【doc】大功率柴油机气缸套加装火焰环降低润滑油耗的探讨

【doc】大功率柴油机气缸套加装火焰环降低润滑油耗的探讨 大功率柴油机气缸套加装火焰环降低润滑 油耗的探讨 第6期 2004年l2月 内燃机 InternalCombustionEngines No.6 Dec.20o4 大功率柴油机气缸套加装火焰环 降低润滑油耗的探讨 黄坚达,王文海,吴春裕.王季平 (光明发电厂有限公司,广东佛山528OOO) 摘要:通过分析MAN40145和s8/64柴油机分体式阶梯形气缸套降低润滑油耗的原理,对现有的MAN58164老式气 缸套进行改造,加装火焰环,同样达到了降低润滑油耗的目的. 关键词:分体式气缸套;改造;火焰环;润滑油耗 中图分类号:TK423.1文献标识码:B文章编号:1000—6494(2004)06—0026—03 MeasuresforReducingLubricatingOilConsumptionofLargePower DieselEngineby啦aRinginCylinderLinear HUANGJian—da.WANGWen—hai,WUChurl—yu.WANGJi—ping (Gu~gmingPowerPlant,Foshan528000,China) Ahlct:ByanalyzinghowdoesthesteppedlinersreducelubricatingoilconsumptionofMAN4 0145to58164dieselengine,this papertellsUSthatitCanreducethelubricatingoilconsumptiontofixaringinoldtypecylinderl inerofMAN58/64. Keywords:steppedliner;improve;ring;lubricatingoilconsumption 1概述 润滑油耗是大功率柴油机一个重要的运行经济 指标,光明发电厂的l5台MAN9L58/64柴油机从 1992年6月投产,到2001年初运行了35000h左右, 润滑油耗从当初的1.0g/kW?h升高到了1.58,1.78 g/kW?h,运行成本大为升高.此时,MAN公司也开 发出一种分体式阶梯型缸套,可以把润滑油耗控制 在0.7g/kW?h以下,但是价格昂贵,如果l5台机全 部换用新型分体式阶梯型缸套,需要投资1950万 元,花费太大,而且也浪费了尚未到使用寿命期限的 旧缸套.因此,光明发电厂决定参照分体式阶梯型 缸套的式样来改造原有的整体式缸套,达到降低润 滑油耗的目的.分体式阶梯型缸套的结构就是把原 来的整体式缸套分成两部分来制造和安装,并且在 活塞环行程之上的气缸套上分体的内径比原来的缸 径有所缩小.这样气缸套内 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面不再是直线的,而 是阶梯形状,活塞顶的火力岸也不再是直身的,而是 做成上小下大的锥面,见图1. 2分体式阶梯型缸套降低润滑油耗的原理 2.1阻挡润滑油上行进入燃烧室 由于缸套上分体的内径比下分体的小,这样在 作者简介:黄坚达(1968一),男,广东佛山人,硕士研究 生,工程师,主要从事柴油机发电厂的生产管理. 收稿日期:2004—05—26 气 下 图1分体式阶梯型缸套结构 图2阻档润滑油上行的原理 缸套上部就形成一个凸台,起到挡油圈的作用,可以 把活塞环"泵"上来的润滑油大部分挡住,见图2,只 有很少一部分润滑油进人燃烧室被烧掉,因此降低 了润滑油耗. 第6期黄坚达等:大功率柴油机气缸套加装火焰环降低润滑油耗的探讨'27' 2.2减少燃气泄漏,不污染润滑油 因为气缸套上分体的内径比原来的小,所以活塞在 上死点时,与气缸壁的间隙也减小,起到了节流的作用, 使得燃气到达第一道活塞环时的压力大大降低,从而大 幅度减少了燃气的泄漏,保持了润滑油长时间的清洁干 净,分油机排渣减少,也就降低了润滑油耗. 