана.

Регулировка тяги вестгейта

Сам по себе рычаг свободно перемещается, качаясь на креплении. Если это не так, и он не двигается свободно, когда отсоединен от тяги регулировочного клапана, значит есть какая-то проблема и что-то ему мешает. Это нужно исправить.

Иногда рычаг двигается рывками, особенно при нагревании. Длина самой тяги активатора может варьироваться, таким образом регулируя степень открытости/закрытости вестгейта.

Затягивание конца будет укорачивать тягу регулировочного клапана, расслабление — удлинять ее. Если тяга короче, клапан более плотно закрыт, и активатору требуется большее давление чтобы открыть клапан.

Результат — большее давление, более быстрое раскручивание турбины, и перепускной клапан не открывается так сильно и так быстро. И наоборот при ослаблении тяги.

Если вы используете контроллер с обратной связью, который сам меряет и контролирует давление (это обычное дело для электронных контроллеров), то регулировка тяги перепускного клапана — не даст такого же эффекта, как она дает при отсутствии обратной связи.

Это происходит потому, что контроллер «принимает во внимание», произошедшие изменения, поэтому такая регулировка будет сказываться незначительно. Кроме того, хороший электронный контроллер держит перепускной клапан закрытым (давление на активаторе 0 psi), до тех пор пока не будет набран нужный уровень — таким образом набор давления происходит гораздо быстрее.

Внешний регулировочный клапан

Внешний регулировочный клапан (External Wastegate) — отдельное устройство, которое создано для работы отдельно от корпуса турбины. Хотя некоторые внешние регулировочные клапаны устанавливаются на корпус турбины — например Turbonetics.

Внешние регулировочные клапаны обычно рассчитаны на гораздо больший поток воздуха, чем внутренние. Большинство из них имеет двойной активатор, это способствует более быстрому открытию клапана и обеспечивает лучший контроль за раскручиваемостью турбины.

Если вы строите мощный автомобиль (500 л.с. и выше), то внешний регулировочный клапан (может и не один) — это единственно верный путь.

Выход от внешнего регулировочного клапана может направляться обратно в выхлоп или в атмосферу (правда это ОЧЕНЬ громко, можно поставить небольшую трубу с глушителем).

Кроме того, внешние клапаны могут иметь разные пружины, тем самым, заменив пружину на более упругую, вы можете задать минимальный уровень наддува, предположим, в 5 psi.

Почему турбина выходит из строя: не работает клапан управления

Если вы полагаете, будто потеря мощности турбированного двигателя на высоких оборотах — не причина для расстройства, то вы глубоко заблуждаетесь. Это связано с тем, что причиной падения мощности может быть перенаддув, который при отсутствии своевременного ремонта приведёт к поломке турбины и, возможно, к её замене. Самая распространённая причина перенаддува — поломка клапана управления турбокомпрессором. Данный клапан стравливает избыточное давление, которое возникает в системе турбонаддува при работе двигателя на повышенных оборотах.

Выход из строя турбины по причине поломки клапана управления

Некорректная работа клапана приведёт к тому, что в цилиндры двигателя будет поступать лишний воздух, который должен стравливаться из корпуса турбины, посредством данного клапана. В результате, топливно-воздушная смесь будет перенасыщена воздухом, это приведёт к её обеднению, и, как следствие, к снижению мощности двигателя. Обеднение смеси может быть не очень заметно на низких оборотах, но при повышении нагрузки, мотор будет долго и лениво раскручиваться, будут явные «провалы» при нажатии на педаль газа. Если автомобиль современный, то в нём, скорее всего будет иметься электроника, способная контролировать состояние топливно-воздушной смеси, и при избытке воздуха ограничивать количество оборотов турбины, тем самым препятствуя механическому повреждению и разрушению деталей системы турбонаддува, вследствие работы на запредельной мощности. Тем не менее, надеяться на это не стоит, так как работа на не предназначенной для турбины мощности приводит к образованию в её корпусе избыточного давления воздуха и повышенной температуры. Результатом этого будет разрушение необходимой для смазки трущихся поверхностей масляной плёнки, при высокой температуре это может привести к тому, что вал турбины приварится к подшипнику, здесь уже не обойтись без дорогостоящего ремонта. Если же в автомобиле отсутствует электроника, способная ограничить работу турбины, то все вышеописанные последствия наступят раньше.

Следует помнить, что при возникновении неисправностей в работе турбированного двигателя нужно своевременно диагностировать причину, чтобы не допустить преждевременного выхода из строя турбокомпрессора. Даже такой незначительный на первый взгляд симптом, как провалы при резком нажатии на педаль газа, может привести к тяжким последствиям, если не осуществить вовремя качественный ремонт. Обращайтесь в «Купить-турбину» и вы станете ещё одним довольным клиентом компании, благодаря ряду очевидных преимуществ:

Низким ценам;
Качественному ремонту, выполняемому в кратчайшие сроки;
Вежливости персонала;
Гарантии на проведённые работы.

Что «пшикает» в спортивных машинах? Изучаем блоу-офф, байпас и вестгейт

Данная статья подразумевает, что читатель уже имеет некоторое представление о работе турбонаддува. Если же такого представления пока нет – не беда! Не так давно мы обсуждали эту штуку во всех подробностях: как выглядит, зачем нужна и как работает. Кто ещё не видел – нажимаем сюда и читаем..

А теперь к героям нашего сегодняшнего обсуждения. Я уверен, все автолюбители хоть раз слышали характерный «пшик» при переключениях скоростей на спортивных автомобилях. Более того, на сайтах наших китайских друзей есть невероятное количество этих «приблуд» всех цветов и видов, предлагаемых за очень демократичные цены. И у неподготовленного любителя тюнинга может создаться впечатление, что пшикалки эти служат исключительно для привлечения на улицах впечатлительных особ слабого пола. Но это не так. Точнее – изначально было не так, а служило лишь вполне себе конкретной технической задаче. Давайте разбираться.

В чём суть проблемы?

Итак, вы уже знаете, что при активном ускорении турбина нагнетает воздух во впускной коллектор. Но очевидно, что дуть до бесконечности невозможно, иначе разорвёт как минимум резиновые патрубки системы. И для ограничения создаваемого турбиной давления служит «вестгейт» (wastegate).

Клапан вестгейта, соединённый штоком с его «калиткой» в горячей части турбины. Далее станет понятно. (фото: twitter)

Это подпружиненный клапан, который при превышении определённого порога нагнетаемого давления перемещается и открывает заслонку в корпусе турбины, тем самым частично пуская выхлопные газы в обход крыльчатки – прямо в катализатор и далее по выпуску. Таким образом, обороты турбины снижаются, а значит, уменьшается и создаваемое ей давление.

