产生积碳现象的分析总结
积碳产生的原因

积碳产生的原因发动机故障及污染物排放与积炭的关联性一、发动机积炭的产生1、发动机积碳的现象在发动机燃烧室中, 有时由于氧气量供应不足, 燃油燃烧时不完全,产生油烟的现象。
同时,氧气供应量不充足,窜入燃烧室的润滑油也会不能完全燃烧,产生烧焦润滑油的颗粒。
混合大量燃烧残留物的润滑油和油烟在发动机中被氧化成一种胶状液体一轻基酸。
轻基酸进一步氧化就变成一种树醋状胶质而牢固地粘附在发动机零件表面上。
随后在高温作用下, 胶质又进一步聚合成更复杂的聚合物, 成硬质胶结炭, 俗称积炭。
2、发动机积碳的成分发动机积炭的成分主要是胶结炭(C),但是其成分和性质随发动机的结构、使用条件、所用燃料及润滑油性质,以及随空气进入燃烧室内的杂质不同而不同。
即使在同一个燃烧室内, 各不同零件及部位上的积炭, 其性质和成分也不尽相同。
一般说来其化学成分是:各种物质润滑油及燃料燃烧生成的碳质沉积物、燃料中的硫元素燃烧后与金属结合成的硫酸盐,润滑油中的有机金属盐添加剂燃烧的金属化合物,空气中的灰、沙等硅化合物,发动机零件磨损的微量金属屑及其化合物。
积炭的成分很复杂,其中以不易挥发的成分居多,如沥青、焦油等。
发动机工作温度越高,易挥发物质含量越低;不易挥发成分的含量越高,则形成的积炭层越坚硬越紧密,与金属的结合也越牢固。
3、发动机积碳产生的成因发动机积炭是燃油和润滑油不完全燃烧的产物。
它的产生跟燃油和润滑油使用环境条件、相关性能以及本身品质有着密切的关系。
因此, 凡是引起燃油不完全燃烧和润滑油非正常进入发动机高温部位的影响因素均是造成积炭形成的原因。
汽油机混合气过浓,柴油机供油量过大,空气滤清器或气道阻塞,使空气量的供给减少,造成空燃比降低,燃油不能完全燃烧。
点火时刻或供油时间不准确,造成燃烧温度发生变化,难以保证燃油完全燃烧。
点火过早, 部分燃烧过程将提前在压缩行程中进行, 使气体压力在活塞到达上止点前就达最大值;油耗增加点火过迟,燃烧过程将延迟在膨胀行程中进行,导致燃烧压力降低,油耗增加。
汽车活塞环积碳原因

汽车活塞环积碳原因1.燃料不完全燃烧:燃料在燃烧过程中,可能会产生一些未完全燃烧的碳烟颗粒,这些碳烟颗粒会随着废气进入到活塞环附近,最终形成积碳。
2.润滑油的劣化:活塞环的运动需要有充分的润滑,而润滑油在使用一段时间后会发生劣化,这会导致润滑性能下降,使得活塞环与活塞之间的摩擦增加,从而产生过多的热量,促使活塞环积碳。
3.气缸壁的磨损:活塞环与气缸壁之间的摩擦会导致气缸壁表面的磨损,当气缸壁磨损增加时,活塞环与气缸壁之间的间隙会变大,这会导致燃烧室内的高温燃气溢出到活塞环附近,最终形成活塞环积碳。
4.发动机积炭:积碳并不仅仅局限于活塞环,发动机其他部位如进气道、气缸盖、进气门等也会产生积碳。
当发动机积炭严重时,就会导致燃油进入到活塞环附近时携带了更多的碳烟颗粒,从而加剧了活塞环的积碳问题。
这些原因导致活塞环积碳的主要原因有燃料和废气中的碳烟颗粒、润滑油的劣化、气缸壁的磨损以及发动机积炭。
解决活塞环积碳的方法包括:1.定期更换润滑油和油滤器:定期更换润滑油和油滤器,可以保持润滑系统的清洁,减少活塞环积碳的产生。
2.定期清洗进气道和气缸壁:定期清洗进气道和气缸壁,可以减少积碳的形成。
可以使用专业的清洗剂喷入进气道,或者用气缸壁清洁剂进行清洗。
3.注意燃油的选择:选择高质量的燃油,可以减少燃料中的杂质和未完全燃烧的颗粒,从而减少活塞环积碳的问题。
4.定期维护发动机:定期对发动机进行维护和保养,包括更换空气滤清器、火花塞等,可以减少发动机积炭的问题,从而减少活塞环积碳的产生。
