Двухступенчатый наддув

Рассмотрим более сложную комбинированную систему наддува, к числу которых можно отнести двухступенчатый наддув. Схема работы состоит в следующем. Газ переменного давления из цилиндров двигателя поступает в турбину турбокомпрессора второй ступени. После выхода из этой турбины газ поступает в ресивер выхлопных газов и уже при постоянном давлении направляется в турбину турбокомпрессора первой ступени наддува. Воздух вначале сжимается в компрессоре первой ступени, а затем, пройдя через промежуточный охладитель воздуха поступает в ресивер продувочного воздуха первой ступени наддува. Далее воздух сжимается в компрессоре второй ступени наддува и пройдя через промежуточный охладитель поступает в продувочный ресивер двигателя. Таким образом, турбина первого

Турбокомпрессора работает при переменном давлении газов, а второго – при постоянном давлении. Суммарная степень повышения давления воздуха

(7.1)

Где и - степень повышения давления соответственно в первой и второй ступенях наддува. Такая система позволяет получить высокое давление наддува и применяется для двигателей с повышенным средним эффективным давлением. Эффективность двухступенчатого турбонаддува во многом зависит от правильного выбора соотношения мощностей и степеней повышения давления между первой и второй ступенями.

Рис. 7.8 - Схема двхступенчатого Рис. 7.9 - Макет двухступенчатого

наддува наддува

КПД двухступенчатой системы газотурбинного наддува имеет более высокое значение по сравнению с КПД одноступенчатой системы по следующим причинам:

- более полное использование энергии расширения в турбине;

- более высокий КПД компрессора и турбины (более низкие скорости потока) в том числе и за счёт снижения механических потерь;

- значительно более высокий уровень давления наддува и отсюда возможность получения более высоких средних эффективных давлений;

- возможность работы в более широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов (более широкое поле характеристик);

- позволяет сократить выбросы NOₓ;

- снижение удельного эффективного расхода топлива.

Фирма «MAN Diesel & Turbo SE» предлагает серию турбокомпрессоров ТСХ специально предназначенных для двухступенчатого наддува. Несмотря на его большие преимущества, один крупный недостаток не позволяет использовать двухступенчатый наддув не только на судах типа СРТМ но и на многих других. Он громоздок и сложен. Это даже видно по макету на снимке выше. Вместо одного турбокомпрессора требуется два, вместо одного охладителя воздуха требуется тоже два, плюс система газовоздуховодов. В условиях крайне ограниченного пространства машинного отделения, такого как на судне типа СРТМ, применение системы двухступенчатого наддува неприемлемо.

Дата добавления: 2015-09-02