Приводимая клапаном вестгейта заслонка-«калитка» в самой турбине. (фото: Drive2)

Но это, скажем так, эталонный сценарий: когда давление нарастает плавно и соразмерно нажатию на газ. А вот ситуация: вы «топили» с газом в пол, и внезапно на дорогу выбегает олень. Понятно, что в 99% случаев первое, что вы сделаете – отпустите педаль. Да вот беда! Турбина обладает очень неслабой инерционностью: хоть педальку вы отпустили, но она ещё продолжает крутиться по инерции. То есть, нагнетать воздух. А дроссельная заслонка-то уже закрыта! Давление снова растёт, угрожая что-то порвать…

«А что же вестгейт?» — спросите вы. А ничего. Вспоминаем конструкцию и смотрим на схемы ниже: wastegate находится на ГОРЯЧЕЙ части турбины, и способен лишь стравливать поток газов её раскручивающих. Но замедлить уже вращающуюся по инерции турбину он никак не может.

Таким образом, конструктивно возникает необходимость в ещё одном клапане – который будет стравливать излишки уже нагнетённого воздуха. И здесь есть два варианта.

Блоу-офф – сдуваем в атмосферу

Тот нередкий случай, когда само название (blow—off – сдувать) объясняет суть вопроса. На самом деле всё просто: в магистраль между холодной (компрессорной) частью турбины и впускным коллектором врезается самый обычный предохранительный клапан. Как только давление в магистрали резко подскакивает и превышает критическое (когда мы резко сбросили газ, помните?) – он выпускает лишнее давление наружу. Банально на улицу, в подкапотное пространство. В этот момент и раздаётся тот самый сочный «пшик», который мы все привыкли узнавать по всяким «Форсажам» и подобным картинам. А вот наглядная схема расположения этого клапана (кстати, там же есть и вестгейт):

фото: yandex

Байпас – замыкаемся в себе

Байпас (bypass – обходной путь) служит ровно той же цели – предохранять впускной тракт от переизбытка воздуха, но алгоритм работы у него чуть другой. Находится он в том же месте что и блоу-офф, но отводит лишний воздух не в атмосферу, а снова в контур. А именно, на вход турбины. Получается своего рода замкнутый круг, когда воздух остаётся в системе, но тем не менее, его давление в момент открытия байпаса уменьшается: излишки поступают в пространство перед турбиной. Это понятно из нижеприведённой схемы:

фото: yandex

Зачем два варианта?

И здесь пытливый читатель снова вправе задать резонный вопрос: зачем усложнять систему байпасом (ведь это дополнительная воздушная магистраль), когда можно просто «сливать» лишнее давление наружу? Отвечаю: во-первых, байпас тише. Некий звук при резком сбросе газа различить можно, но он всё равно несравнимо тише блоу-оффа. Согласитесь, далеко не каждый автовладелец придёт в восторг от ежедневной какофонии громких свистяще-шипящих звуков из-под капота.

Блоу-офф. Выпускает воздух на улицу. (фото: motorz.tv)

И во-вторых, ещё раз повторю ключевой момент: с байпасом воздух остаётся в системе. То есть, тот его объём, что прошёл через расходомер (ДМРВ), находящийся обычно сразу после фильтра, не изменяется. А значит, не изменятся и параметры топливо-воздушной смеси, которые компьютер вычисляет, основываясь на этих данных. В случае же с блоу-оффом, уже посчитанный датчиком объём воздуха меняется, так как blow-off часть его стравил наружу. Кстати, именно поэтому на подавляющем большинстве турбомоторов для приготовления смеси вместо ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) используется ДАД (датчик абсолютного давления). Второй не считает изначально прошедший через него объём воздуха, а измеряет его давление в контуре по факту на данный момент времени. Но это уже совсем другая история.

Байпас. Перепускает воздух из трубы на дроссель (вертикальная) на вход турбины после фильтра (горизонтальная гофра). (фото автора)

Для чего нужен актуатор на турбине

Многие водители предпочитают тюнинговать двигатель турбокомпрессором. Это агрегат, правильное название которого — актуатор турбины. При корректной настройке устройство может серьезно увеличить мощностные характеристики мотора. Сейчас широкое распространение получили актуаторы высокого давления. В конструкции устройства есть клапан, который препятствует росту давления при работе двигателя на повышенных оборотах.

Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?

На сленге автолюбителей этот узел имеет разные названия — например, вестгейт, вакуумный регулятор. Как и другие механические узлы, актуатор может сломаться, и тогда, чтобы продолжить эксплуатировать турбированный двигатель, его приходится менять. Но замена — это полбеды. Потом вестгейт придется регулировать, и это уже серьезная задача, правильно выполнить которую сможет только опытный водитель.

Регулятор ставят в выпускной коллектор машины. Принцип его действия простой. При увеличении скорости мотор начинает работать на повышенных оборотах. Давление отработанного газа растет. Появляется необходимость провести его мимо колеса турбины. Тогда и начинает действовать вестгейт — его клапан открывается и пропускает газы через себя.

Не работает актуатор турбины: признаки

Симптомов поломки турбокомпрессора несколько, но основной — синий выхлоп. Особенно ярко он выражается во время разгона, но когда работа силового агрегата стабилизируется, выхлоп приобретает обычный цвет. Дым синеет из-за сгорания масла, которое попало в мотор по причине его вытекания из турбокомпрессора.

Из выхлопной трубы может выходить и черный дым, что говорит о сгорании обогащенного топлива из-за утечки воздуха в интеркулере. Также выхлоп может быть черным из-за поломки управляющей системы турбокомпрессора.

Выход дыма белого цвета также говорит о неисправности турбокомпрессора. Выхлоп белеет из-за засора в сливе турбинного маслопровода. Другими явными признаками неисправности актуатора являются потеки масла на турбине и значительное увеличение его расхода. Это свидетельство засора в каналах подачи воздушной массы или маслопровода.

Если автомобиль стал разгоняться медленнее обычного, дело также может быть в турбокомпрессоре. Его неисправность может стать причиной недостаточного поступления воздушной массы в силовой агрегат. Нехватка воздуха приводит к серьезному падению мощности мотора.

Еще один признак поломок в турбине — сильный шум при работе двигателя. Его появление бывает вызвано протеканием воздуха между выходом компрессора и мотором. Вместе с шумом появляется неприятный скрежет при включенном турбокомпрессоре. Скрежет или шум могут быть следствием образования трещин, вмятин или других механических повреждений, которых касаются лопасти агрегата.

Если расход масла значительно увеличился, а выхлоп стал более токсичным, проверьте воздушный фильтр или подключенный к турбине воздушный канал. Может быть, проблема в том, что эти элементы засорились.

Последний признак нерабочего состояния вестгейта — самый распространённый. Это выход масла из компрессора. Причина неоригинальна — это все то же замусоривание кожуха оси турбогенератора. Также выход масла мог быть спровоцирован неисправностью смазочной системы или ее закоксовыванием.

Как проверить актуатор турбины?

