CN106930823A - 涡轮增压扫气装置 - Google Patents

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王雁冰
向贤念
黄慧骏
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Hudong Heavy Machinery Co Ltd
China Shipbuilding Power Engineering Institute Co Ltd
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Abstract

本发明涉及一种涡轮增压扫气装置，由至少一个涡轮增压器(1)、至少一个空冷器(3)及至少一个扫气壳体(2)构成，所述涡轮增压器(1)位于扫气壳体(2)外部，所述空冷器(3)位于扫气壳体(2)内部及涡轮增压器(1)的下游，所述涡轮增压器(1)将新鲜空气压缩后送入扫气壳体(2)，扫气壳体(2)内的压缩空气被传送给所述空冷器(3)进行冷却处理，处理后的扫气传送给发动机。该装置可以提高扫气效率进而提高发动机效率；防止冷凝的水在与扫气一起进入发动机气缸时对气缸套和活塞环带来巨大的伤害；减少工作时发动机机体外侧的涡轮增压扫气装置总重大、力臂长、振动大的缺点；提高发动机整体的安全性。

Description

涡轮增压扫气装置
技术领域
本发明涉及一种扫气装置，更具体地，涉及用于大型船用发动机的涡轮增压扫气装置。
背景技术
大型船用发动机工作过程中需要吸入大量新鲜空气参与燃烧室内燃烧过程，将新鲜空气引入气缸内参与燃烧的组件称为扫气系统。在设计扫气系统时，需要考虑如下问题：如何提高扫气效率进而提高发动机效率；如何防止冷凝的水在与扫气一起进入发动机气缸时对气缸套和活塞环带来巨大的伤害；如何减少工作时发动机机体外侧的涡轮增压扫气装置总重大、力臂长、振动大的缺点；如何提高发动机整体的安全性。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提出一种涡轮增压扫气装置，该装置利用发动机产生的废气驱动增压装置，增压装置压缩的新鲜空气经冷却器冷凝后产生的湿气通过滴水分离器净化，最后通过简易支撑结构将扫气系统与发动机机体固定。
本发明为一种涡轮增压扫气装置，由至少一个涡轮增压器、至少一个空冷器及至少一个扫气壳体构成，所述涡轮增压器位于扫气壳体外部，所述空冷器位于扫气壳体内部及涡轮增压器的下游，所述涡轮增压器将新鲜空气压缩后送入扫气壳体，扫气壳体内的压缩空气被传送给所述空冷器进行冷却处理，处理后的扫气传送给发动机。
所述的涡轮增压器使用发动机机体产生的废气作为动力源。
所述的涡轮增压扫气装置，至少具有一个滴水分离器，所述滴水分离器位于扫气壳体的内部，用于除去在所述空冷器冷却处理后的扫气中含有的过量水分。
所述的涡轮增压扫气装置，至少具有一个扫气集管，所述扫气集管与扫气壳体的出口相连接，用于稳定扫气壳体里面扫气的压力波动，并将扫气空气均匀地送到发动机机体的气缸中。
所述的涡轮增压扫气装置，至少具有一个辅助鼓风机，所述辅助鼓风机位于扫气壳体外部，当扫气壳体内的气压降到预定值时将附加的扫气和扫气压供给发动机。
所述的辅助鼓风机为离心式鼓风机。
所述的涡轮增压扫气装置，至少具有一个单向阀，其位于所述扫气集管内，用于实现扫气空气的单向流动控制。
所述的涡轮增压扫气装置，至少具有二个可调连接机构，所述可调连接机构用于连接所述涡轮增压扫气装置与发动机机体。
所述可调连接机构由第一块支撑板、第二块支撑板及第三块支撑板构成，其中，第一块支撑板的末端竖直固定于第二块支撑板之上，第三块支撑板端部与第一块支撑板及第二块支撑板固定相连。所述可调连接机构具有腰型孔，所述腰型孔位于第二块支撑板的两端及第一块支撑板的首端。
附图说明
图1为本发明的大型船用发动机的涡轮增压扫气装置的原理结构图。
图2为本发明的大型船用发动机的涡轮增压扫气装置的主视图。
图3为图2的涡轮增压扫气装置的左视图。
图4为图2的涡轮增压扫气装置的右视图。
图5为本发明的可调连接机构的立体图。
图6为图5的可调连接机构的主视图。
图7为图5的可调连接机构的俯视图。
其中，1-涡轮增压器，2-扫气壳体，3-空冷器，4-滴水分离器，5-扫气集管，6-辅助鼓风机，7-单向阀，8-可调连接机构，9-支撑板，10-支撑板，11-支撑板
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施方式，其中相同的部件用相同的附图标记表示。
如图1所示，一种涡轮增压扫气装置，由至少一个涡轮增压器1、至少一个空冷器3及至少一个扫气壳体2构成，所述涡轮增压器1位于扫气壳体2外部，所述空冷器3位于扫气壳体2内部及涡轮增压器1的下游。参照图2，该装置工作时，所述涡轮增压器1采用发动机机体产生的废气作为动力源进行增压工作，涡轮增压器1将新鲜空气压缩后送入扫气壳体2，经过涡轮增压器1压缩的新鲜空气温度会升高造成比体积下降，需要冷凝。因此增压的扫气传送到空冷器3进行冷却处理，再将扫气传送给发动机。在此过程中，扫气壳体2为扫气流通的通道。
