 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Классификация СЭУ
|
|
Судовой энергетической называют установку, предназначенную для перемещения судна при помощи движителя.
Движитель – устройство для преобразования механической энергии СЭУ в поступа
тельное движение судна.
К движителям относятся: гребные винты, гребные колеса и водометные движите-ли).
На транспортных судах в качестве СЭУ применяют дизели, турбины и электродви
гатели.
Водометные СЭУ применяют на небольших пригородных пассажирских судах с ма
лой осадкой.
§7.2. Дизельные СЭУ
Д и з е л ь - поршневой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжа-
тия.
Суда, на которых в качестве СЭУ используется дизельная установка, называются теплоходами.
Пуск двигателя проводится сжатым воздухом из баллонов пускового воздуха, чем
обеспечивается автономность работы и быстрота пуска (до 30 с).
Дизели более экономичны по сравнению с турбинами, достаточно надежны и про-
сты в эксплуатации. Ресурс судовых дизелей относительно высок и составляет 30-40 тыс. ч.
На судах дизели используются в качестве главных и вспомогательных двигателей.
Главные двигатели предназначены для обеспечения хода судна, вспомогательные –
для производства электроэнергии (дизель-генераторы).
Рис. 7.1. Дизельная установка фирмы «Вяртсиля»:
1 – дизель; 2 – редуктор с отбором мощности на валогенератор; 3 – навешенный валогенератор; 4 – гребной вал; 5 – дистанционная система контроля «Wichmatic»; 6 – винт регулируемого шага (ВРШ)
К недостаткам дизелей следует отнести:
1. малую перегрузочную способность (не более 10 % номинальной мощности в течение 1 ч);
2. неравномерность хода.
Для уменьшения неравномерности хода число цилиндров дизеля должно быть чет-
ным, кроме того, часто на валу дизеля устанавливают массивный маховик.
На судах скорость вращения гребного винта составляет 120 – 180 об/мин.
Это объясняется тем, что при больших скоростях на винтах возникает явление кавитации.
Это явление состоит в следующем.
При вращении винта на всасывающей поверхности лопастей образуется разреже-
ние, приводящее к образованию пузырьков воздуха. При дальнейшем повороте лопасти пузырьки попадают в зону высокого давления и лопаются, вызывая образование сильных гидравлических ударов, выбивающих из поверхности лопасти микрочастицы металла.
В результате поверхность лопастей становится шершавой, что приводит к значи-
тельному уменьшению скорости хода судна.
В зависимости от частоты вращения, дизели делятся на низкооборотные (до 150 об/мин), среднеоборотные (до 500-600 об/мин) и высокооборотные (свыше 600 об/мин).
Нам судах для привода гребных винтов используют все три типа дизелей
При этом низкооборотные дизели соединяются с гребным валом непосредственно
(без передачи), а средне- и высокооборотные дизели – через редуктор.
Применение винтов регулируемого шага (ВРШ) вместо обычных с фиксирован-
ным шагом (ВФШ) позволило перейти от реверсивных ДВС к нереверсивным, что значи-
тельно упростило устройство ДВС и их системы управления.
В настоящее время ДВС являются основным типом СЭУ - они установлены на бо-
лее чем 80% судов мирового флота.
Основные производители среднеоборотных дизелей – фирмы «Wärtsilä», Finland
(«Вяртсиля», Финляндия), MAN B&W, Germany (МАН Бурмистер и Вайн, ФРГ), Kater-
pillar-MAK Motoren (Катерпиллер-МАК моторен, интернациональная), Daihatsu, Japan
(Дайхацу, Япония), Yanmar, Japan (Янмар, Япония).
Мощность самого крупного в мире дизеля типа 12К108МЕ-С фирмы MAN B&W
составляет 83 400 кВт, его частота вращения – 94 об/мин, число цилиндров – 12.
§7.3. Турбинные СЭУ
Т у р б и н а - двигатель с вращательным движением рабочего органа - ротора, пре-
образующий в механическую работу кинетическую энергию пара или газа.
Суда, на которых в качестве СЭУ используется турбинная установка, называются турбоходами. В свою очеред, турбоходы делятся на паротурбоходы (пт/х) и газотурбохо-
ды (гт/х).
Паровые турбины перед пуском должны быть прогреты, причем время прогрева достигает 1 ч. Они менее экономичны, чем дизели, вследствие 2-кратного преобразования энергии, однако имеют повышенную перегрузочную способность (до 20 % номинальной мощности), значительно надежней дизелей и имеют бóльший ресурс (до 50 тыс. ч).
Массивный ротор турбины обеспечивает равномерность хода.
Рис. 7.2. Турбина высокого давления с промежуточным перегревом пара мощ-
ностью 19 000 кВт:
1 – турбина среднего давления; 2 – подвод пара из промежуточного пароперегревателя; 3 – подвод свежего пара; 4 – иурбина высокого давления (ТВД);
5, 7 – отбор пара для подогрева питательной воды; 6 – разделительная диафрагма
Поскольку паровые турбины имеют частоты вращения до 14 тыс. об/мин, между ними и винтом устанавливают редуктор (главный турбозубчатый агрегат – ГТЗА).
Паровые турбины вследствие увеличенного расхода топлива нашли на судах огра-
ниченное применение, в основном, на танкерах, где в качестве грузовых насосов исполь-
зуются мощные паровые насосы, получающие пар от вспомогательного парового котла.
Газовые турбины соединяют в себе достоинства дизеля и паровой турбины. Они автономны в работе, так как конструктивно выполнены вместе с камерой сгорания и ком
прессором, не требуют прогрева перед пуском, время пуска составляет 30-50 с.
Рис. 7.3. Одновальная газотурбинная установка:
1 – входной направляющий аппарат с изменяемой геометрией; 2 – многоступенча
тый компрессор; 3 – камера сгорания; 4 – газовая турбина; 5 – газовыпускная камера;
6 – фланец отбора мощности
Эти турбины имеют небольшие размеры и массу, относительно большой ресурс (до 20 тыс. ч), надежны. К их недостаткам относят большой удельный расход топлива и повы-
шенную шумность.
Газовые турбины нашли также ограниченное применение, в основном, на судах на
подводных крыльях (СПК).
Суда, на которых в качестве СЭУ используется турбинная установка, называются турбоходами.
В настоящее время испытывается комбинированная парогазовая турбина фирмы EDI, сочетающая в себе свойства паровой и газовой турбин (рис. 7.4).
Рис. 7.4. Комбинированная парогазовая турбина:
1 – вал; 2 – ротор; 3 – подвод газа; 4 – статор; 5 – впуск воды или пара; 6 – выпуск газа; 7 – выпуск пара
Дата публикования: 2014-11-28; Прочитано: 1138 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
