[发明专利]废汽涡轮增压器-滑轮机的喷嘴环圈的湿法净化方法与装置无效

专利信息
申请号: 96123844.5 申请日: 1996-12-28
公开(公告)号: CN1157370A 公开(公告)日: 1997-08-20
发明(设计)人: A·贝克;D·黑伯勒;J·克龙塔勒;G·J·门席斯;D·特尔斯乔;J·聪布鲁恩 申请(专利权)人: 亚瑞亚·勃朗勃威力有限公司
主分类号: F02C7/00 分类号: F02C7/00;F02B41/10;F01N3/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 蔡民军
地址: 瑞士*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 涡轮 增压 滑轮 喷嘴 湿法 净化 方法 装置
【说明书】:

发明涉及一个与内燃机相连的废气汽涡轮增压器的废汽涡轮机,以及其喷咀环圈的湿法净化方法,如在本发明的权利要求1及6中的前述部分所述。

为了提高内燃机的功率,目前人们广泛推广使用废汽涡轮增压器。涡轮增压器的废汽涡轮机吸入内燃机排出的废气,并使其动力能用于抽吸与压缩内燃机所需的空气。根据具体的运行情况与内燃机所用的燃料的组成,或早或迟会导致在废汽涡轮机中的涡轮叶片及喷咀环的污染,其中后者尤其更加严重。在使用重油燃料时,喷咀环圈上会形成很硬的污垢层。上述在喷咀环区域所形成的污垢沉积会导致涡轮机效率的恶化,从而使内燃机的功率下降。此外,在燃烧室中的废气温度与压力也会因此升高。由此会导致内燃机,尤其是其阀门的损害或完全毁环。因此,必须定期清除掉粘附在喷咀环上的污垢。

为了在拆卸状态下清洗喷咀环圈,就需要较长时间的切断涡轮压气机的运行,这不是我们所期待的。因此,我们实现了一种清洗方法,即可以在不必拆卸情况下,在涡轮压气机的运行过程中进行上述清洗工作。目前常用的净化喷咀环圈上污垢的方法分别有两种,即采用水的湿法净化方法与采用粒状物的干法净化方法。上述所用的净化介质送入到废汽涡轮机的上游位置,即加入到与内燃机相连的废气管道中。

在湿法净化过程中,由于内燃机中的较高的废气温度,使加入的水大量地汽化掉。因此,只有少量的水被用于净化过程。在涡轮机入口处的结构构件的温度,在四冲程内燃机满载运行时,高于在湿法净化过程中许可的温度峰值。为了避免喷咀环圈,涡轮叶片,盖环圈,以及涡轮机壳体的受热损害。在向废汽涡轮机中加入水以前,必须降低内燃机的功率。由于壳体与涡轮机转轮的不同尺寸,使得在温度波动大时涡轮叶片会触擦到盖环圈。因此,一方面会导致效率损耗,另一方面又会形成失衡。此外,由于水的汽化夺走了废气中的能量,以致于使废汽涡轮机的转速与压缩机的功率都下降了。这样就势必导致内燃机功率的下降。

在干法净化方法中就不存在上述弊病,但是由于采用粉状物就会在涡轮机的涡轮叶片上,在喷咀环圈上,以及涡轮机壳体中出现侵蚀问题。

这两种方法的最大缺点在于所采用的净化介质的分布不均匀。因此,只有确定的喷咀环圈的某些区域才与净化介质有所接触。也就是说,只有部分的污垢被清除掉。为了实现这两个净化方法,主要取决于净化介质的机械效果必须在拆卸情况下进行净化过程。因此,在上述解决办法中,可以拉长到下一个长度清洗喷咀环圈的时间间隔。但是为了实施上述净化过程都不能免除对涡轮压气机的拆卸。

本发明试图克服上述存在的缺点。本发明的任务是提供废汽涡轮增压器-涡轮机的喷咀环圈的湿法净化方法与其装置,其中,虽然只采用少量的水,但能有效改进净化效率。此外,也可以使没有开始进行净化过程前的内燃机功率比现有技术中的降低幅度更小些,而废汽涡轮增压器的功能可靠性都提高。

根据本发明权利要求1的前述部分的方法,可以在确定净化要求以后,就独立地进行净化循环。其中多次并短时间向喷咀环圈前面的区域喷射水。在各喷射过程之间保持了可以重新加热喷咀环圈的喷射间隔。

因此,在气体入口套中及在喷咀环圈前面的区域中至少设有一个径向的凹槽。每个凹槽中装有一个喷射喷咀,分别通过一个导管与供水管道相连。在用于测量与废汽涡轮机相连的内燃机的废气的变化状况的测量元件和设在输水管道内的调节元件之间,装配一个控制元件。

气体入口套的结构可以使水直接喷射到喷咀环圈前面的区域中,前述的控制元件控制调节了上述的净化循环。这样就可以把冷水喷射到内燃机的废气流中以后,一起由此向喷咀环圈输送。在那里打击粘附在喷咀环圈上的污垢沉积。其间由于水的汽化,使得其表面突烯快速降温冷却。通过上述热冲击处理导致了污垢层的剥落,经多次重复上述处理,每次可使喷咀环圈愈加净化。除了这种有益效果外能对涡轮机的工作叶轮的叶片进行净化。根据上述短暂的喷射水过程,还可以作到只使用此较少的水量。这种均匀的加水过程,可以导致涡轮机部件的热负荷的降低。从而基本上可以减少热负荷所造成的损害。由此,废气温度所需的降低。也就是说,内燃机的功率的下降,在进行净化过程以前,基本上比迄今所需的降低幅度更小些。因此,内燃机可以在进行喷咀环圈净化的过程中,以较高的负荷进行。

据通常的湿法净化方法,也就是说,基于净化原理的对于水的机械净化功能而言。在喷咀环圈上的沉积物软些也将有利于设备的净化。

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