冷却后的扫气中的自然的湿气将会或多或少地冷凝下来，这些冷凝的水在与扫气一起进入发动机气缸时将会对气缸套和活塞环带来巨大的伤害，因此，如图2所示，所述涡轮增压扫气装置还包括至少一个滴水分离器4，所述滴水分离器4位于扫气壳体2的内部，用于除去在空冷器3冷却处理后的扫气中含有的过量水分。
优选地，所述的涡轮增压扫气装置还具有至少一个扫气集管5，所述扫气集管5与扫气壳体2的出口相连接，用于稳定扫气壳体2里面扫气的压力波动，并将扫气空气均匀地送到发动机机体的气缸中进行燃烧。经过滴水分离器4去除了冷凝水的扫气空气经由扫气集管5均匀的为发动机各缸提供新鲜空气。
优选地，所述的涡轮增压扫气装置，具有辅助鼓风机6，所述辅助鼓风机6位于扫气壳体2外部。在装置工作期间，载荷(例如扫气壳体2内的气压)降到预定值时将附加的扫气和扫气压供给发动机。
优选地，所述的涡轮增压扫气装置，具有备用辅助鼓风机6，用以替换工作时产生故障的辅助鼓风机6，从而保证发动机机体的正常启动及运行。
优选地，所述辅助鼓风机6为离心式鼓风机。
优选地，所述的涡轮增压扫气装置，还具有一个单向阀7，单向阀7位于扫气集管5的内部，更具体地，位于扫气壳体2与扫气集管5的连接位置处，所述单向阀7用于实现扫气空气的单向流动控制。
优选地，如图5所示，所述的涡轮增压扫气装置，还具有可调连接机构8，用于连接所述涡轮增压扫气装置与发动机机体。所述可调连接机构8为由支撑板9、支撑板10及支撑板11构成，其中，支撑板9的末端竖直固定于支撑板10之上，支撑板11端部与支撑板9及支撑板10固定相连。所述可调连接机构8具有腰型孔，所述腰型孔位于支撑板10的两端及支撑板9的首端。所述可调连接机构8通过腰型孔及螺栓将涡轮增压扫气装置及发动机机体连接起来。所述腰型孔令可调连接机构8在安装方向上可调，从而实现装配过程中的三坐标方向可调，以满足整机安装要求。所述可调连接机构8可以加强涡轮增压扫气装置的稳定性及整体结构的刚性，也可以减少振动。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种涡轮增压扫气装置，其特征在于：由至少一个涡轮增压器(1)、至少一个空冷器(3)及至少一个扫气壳体(2)构成，所述涡轮增压器(1)位于扫气壳体(2)外部，所述空冷器(3)位于扫气壳体(2)内部及涡轮增压器(1)的下游，所述涡轮增压器(1)将新鲜空气压缩后送入扫气壳体(2)，扫气壳体(2)内的压缩空气被传送给所述空冷器(3)进行冷却处理，处理后的扫气传送给发动机。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：所述的涡轮增压器(1)使用发动机机体产生的废气作为动力源。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：至少具有一个滴水分离器(4)，所述滴水分离器(4)位于扫气壳体(2)的内部，用于除去在所述空冷器(3)冷却处理后的扫气中含有的过量水分。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：至少具有一个扫气集管(5)，所述扫气集管(5)与扫气壳体(2)的出口相连接，用于稳定扫气壳体(2)里面扫气的压力波动，并将扫气空气均匀地送到发动机机体的气缸中。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：至少具有一个辅助鼓风机(6)，所述辅助鼓风机(6)位于扫气壳体(2)外部，当扫气壳体(2)内的气压降到预定值时将附加的扫气和扫气压供给发动机。
6.根据权利要求5所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：所述辅助鼓风机(6)为离心式鼓风机。
7.根据权利要求4所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：至少具有一个单向阀(7)，其位于所述扫气集管(5)内，用于实现扫气空气的单向流动控制。
8.根据权利要求1所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：至少具有二个可调连接机构(8)，所述可调连接机构(8)用于连接所述涡轮增压扫气装置与发动机机体。
9.根据权利要求8所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：所述可调连接机构(8)为由支撑板(9)、支撑板(10)及支撑板(11)构成，其中，支撑板(9)的末端竖直固定于支撑板(10)之上，支撑板(11)端部与支撑板(9)及支撑板(10)固定相连。
10.根据权利要求9所述的涡轮增压扫气装置，其特征在于：所述可调连接机构(8)具有腰型孔，所述腰型孔位于支撑板(10)的两端及支撑板(9)的首端。
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