Диагностика электронного турбокомпрессора начинается с проверки тестером. Актуатор можно тестировать на автомобиле, а можно предварительно демонтировать.
Проверке подлежат:

вакуумный клапан;
исполнительный механизм;
турбинный клапан.

Диагностику нужно периодически проводить, даже если вестгейт не дает повода. Когда происходит незначительная поломка турбины, это ведет к чрезмерному нагреву подшипников и, как следствие, к полной поломке агрегата.

Тестирование можно производить так — запускаем двигатель и газуем на месте. При этом нужно посматривать на шток вестгейта — в какой-то момент он начнет двигаться. Запомните, на каких оборотах мотора турбокомпрессор начал срабатывать — это будет ориентиром для проверки его исправности. Более точные показания можно получить на стенде.

Настройка актуатора турбины

Регулировка актуатора турбины должна производиться обязательно. Если этого не сделать, во время работы двигателя вся система будет дрожать. Если же настройку произвести некорректно, наддув будет недостаточным. Однако неполный наддув может проявиться, если впуск системы потерял герметичность.

Приступаем к настройке. Сделать её можно по-разному:

Увеличить давление при помощи замены старой пружины на более упругую. Если, наоборот, надо снизить нажим, можно установить пружину из мягкой стали. Для удлинения тяги перепускного клапана нужно ослабить конец актуатора, для уменьшения, наоборот — затянуть. Если тяга будет сокращена, заслонку получится прижать плотнее. Тогда для ее открытия придется прикладывать значительное усилие, а значит, крыльчатка будет раскручиваться быстрее.
Повысить наддув можно установкой буст-контроллера. Этот механизм способен изменять давление. Чтобы он снижал давление на вестгейт, его нужно устанавливать перед ним. Буст-контроллер берет часть нагрузки на себя, так как выпускает часть воздуха.

Настройка штока

Чтобы убрать передув, нужно укоротить шток, закручивая регулировочную гайку (то есть крутя ее по часовой). Тогда лопатки геометрии будут открываться не слишком сильно. Если нужно исправить недодув, действовать нужно наоборот — откручивать регулировочную гайку.

Замена актуатора: когда требуется?

Иногда турбина выходит из строя сразу, но обычно это происходит постепенно. Чтобы определить поломку на ранней стадии, нужно присмотреться к работе машины. Если все усилия по ремонту этого устройства не дали результатов, придется купить новый актуатор.

Раньше замена производилась в сборе с турбиной, теперь актуатор можно заменить отдельно. Некоторые мастера вообще рекомендуют не пытаться ремонтировать это устройство, а сразу его менять — если, конечно, дело не в закисшем соединении. Узел обязательно придется заменить, если шарнир тяги на регуляторе износился. Работа эта не такая уж и сложная. После замены девайса понадобится время на его адаптацию.

К преждевременному выходу из строя актуатора приводят агрессивный стиль езды, применение некачественного топлива и моторного масла. Чтобы агрегат прослужил дольше, допускать подобного не стоит — лучше использовать только сертифицированные техжидкости.

Вестгейт (actuator, вакуумный регулятор) предназначен для защиты турбины от перегрузок на высоких оборотах. Это клапан, устанавливающийся в выпускном коллекторе перед турбиной. Когда обороты двигателя, а соответственно давление выхлопных газов и обороты колеса турбины, возрастают открывается обходной клапан, через который газы идут мимо турбинного колеса (см рисунок).

Регуляторы
Все турбонаддувы можно условно разделить на два типа — низкого (0,20 бара) и высокого давления (0,82 бара). Первый, как показала практика, может вообще обходиться без регуляторов. К примеру, на мотор Saab 95 V6 Ecopower Turbo объемом 3,0 л установлена относительно маломощная, поэтому и менее «задумчивая» турбина Garrett. Интересно, что для достижения максимального давления 0,25 бара она использует энергию отработавших газов лишь трех цилиндров из шести. На больших оборотах турбонагнетатель не может как следует разогнаться, что и обеспечивает низкое давление наддува. Электронно управляемая заслонка в этой турбине тут же открывается при любом нажатии на педаль газа. Это позволяет турбине немедленно получать необходимое количество отработавших газов для того, чтобы закачивать в цилиндры больше воздуха. Как только «воздушный насос» раскрутился, заслонка возвращается в положение, соответствующее заданному числу оборотов двигателя. В результате максимальный момент 310 Нм этот мотор выдает при 2100 об/мин.
Но это исключение из правил. Обычно в качестве регуляторов давления в турбодвигателях используют предохранительные клапаны — механические либо с электронным управлением. Первые открываются избыточным давлением наддуваемого воздуха, вторые имеют исполнительные механизмы, как правило, электромагнитные. Команду открытьзакрыть клапану дает ЭБУ двигателя, руководствуясь информацией целой группы датчиков: давления во впускном коллекторе, детонации, расходомера воздуха и т. д. Первым подобную систему применил Saab в 1981 году.
Давление наддува обычно регулируется с помощью клапанных систем, которые перепускают требуемое количество отработавших газов. Хотя встречаются модели, в которых избыточный воздух сбрасывается прямо под капот, что не совсем выгодно с точки зрения экономичности. Впрочем, и первый способ не идеален. Ведь значительное количество отработавших газов не выполняет никаких полезных действий. Вот если бы объединить две турбины в одной! Тогда бы одна использывалась для малых оборотов двигателя, а другая — для максимальных. При этом перепускной клапан использовался бы эпизодически

Производительность турбокомпрессора зависит от того, как вращается турбина. Если водитель давит на педаль «газа», в цилиндры подается много топлива — энергия отработавших газов высока и компрессору хватает сил для работы. Когда водитель перестает давить на педаль «газа», турбина остается без питания, и компрессор может забастовать, когда водитель вновь нажмет на «газ». Вот и выходит, что двигатель в режиме прибавления нагрузки дымит и «проваливается в «турбояму».
Тогда колесо турбины увеличивают, и оно лучше будет раскручиваться выхлопными газами и никакой «ямы» не будет. Но возникает другая опасность: когда мотор выйдет на нормальный режим, компрессора будет качать слишком много воздуха. Инженеры, для предотвращения этих неприятностей, используют специальные механизмы — регуляторы.
Известные всему миру SAAB и Porche первыми проводили опыты по регулированию давления наддува. В 1975 году на серийной модели Porshe Turbo 911 была установлена система регулирования в форме подъемного клапана. Это регулирование было со стороны отработанных газов. При малых оборотах клапан закрывался, а при больших, когда давление превосходило определенный уровень, клапан поднимался этим самым давлением.
Шведский SAAB применили электронное регулирование используя поворотную заслонку. При нажатии на педаль газа она немедленно открывается, что позволяет получать турбине необходимое количество отработанных газов. Когда компрессор раскручивается на нормальные обороты, заслонка прикрывается на заданное положение, и это позволяет избежать высокого давления.
В 1985 году Porche на модели 944 Turbo был установлен «Overboots», с помощью которого достигалось кратковременное повышение давления наддува выше значения полной нагрузки. Overboots оказывается необходимым при резком, нажатии на педаль газа.
Таким образом, при регулировании давления наддува с данной опцией появились две линии хода давления наддува, которые создают дополнительный крутящий момент.
Сегодня регулирующие компоненты интегрируются в корпус турбокомпрессора. Авто производители стоят перед выбором: использовать поворотную заслонку или подъемный клапан. Заслонки благодаря своему более выгодному соотношению «цена — мощность» более предпочтительна и используется на автомобилях Audi BiTurbo, Audi 1. 6T, Opel Calibra, SAAB Ecopower и т.п. Напротив, встроенным регулирующим подъемным клапаном оснащен, например, нагнетатель Audi 2,5 литрового TDI двигателя; VW TOUREG V10 имеет электронное управление наддувом.
Производители турбокомпрессоров также разделились на два лагеря. Garrett использует заслонки, а ККК подъемный клапан.
Давление наддува обычно регулируется со стороны отработанных газов. Лишние газы перепускаются через специальную систему клапанов. Иногда давление наддува регулируется со стороны воздуха. Лишний воздух стравливается, но это менее экономично.