2.3刮除活塞顶火力岸上的积炭,减少气缸套的磨损 由于活塞顶火力岸上的温度分布比燃烧室里的 其他地方的低,燃料在这里不能充分燃烧,形成积 炭,加上窜人燃烧室的润滑油由于馏分重,不可能完 全燃烧,也形成积炭,堆积在火力岸上.这些积炭非 常坚硬,时间长了会逐渐变厚,加剧了气缸套的磨 损,进而加大燃气泄漏,严重污染润滑油.改成分体 式气缸套后,活塞在上下运动中,火力岸上超过一定 厚度的积炭就会被缸套上分体的下部刃口刮除.这 些被刮下来的积炭在排气时被吹走,这样火岸上积 炭层的厚度受到了控制,积炭大大减少,不会碰到气 缸套,从而改善了气缸套,活塞环的磨损状况,提高 了柴油机的经济性能. 3选择老式缸套的改造 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 根据进口分体式阶梯型缸套降低润滑油耗的原 理,参照其结构形式,对原来的整体式旧缸套进行结 构分析和方案研究,决定采取在旧缸套上部镶嵌圆 筒式火焰环的方案进行改造.该方案是在原来整体 式旧缸套的上部加工出一道环带,然后在环带里镶 嵌一个可拆卸的圆筒式火焰环,火焰环的内径比缸 套的内径小,从而形成阶梯型缸套,见图3.从理论 上分析,其应具有与进口分体式缸套同样的性能,可 以大幅度降低润滑油耗. 合理选择火焰环的内径,是改造能否成功的关 键.火焰环的内径直接影响到气缸套上部与活塞顶 的间隙,若间隙过大,则润滑油节约效果差;若间隙 过小,因为旧缸套有所磨损,活塞与缸套的间隙也较 气缸套 图3旧缸套改造方案 原来偏大,则活塞在缸套内作侧向摆动时容易碰到 火焰环,甚至会造成拉缸的事故.同时,在整体式缸 套上部车出一道环带后会影响到原缸套的强度,因 此环带不能太宽,火焰环外径不能太大,亦即是火焰 环的厚度有限制.火焰环太薄,难以加工,且强度不 够;太厚,又会过度降低缸套的强度,必须在两者之 间取得平衡. 根据往年各台机组10000h大修时测量的数据 统计表明,活塞顶火力岸圆周的积炭厚度一般在0.8 1.2mnl之间,测量现时活塞与缸套的间隙为2.4 3.6nlnl.分析活塞顶的 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为40CrMoA,气缸套 的材料为CulCrMo一250合金铸铁.通过参考进13 分体式缸套的内径和有关热力计算和强度计算,最 终确定的火焰环是一个内径为78.5nlnl,厚为12 n31Tl,高为106.5nlni的独立环,见图4,环下部内圆周 面成加工成锋利的刃口,其它圆周面成45.倒角.火 焰环采用与气缸套同样的材料制造,以保证热膨胀 系数一致.火焰环装在气缸套顶部,镶嵌于套内新 加工出来的环带里,火焰环在环带里有微小的间隙, 0.07,0.12nlnl.因为火焰环内径比气缸套内径 帖80nlnl小1.5nlni,形成阶梯,所以活塞顶火力岸也 加工成一个上为帖76.75nllTl,下为帖77.77nllTl的连 续锥面,见图3,避免活塞顶与火焰环尺寸发生干涉. 击6O2.5 图4火焰环尺寸 4实际使用效果 机上完 方案确定后,于2001年5月首先在4# 成改造并投人运行,机组的运行工况,运行方式,输 出功率保持与原来一致.经运行考核,结果如下. 4.1大幅度降低润滑油耗 按照原来同样的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 计算润滑油耗,4#机在改 造后投人运行的第一个月是0.82g/kW?h,随后几个 月逐步下降,最后稳定在0.63g/kW?h,比改造前的 1.73g/kW?h降低1.1g/kW?h. 4.2减少燃气泄漏,润滑油污染减轻 在运行中,4撑机润滑油自清滤网的冲洗次数大 为减少,仅为0.8次/h,而其它未改造的机组平均为 2.8次/h,润滑油分油机的排渣量也比其它机组少得 ? 