总之,汽车活塞环积碳是由于燃料不完全燃烧、润滑油的劣化、气缸壁的磨损以及发动机的积炭等原因造成的。
解决活塞环积碳问题需要定期更换润滑油和油滤器、清洗进气道和气缸壁、选择高质量的燃油以及定期维护发动机等方法。
通过合理的维护和保养,可以减少活塞环积碳问题,提高汽车的性能和使用寿命。
柴油机积碳产生的原因

柴油机积碳产生的原因柴油机是一种常见的动力机械,其在运行过程中会产生积碳,以下是一些柴油机积碳产生的原因:1.燃烧不完全:柴油机在运行过程中,燃料燃烧不完全会导致积碳的产生。
这可能是由于燃油系统的问题,如燃油喷射不良、燃油雾化不良、燃油质量不佳等原因,导致燃料无法完全燃烧。
此外,空气供给不足、燃烧室内部温度不足、压缩比不当等因素也可能导致燃烧不完全。
2.机械运动:柴油机的机械运动部分,如活塞、气门等部位的运动,也会产生积碳。
活塞在运动过程中,若无法良好地润滑和散热,就会产生过热和积碳。
气门在开关时,若无法保持密封状态,就会引起过量的积碳。
3.维护不当:柴油机的维护不当也是产生积碳的重要原因之一。
例如,未定期保养、更换机油、滤清器等部件会导致机械内部产生积碳。
另外,调整不当的供油和点火时间也可能导致积碳的产生。
4.使用环境:柴油机的使用环境也会对其产生积碳产生影响。
例如,长期在城市道路上行驶的柴油机,由于空气中的污染物含量较高,若无法得到适当的处理和清洁,就会产生积碳。
综上所述,柴油机积碳的产生是由多种因素共同作用的结果。
为了减少积碳的产生,我们需要从燃料质量、维护保养、使用环境等多个方面入手,进行全面的预防和处理。
除了以上提到的几种原因,还有以下几个因素也会导致柴油机积碳的产生:5.燃油品质问题:柴油的品质对于积碳的产生有很大影响。
如果柴油中含有多余的杂质,尤其是在不干净的加油站加油时,可能会含有更多的杂质,这些杂质可能会导致燃油系统堵塞。
此外,如果柴油的十六烷值不够高,可能会导致燃烧不完全,从而产生积碳。
6.驾驶习惯问题:驾驶员的驾驶习惯也可能会影响柴油机的积碳产生。
例如,在行驶过程中,如果频繁地让柴油机超负荷运转或者过度减速,可能会导致积碳的产生。
另外,不合理的换挡方式或者不合理的转速范围也可能导致积碳的产生。
7.维护保养不当:柴油机的维护保养不当也是积碳产生的重要原因之一。
例如,如果未按时更换空气滤清器,可能会导致空气中的杂质进入柴油机内部,产生积碳。
电火花加工产生积碳的原因

电火花加工产生积碳的原因电火花加工是一种常见的金属加工方法,其原理是利用电火花放电将金属工件表面的浮渣腐蚀掉,从而实现对工件的加工和雕刻。
然而,在电火花加工过程中,有时会出现积碳现象,即工件表面出现一层残留物质,影响加工质量和效果。
那么电火花加工产生积碳的原因是什么呢?首先,电火花加工产生积碳的一个主要原因是电极材料的选择。
在电火花加工中,电极起到了非常重要的作用,其中一极是工件,另一极则是电极。
通常情况下,电极可以选择铜、铜合金、黄铜等材料。
然而,这些材料的电火花放电特性是不同的,金属硬度越高,电极放电越快速,加工效果越好。
但是,硬度高的电极在放电过程中,会产生更多的热量,导致残留物质积聚在工件表面。
其次,电火花加工产生积碳还与工件材料有关。
通常情况下,电火花加工常用于切割和雕刻金属材料,如钢、铜、铝等。
在加工过程中,由于电火花放电产生的高温和高能量作用于工件表面,导致表面材料融化、烧蚀和挥发。
这些烧蚀和挥发的材料会在工件表面残留下来形成积碳。
此外,电火花加工产生积碳还与电极间隙和放电能量有关。