Для многих водителей автомобиль – это просто средство передвижения, тогда как для других машина является хобби, в которое они готовы вкладывать время и деньги, чтобы добиться улучшения базовых характеристик. Одним из наиболее популярных способов тюнинга двигателя автомобиля является установка турбины (турбокомпрессора). Турбина способна значительно повысить мощность мотора, если ее правильно подобрать и настроить.

В настоящее время наибольшую популярность имеют турбины высокого давления, которые отличаются от базовых вариантов турбокомпрессоров наличием клапана. Он необходим, чтобы справляться с избыточным давлением при работе двигателя на высоких оборотах.

Обратите внимание: В автомобильном сленге данный клапан может носить разные названия, среди которых самые распространенные следующие: вестгейт, актуатор, вакуумный регулятор. Следует понимать, что под всеми этими терминами подразумевается одна деталь, которая занимается защитой турбины от перегрузок при работе на высоких оборотах.

В процессе эксплуатации актуатор турбины может выйти из строя, и владельцу автомобиля потребуется его замена, чтобы продолжить эксплуатировать автомобиль с турбированным мотором. Замена вестгейта подразумевает не только его установку, но и регулировку, которую крайне важно выполнить правильно. В рамках данной статьи рассмотрим, как настроить клапан турбины самостоятельно, не обращаясь к специалистам сервисных центров.

Как работает актуатор турбины

Как было отмечено выше, задачей актуатора турбины является снижение давления при работе мотора на высоких оборотах. Он монтируется до турбины в выпускной коллектор автомобиля.

Принцип работы вестгейта крайне простой. Когда в двигателе повышаются обороты, а вместе с тем возрастает давление отработавших газов, стоит задача пустить их мимо самого турбинного колеса. Соответственно, в этот момент происходит открытие актуатора, установленного до турбины, и через него выходят отработавшие газы. За счет этого в клапаны попадает больше воздуха, что необходимо для максимального разгона турбонагнетателя.

Распространенные неисправности актуатора турбины

Можно выделить три главных причины, почему ломается вестгейт:

Выходят из строя электронные составляющие компонента системы, которые отвечают за его своевременное открытие/закрытие;
Ломаются зубья шестерней привода, что приводит к сложностям при открытии и закрытии клапана;
Выход из строя электромотора, который отвечает за работу створки, вследствие чего система не функционирует должным образом.

В условиях специализированного сервисного центра можно устранить все описанные выше проблемы, но важно отметить, что для начала необходимо правильно диагностировать поломку, для чего потребуются специальные тестеры. Соответственно, самостоятельный ремонт актуатора турбины часто невозможен из-за отсутствия необходимого оборудования.

Чаще всего, когда клапан турбины выходит из строя, его целесообразнее не ремонтировать, а заменить. Особенно это актуально, когда выходят из строя манжет или маслосъемные колпачки, которые не подлежат замене. В таком случае потребуется снять актуатор турбины и установить на его место новый. Делается это следующим образом:

Первым делом потребуется достать из корпуса старую манжету;

Далее крайне важно обезжирить поверхности, чтобы они плотно скрепились друг с другом;

После этого, используя герметичный клей, нужно наклеить новую манжету на корпус с двумя колпачками;

Для создания необходимого вакуума между колпачками создается зазор, вместе с тем обеспечивается дополнительная смазка;

Далее при помощи клея крепится мембрана, и ее важно завальцевать по всей окружности.

На этом можно считать установку активатора завершенной. Остается его настроить, чтобы он правильно работал с системой.

Как настроить актуатор турбины

Первый вопрос, который возникает у водителя после установки актуатора на турбину – «Зачем его настраивать?». Ответ на этот вопрос очень простой – если не произвести настройку (или настроить актуатор неправильно), то во время работы турбины в период перегазовок будет ощущаться серьезное дрожание системы. Кроме того, оно будет заметно при остановке двигателя. Еще один момент, который явно указывает на то, что актуатор турбины не настроен должным образом, это недостаточный наддув.

Обратите внимание: Недостаточный наддув может возникать не только по причине плохой настройки турбины. Также он проявляется, если впуск системы негерметичен.

Есть три способа, как настроить актуатор турбины:

Заменить пружину. Это самый простой вариант, который основывается на том, что при замене пружины устанавливается более упругая деталь, которая увеличивает давление. При необходимости можно установить более мягкую пружину, чтобы это давление снизить;

Регулировка конца актуатора. Если ослабить конец вестгейта, удастся удлинить тягу перепускного клапана, а если его затянуть, то тяга сократится. Если в результате такой настройки сократить тягу, удастся более плотно прижать заслонку. Соответственно, потребуется большее усилие, чтобы ее открыть. Это приводит к тому, что крыльчатка раскручивается в меньшие сроки;

Установка буст-контроллера. Еще один вариант, позволяющий повысить наддув. Данный механизм меняет настоящее значение давления. Его требуется установить до вестгейта, чтобы он снижал воздействующее на него давление. Буст-контроллер будет заниматься тем, что выпустит часть воздуха самостоятельно, соответственно, оставив меньше работы для актуатора.

Это три самых распространенных способа настройки актуатора турбины, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Что такое вестгейт или вакуумный регулятор турбины?

Вестгейт (перевод с анг. «мусорные ворота») — это перепускной клапан, который сбрасывает избыточное давление выхлопных газов обратно в выпускной коллектор, защищая турбину от передува и появления помпажа.

Большинство автолюбителей ошибочно считают, что вестгейт – это название механизма, хотя это не так. На самом деле это название заслонки на отверстии в корпусе турбины, которую открывает рычаг управляемый актуатором.

