4.4. Газовые турбины и их особенности

Есть несколько типов газовых турбин, различающихся способом сжигания, видом топлива, рабочими циклами способом соединения компрессоров.

К.П.Д. газовых турбин приближается к К.П.Д. дизелей.

Если машинное отделение расположено в кормовой части судна, то газовую турбину соединяют с ВРШ, а если в носовой части, то целесообразно использовать электрическую передачу (ГТ – генератор – двигатель - винт). Мощность и частота вращения ГТ – зависят от температуры, количества и давления получаемого газа. Характеристики газовой турбины имеют вид, показанный на рисунке 4.4.

Рис.4.4. Характеристики газовой турбины

Увеличение момента сопротивление на валу турбины при постоянных параметрах газа, снижает частоту вращения турбины. Наибольший к.п.д турбины соответствует только одной точке кривой мощности.

Система управления газовой турбиной наиболее сложная, т.к. должна реагировать на несколько параметров газа для регулировки количества топлива и воздуха, подаваемого в камеру сгорания.

4.5. Использование атомной энергии

В атомных энергетических судовых установках (АЭСУ) тепловая энергия атомного реактора сначала преобразуется в энергию пара или сжатого инертного газа, а затем в механическую энергию при помощи турбин.

1) К.П.Д. таких установок невысок из-за свойств цикла преобразования энергии, но применение АЭСУ для крупнотоннажных судов дает ряд других преимуществ.

Увеличение полезного объема за счет уменьшения объема топлива и отсутствия каналов и механизмов подачи воздуха и отвода выхлопных газов.

2) Увеличение времени между бункеровками до 2-3 лет вместо 5-8 недель.

До недостатков АЭСУ относят:

- необходимость в биологической защите;

-учет влияния излучения на конструкционные материалы;

- специализированный персонал (подготовка);

- создание специальных баз для перезарядки реакторов.

Тема 5. Системы возбуждения генераторов и электродвигателей гребных установок

5.1. Системы возбуждения машин в гэу

В качестве главных генераторов и гребных электродвигателей часто применяют машины постоянного тока с независимым возбуждением или синхронные машины, по обмоткам возбуждения которых протекает постоянный ток.

Управление токами возбуждения осуществляется возбудителями. Они позволяют изменять большие токи возбуждения при управлении сигналами малой мощности. В качестве возбудителей применяют генераторы постоянного тока или электромашинные усилители – ЭМУ. Например, схема включения имеет вид, показанный на рисунке 5.1.

Рис.5.1. Схема включения генератора с возбудителями:

Г - генератор;

В - возбудитель;

ОВГ - обмотка возбуждения генератора;

ОВВ - обмотка возбуждения возбудителя;

РВ - регулятор тока ОВВ.

Мощные ГЭУ используют подвозбудители, т.е. возбудители возбудителей. Подвозбудители могут быть в виде ЭМУ, магнитных, транзисторных или тиристорных усилителей. Сигналы управления в этом случае подаются на подвозбудители. Часто используют тиристорные возбудители – управляемые тиристорные выпрямители.

Возбудителями могут быть синхронные генераторы с выпрямителями. Они должны выдавать номинальную мощность, независимо от частоты вращения генераторов и ГЭД. Поэтому они, как правило, не связаны механически с главными машинами, а приводятся в движение электродвигателями, которые питаются от общесудовой сети.

Согласно правилам Регистра для ГЭУ предусматривается резервные возбудители.

Также применяются возбудители, при которых возможно как индивидуальное возбуждение, так и групповое, когда один возбудитель питает обмотки возбуждения нескольких генераторов.