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减速航行的解决方案ーVTI增压器尽可能大地优化在减速低负荷航行时的效率
  概要
VTI增压器

三菱重工开发的VTI(Variable turbine inlet)增压器尽可能大地优化在减速低负荷航行时的效率。

在排气入口部分安装可变式喷嘴环,改变通过喷嘴喉部面积影响扫气压可降低油耗。

结构简单使得可以在保持高可靠性的同时实现低成本和易维护。

  背景与细节1-运用方面的对应~切断增压器

在2009左右开始油价上涨的背景下,许多航运公司正在进行减速航行。切断增压器作为减速操作的驱动方法。这是一种在部分负载操作下在配备有多个增压器的发动机中停止一个增压器的方法。例如,有四个增压器,停止其中一台增压器将其废气分配到剩余的三台上。这样可以提高扫气压力从而降低油耗。

三菱重工船用发动机对于增压器的切割提出了在出气口与排气入口的部分插入个隔板的方法。

因此,可以在不拉出转子的情况下切断增压器。而且,由于润滑油会一直供给正在切断的增压器,不会影响轴承。

通常,增压器会自身产生密封空气来防止漏油,当增压器被切断的情况下,将切断的增压器的压缩机侧密封结构进行改造,从不切断的增压器来提供密封空气,防止增压器在切断时漏油。当切换到高负载操作时,其构造只需拿掉隔板即可。

  背景与细节2-硬件方面的对应~VTI增压器

※ 相关数据均出自三菱重工集团测量或实验所得数据

※ 相比较产品为我公司既往型号产品

 


切断增压器是一种操作措施,但另一方面,硬件方面的改进也可以对应减速航行。三菱重工推进结合各种解决方案和独创性的产品开发,以满足船东不断增长的需求,达到良好的油耗效率。

其结果,VTI增压器问世。一般,当发动机以部分负荷在减速运行时,燃气的扫气压力降低,燃料消耗趋向恶化。然而,VTI增压器即使在部分负荷运行中也可以保持高扫气压力,改善油耗。

  背景与细节3-VTI增压器的特点1:采用可变式喷嘴环

本公司的VTI增压器于切断增压器相同,VTI增压器的内置喷嘴是可切换2种阶段的可变结构。通过减小喷嘴面积,提供给发动机的扫气压力增加,从而在低负荷下减少油耗。

  背景与细节4-VTI增压器的特点2:构造简单
VTI增压器的构造

现在,在制造商之间的激烈竞争中进行增压器开发。三菱重工也进行了各项调查研究表明增压器的构造越复杂,维护越依赖专业人员,不然会出现维护困难,耗时长等问题。

为了解决这个问题,三菱重工的VTI增压器实现了简单的构造。此外,通过改变传统机的进气口外壳,喷嘴可以通过连接到带阀门的进气口壳体上变成VTI的喷嘴。(注1)

注1 可以应对MET-MA,MB增压器。

  背景与细节5-VTI增压器的特点3:易维护保养

VTI增压器包含了很多思路,理念,其中就有喷嘴的改良。通过在传统的喷嘴叶片上增加一个环,其构造分为内部和外部,因此和传统喷嘴一样可以进行非常简单的维护保养。

此外,接收从发动机的废气的通外壳也有特点。与壳体一体化构造的增压器相比,MET增压器的壳体气体入口为2重构造。在检查透平端涡轮时,如果壳体为一体化构造时必须要取下进气口壳体和发动机侧的管道。特别是发动机处在高温时,很难取下外壳,如非专业人员会有危险。但是,对于MET增压器的2重构造的外壳来说,仅取下内壳即可清理涡轮叶片及喷嘴。VTI增压器也采用相同构造,只需拆下内壳,即可容易的维护保养,也缩短了检查时间,降低了检测成本。

实现了构造简单,低成本的VTI增压器,获得了客户“简单无故障”“易维护保养”“船员也可对应”等一致好评及信赖。

  背景与细节6-三菱重工在增压器开发上的优势

对于搭载在2冲程发动机上的增压器,三菱重工的市场占有份额较高,在全球市场与另一家公司平分秋色。

对于希望船处于安定航行不停航的船东来讲,产品的可信性尤为重要。三菱重工产品的采用业绩多,也得到了的船东高度信赖。

三菱重工多年的制作传统和产品开发能力。公司累积了大量的有形无形的智慧。这也是三菱重工的优势所在。

在设计开发,制造现场,开发人员和实验室工作人员平时会讨论想法,并进行测试和验证。VTI增压器就是在这样的开发环境下诞生的。

  未来的发展・战略

三菱重工船用机械发动机现在正以客户的角度来开展将客户的满意度放在首位的业务。

对于增压器的下个开发目标为,提升性能和努力增大容量。从而,产品小型化,价格降低,节省安装空间等会给客户带来更多利益。

此外,为了满足客户对降低油耗的强烈需求,如UE发动机搭配VTI增压器等,我们正在改进有效整合我们产品的解决方案。