Quais são as falhas e causas comuns dos turbocompressores em grupos geradores a diesel?

Quando o grupo gerador a diesel Cummins está em funcionamento, o conjunto de rotores do turbocompressor gira a uma velocidade muito alta (dezenas de milhares a centenas de milhares de rotações por minuto). Se a pressão e a qualidade do óleo lubrificante não atenderem aos requisitos especificados no manual técnico, frequentemente ocorrem falhas durante o uso. Falhas comuns em turbocompressores incluem queima de rolamentos, fratura de pás, queda de pressão de sobrealimentação, pressão de sobrealimentação excessiva, sobrepressão do compressor, entre outras.

1. A queima dos rolamentos geralmente é causada por pressão de óleo lubrificante muito baixa, quantidade insuficiente de óleo lubrificante ou excesso de impurezas no óleo lubrificante. Se o óleo lubrificante não estiver limpo durante o uso do turbocompressor, e partículas metálicas e outras impurezas se misturarem ao óleo do motor, é fácil ocorrer a queima dos rolamentos.

2. A quebra ou dano das pás é causado principalmente por corpos estranhos. Como as pás da turbina são expostas a altas temperaturas e giram em alta velocidade, se houver um pequeno objeto duro, ele causará um grande impacto, o que fará com que a pá se dobre ou rache.

3. A diminuição da pressão de sobrealimentação significa que o valor da pressão de sobrealimentação se torna relativamente pequeno sob a condição de que a carga suportada pela unidade esteja conectada. A diminuição da velocidade do supercompressor e a diminuição da pressão de sobrealimentação devem-se principalmente à falha da turbina a gás de escape ou de sua parte mecânica. Essa falha pode ser causada pela deformação das pás do anel do bocal devido à alta temperatura, o que aumenta a área de fluxo do bocal; ou por vazamento de ar nas juntas do tubo de escape, o que reduz a energia dos gases de escape que pode ser utilizada pela turbina. O fator mecânico pode ser a falta de manutenção do turbocompressor por um longo período, resultando em excesso de depósitos de carbono no rotor dentro da carcaça da turbina, o que aumenta a resistência à rotação do conjunto do rotor. Se a pressão de sobrealimentação diminuir e a velocidade do turbocompressor não mudar significativamente, a falha geralmente está no compressor. Por exemplo, o elemento do filtro de ar pode estar muito sujo e o canal de fluxo de ar dentro do compressor pode estar contaminado com poeira e graxa, resultando na queda da eficiência do compressor, entre outros problemas.

4. A pressão de sobrealimentação excessiva é frequentemente acompanhada por sobrevelocidade do compressor. As razões para essa falha incluem: funcionamento inadequado do sistema de alimentação de combustível, resultando em combustão deficiente em cilindros individuais; vazamento na válvula de escape, o que eleva demais a temperatura dos gases de escape; obstrução do anel do bocal da turbina do turbocompressor por poeira e depósitos de carbono, resultando em área de circulação reduzida. Se essa área for pequena, a velocidade de ejeção dos gases será muito alta, o que acelera a rotação do conjunto rotor.

5. Quando o turbocompressor está funcionando a uma determinada velocidade estável, a quantidade de ar fornecida ao interior da câmara de combustão é insuficiente e a pressão do ar fornecido flutua bastante. Ao mesmo tempo, isso é acompanhado por um som de sopro no compressor. Esse fenômeno é chamado de "surto". Os fatores que causam essa falha incluem: bloqueio do canal de fluxo de ar; deformação ou folga do difusor do turbocompressor ou das pás do anel do bocal, resultando em uma mudança na forma do canal de fluxo de ar, tornando o turbocompressor e o motor diesel incompatíveis; operação inadequada.

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Data da publicação: 28/06/2021