Настройка вестгейта является самым простым способом тюнинга, при этом она может дать от 15 до 20 лошадиных сил. К тому же в отличие от байпасного и блоу-оффного клапанов, которые устанавливаются после турбины, вестгейт имеет пару преимуществ:

Он сбрасывает давление до того, как оно попадет в турбину тем самым препятствуя появлению излишнего давления, постепенно изнашивающего агрегат.
Он совершенно безшумен и не издает никаких пшиков, раздражающих обычных водителей.

Виды вестгейтов:

Внутренний вестгейт (IWG) расположен на корпусе турбины, в случае необходимости он открывает заслонку на отверстие диаметром 25-30 мм через, которое излишнее давление покидает турбину. В обычном состоянии эта заслонка закрыта для набора давления. Ее конструкция очень напоминает дверь и имеет не только крайние положения (открыта и закрыта), но и промежуточные. Как говорилось ранее ее открытием и закрытием управляет актуатор, который срабатывает при давлении от 10 до 12psi.

Внешний вестгейт (EWG) – это отдельное устройство применяемое только для тюнинга, оно расположено не в турбине и не крепится к ней никаким образом. Его используют на спортивных автомобилях, где требуется куда большее предельное давление. Для установки EWG требуется добавление изменение части коллектора и перепускной трубы.

Внешний вестгейт встречается гораздо чаще, поскольку его устанавливают на машинах массового производства. Он является наиболее распространённым средством борьбы с избыточным давлением в турбонадуве.

Настройка вестгейта:

Самым простым способом регулировки наддува является затягивание и расслабление гайки на актуаторе. Затягивание пружины укорачивает пружину расположенную внутри, увеличивает предельное давление, расслабление напротив уменьшает.
Замена самой пружины актуатора. Принцип тот же. Более упругая пружина увеличит максимальное давление, в то время как более мягкая его снизит.
Установка соленоида или буст-контролера.

Соленоид – это механизм устанавливаемый перед актуатором, который сбрасывает часть давления тем самым обманывая его, показывая меньшее давление.
Буст-контролер – данный механизм регулирующий открытие заслонки. Он управляется компьютером.

: Применения :: Электростанция :: Турбина :: en

1. Регулирующий клапан живого пара
Этот клапан используется для регулирования давления, с которым свежий пар поступает в турбину. Турбинам для средних тепловых и промышленных электростанций требуются прямоточные и угловые регулирующие клапаны (DN200 — DN500) с быстрым временем позиционирования (серии 6N, 6H, 350, 380).

2. Регулирующий клапан пара на отводе
Этот клапан может питать паропровод среднего давления для удовлетворения собственных требований электростанции или регулировать давление технологического пара на промышленных предприятиях (например,г. бумажные фабрики), которые часто управляют несколькими паропроводами для обеспечения широкого спектра теплообменников. Для этого необходимы прямолинейные и угловые регулирующие клапаны (DN150 — DN500) с максимально возможным значением cvs для низкого перепада давления и временем позиционирования хода менее 5 секунд, чтобы отводить турбину с минимальными потерями энергии (серия 6Н, 6Н, 350, 380).

3. Запорный паровой регулирующий клапан
Валы турбин высокого, низкого и среднего давления паровых турбин имеют аксиальное уплотнение по отношению к корпусу турбины за счет использования лабиринтных уплотнений рядом с проходным валом.Механизм управления уплотнительным паром должен поддерживать заданный низкий уровень избыточного давления в лабиринтах вала, независимо от изменений нагрузки в турбине или конденсаторе.

Когда давление пара уплотнения слишком высокое, пар утечки из лабиринтов вала может контактировать с корпусами подшипников через масляные уплотнительные кольца и конденсироваться в воду в масляной системе. С другой стороны, когда давление пара затвора слишком низкое, воздух может всасываться, что снижает давление вакуума и дополнительно способствует образованию конденсата.

Механизм управления затворным паром предназначен для подачи пара в лабиринтную камеру и продувки накопившегося пара утечки в зависимости от типа турбины и режима ее работы.

Пар для уплотнения (обычно острый) подается с помощью регулирующего клапана для уплотняющего пара (DN15–100), который часто требуется для очень точного регулирования при высоком перепаде давления (серии 8C, 6H, 180).

4. Клапан регулирования утечки пара
Здесь также применяются условия, которые преобладают для вышеупомянутого клапана.Отработанный пар удаляется с помощью регулирующего клапана пара утечки (DN50 — 200), при этом пар отводится в вакуум конденсатора за клапаном (серии 8C, 6N).

5. Уплотнительный охладитель пара
Острый пар часто имеет чрезмерно высокие температуры, особенно на валу на стороне низкого давления промышленных турбин. Однако этому можно противодействовать с помощью мини-охладителя (DN65 — 150) или аналогичного (серии 595, 596).

6. Регулирующий клапан охлаждающей воды
С помощью этого клапана (DN15-50) охлаждающая жидкость (обычно конденсат) подается в охладитель для регулирования температуры (серии 8C, 6H, 120, 130, 180).

7. Сливной клапан
Все низкие точки в паропроводе и турбинных камерах должны подавать накопленный конденсат в сборник конденсата по мере нагрева системы и во время работы посредством переключающего или регулирующего клапана (DN15-50) (серии 8C, 6H, 120, 130, 180 ).

8. Охладитель отработанного пара
Отработанный пар из турбины подается в паропровод низкого давления (температура которого охлаждается охладителем отработавших газов), в зависимости от типа турбины и способа ее работы на промышленных предприятиях (серии 590, 596, 597).

% PDF-1.6 % 344 0 объект > эндобдж xref 344 99 0000000016 00000 н. 0000002945 00000 н. 0000003148 00000 п. 0000003175 00000 н. 0000003225 00000 н. 0000003283 00000 н. 0000003434 00000 н. 0000003515 00000 н. 0000003594 00000 н. 0000003675 00000 н. 0000003756 00000 н. 0000003837 00000 н. 0000003918 00000 н. 0000003999 00000 н. 0000004080 00000 н. 0000004160 00000 п. 0000004240 00000 н. 0000004320 00000 н. 0000004400 00000 н. 0000004480 00000 н. 0000004560 00000 н. 0000004640 00000 н. 0000004720 00000 н. 0000004800 00000 н. 0000004880 00000 н. 0000004960 00000 н. 0000005040 00000 н. 0000005120 00000 н. 0000005200 00000 н. 0000005280 00000 н. 0000005360 00000 п. 0000005440 00000 н. 0000005520 00000 н. 0000005600 00000 н. 0000005801 00000 п. 0000006384 00000 п. 0000006421 00000 н. 0000006468 00000 н. 0000006571 00000 н. 0000006823 00000 н. 0000009431 00000 н. 0000009822 00000 н. 0000010425 00000 п. 0000010679 00000 п. 0000010925 00000 п. 0000011058 00000 п. 0000011368 00000 п. 0000015294 00000 п. 0000017988 00000 п. 0000018088 00000 п. 0000040785 00000 п. 0000056861 00000 п. 0000062332 00000 п. 0000062585 00000 п. 0000062800 00000 п. 0000084986 00000 п. 0000085044 00000 п. 0000085199 00000 п. 0000085659 00000 п. 0000085816 00000 п. 0000085937 00000 п. 0000086435 00000 п. 0000086819 00000 п. 0000087175 00000 п. 0000087589 00000 п. 0000088021 00000 п. 0000088483 00000 п. 0000088907 00000 н. 0000089341 00000 п. 0000089843 00000 п. 00000

