3.25. Размещение ктэу на судне

Способ размещения КТЭУ на судне зависит от класса судна, рода выполняемых им задач, объемов энергетических помещений, типа тепловой схемы энергетической установки и от многих других факторов.

Для одновального судна обычно применяется совместное размещение котельной и турбинной установки в едином машинно-котельном отделении (рис. 82.а). При этом работу единственного ГТЗА могут обеспечивать один - два главных котла. Размещение всех главных и вспомогательных механизмов в одном отсеке судна способствует сокращению длины трубопроводов обслуживающих систем, главных и вспомогательных паропроводов, облегчает управление и наблюдение за работой установки из поста дистанционного управления. Вариантов размещения основного оборудования КТЭУ на судах, имеющих две, три и четыре линии вала, намного больше. Основными способами размещения КТЭУ при этом являются: линейный, эшелонный и совмещенно-эшелонный способы размещения.

Линейное размещение

При линейном размещении КТЭУ на судне котлы располагаются в котельных отделениях, главные турбины – в турбинных отделениях. При этом все турбинные отделения судна располагаются в корме за всеми котельными отделениями. Возможны два варианта линейного размещения.

Первый вариант (рис. 82.б) предполагает размещение всех котлов судна с обслуживающими их системами в котельном отделении, всех турбоагрегатов – в следующем за ним машинном отделении. При таком размещении достигается максимальная компактность установки, минимальная протяженность энергетических помещений, систем и паропроводов. При этом возможна работа каждого котла на свой ГТЗА, или с помощью перемычек по паровым и водяным системам допускается работа в следующих вариантах: левый котел на правый ГТЗА, правый котел на левый ГТЗА, работа одного котла на оба ГТЗА. Недостатком такой схемы размещения является тот факт, что при аварийном повреждении котельного (либо машинного) отделения, все котлы (или турбины) выходят из строя, что делает невозможным дачу судном хода.

Второй вариант линейного размещения (рис. 82.в) предполагает размещение каждого котла с обслуживающими системами в своем котельном отделении, каждого ГТЗА – в своем машинном отделении. При этом обеспечивается повышенная живучесть установки (при аварийном повреждении одного из котельных или машинных отделений судно не останется без хода, практически всегда остается возможность дать ход от неповрежденного котла или ГТЗА), но такой вариант размещения увеличивает протяженность помещений энергетической установки, длину паропроводов и систем ГЭУ.

Рис. 82. Способы совмещенного, линейного и совмещенно-эшелонного размещения

КТЭУ на судне.

МО – машинное отделение; КО – котельное отделение; МКО – машинно-котельное отделение; НМКО – носовое МКО; КМКО – кормовое МКО; ОВМ – отделение вспомогательных механизмов.

Эшелонное размещение

В такой схеме размещения КТЭУ (рис. 83) каждое машинное отделение судна размещается вслед за обслуживающими его котельными отделениями. При этом котельные и машинное отделения, работающие совместно, образуют автономный эшелон энергетической установки. В случае двухвальной схемы размещения эшелоны имеют наименования: носовой (или правый) и кормовой (или левый). При трехвальной схеме размещения – носовой, средний и кормовой эшелоны. С помощью межэшелонных перемычек по паровым системам и конденсату, возможна работа котлов одного эшелона на ГТЗА любого другого эшелона.

Эшелонное размещение основных механизмов КТЭУ обеспечивает самую высокую степень живучести энергетической установки среди других схем размещения, но в то же время энергетические помещения при такой схеме размещения обладают самой большой протяженностью по длине судна.

