Министерство образования Российской Федерации
Филиал Санкт-Петербургского государственного морского
технического университета
СЕВМАШВТУЗ
О.Н. Болдырев
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
Часть I. Дизельные и газотурбинные установки
Учебное пособие
Северодвинск
2003
Болдырев О.Н. Судовые энергетические установки.
Часть I. Дизельные и газотурбинные установки.Учебное пособие.
Северодвинск: Севмашвтуз, 2003. – 168 с.
Ответственный редактор Пшеницын А.А., доцент каф. № 7 Севмашвтуза
Рецензенты: Лычаков А.И., к.т.н., профессор, зав. кафедрой № 7 Сев-
машвтуза;
Хвиюзов С.М., нач. 9 отдела ФГУП «ПО «Севмаш»
Учебное пособие представляет собой развернутый конспект лекций по курсу «Судовые энергетические установки» для студентов неэнергетических специальностей. В соответствии с программой курса рассмотрены различные типы энергетических установок, а также вспомогательные и электроэнергетические установки.
Пособие можно рекомендовать студентам энергетических специальностей с целью систематизации знаний и расширения кругозора в области энергетических установок.
Лицензия на издательскую деятельность
Код 221. Серия ИД. №01734 от 11 мая 2000 г.
Isbn5-7723-0403-8 © Севмашвтуз, 2003 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В курсе «Судовые энергетические установки» в общей форме, доступной для понимания, изложены основные сведения из области энергетических установок, которые могут быть полезны студентам неэнергетических специальностей при написании дипломного проекта. Данный курс также можно рекомендовать студентам энергетических специальностей с целью расширения кругозора и систематизации знаний в области энергетических установок.
Во вводной части пособия рассмотрены классификация энергетических установок, состав и назначение основных составных частей СЭУ, основные показатели СЭУ, характеризующие ее работу. Для облегчения восприятия дальнейшего материала студентами, не изучавшими курс теплотехники, приведены основные понятия и законы термодинамики и теории тепловых двигателей.
Дальнейший курс состоит из глав, в каждой из которых рассматриваются различные типы энергетических установок. Глава 1 посвящена дизельным, глава 2 – газотурбинным, глава 3 – котлотурбинным энергетическим установкам. В каждой главе рассмотрены назначение, классификация, принцип действия и устройство основных составных частей данного типа установки; основы теории рабочих процессов, тепловые балансы и характеристики потерь энергии, способы уменьшения потерь энергии и повышения КПД, наиболее часто встречающиеся компоновочные схемы, принципы построения систем, обслуживающих работу данного типа СЭУ. В главе 4, основываясь на полученных ранее знаниях об основных типах СЭУ, рассмотрены комбинированные энергетические установки, получившие широкое применение в гражданском и военно-морском флоте. Глава 5 посвящена ядерным энергетическим установкам. С целью лучшего восприятия материала по данной теме, кратко изложены физические основы работы ядерных реакторов, рассмотрены назначение и устройство основных составных частей ядерных реакторов и парогенераторов, принципы построения схем ядерных энергетических установок с различными типами реакторов и теплоносителей.
В последней главе рассмотрены электроэнергетические системы, вспомогательные энергетические установки, способы передачи мощности от главных двигателей на движитель судна, экологические аспекты применения энергетических установок.
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АРТ – автоматический распределитель топлива
ВГ – валогенератор
ВГТ – воздушно-газовый тракт
ВМ – вспомогательные механизмы
ВМТ – верхняя (внутренняя) мертвая точка
ВМФ – военно-морской флот
ВОД – высокооборотный двигатель
ВОУ – водоопреснительная установка
ВППУ – вспомогательная паропроизводящая установка
ВРШ – винт регулируемого шага
ВТГР – высокотемпературный газоохлаждаемый реактор
ВЭУ – вспомогательная энергетическая установка
ГВУ – газовыхлопные устройства
ГД – главный двигатель
ГОСТ – государственный стандарт
ГПК – главный паровой котел
ГТ – газовая турбина
ГТГ – газотурбогенератор
ГТД – газотурбинный двигатель
ГТН – главный топливный насос
ГТУ – газотурбинная установка
ГЭД – гребной электродвигатель
ГЭУ – главная энергетическая установка
ДАУ – дистанционное автоматическое управление
ДВС – двигатель внутреннего сгорания
ДГУ – дизель-генераторная установка
ДРА – дизель-редукторный агрегат
ДЭУ – дизельная энергетическая установка
ЗИП – запасной инструмент и приспособления
ЗМЦ – запасная масляная цистерна
ЗХ – задний ход
КВД – компрессор высокого давления
КИП – контрольно-измерительные приборы
КНД – компрессор низкого давления
КПД – коэффициент полезного действия
КС – камера сгорания
КСВД – камера сгорания высокого давления
КСД – компрессор среднего давления
КСНД – камера сгорания низкого давления
КССД – камера сгорания среднего давления
КШМ – кривошипно-шатунный механизм
л.с. – лошадиная сила
МКО – машинно-котельное отделение
МН – масляный насос
МО – машинное отделение
МОД – малооборотный двигатель
МС – максимальная скорость
МФ – масляный фильтр
НЛ – направляющие лопатки
НМТ – нижняя (наружная) мертвая точка
ПБС – полная боевая скорость
ПДП – противоположно движущиеся поршни
ПКВ – поворот коленчатого вала
ПОВ – промежуточное (ый) охлаждение (охладитель) воздуха
ППГ – промежуточный подогрев газа
ПТК – подключенный турбокомпрессор
ПУ – пост (пульт) управления
ПХ – передний ход
РЛ – рабочие лопатки
РМЦ – расходная масляная цистерна
РТЦ – расходная топливная цистерна
РУЗ ГТД – регулирование, управление и защита газотурбинного двигателя
СВП – судно на воздушной подушке
СОД – среднеоборотный двигатель
СПГГ – свободнопоршневые генераторы газа
СПК – судно на подводных крыльях
СТК – свободный турбокомпрессор
СЭУ – судовая энергетическая установка
ТВД – турбина высокого давления
ТЗХ – турбина заднего хода
ТНД – турбина низкого давления
ТНВД – топливный насос высокого давления
ТПХ – турбина переднего хода
ТРК – терморегулирующий клапан
ТСД – турбина среднего давления
ЦЗМ – цистерна запасного масла
ЦПУ – центральный пост (пульт) управления
ЭБС – экономическая боевая скорость
ЭС – экономическая скорость
ЭУ – энергетическая установка
ЭЭС – электроэнергетическая система
ЯГТУ – ядерная газотурбинная установка
ЯППУ – ядерная паропроизводящая установка
ВВЕДЕНИЕ