00000 п. 0000090421 00000 п. 0000090553 00000 п. 0000090731 00000 п. 0000090844 00000 п. 0000090953 00000 п. 0000091089 00000 п. 0000091272 00000 п. 0000091403 00000 п. 0000091590 00000 н. 0000091766 00000 п. 0000091937 00000 п. 0000092112 00000 п. 0000092268 00000 н. 0000092446 00000 п. 0000092592 00000 п. 0000092724 00000 н. 0000092854 00000 п. 0000092986 00000 п. 0000093126 00000 п. 0000093266 00000 п. 0000093406 00000 п. 0000093538 00000 п. 0000093675 00000 п. 0000093800 00000 п. 0000094002 00000 п. 0000094148 00000 п.

uHINk ؊ $.b5O.dDbv *! $$ F! uQX LGiS 6 | i ~

Новое поколение электрогидравлической системы срабатывания парового клапана для турбин

Электростанции используют большие паровые турбины мощностью до 2 000 000 л.с. (1 500 МВт), приводящие в действие электрогенераторы для производства электроэнергии. Пар генерируется кипящей водой с использованием тепла от сжигания ископаемого топлива, геотермального тепла или ядерной энергии. Турбины, используемые для выработки электроэнергии, обычно напрямую соединены с их генераторами. Поскольку генераторы должны вращаться с постоянной синхронной скоростью в соответствии с частотой системы электроснабжения, наиболее распространенные скорости составляют 3000 об / мин для систем с частотой 50 Гц и 3600 об / мин для систем с частотой 60 Гц.

Производство электроэнергии переменного тока требует точного регулирования скорости. Чтобы адаптироваться к изменяющемуся спросу на электроэнергию, контроллер турбины должен управлять скоростью турбины, регулируя поток пара в турбину. Расход пара регулируется регулирующими клапанами с гидравлическим приводом.

Неконтролируемое ускорение ротора турбины может привести к отключению из-за превышения скорости, что приводит к закрытию регулирующих клапанов пара, регулирующих поток пара в турбину.Если это не удается, турбина может продолжать ускоряться до тех пор, пока не развалится. Поскольку паровые турбины очень дороги, а поломка приводит к серьезным повреждениям, следует избегать любых неконтролируемых ситуаций. Ключевым элементом безопасности является конструкция гидравлической системы управления парорегулирующими клапанами.

Современные системы срабатывания парового клапана

Современные системы приведения в действие паровых клапанов представляют собой цилиндры с регулируемым положением, использующие пропорциональные клапаны с внешней аналоговой электроникой. Привод работает против встроенной отказоустойчивой пружины, которая может закрыть паровой клапан без какой-либо внешней энергии, когда порт управления «A» цилиндра подключен к резервуару.

Некоторые недостатки существующей системы:

Ввод в эксплуатацию: при вводе системы в эксплуатацию необходимо настроить от 6 до 7 потенциометров, что требует больших затрат времени и средств, поскольку для настройки системы с обратной связью требуется квалифицированный специалист.
Замена: Замена клапана или платы электроники затруднена, требуется квалифицированный персонал для регулировки нескольких потенциометров
Диагностика: Поиск неисправностей ограничивается сигналом положения цилиндра

Новое поколение электрогидравлического привода парового клапана:

Для нового поколения электрогидравлических систем срабатывания паровых клапанов дана следующая спецификация:

После замены клапана не требуется новый контур управления, настройка клапана или масштабирование сигнала
Простое масштабирование сигнала после замены датчика положения исполнительного механизма
Способность работать с существующими аналоговыми командными сигналами для модернизации турбины
Добавление сигналов мониторинга для профилактического обслуживания и выявления неисправностей
Датчик давления для подачи дополнительного сигнала давления для диагностики
Интеграция проверенного пружинного отказоустойчивого решения

При анализе спецификации становится ясно, что требуется цифровая электроника.Идеальное решение — комбинация цифровой управляющей электроники с пропорциональным клапаном Moog Axis Control Valve (ACV). Смотрите картинку.

ACV, адаптированный для приложения срабатывания парового клапана, обладает следующими характеристиками:

Простая замена существующих решений для модернизации турбины
Регулятор положения привода, интегрированного в клапан (ACV)
Не требуется настройка нового контура управления и масштабирование сигнала после замены клапана, так как сохраненные цифровые параметры вызываются и легко загружаются в новый клапан ACV.
Простое масштабирование сигнала после замены датчика положения, так как ACV имеет встроенную полуавтоматическую процедуру калибровки датчика.
ACV может обрабатывать существующие аналоговые командные сигналы для модернизации турбины
Имеется интерфейс FIELD-шины для контроля сигналов для профилактического обслуживания
Имеется интерфейс FIELD-шины для удаленного обслуживания
Электрошкаф для управляющей электроники не требуется
Встроенный датчик давления в «А» для диагностики системы
Конструкция катушки поддерживает существующее решение для обеспечения отказоустойчивости пружины

Настраиваемый ACV обеспечивает все указанные функции, упрощает систему (электрический шкаф не требуется), предлагает комплексные функции диагностики, такие как удаленное обслуживание, и поддерживает профилактическое обслуживание с помощью впечатляющего разнообразия важных сигналов.Новое решение подходит для модернизации и модернизации турбин, а также для новых турбин.

Аналоговая электроника управления и клапана может только контролировать отклонение между командным сигналом и фактическим сигналом положения. Когда отклонение превышает определенный уровень, срабатывает функция отказоустойчивости, и привод должен быть остановлен или перемещен в определенное конечное положение по соображениям безопасности. Это интерпретируется главным контроллером машины и системой гидравлического привода как неизвестный дефект, который должен быть проанализирован обслуживающим персоналом после аварийной остановки, что приводит к простоям при устранении неисправностей.