在电火花加工中,电极间隙是电火花放电的关键参数。
当电极间隙过大或过小时,电火花的放电能量会受到影响,从而导致积碳现象产生。
当电极间隙过大时,电火花放电能量不足,无法将工件表面的残留物质完全清除,从而形成积碳。
相反,当电极间隙过小时,放电能量过大,同样也会导致积碳的形成。
除了上述因素外,工作液的选择和处理也会对电火花加工产生的积碳有一定影响。
在电火花加工中,通常需要使用切割液或冷却液来冷却电极和工件,减少热量对工件的损伤。
然而,如果液体中含有沉淀物或杂质,这些物质很容易堵塞电极间隙或附着在工件表面,从而形成积碳。
综上所述,电火花加工产生积碳的原因是多方面的,包括电极材料的选择、工件材料的性质、电极间隙的控制和工作液的影响等。
为了避免产生积碳现象,可以选择合适的电极材料、控制好电极间隙、选择适当的工作液并定期更换以及进行合理的加工参数调整等措施来降低积碳的发生。
电机换向器积碳的原因

电机换向器积碳的原因电机换向器是电动机中常见的一种设备,用于控制电机的换向运转。
在长期使用过程中,电机换向器可能会出现积碳的现象,这种积碳会严重影响电机的正常运行。
本文将就电机换向器积碳的原因进行详细探讨,以帮助读者更好地理解和解决该问题。
首先,了解什么是电机换向器。
电机换向器是电动机中的一部分,用于改变电流的流向以实现电动机的换向运行。
它由一系列金属接点组成,这些接点与电刷之间完成接触。
随着电机工作,换向器的接点处会产生摩擦和热量,同时也会引起积碳的产生。
电机换向器积碳的主要原因有以下几个方面:1.摩擦和热量:电机换向器中的接点在工作时会出现摩擦,这会产生热量。
热量会加速电机换向器中的炭化过程,导致积碳。
2.电刷和换向器不匹配:电刷是与换向器接触的部分,如果电刷的材料和换向器接点不匹配,接触时可能会出现较大的接触电阻,这样交流会导致局部高温现象,从而促进积碳的生成。
3.工作环境影响:电机换向器经常处于复杂的工作环境中,例如高温、高湿度、尘土多、含有腐蚀性气体等。
这些环境因素会加速积碳的形成速度。
4.电刷磨损:电刷在长期使用中会磨损,磨损的电刷容易在工作过程中产生火花,这些火花会引起积碳的生成。
5.电流异常:电机换向器在工作时,如果电流过大或者电压不稳定,都可能导致积碳的生成。
针对以上原因,我们可以采取以下方法来减少电机换向器的积碳问题:1.定期清洁:定期检查和清洁电机换向器,去除上面的积碳和污垢。
可以使用干净的刷子和清洁剂进行清洁,注意使用的清洁剂要符合相关的标准。
2.使用高质量的电刷:选择质量好的电刷,确保电刷与换向器接点的匹配性。
如果电刷磨损严重,需要及时更换。
3.改善工作环境:尽量减少电机换向器在高温、高湿度等恶劣环境中的使用,可以采取隔离、防护、降温等措施来减少积碳的产生。
4.保持电流稳定:确保电机供电电压稳定,避免电流过大或者不稳定的情况,以减少积碳的形成。
综上所述,电机换向器积碳的主要原因是摩擦和热量、电刷和换向器不匹配、工作环境影响、电刷磨损以及电流异常。
电机换向器积碳的原因

电机换向器积碳的原因电机换向器是电机的重要组成部分,其主要功能是改变电机的转向。
然而,长时间使用后,电机换向器可能会出现积碳现象,这会影响电机的正常工作。
本文将从多个方面解析电机换向器积碳的原因。
电机换向器积碳的原因之一是由于电刷磨损。
电机换向器中的电刷是与旋转子相接触的部分,其主要作用是改变电流的方向。
然而,由于电刷与旋转子的摩擦,电刷会逐渐磨损,形成炭化物质。
这些炭化物质会在电刷与旋转子接触的表面上积聚,导致电机换向器积碳。
电机换向器积碳的原因还包括电刷材料的选择。
