L'attrezzatura per l'estrazione di petrolio per miniere del Perù mostra un lento sviluppo sotto carico ad alta quota nonostante il normale approvvigionamento di carburante di base mentre viene indagata l'erosione delle ruote della turbina del turbocompressore
L'energia di scarico era disponibile ma la risposta del turbo rimaneva debole
Le attrezzature diesel per l'estrazione mineraria in altitudine in Perù hanno mostrato dati accettabili di approvvigionamento di carburante, ma un lento sviluppo durante lavori pesanti sostenuti.
Il canale di aspirazione e il lato del compressore non hanno rivelato una limitazione evidente.
Poiché il turbocompressore continuava a ruotare ma rispondeva poco all'energia di scarico disponibile, i tecnici hanno studiato laruota della turbina sul lato di scarico.
La turbina trasforma l'energia di scarico in energia per l'albero
Il flusso di energia del turbocompressore inizia dal lato degli scarichi:
Flusso di massa e temperatura del gas di scarico → pale della turbina → coppia dell'albero → ruota del compressore → aumento dell'assorbimento
Il compressore può produrre un flusso d'aria utile solo se la turbina estrae prima sufficiente energia dal flusso di scarico.
Se le condizioni delle pale della turbina si deteriorano, può essere generata una potenza inferiore dell'albero dallo stesso flusso di scarico.
L'erosione delle lame modifica le prestazioni aerodinamiche
Potenziali problemi delle ruote della turbina possono includere:
- erosione dei bordi;
- danni causati da oggetti estranei;
- la fessurazione delle lame;
- variazioni della geometria relative ai depositi;
- o danni termici.
Queste condizioni possono alterare il modo in cui il gas di scarico trasferisce il momento nel rotore.
Il turbocompressore può ancora girare, ma il suoefficienza di conversione dell'energiapuò essere ridotto.
L'alta quota rende più importante il rendimento del turbo
Ad altitudine più elevata, la densità dell'aria ambiente è inferiore.
Il turbocompressore svolge quindi un ruolo fondamentale nel mantenere la massa dell'aria del cilindro sotto carico.
Una riduzione marginale dell'efficienza della turbina può diventare più evidente quando il motore opera già con una ridotta densità ambientale.
Ciò non significa che l'altitudine provochi l'erosione delle turbine.
L'altitudine semplificava l'osservazione delle conseguenze delle prestazioni.
L'inchiesta ha separato i lati della turbina e del compressore
I tecnici hanno esaminato:
- condizione delle ruote della turbina;
- perdite di gas di scarico;
- alloggiamento della turbina;
- movimento dell'albero;
- il meccanismo VGT, se del caso;
- condizione del compressore;
- e l'integrità dell'aria di carico.
L'obiettivo era quello di individuare dove la catena energetica si stava indebolendo.
Perché il normale approvvigionamento di carburante non ha ristabilito l'impulso
L'aggiunta di più carburante non può riparare direttamente la scarsa conversione di energia della turbina.
Infatti, un eccessivo rifornimento di carburante con aria inadeguata può aumentare la temperatura del fumo e degli scarichi.
La domanda diagnostica più utile era:
L'energia di scarico raggiunge la turbina in quantità sufficiente?
- e
La turbina trasforma in modo efficiente quell'energia in energia per l'albero?
Perché questo è diverso da un danno da compressore-ruota
I danni alle ruote del compressore colpiscono il lato aria dopo che la potenza dell'albero è già stata generata.
I danni alle ruote della turbina colpiscono la prima fase della conversione di energia turbo.
I due guasti possono produrre sintomi simili di basso impulso, ma richiedono una logica di ispezione diversa.
Lezione tecnica
Questo caso minerario peruviano evidenzia il turbocompressore come unsistema di conversione dell'energia, non semplicemente un componente che produce pressione.
Quando l'approvvigionamento di carburante di base e l'impianto idraulico di aspirazione sono accettabili, ma la spinta si sviluppa lentamente sotto un carico sostenuto ad alta quota,la condizione aerodinamica del lato della turbina deve rimanere parte del limite diagnostico.
Domande frequenti
L'erosione delle ruote della turbina può ridurre la spinta senza fermare completamente il turbocompressore?
La ruota può continuare a ruotare mentre il trasferimento di energia da scarico è meno efficace.
L'alta quota prova che il turbocompressore e' difettoso?
L'altitudine modifica le condizioni di funzionamento ma non stabilisce di per sé un guasto del turbocompressore.
