Московская Государственная Академия Водного Транспорта

Кафедра электрооборудования

Тема реферата: «Двигатели судов»

Выполнил: студент 2 курса группы ЭФ-51

Яковлев Антон Игоревич

Проверил: Медведев Юрий Михайлович

Москва 2012г.

Содержание:

1)Паровой судовой двигатель

2)Парогенераторы на морских судах

3)Поршневые паровые судовые машины

4)Паровые судовые турбины

5)Двигатели внутреннего сгорания на судах

6)Газотурбинный двигатель

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: СУДОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

входит в состав судовой энергетич. установки. Различают гл. С. д. (обеспечивает движение судна) и вспомогат. С. д. (для привода электрогенераторов, насосов, вентиляторов и т. п.). В качестве С. д. используют двигатели внутреннего сгорания (две), паровые турбины и газовые турбины. Особенностями С. д. являются: большой ресурс, возможность реверсирования, умеренная трудоёмкость технич. обслуживания, проводимого в судовых условиях, использование топлива в основном тяжёлых сортов, отсутствие жёстких ограничений по массе и размерам двигателя.

1)Паровые двигатели

Как в старых судовых энергетических установках с паровыми машинами, так и в современных с паровыми турбинами, в качестве рабочего тела используется водяной пар. Поскольку пресную воду на судах можно перевозить только в ограниченном количестве, в данном случае применяют замкнутую систему циркуляции воды и пара.

Упрощенная схема такой циркуляции дана на рисунке. Получаемый в парогенераторе пар под определенным давлением (на рисунке пароперегреватель не обозначен) поступает по трубопроводу в турбину. (В энергетических установках старых конструкций на месте турбины находилась поршневая паровая машина.) В турбине пар расширяется и его давление понижается. На практике величина его составляет около 49 гПа. В турбине тепловая энергия пара преобразуется в механическую. Достигнутая при этом высокая частота вращения ротора паровой турбины за счет редуктора снижается до частоты вращения гребного винта. С целью сохранения в турбине необходимого для преобразования энергии соотношения между давлением и температурой следует искусственно поддерживать непрерывное уменьшение объема отработавшего пара турбины. Это осуществляется с помощью конденсатора, включенного в схему непосредственно за турбиной. Отработавший пар пропускается через систему труб, охлаждаемых морской водой, и при этом конденсируется. Конденсат забирается из конденсатора с помощью конденсатного насоса. На выходе конденсат имеет температуру 25—30°С. В современных турбинных установках температура испарения воды в парогенераторе при давлении от 5,9 до 6,9 МПа составляет от 274 до 284°С. Согласно этому к парогенератору следовало бы вместе с топливом подвести столько тепловой энергии, чтобы температура конденсата поднялась до соответствующей давлению температуры испарения, тогда вода испарилась бы и пар перегрелся. Для того чтобы уменьшить количество необходимой тепловой энергии и использовать тепловые резервы в энергетической установке (теплоту отработавшего пара вспомогательных механизмов и т. д.), конденсат нагревается вначале в подогревателе низкого давления, а затем в подогревателе высокого давления. Расположенный между подогревателями питательный насос должен повышать давление воды так, чтобы оно несколько превышало давление в парогенераторе. Подогретая вода нагнетается в парогенератор. На этом циркуляция воды и пара судовой паротурбинной установки замыкается. Разумеется, при работе энергетической установки возникают определенные потери пара или воды, однако они незначительны и возмещаются водой из цистерны или испарителей. Система установки давления ici caldaie в комплекте с циркуляционными насосами.

В каждой паротурбинной установке к системе циркуляции воды и пара относятся следующие главные машины и установки: парогенератор, двигатель (паровая поршневая машина или паровая турбина с редуктором), конденсатор, конденсатный и питательный насосы, подогреватель питательной воды. Данный перечень не включает в себя все механизмы и устройства судовой энергетической установки. Так, для обслуживания главного парогенератора необходимы следующие системы:

— топливная, представляющая собой устройство для предварительной обработки, т. е. для очистки, подогрева и подачи топлива;

— трубопровод питательной воды, по которому вода из циркуляционной системы вода - пар поступает в парогенератор и по которому подводится вода из цистерн;

— воздухоподающая система, нагнетающая подогретый воздух, необходимый для сжигания топлива;

— система для удаления накипи - вредных отложений, образующихся на испаряющих воду горизонтальных поверхностях или на дне парогенератора;

— компрессор для удаления сажи из дымоходов.

Для обслуживания главной турбины служат системы смазки паровпускных клапанов, а также система пуска. К конденсатору подключены система водяного охлаждения (на морской воде), деаэрационная установка и система подачи конденсатной воды в питательную систему главного парогенератора. Ко всем указанным выше системам, которые обслуживают главные двигатели и так называемые общесудовые механизмы, относятся насосы, компрессоры, вентиляторы, фильтры, сепараторы, маслоотделители, подогреватели, охладители, конденсаторы, испарители и т. д.

Комплект с поясом верности для: подарок шефу на день рождения. Букеты из конфет.

облицовка фасада камнем

Схема пароводяной циркуляционной системы судовой паротурбинной установки.

1 — парогенератор; 2 — турбина; 3 — редуктор; 4 — гребной винт; 5 — конденсатор; 6 — конденсатный насос; 7 — подогреватель низкого давления; 8 — питательный насос; 9 — подогреватель высокого давления.

