книги из ГПНТБ / Эпельман Т.Е. Судовые теплоэнергетические установки и их оборудование учеб. пособие

И топлива по целевому признаку и поэтому для ПТУ обычно поль­ зуются суммарными абсолютными показателями расхода тепла и топлива на установку. Соответствующие им удельные расходы топлива

36005у

Jey N.

3600В у

и удельные расходы тепла

режиме. При использовании различных сортов топлива расходы приводятся к одному эквиваленту.

Удельные расходы топлива могут быть использованы для опре­ деления запасов топлива по заданным мощности и продолжитель­

373

Кроме указанных показателей, в практике пользуются также удельным расходом топлива на единицу пройденного пути:

1beyNe

МV

Так как Ьм принято выражать в килограммах на милю, то в по­ следней формуле следует скорость подставлять в узлах.

Все рассмотренные показатели тепловой экономичности уста­ новки зависят от режима работы, т. е. от мощности .Л/,,. Абсолютные

Т а б л и ц а 6

Основные данные судовых ПТУ транспортных судов

374

прерывно уменьшаются. Относительные показатели имеют более слож­

Что касается удельного расхода топлива на милю пройденного пути, то его минимум располагается в области значительно меньших нагрузок и соответствует некоторой скорости хода v3K, называемой технической экономической. При движении с этой скоростью судно, имея данный запас топлива, пройдет наибольший путь.

Современные ПТУ (табл. 6—8) уступают Д У по основному эконо­ мическому показателю—удельному расходу топлива Ьеу (или Ьру). Однако при сопоставлении установок этих типов необходимо учиты­ вать также ряд положительных свойств паротурбинных установок:

— использование более дешевых топлив (в том числе, высоко­ сернистых мазутов);

375

—значительно меньшие расходы смазочного масла;

—более высокий пропульсивный к. п. д. в связи с возможно­ стью выбора оптимальной частоты вращения гребного винта;

—большую продолжительность годового эксплуатационного пе­ риода (в среднем на 15—20 суток) из-за меньшего объема профилак­ тических осмотров и ремонтов.

С учетом этих факторов при больших мощностях экономические

показатели ПТУ оказываются близкими или даже лучшими, чем У ДУ-

§79

Перспективы развития судовых энергетических установок

Дальнейшее совершенствование и развитие ПТУ направлено в первую очередь:

— на повышение тепловой экономичности путем применения более высоких начальных параметров и промежуточного перегрева пара, развития регенерации тепла (увеличение числа промежуточ­

— на улучшение массовых и габаритных показателей и умень­ шение построечной стоимости путем широкого применения агрега­ тирования оборудования, перехода к одному главному парогенера­ тору с частичным резервированием, применения комбинированных зубчатых передач с планетарной ступенью, уменьшения запасов мощ­ ности и производительности оборудования и коэффициента его резервирования;

— на повышение надежности и сроков службы оборудования и уменьшение расходов на ремонт за счет совершенствования мате­ риалов, технологии изготовления, улучшения систем управления и автоматического регулирования.

Улучшению маневренных качеств ПТУ и эффективности валогенераторного отбора мощности от ГТЗА способствует применение ВРШ.

Перспективным для ПТУ транспортных судов следует считать применение соосных противоположно вращающихся винтов. Ожи­ даемое при этом повышение пропульсивного к. п. д. по некоторым данным составляет 7—11%.

Газотурбинные установки — сравнительно новый тип судовых установок, имеют большие потенциальные возможности дальнейшего совершенствования. Заказы на постройку транспортных судов с ГТУ свидетельствуют о том, что они выходят из стадии экспериментиро­ вания. Для транспортных судов возможны в принципе три ос­ новных направления развития ГТУ:

— сложной тепловой схемы (с регенерацией и промежуточным охлаждением воздуха), типа ГТУ-20, обладающих высокой надеж­ ностью и большим сроком службы, работающих на тяжелых сортах

378

топлива. Резервы повышения экономичности: совершенствование турбомашин, лучшее согласование их характеристик, повышение начальной температуры газа;

—простого цикла с паровой хвостовой приставкой, использую­ щей тепло отработавших в турбине газов для работы паровой тур­ бины, мощность которой суммируется с мощностью газовой турбины винта. Это, по существу, комбинированные газопаровые установки;

—с легкими компактными газотурбинными двигателями (ГТД) авиационного типа (простого цикла), работающими на дизельном топливе, с высокой начальной температурой газа и вследствие этого достаточно экономичными. Такие двигатели обладают сравнительно небольшим ресурсом и заменяются через 4000—5000 ч с последую­ щей переборкой и ремонтом в мастерских. Вследствие малых удель­ ных масс и габаритов ГТУ с двигателями авиационного типа осо­ бенно перспективны для судов на подводных крыльях и на воздуш­ ной подушке.