В отличие от этого, современная электрогидравлическая система привода, использующая цифровой регулирующий клапан оси, может управлять самим клапаном в дополнение к положению привода. При использовании профилактического подхода к техническому обслуживанию, который в настоящее время востребован на все большем количестве предприятий, необходимо получить значительно больше информации о фактическом состоянии и износе электрогидравлической системы привода и ее компонентов. Например, очень важно контролировать, относительно определенных допусков, статическое и динамическое поведение сервопропорционального клапана, температуру встроенной электроники клапана / оси, сигналы датчиков, утечку (износ уплотнений) привода и процесс данные.Электроника управления осями Digital Valve может предоставлять все необходимые данные внутреннего контроля для непрерывного мониторинга процесса. Чтобы иметь возможность непрерывно передавать большой объем информации о состоянии, доступной по каждой оси, на главный контроллер, интерфейс шины FIELD необходим для регулирующего клапана Axis.

По имеющимся данным теперь можно отслеживать износ электрогидравлического привода, что позволяет проводить профилактическое обслуживание при следующем плановом обслуживании машины. Доступные данные предоставляют информацию о необходимых действиях и позволяют иметь запасные части для запланированного обслуживания машины, сокращая время простоя.Если необходимо заменить регулирующий клапан оси, никаких новых настроек и регулировок не требуется, поскольку все параметры управления просто копируются в новый клапан, что еще больше сокращает время простоя. Сравните это со сценарием аварийной остановки с аналоговым клапаном. Время — деньги, и цифровая диагностика экономит и то, и другое.

Автор

Бернхард Зервас в настоящее время является менеджером по системному проектированию промышленных предприятий Moog в Германии. Он имеет более чем 30-летний опыт работы в международной гидравлической промышленности, уделяя особое внимание промышленным электрогидравлическим замкнутым, электромеханическим и гибридным приложениям.

Перепускные клапаны турбины для пара

Пар широко используется во многих промышленных процессах для выполнения механических работ и служит в качестве теплоносителя. В зависимости от области применения пар может варьироваться от сухого перегретого пара до пароохлаждаемого пара, близкого к точке его насыщения. Клапаны кондиционирования пара помогают контролировать температуру, давление и качество пара.

4-минутное видео на YouTube, Sempell Turbine Bypass Valves, объясняет, как эти клапаны кондиционирования пара управляют паром с большей эффективностью и точностью.Эти клапаны включают уникальные форсунки пароохладителя для распыления пара, индивидуальные тримы и функции балансировки давления для поддержки широкого спектра применений.

Для байпасных систем турбины, требующих перегретого пара, байпасные клапаны турбины Sempell обеспечивают точное управление потоком пара, снижение давления и точный контроль температуры. В видео освещены ключевые элементы конструкции, такие как подпружиненное уплотнение с функцией безопасности, самоуплотняющиеся крышки, трим с балансировкой давления и многое другое.

Распылительная форсунка и пароохладитель обеспечивает распыление охлаждающей воды с помощью пара и точный контроль температуры с защитой от теплового удара и капельной эрозии. Этот клапан кондиционирования пара работает путем управления сочетанием перегретого пара с охлаждающей водой для производства технологического пара, необходимого для его применения. На видео показано, как это работает на отметке 1:40.

Посмотрите видео, чтобы узнать больше о том, как этот клапан предназначен для обслуживания и как они могут приводиться в действие электрическими, пневматическими или гидравлическими приводами.

Посетите раздел клапанов Sempell на сайте Emerson.com, чтобы получить дополнительную информацию об этих и других регулирующих, предохранительных и запорных клапанах для ваших паровых систем. Вы также можете общаться и взаимодействовать с другими экспертами по клапанам из группы Valves, Actuators & Regulators в сообществе Emerson Exchange 365.

Турбина

— обзор | Темы ScienceDirect

4.5.3.1 Управление разогревом турбины и дренажем

Подгруппа турбины активирует контроллер прогрева, чтобы обеспечить плавный и безопасный прогрев ESV и турбины HPCV, как это разрешено TSE.Автоматический контроль слива образует отдельный вспомогательный контур управления со всеми подключенными сливами и не следует какой-либо последовательности. В соответствии с принципами работы сливные клапаны могут открываться или закрываться в любое время в зависимости от параметров рабочего состояния установки без каких-либо подшипников с нагрузкой, скоростью или временем. В зависимости от относительной важности и значимости различных сливных клапанов определяется критерий (в основном, температуры соответствующих точек) для открытия / закрытия каждого отдельного сливного клапана и встроена подходящая логика для обеспечения безопасной работы.После разогрева ESV и CV HPT, ATRS выпускает пар в турбину для ее вращения.

После достаточного прогрева с другими разрешительными критериями ATRS переводит турбину с запирающей скорости на первую удерживающую скорость (почти 20% от номинальной скорости) с ускорением, контролируемым системой контроля напряжения TSE / турбины, чтобы предотвратить повреждение компонентов. переутомление. ATRS обеспечивает определенную выдержку для замачивания турбины изнутри на этой скорости в течение определенного периода, если температура металла высокого давления меньше 250 ° C, в противном случае период выдержки определяется временем, которое требуется для того, чтобы температурные пределы TSE были в пределах допустимые пределы.

После того, как желаемое тепловое пропитывание компонентов и технологические требования выполнены, система управления турбиной повышает установленную скорость до номинального значения под руководством TSE путем контролируемого ускорения, за исключением времени, когда ротор пересекает критическую область скорости. .

После достижения скорости, близкой к синхронной (~ 2950 об / мин) при достаточной доступной температуре, установка TG синхронизируется с сетью. Для турбины с насыщенным паром автоматическое управление сливом осуществляется путем измерения уровня в контурах слива.

Защита паровых турбин с помощью надежных отключающих электромагнитных клапанов

Один электромагнитный клапан, установленный в системе управления маслом, подвергает турбину ложному отключению, если соленоид должен открыться; и к катастрофическому повреждению, если клапан не открывается по команде.

Установка двух электромагнитных клапанов параллельно с другим клапаном последовательно в каждом контуре (всего четыре электромагнитных клапана) приведет к наивысшей надежности системы отключения, поскольку это обеспечит оптимальную уверенность в том, что один клапан откроется по команде в дополнение к предотвращению случайного открытие электромагнитного клапана.

Кроме того, проверка соленоидов в режиме онлайн для каждого клапана каждые три месяца обеспечит оптимальную уверенность в том, что система отключения соленоидов будет работать по мере необходимости.

Защита

Функцию системы защиты паровой турбины часто путают с системой управления, но эти две системы полностью разделены. Система защиты срабатывает только при превышении любого из заданных параметров системы управления, и паровая турбина будет повреждена, если она продолжит работать.