电刷材料通常选用石墨,因为石墨具有良好的导电性和磨损性能。
然而,石墨材料容易产生炭化现象,导致电刷表面积聚炭化物。
因此,在设计电机换向器时,需要选择合适的电刷材料,以降低积碳的风险。
电机换向器积碳的原因还与电机运行条件有关。
在高负载和高转速的情况下,电机换向器的磨损速度会加快,从而增加了积碳的可能性。
另一个影响电机换向器积碳的因素是环境污染。
在工业生产和交通运输等环境中,空气中常常含有大量的灰尘和颗粒物。
这些颗粒物在电机运行时会被吸入到电机换向器中,与电刷摩擦产生的碳化物质结合,形成积碳。
电机换向器的使用寿命也会影响积碳情况。
当电机换向器使用时间过长时,其表面的电刷会有磨损和老化的现象,从而增加了积碳的风险。
因此,定期维护和更换电机换向器是减少积碳的有效方法。
为了减轻电机换向器积碳的影响,可以采取以下措施。
首先,定期清洗电机换向器,将积聚的炭化物质清除。
其次,使用高质量的电刷材料,降低电刷的磨损和炭化风险。
此外,控制电机的运行条件,避免长时间高负载和高转速的运行。
最后,定期检查和维护电机换向器,及时更换老化和磨损的部件。
电机换向器积碳是由多种原因造成的。
电刷磨损、电刷材料选择、电机运行条件、环境污染和使用寿命等因素都会影响电机换向器的积碳情况。
了解这些原因,并采取相应的措施,可以有效减少电机换向器积碳的风险,保证电机的正常工作。
船用柴油机气缸积碳问题分析及对策

随着船东对船用低速柴油机功率重量比、燃料经济性、排放等要求不断提高,柴油机的平均有效压力、爆压等关键参数也随之提高。
作为柴油机气缸内摩擦损失的主要运动件的润滑性能越来越受到关注,尤其对使用燃油硫含量要求越来越苛刻的情况下,船东不得不使用各种低硫油,同时为节约成本,柴油机长期在低负荷下运行,导致柴油机出现气缸积碳,甚至拉缸等现象,给船舶正常运营带来很大隐患。
本文以某型柴油机为例,通过针对性分析,对船用柴油机气缸润滑油提出进一步的要求,同时规范操作规程,从源头上基本解决气缸积碳现象。
一、某型柴油机气缸积碳排查情况某型柴油机例行拆缸检查时,发现各气缸存在严重积碳现象(见图1),经深入分析,确定了产生该问题的主要原因是:图1 气缸积碳使用的气缸润滑油的型号与燃油的特性不匹配,以及柴油机长期处于非正常工况下运行。
为了更深入地分析问题,对柴油机运行状况进行排查:1)柴油机燃油硫含量>3.2%,属于高硫份劣质燃料渣油;2)柴油机选用的气缸润滑油TBN 值<70,与高硫份劣质燃料渣油不匹配;3)柴油机气缸润滑油注油率偏高,为1.6 g/kWh;4)柴油机长期处于低负荷经济运行(<50% 负荷)工况状态;5)柴油机合同功率点为R4 点,最低转速,最低功率。
二、气缸积碳原因分析及防范措施1、积碳形成机理船用二冲程柴油机气缸积碳,主要为硫酸钙的产物,是由气缸润滑油的添加剂碳酸钙与浓硫酸中和化学反应而形成的。
在正常情况下,硫酸钙被融混在气缸润滑油膜中,活塞头上的活塞环对珩磨加工的缸套金属表面的积碳连续清理,大部分可随废气排出气缸。
由于某种原因,气缸套表面、活塞头、燃烧室的其他区域的气缸润滑油油膜减少,促使硫酸钙逐渐沉积下来,加上烟灰和其他燃烧相关产物的熏陶集聚,在高温油烟熏烤下的沉积物表面呈现深色或黑色,使气缸内形成积碳,柴油机温度越高,形成的积碳越硬越紧密,与金属粘结越牢固。
2、气缸润滑油船用二冲程柴油机,在运行中通过注油枪连续不断地往气缸套壁上注入一定量气缸润滑油,此时气缸润滑油将均匀地分布在气缸套壁上形成油膜,从而减少气缸套与活塞环、气缸套与活塞裙等摩擦副的磨损;运动副摩擦产生的金属颗粒和燃烧产生的磨粒,将随气缸润滑油通过活塞环刮至扫气箱并排出;气缸润滑油中的碱性物质,中和燃烧产物中的酸性物质,减少对气缸套的腐蚀[1]。