28?内燃机2004年l2月 多,润滑油的各项指标保持正常. 4.3降低气缸套和活塞环的磨损率 运行3000h后,对4#机进行抽检测量,其缸套 磨损率为0.004mm/1000h,活塞环磨损率为0.010, 0.015mm/1000h;而同期大修,未作缸套改造的5群机,在投入运行3000h后,也进行了抽查测量,其缸 套磨损率为0.017mm/1000h,活塞环磨损率为0.019 , 0.031mm/1000h,明显大于4#机. 4.4活塞顶火力岸积炭显着减少 减少活塞顶火力岸积炭是火焰环的一个突出作 用,事实证明,4#机运行3000h后抽查时,活塞顶的 积炭薄而且少,火力岸圆周面仅有部分位置积炭,厚 度0.2,0.3mill,相比5撑机有显着的改善. 在4#机的气缸套改造取得良好的降低润滑油 耗的效果后,从2002年4月起,光明发电厂对需要大 修的机组全部采用4#机的方法进行气缸套改造,改 造后的润滑油耗在0.60,0.80g/kW?h之间,取得了 良好的经济效益. 5对"MAN58/64柴油机气缸套加装火焰环 技术改造''的总结 5.1达到进口分体式阶梯型气缸套的使用性能.经 济效益显着 气缸套改造后,润滑油耗为0.60,0.80g/kW?h, 比原来的1.58,1.78g/kW?h平均节约1.0g/kW?h. 按每台机年发电4000万度计算,每年可节约润滑油 40t,现时润滑油市场价格人民币11000元/t,就是44 万元.光明发电厂15台MAN9L58/64柴油机全部完 (上接第19页) Excel格式文档,供用户二次编辑. 3.3数据采集样例 试验采集的转速,启动电流如图5所示.计算 1|S 图5测试实例 成气缸套改造后,每年在润滑油方面就可以节约运 行成本660万元人民币. 5.2整体式缸套改造技术可行,价格低廉,装拆容易 在整体式缸套上部镶嵌一个圆筒式火焰环,达 到了与进口分体式阶梯型缸套同样的节约润滑油的 效果,而且火焰环可作为一个易损件进行更换,具有 更换成本低,装拆方便的优点,单台机9个缸套的改 造费用仅为l8万元人民币.由于火焰环比较轻巧, 安装时用人手就可以直接把它放到缸套顶部的环带 ,只要把一个活塞环装入缸套,放到活塞 里;拆卸时 顶上,向上盘车就可以把火焰环顶出来. 5.3不影ufllEI缸套的使用性能.火焰环使用寿命较长 4#机缸套改造投入使用以来,柴油机各项运行 参数正常,润滑油耗稳定在0.7g/kW?h左右,至今已 安全运行10360h.当初,火焰环的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 使用寿命为 12000h,按照目前的运行状况,达到了设计要求. 5.4对润滑油品质的要求 安装火焰环后,润滑油的消耗减少了,平时运行 中补充的新油也就少了,润滑油内的添加剂如碱性 添加剂就得不到及时的补充,会导致润滑油的碱值 降低.因此,运行中要注意定时取油样化验,及时补 充适量较高碱值的润滑油. (参考文献] (1]MANB&W.St印pedLinersandSteppedPistonsforEngir 40/45to58/64(S].2000. (2]陈大荣.船舶柴油机设计(M].北京:国防工业出版社, l980. 结果为:启动转速640r/min;启动时间4s;第一次着 火时间0.5s;稳定时间20s.应用表明,系统性能达 到了开发目标. [参考文献] (1]马明建,周长城.数据采集与处理技术(M].西安:西安 交通大学出版社,1998. [2]任自中.虚拟技术在内燃机试验研究中的应用[J].内燃 机,2001,(1). (3]Testprocedure.FORDPRORIEMATRYINFORMATION C【P:03.00一L一404,Jull996.