Совмещенно - эшелонное размещение

Совмещено-эшелонная схема размещения оборудования КТЭУ предполагает расположение в каждом машинно-котельном отделении двух главных котлов вместе с обслуживаемым ГТЗА (рис. 82.г). При этом значительно сокращается длина паропроводов и трубопроводов обслуживающих систем, повышается удобство эксплуатации установки. Оба эшелона – носовой и кормовой – являются автономными, но с помощью перемычек по пару и обслуживающим системам возможна работа котлов носового эшелона на оба ГТЗА, или ГТЗА кормового эшелона; и котлов кормового эшелона на оба ГТЗА, или ГТЗА носового эшелона. Между МКО размещается отсек вспомогательных механизмов, в котором расположены турбогенераторы, опреснительные установки, вспомогательная котельная установка, пароэжекторные холодильные машины и другое вспомогательное оборудование. Совмещенно-эшелонная схема размещения КТЭУ достаточно компактна и обладает повышенной живучестью из-за сокращения длины энергетических помещений, числа вспомогательных механизмов, длины дымоходов и паропроводов. Живучесть установки также повышается за счет включения промежуточного отсека с расположенными в нем вспомогательными механизмами. Такая схема размещения широко используется на современных боевых кораблях ВМФ.

Рис. 83. Эшелонное размещение КТЭУ на двухвальном и трехвальном судне.

КО – котельное отделение; МО – машинное отделение;

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Артемов Г.А., Волошин В.П. Судовые энергетические установки. – Л.: Судостроение, 1987;

2. Верете А.Г., Дельвинг А.К. Судовые паровые и газовые энергетические установки. − М.: Транспорт, 1990;

3. Енин В.И. Судовые паровые котлы. − М.: Транспорт, 1984;

4. Индейкин А.И., Александровский Ю.В. Корабельные паровые котлы: Основы теории и расчетов. Изд. ЛенВВМИУ,1971;

5. Кошелев И.Ф., Пимошенко А.П. Справочник судового механика по теплотехнике. – Л.: Судостроение, 1987;

6. Курзон А.Г., Маслов Л.А. Судовые турбинные установки: Учебное пособие. – Л.: Судостроение, 1991;

7. Лубочкин Б.И. Морские паровые котлы. − М.: Транспорт, 1970;

8. Пираниан Б.Н., Баранов В.В. Судовые котельные работы: Учебное пособие. – Л.: Судостроение, 1989;

9. Пушкин Н.И., Волков Д.И. Судовые парогенераторы. − Л.: Судостроение, 1977;

10. Румянцев Н.И., Булах К.Г. Справочник корабельного инженера-механика. – М.: Воениздат, 1984;

11. Слободянюк Л.И., Поляков В.И. Судовые паровые и газовые турбины и их эксплуатация. – Л.: Судостроение, 1983;

12. Трубилов М.А., Арсеньев Г.В. Паровые и газовые турбины: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