Судовые дизели будут совершенствоваться и развиваться в сле­ дующих основных направлениях:

— совершенствование рабочего процесса с целью повышения индикаторного к. п. д.;

—повышение степени наддува с целью увеличения литровой мощности и механического к. п. д. двигателя;

—повышение температуры воды, охлаждающей двигатели, с це­ лью снижения теплопередачи в воду и возможности более полной утилизации тепла охлаждающей воды;

—повышение агрегатной мощности путем некоторого увеличения объема рабочих цилиндров и значительного повышения среднего эффективного давления при помощи наддува;

—совершенствование систем воздухоснабжения с целью повыше­

ния экономичности на переменных режимах работы дизеля.

В Д У судов транспортного флота в качестве главных двигателей в основном будут применять малооборотные двухтактные крейцкопфные дизели и среднеоборотные тронковые четырехтактные дизели, сблокированные в двух- и четырехмашинные агрегаты. В перспек­ тиве можно ожидать увеличения доли установок со среднеоборотными дизелями и уменьшения доли установок с малооборотными дизелями. В связи с наметившейся тенденцией увеличения тоннажа судов оптимальная частота вращения гребного винта, при которой пропуль-

ставе понижающую передачу. Можно ожидать, что мощности мало­ оборотных дизелей и агрегатов со среднеоборотными дизелями в пер­ спективе превысят 20 000—30 000 кВт. Намечается тенденция к пере­

— глубокая утилизация тепла отработавших газов и охлаждающей воды; с этой целью будут широко применяться утилизационные

379

У К А З А Т Е Л Ь Л И Т Е Р А Т У Р Ы

2.А к с е л ь б а н д А. М. Судовые энергетические установки. Л., «Судострое­ ние», 1970.

7.Б е р м а н С. С. Теплообменные аппараты и конденсационные устройства

10.Б у з н и к В. М. Судовые парогенераторы. Л., «Судостроение», 1970.

11.В а н ш е й д т В. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л., Судпром­ гиз, 1962.

12.В а н ш е й д т В. А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизе­ лей. Л., «Судостроение», 1969.

13.В е р е т е А. Г. Судовые турбомашины. М. «Транспорт», 1971.

14.Газотурбинные установки морских судов. Под общей редакцией А. Г. Курзона. М., «Транспорт», 1967.

Л. Судпромгиз, 1962.

17.Дизели. Справочник. М. Л., «Машиностроение», 1964.

20.К а м к и н С. В. Анализ к. п. д. судовых дизельных установок. М., «Транс­ порт», 1965.

21.К а н а е в А. А. Атомные энергетические установки. Л., Судпромгиз, 1961.

381

Л., «Судостроение», 1965.

23.К а р п о в и ч В. А. Дизельные установки с ВРШ. Л., «Судостроение», 1964.

27.К о р ш у н о в Л . П. Силовые установки рыбопромысловых судов. М., «Пищевая промышленность», 1967.

28.К о т л я р И. В. Судовые газотурбинные установки. Л., «Судостроение», 1967.

29.К у р и ц А. А. и др. Дизели на судах с электродвижением. Л., Судпромгиз, 1963.

31.К у р з о н А. Г. Судовые паровые и газовые турбины. Том I . Л., Судпром­ гиз, 1958.

32.К у р з о н А. Г., Л и т а в р и н О. Г. и др. Судовые паровые и газовые

турбины. Т. I I . Л., Судпромгиз, 1962.

33.К р у т о в В. И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. М., «Машиностроение», 1968.

34.Л е в и н М. И. Автоматизация судовых дизельных установок. Л . , «Судо­ строение», 1969.

38.М а с л о в В. В. Судовые системы малооборотных дизелей, Л., «Судострое­

ние», 1968.

39. М е л е ш к и н Г. А. Генераторные установки отбора мощности на судах.

Л., «Судостроение», 1967.

40.М о и с е е в А. А. Судовые паровые турбины. М., «Морской транспорт», 1958.

42.Н а р т о в И. М. Надежность судовых турбинных установок. Л., «Судо­ строение», 1970.

43.Н е б е с н о е В. И. Расчет эксплуатационных режимов работы силовой установки теплохода. М., «Морской транспорт», 1953.

44.Н е б е с н о в В. И. Вопросы совместной работы двигателей, винтов и кор­

49.П е т р о в с к и й Н. В. Режимы работы судовых двигателей с воспламе­ нением от сжатия. М.—Л., «Морской транспорт», 1953.

50.П е т р о в с к и й Н. В. Основы проектирования судовых дизельных уста­

Л., «Судостроение», 1970.

52.П о з д е е в А. В. Судовые атомные энергетические установки. Л . , «Судо­ строение», 1964.

382