2)Парогенераторы

В парогенераторе под воздействием тепловой энергии образуется пар, давление которого выше атмосферного. На судах парогенераторы появились в первой половине XIX в. и вначале имели очень низкое рабочее давление (от 127,5 до 147,2 кПа); их конструкция была несложной, а обслуживание простым. С развитием судовых двигателей изменялась и конструкция парогенераторов, рабочее давление которых постепенно возрастало и к 1900 г. достигло 1,47—1,57 МПа. С использованием паровых турбин в качестве судовых двигателей повысились требования к парогенераторам. Рабочее давление и конечная температура перегрева пара, как и паропроизводительность парогенераторов, непрерывно возрастали. В зависимости от вида передачи тепловой энергии, полученной при сжигании топлива, различают цилиндрические и водотрубные парогенераторы. В цилиндрических парогенераторах горячий газ проходит через дымогарные трубы, омываемые водой (рис. а)

В водотрубных парогенераторах нагреваемая вода идет по трубам, а газ - снаружи между стенками труб (рис. b). На рисунке ниже показан типовой цилиндрический парогенератор устаревшей конструкции с угольным отоплением. В камере сгорания видны колосниковые решетки, на которых сжигается уголь. Горячие газы проходят через жаровую трубу, изменяют в огневой камере направление и распределяются по дымогарным трубам. При прохождении через дымогарные трубы горячие газы отдают свою тепловую энергию омывающей трубы воде, попадают в дымогарную камеру, а затем через вытяжной канал - в дымовую трубу. В настоящее время эти парогенераторы применяются почти исключительно как вспомогательные.

Цилиндрический парогенератор.

1 — к дымовой трубе; 2 — жаровые трубы; 3 — камеры сгорания.

производство воздушных фильтров.

Схема водотрубного парогенератора 60-х гг. показана на следующем рисунке. Большая поверхность нагрева образуется в нем за счет водяных труб. Кроме того, вся камера сгорания окружена экранирующими водяными трубами. Полученный пар, температура испарения которого соответствует рабочему давлению в парогенераторе, в перегревателе нагревается до значительно большей температуры, достигающей 510—520°С. Число форсунок зависит от размеров парогенератора (как правило, 3—5 шт.). Газы, проходя через камеру сгорания, отдают тепло трубам, затем обтекают водяные трубы и трубы пароперегревателя и, наконец, через дымоход выводятся наружу. Полученный в верхнем барабане пар идет к пароперегревателю и затем забирается из парогенератора. В газоотводном канале находятся дополнительные поверхности нагрева - экономайзер высокого давления и воздухоподогреватель, в котором нагревается подаваемый в парогенератор воздух, необходимый для сжигания топлива.

Водотрубный парогенератор.

1 — верхний коллектор; 2 — нижний коллектор; 3 — водогрейные трубы; 4 — экранирующие водогрейные трубы; 5 — камера сгорания; 6 — форсунка; 7 — пароперегреватель; 8 — паросборник; 9 — отвод отработавших газов.

расчет металлочерепицы москва и область .

срочный выкуп квартир

Цилиндрические парогенераторы характеризуются большим объемом воды (от 20 до 30 т), что обусловливает значительную тепловую инертность. Это означает, что цилиндрический парогенератор требует длительного времени (24 ч) для разогрева и медленно охлаждается. Вследствие сравнительно больших площадей торцовых стенок, находящихся под давлением, в цилиндрическом парогенераторе можно получить пар максимальным давлением от 1,67 до 1,57 МПа. Водотрубные парогенераторы, объем воды в которых составляет от 5 до 7 т, имеют меньшую тепловую инертность, что позволяет производить более быстрый разогрев (всего 5 ч). В них можно получить пар более высокого давления - от 5,9 до 0,8 МПа. Существенное различие между этими парогенераторами заключается в естественной циркуляции воды при получении пара: чем быстрее происходит циркуляция, тем лучше теплообмен.

В цилиндрическом парогенераторе (рис. а) вода, нагреваемая дымогарными трубами, поднимается между ними. Приблизительно по такому же пути более холодная тяжелая вода течет вниз. Водный поток затруднен в обоих направлениях, и теплообмен происходит не очень интенсивно. В водотрубном парогенераторе (рис. b) вода в трубах, окруженных горячим газом, нагревается и поднимается. Одновременно более холодная вода из верхнего барабана через отливную циркуляционную трубу, обогреваемую уже не такими горячими газами, течет в нижний барабан. Вода идет по трубам без помех, на пути вверх и вниз не возникает никаких противотоков, благодаря чему лучше осуществляется теплообмен.

Схемы циркуляции воды в парогенераторах.

В некоторых парогенераторах монтируют дополнительные трубы, которые соединяют верхние барабаны с нижними. Эти трубы находятся снаружи, они не обогреваются газами и служат в качестве так называемых спускных труб. В данном случае циркуляция воды будет еще интенсивнее, а теплообмен между уходящими газами и водой - еще лучше.

Изготовляются также парогенераторы, в которых циркуляция нагреваемой воды осуществляется искусственно, с помощью циркуляционного насоса. В процессе технического развития и модернизации конструкции судовых парогенераторов увеличивалась и их паропроизводительность. Так, в цилиндрических парогенераторах старых конструкций КПД составлял 70—75%, в то время как в современных вертикально-водотрубных парогенераторах, у которых форсунки расположены в крышке камеры сгорания, КПД достигает 96%. Раньше парогенераторы отапливались твердым топливом, в настоящее время используется исключительно жидкое топливо и в очень редких случаях - смешанное жидкостно-газовое топливо. Соответственно подогретое и очищенное топливо с помощью насосов нагнетается в форсунки, распыляется в камере сгорания и сжигается как воздушно-топливная смесь. Жидкое топливо можно распылять и с помощью пара.