重整反应器器壁积碳原因分析及预防措施

重整反应器器壁积碳原因分析及预防措施摘要连续重整装置在石油加工产业链中占据着举足轻重的地位,对于炼化企业的整体物料平衡和效益提升起着至关重要的作用。
作为大型炼化企业最重要的二次加工装置之一,连续重整装置可以把上游装置来的廉价石脑油通过重整反应转化成高效的汽油产品和化工产品,同时富产氢气和液化气,供其它用氢装置使用。
但是,随着连续重整工艺的不断发展和重整反应苛刻度的不断提高,重整装置在运行中出现的问题也层出不穷,其中重整反应器器壁积碳问题就是其中之一,重整反应器器壁积碳严重影响重整装置的安稳运行,必须采取有效的措施加以预防和控制。
本文通过对重整反应器器壁积碳的原因进行详细的分析,提出有效的预防和控制措施,从而保证重整装置的长周期安稳运行。
关键词连续重整;反应器;器壁;积碳;丝状碳;硫含量1 概述某连续重整装置于2018年9月建成投产,装置由70万吨/年预加氢、140万吨/年连续重整、1360kg/小时催化剂连续再生以及配套的公用工程部分组成。
本装置以直馏石脑油、渣油加氢石脑油和加氢裂化重石脑油为原料,生产拔头油、戊烷油、C6~C7馏分(抽提装置原料)、混合二甲苯(去PX装置)、C9C10高辛烷值汽油调和组分、重芳烃,同时副产H2和液化气等产品。
装置设计操作弹性为60~110%,年开工时间为8400小时。
重整反应部分采用UOP超低压连续重整工艺技术及R-334 催化剂,平均反应压力0.35MPa,反应温度536℃,体积空速1.6h-1,氢烃分子比2.5:1(体积分数),C5+馏份辛烷值为RON105.2。
重整4台反应器采用并列2台+2台叠置式,物流为上进上出,降低了反应-再生构架高度。
作为连续重整工艺核心部分的催化剂再生系统采用美国UOP公司最新的CycleMaxⅢ工艺技术,并采用Chlorsorb工艺技术回收再生放空气体中的氯,在Chlorsorb氯吸附后又增加了再生气脱氯设施。
2 装置存在的主要问题装置自2018年9月投产运行至今,总体运行比较平稳,但是催化剂再生系统因为仪表原因、阀门故障、保温伴热不到位、催化剂提升管线不畅等原因发生多起热停车事件。
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1
案例2
产生积碳
B
模具材料:DH31-S 电极材料:铜 模具用途:动模芯 模具编号: 正确形式:如 C图绿色圈
内形状
正确图例
失效形式:B图红色剪头 指示积碳后产生了不规则 的凹坑 产品体现:B图箭头指示 处是产品的成型位置,加 工积碳后会导致产品尺寸 超差,无法脱模。
A
C
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案例3
产生积碳 B
模具材料:DH31-S 电极材料:铜 模具用途:定模芯 模具编号: 正确形式:如 C图绿色圈
内形状
A
正确图例
失效形式:B图红色剪头 指示积碳后产生了凹坑 产品体现:B图箭头指示 处是产品的成型位置,加 工积碳后会导致产品尺寸 超差,产品多料。
C
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二、原因分析和处理方法
