2.Регулирование мощности пту.

Главные паровые турбины для судов транспортного, флота обычно рассчитывают на полный ход при нормальном режиме работы, соответствующем наивысшему к. п. д. Кроме того, пре­дусматривают возможность работы с мощностью, на 10—15% превышающей мощность полного хода для преодоления неблаго­приятных навигационных условий (встречного ветра, течения). Эта мощность считается перегрузочной, и к. п. д. турбины при ней понижается. Наконец, должна быть обеспечена возможность работы турбины на режимах пониженной мощности при маневрах или при уменьшенном ходе судна (например, при плавании в тумане).

Мощность паровой турбины зависит от расхода пара, располагаемого перепада теплоты и к. п. д. Поэтому регулировать мощность можно изменением любого из указанных параметров. При всяком способе регулирования основной фактор, влияющий на мощность турбины - расход пара.

Известны два основных способа регулирования. Первый заключается в использовании мятия пара, поступающего в турбину, уменьшении открытия маневрового клапана (дроссельное или качественное, регулирование). При втором способе изменяют суммарную площадь, сечения направляющих аппаратов (сопел) первой ступени путем прикрытия доступа пара к отдельным группам сопел (сопловое, или количественное, регулирование).

При дроссельном регулировании мощности прикрывают маневровый клапан у главных турбин или специальный дроссельный регулирующий клапан у вспомогательных. Это приводит к мятию пара и, кроме того, к уменьшению количества протекающего пара. При работе турбины на режиме, отличающемся от расчетного, снижается ее к. п. д. Таким образом, при дроссельном регулировании изменение мощности - результат одновременног изменения расхода пара, располагаемого перепада теплоты и к. п. д. турбины. Опыт показывает, что расход пара приблизительно пропорционален давлению пара при входе в первую (регулировочную) ступень турбины.

Рис.18. Схема соплового регулирования

Уменьшение располагаемого перепада теплоты, довольно обычное при дроссельном регулировании, сильно уменьшает экономичность работы турбины, поэтому дроссельное регулирова­ние в главных турбинах применяют сравнительно редко.

При сопловом регулировании (рис. 18) пар к соплам первой ступени поступает через клапаны 1, 2 и 3, каждый из которых открывает доступ к своей группе сопел: Когда турбина развивает максимальную мощность, через ее проточную часть проходих наибольшее количество пара. Для уменьшения расхода пара некоторые клапаны прикрывают, выключая таким образом часть сопел первой ступени. Давление пара перед теми соплами, которые остались открытыми, сохраняется неизменным. Следовательно, состояние пара перед соплами не меняется и располагаемый тепловой перепад остается постоянным. При уменьшении мощности турбины сопловым регулированием к. п. д. ее, в результате отклонения от расчетного режима, понижается, но не так значительно, как при дроссельном регулировании.

При сопловом регулировании мощность турбины изменяется в результате изменения расхода пара и отчасти к. п. д. турбины. Некоторые потери, связанные с мятием пара, возможны и при сопловом регулировании на режимах, при которых один из клапанов открывают не полностью, однако во всех случаях сопловое регулирование экономичнее дроссельного.

В некоторых конструкциях паровых турбин временное увеличение мощности (перегрузка), необходимое для достижения форсированного хода, осуществляется путем дополнительного подвода свежего пара к одной из промежуточных ступеней через специальный перегрузочный (байпасный) клапан. Этим обеспечивается увеличение расхода пара через турбину. При открытии байпасного клапана уменьшается расход пара через первые ступени турбины, что приводит к некоторому снижению ее эконо­мичности.

К регулирующим механизмам паровых турбин предъявляют разные требования в зависимости от назначения турбины. Если турбина предназначена для привода электрогенератора (в том числе главного генератора судна с электродвижением), то она должна работать с постоянной частотой вращения в диапазоне от холостого хода до полной нагрузки. Допускаемое колебание частоты вращения в этом случае не должно превышать 0,5%. Регулирующие механизмы турбин, работающих при постоянной частоте вращения, называются однорежимными.

Главные турбозубчатые агрегаты, связанные с ВФШ, в эксплуатации работают при разной частоте вращения и разных мощностях, связанных между собой законом винтовой характеристики. Поэтому такие ГТЗА должны иметь регулирующие механизмы, обеспечивающие поддержание любой заданной частоты вращения. Подобные регулирующие механизмы называются всережимными.

ГТЗА, связанные с ВРШ, на ходовых режимах работают при постоянной частоте вращения и различных мощностях. Однако в условиях маневрирования часто возникает необходимость изменения частоты вращения. Поэтому ГТЗА, работающие на ВРШ, часто имеют всережимные регулирующие механизмы.

При любом регулирующем механизме турбина должна иметь также предельный регулятор, связанный с БЗК на паропроводе перед турбиной. При превышении частоты вращения на 10—12% сверх номинальной предельный регулятор действует на БЗК и прекращает доступ пара в турбину.