
簡要介紹船用中速發動機燃燒空氣、機艙通風、廢氣渦輪增壓和排氣系統。含系統經典配置和典型數據,以及通風量、燃燒空氣量、廢氣流速和排氣管校驗基準,參數選擇以及相關流程系統綜合概覽。

上圖為船用發動機燃燒空氣,廢氣渦輪增壓與排氣系統的幾種配置型式。左圖Fig 1為經典配置,幾乎適合所有船舶類型和各種應用場景需求。特點是發動機從機艙直接吸氣,因此系統運行過程受外界干擾較少,渦輪增壓器的進氣溫度和空氣質量穩定因而易于采用標準發動機,但需要額外布置專門通風機和較大通風結構管道,機艙通風機布置和燃燒空氣的合理分配務必注意。中圖Fig 2發動機廢氣渦輪增壓器通過專用吸氣管道從機艙外引入新鮮空氣,主要適合海洋平臺、極地營運的船舶等一些特殊場景要求,這往往要對發動機進行改動。進風口務必設置合規的空氣濾網進行除塵除水。為防止通風管道異物、銹蝕固形物等進入發動機引起嚴重機損事故,建議管道采用不銹鋼建造,內部應盡量避免設置可拆部件防止長期振動脫落意外損害。發動機高負荷運行時管道阻力可能過大產生較大負壓,需設置背壓測量接口定期監測。通風管道也需要需合理設置的清潔和檢修口,以便維護保持系統始終工作在最佳狀態。極寒天氣為防止冷凝現象管道有必要包保溫層,管道低位也應有泄放口防止冷凝水進入發動機。本方案優點是無需為發動機設置大流量專用通風機,極地工況無需燃燒空氣預熱系統從而大幅降低發動機對外部通風系統的依賴,降低了系統總成本、系統復雜度以及通風系統和預熱能耗,特別是極寒天氣的燃燒空氣預熱需求,但對系統設計建造要求較高。右圖Fig 3為發動機內部渦輪增壓系統配置簡圖,含廢氣旁通,增壓空氣旁通,各節點典型溫度參數,不過應注意這些參數受環境條件和機型不同可能有較大變化。

上圖為機艙通風量,燃燒空氣量和氣體流速計算方法,計算基準僅供參考,客戶可按實際需求進行調整,但務必充分考慮評估各種極端工況的個性化需求。

上圖為發動機燃燒空氣系統、冷卻水、滑油系統流程總覽。增壓中冷器換熱、燃燒做功、滑油系統等產生的廢熱通與冷卻水系統發生熱交換,從而持續的帶走多廢熱維持系統的平衡,保證發動機持續穩定運行。