1、加工条件选择错误 放电加工时,施加到电极上的能量是有严 格要求的。一旦能量过大就会导致电极, 因电子的攻击强度过大,温度过高而损坏。 铜电极和石墨电极材料在单位面积中所能 承受的峰值电流密度分别为0.15(A)/mm² 和0.08(A)/mm²。超过时出现异常放电的 几率随之增加,出现积炭的几率也随之增 加。因此如何正确的根据电极的放电面积 来选择加工条件和设计电极的放电间隙尤 其重要。如图中的电极为例,电极的单个 圆柱直径是1.2mm,加工时只在两个圆柱 上同时放电,所以只能计算两个圆柱的面 积(=2.68)电流就要控制在0.5A内。选择 初始加工条件时必须是□0~5以内面积的, 如牧野机床的M19模型号。因为能承受的 能量小,所以电极的放电间隙也没有必要 设计的过大,0.07以内基本足够。
4
2、排渣不良
喷油加工
放电截面积越小,加工深度越深,则排 屑越困难。如何提高排渣的质量是关键。 目前最常用的方法有三种,一是喷油排 渣,二是浸油排渣,三是浸油加喷油辅 助排查。原理上分析浸油式比喷油式排 渣要好得多,(如图)浸油式利用主轴 的高速运动,使型腔与电极形成活塞原 理将碳渣从腔内吸出,达到排屑目的。 牧野机床由于主轴运行速度极高,非常 适合这种排屑方法。喷油式加工方法, 由于液体的流向及压力不均匀,排屑不 彻底,会有排屑物聚集的地方,影响加 工精度容也易引起积炭,所以在条件许 可的情况下应尽量采用浸油式加工方法 进 行加工。
7
5、电极材料质量的影响
石墨电极
铜电极
电极材料和质量也是容易引起加工异常的原因之一。通常石墨材料出 现质量问题的几率比铜材会高一些,原因是石墨制造工艺复杂,是一种非 金属材料,很多特性是有别于金属材料的。石墨的质量问题主要表现在材 质比较疏松,容易掉渣、放电粗糙度不均匀等。但要注意的是积碳现象并 不等于一定是电极材料的质量问题,加工状态不好,加工条件用的不恰当 同样会引起这些问题,只能在排除了这些可 极
工件 图2 图1 放电加工中,喷油管喷油的方向处理也很重要。液体流动方 向应顺着电蚀产物产生的方向。如图1中液流方向应和放电间隙 平行而不是垂直于放电间隙进行冲油。图2中电极是一种典型的 袋状,而且形状复杂,侧面单向冲液时任何方向都无法均匀的排 渣。但是工件中心有一孔可以充分的利用,用过磁块垫起工件, 将油从底部向上冲便可均匀的排除碳渣。所以象加工上述工件时, 单靠浸油加工可能效果不是很好,最好加上喷油方式来辅助。
8
浸油加工
5
3、加工部位的影响
碳渣
电 极
工件
当放电部位形成三面敞开式的,擦边加工时也 容易形成积炭。并不一定开放式放电加工比盲孔放 电稳定性高。原因是,排屑时主要依赖加工液的扰 动,或冲刷、或挤压等,液体的流动性越强,排屑 越彻底。而单面加工时,由于电极的上下运动不能 引起加工液的强力扰动,而且,如果主轴上下跳动 的距离比较小的话,电蚀产物就无法脱离放电间隙, 引起加工不稳定甚至积炭。如图所示。在这种情况 下,最好采取侧面加工,使电极在回退时可以离开 加工面,形成排渣空间,以便电蚀产物能顺利被冲 刷掉。无法侧面加工时,应尽量提升主轴跳跃幅度, 使加工面尽可能暴露在加工液中,以便排除电蚀物。
电火花成型加工 产生积碳现象的分析总结
1、产生积碳的案例 2、原因分析和处理方法
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一、产生积碳的案例
案例1
模具材料:DH31-S 电极材料:铜 模具用途:动模芯 模具编号: 正确形式:如 C图绿色圈
内形状
产生积碳
A B
正确图例
C
失效形式:B图红色剪头 指示积碳后产生了不规则 的凹坑 产品体现:B图箭头指示 处是产品的成型位置,加 工积碳后会导致产品尺寸 超差,无法脱模。