Система защиты контролирует общие параметры паровой турбины и обеспечивает безопасность и надежность за счет следующих действий:

Запуск (опция) обеспечивает безопасный и надежный полностью автоматический запуск и останавливает турбину при любом отклонении от нормы.
Ручное отключение
Тренажер управляющего клапана позволяет подтверждать движение штока управляющего клапана во время работы без останова
Превышение скорости ротора контролирует скорость ротора турбины и отключает турбину при достижении максимально допустимой скорости (скорости отключения)
Чрезмерный сигнал переменной процесса контролирует все параметры технологического процесса и отключает турбину при превышении максимального значения

Многоклапанная, многоступенчатая система защиты турбины включает в себя механическое устройство превышения скорости (отключающий штифт) для отключения турбины при превышении скорости (10 процентов выше максимальной продолжительной скорости).Центробежная сила, возникающая из-за высокой скорости вала, заставляет рычаг отключения, который позволяет подпружиненной рукоятке перемещаться внутрь. Когда это происходит, порт в штоке ручки позволяет управляющему давлению масла стечь и упасть до нуля.

Высокоэнергетическая пружина в отключающем и дроссельном клапане, обычно противодействующая давлению управляющего масла, внезапно закрывается (менее 1 секунды). В этой системе есть два других средства отключения турбины (снижение давления управляющего масла до 0 фунтов на кв. Дюйм):

Ручное нажатие на подпружиненную ручку
Открытие электромагнитного клапана

Электромагнитный клапан открывается по команде при установке любого параметра отключения точка превышена.Электромагнитные клапаны предназначены для закрытия при нормальном напряжении.

В последние годы в промышленности потребовалось параллельное и последовательное расположение электромагнитных клапанов для обеспечения повышенной надежности паротурбинного агрегата.

Большинство систем скоростного отключения теперь включают магнитные входные сигналы скорости и голосование «два из трех» для повышения надежности. Устройства, которые отключают турбину изнутри:

Потеря управляющего давления масла

Сила пружины автоматически преодолевает давление масла, удерживающее клапан в открытом положении (приблизительная уставка 50-65 процентов от нормального управляющего давления масла)

Ручное отключение (паника (кнопка)

Вручную сбрасывает управляющее масло по команде

Чрезмерное осевое перемещение турбины

То есть они напрямую снижают давление управляющего масла, вызывая закрытие клапана отключения без необходимости использования электромагнитного клапана (метод внешнего отключения).

Два популярных типа запорных клапанов паровых турбин используют высокое усилие пружины, которому противодействует давление регулирующего масла во время нормальной работы, для быстрого закрытия клапана при потере давления регулирующего масла.

Очень важно отметить, что управляющий клапан закроется только в том случае, если сила пружины достаточна для преодоления функции штока клапана. Скопление твердых частиц в паровой системе, которое увеличивается с увеличением давления в системе (когда паровые системы не обслуживаются должным образом), может помешать закрытию управляющего клапана.

Чтобы шток управляющего клапана мог свободно двигаться, все управляющие клапаны должны проверяться вручную в режиме онлайн. Рекомендуемая частота — один раз в месяц.

Все клапаны отключения турбины должны быть снабжены ручными тренажерами, чтобы эта функция была возможна. Факты, касающиеся ручного опробования турбины в режиме онлайн:

Управляющий клапан настолько же надежен, насколько надежен клапан для движения
Следует периодически (минимум один раз в месяц) проверять клапан для обеспечения движения
Тренажеры не отключают турбину
Если клапан не работает двигаться, необходимо немедленно исправить

Философия систем защиты имеет тенденцию географически различаться в зависимости от поставщиков паровых турбин:

Большинство отечественных поставщиков для отключения подачи пара полагаются только на регулирующий клапан.(Дроссельные заслонки остаются открытыми.)
Европейские поставщики закрывают как отключающий, так и автоматический дроссельный клапан по сигналу отключения.

Неисправные системы управления отключением электромагнитного клапана являются причиной катастрофических отказов турбины и ложных отключений при низком давлении управляющего масла из-за отказов электромагнитного клапана.

В большинстве старых систем аварийного отключения масла не использовались ни клапаны параллельного отключения, ни оборудование для онлайн-тестирования.

Эта передовая практика используется с 1997 года, когда исследование причин отключений турбины показало, что основной причиной отключений турбины было неправильное функционирование электромагнитных отключающих клапанов в системах с одиночным и параллельным отключением.

TVV — IMI Critical Engineering

Прочтите наше полное заявление об ответе IMI Critical Engineering на Covid-19.

COVID-19 Заявление
Клапан вентиляции турбины
Клапан вентиляции турбины (TVV) используется для больших паровых турбин, которые запускаются через турбину промежуточного давления (IP). В режиме работы турбины ПД турбинам высокого давления (ВД) требуется охлаждение. Это охлаждение обеспечивается потоком холодного пара через турбину высокого давления.
Охлаждение турбины ВД во время запуска (режим обратного потока) — Во время последовательности запуска электростанции регулирующие клапаны турбины ВД, а также запорные клапаны турбины закрываются, чтобы исключить любое повреждение агрегата. Турбина высокого давления вызвана неправильным паровым режимом. Между тем, работают байпасные станции турбин высокого давления, которые направляют пар в турбину ПД / НД для процесса запуска (примерно до 7% нагрузки). Во время этого процесса турбина высокого давления требует постоянного охлаждения, чтобы избежать перегрева.Открытие клапана обратного потока (RFV) обходит обратный клапан турбины. Открытие выпускного клапана турбины (TVV) в то же время заставляет пар циркулировать из линии холодного подогревателя через турбину высокого давления в конденсатор, обеспечивая необходимый охлаждающий эффект.
Сброс давления в турбине высокого давления при отключении турбины или сбросе полной нагрузки (режим сброса давления) — В случае сброса нагрузки или отключения турбины предохранительные клапаны турбины немедленно закрываются, и байпасная система ВД берет на себя поток пара.Чтобы избежать перегрева все еще вращающейся турбины высокого давления, необходимо немедленно сбросить давление в турбине. Система управления турбиной обычно включает предохранительные клапаны турбины и выпускной клапан турбины одновременно. Открытие вентиляционных клапанов турбины приведет к откачке захваченного пара в конденсатор, что приведет к немедленному сбросу давления в турбине.
Преимущества TVV
Компактная, прочная конструкция.
Безопасное открывание с помощью силы пружины.
Предназначен для частых запусков.
Специальная конструкция для условий до 300 бар / 600 ° C.
Доступны резервные системы управления.
Кратчайшее время поглаживания.
Технические характеристики изделия
Угловой, закрывающийся или открывающийся потоком
Корпус сферической формы
Крышка с уплотнением под давлением
Для паропроводов: сварка встык по требованию заказчика
Для выхлопа : фланцевое согласно DIN или ASME
Диапазон температур: ~ 500-600 ° C
Давление: 300 бар
Несбалансированное, приварное или зажатое седло с герметичным уплотнением крышка
ANSI B16-104, класс V
DIN 3230, степень 2 / MSS-SP61 (опция)
Гидравлический поршневой привод двойного действия для закрытия
Пружина для открытия клапана
Переходные детали для труб большого диаметра и совместимости с материалами
Подключение для предварительного нагрева и слива доступно по запросу.
No related posts.