ОГЛАВЛЕНИЕ

	ПРЕДИСЛОВИЕ …………………………………………………….	3
	ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ ……………………………………...	4
	ГЛАВА 3. КОТЛОТУРБИННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ	6
	СУДОВЫЕ ПАРОВЫЕ КОТЛЫ	11
3.1	Назначение и классификация судовых паровых котлов ………….	11
3.2	Характеристики паровых котлов …………………………………...	13
3.3	Конструктивные особенности и принцип действия различных типов паровых котлов:	17
	огнетрубные котлы ………………………………………………	17
	водотрубные котлы с естественной циркуляцией ……………..	22
	прямоточные паровые котлы ……………………………………	32
	котлы с принудительной циркуляцией малой кратности ……..	35
	котлы с многократной принудительной циркуляцией ………..	37
	особенности высоконапорных котлов …………………………	39
	двухконтурные паровые котлы …………………………………	41
	вспомогательные и утилизационные паровые котлы …………	43
3.4	Топочные процессы. Топки паровых котлов. Топлива, применяемые в судовых паровых котлах …………………………	46
3.5	Конструкция основных элементов паровых котлов ………………	49
	топочные устройства …………………………………………….	49
	парообразующие поверхности нагрева ………………………...	52
	коллекторы паровых котлов …………………………………….	53
	пароперегреватели ………………………………………………	55
	хвостовые поверхности нагрева ………………………………...	56
	арматура паровых котлов ………………………………………..	59
	футеровка и изоляция паровых котлов …………………………	60
	каркас, обшивка, фундаменты и опоры паровых котлов ……...	62
3.6	Тепловой баланс и КПД парового котла. Потери теплоты в паровом котле ………………………………………………………..	64
3.7	Принципы регулирования основных параметров работы паровых котлов. Системы, обслуживающие работу паровых котлов ….…..	70
	принципы регулирования уровня воды в котле. Питательные системы паровых котлов ………………………………………...	70
	принципы регулирования давления пара в котлах. Топливные системы паровых котлов ………………………………………...	74
	регулирование подачи воздуха в паровых котлах. Воздушные системы паровых котлов ………………………………………...	78
	система защиты паровых котлов ..……………………………...	81
	система теплотехнического контроля паровых котлов ……….	82
	вспомогательные системы паровых котлов …………………...	82
3.8	Расчеты паровых котлов ……………………………………………	87
	СУДОВЫЕ ПАРОВЫЕ ТУРБИНЫ	93
3.9	Классификация и особенности паровых турбин …………………..	93
3.10	Принцип действия активной и реактивной ступеней турбины. Преобразование энергии пара ………...……………………………	95
	активная турбинная ступень …………………………………….	97
	реактивная турбинная ступень ………………………………….	98
3.11	Многоступенчатые паровые турбины ……………………………..	101
	двухвенечная турбинная ступень ……………………………….	101
	многоступенчатые турбины …………………………………….	104
3.12	Радиальные и радиально-осевые турбины ………………………...	106
3.13	Разделение потоков пара. Многокорпусные турбины ……………	109
3.14	Ступени полного и экономического хода. Обводы пара ………	110
3.15	Конструкция основных элементов паровых турбин ……………...	112
	проточные части паровых турбин …..…………………………..	112
	роторы паровых турбин …..……………………………………..	120
	корпус паровой турбины …..…………………………………….	123
	уплотнения паровых турбин …..………………………………...	123
	подшипники паровых турбин …..……………………………….	126
	валоповоротные устройства ….…………………………………	127
3.16	Потери энергии в паровых турбинах ………………………………	128
3.17	Особенности расширения пара в многоступенчатых турбинах. Мощность и КПД паровой турбины ……………………………….	131
3.18	Способы регулирования мощности паровых турбин ……………..	134
3.19	Системы паротурбинных установок ……………………………….	139
	система смазки ГТЗА ….………………………………………...	139
	конденсационная установка ….……….…………………………	141
	конденсатно-питательная система …..………………………….	144
	система поддержания вакуума в главном конденсаторе …..…	145
	система уплотнений турбин и отсоса пара из уплотнений …....	147
	паровые системы паротурбинной установки …..………………	148
	система регулирования, управления и защиты ГТЗА …..……..	149
	ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ КТЭУ	151
3.20	Нерегенеративные тепловые схемы КТЭУ ………………………..	155
	тепловые схемы простейших КТЭУ …..………………………..	155
	тепловая схема КТЭУ со вспомогательными механизмами, работающими на вакуум (схема «К») …...……………………...	157
	тепловая схема КТЭУ со вспомогательными механизмами, работающими на противодавление (схема «П») .……………...	158
3.21	Регенеративные тепловые схемы 2-го рода ……………………….	160
	тепловая схема КТЭУ с водоподогревателем поверхностного типа (схема «ВПП») ..……………………………………………	161
	тепловая схема КТЭУ с водоподогревателем смесительного типа (схема «ВПС») …...…………………………………………	163
	регенеративная тепловая схема 2-го рода для реальной КТЭУ	165
3.22	Регенеративные тепловые схемы 1-го рода ……………………….	168
3.23	Тепловые схемы с промежуточным перегревом пара …………….	172
3.24	Способы повышения экономичности КТЭУ. Области применения различных тепловых схем ……………………………	174
3.25	Размещение КТЭУ на судне ………………………………………..	178
	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	182

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Болдырев Олег Николаевич

Судовые энергетические установки