Турбинные судовые энергетические установки

Т у р б и н а – двигатель с вращательным движением рабочего органа – ротора, преобразующий в механическую работу кинетическую энергию пара или газа.

Суда, на которых в качестве СЭУ используется турбинная установка, называются турбоходами. В свою очеред, турбоходы делятся на паротурбоходы (пт/х) и газотурбоходы (гт/х).

Паровые турбины перед пуском должны быть прогреты, причем время прогрева достигает 1 ч. Они менее экономичны, чем дизели, вследствие 2-кратного преобразования энергии, однако имеют повышенную перегрузочную способность (до 20 % номинальной мощности), значительно надежней дизелей и имеют больший ресурс (до 50 тыс. ч).

Массивный ротор турбины обеспечивает равномерность хода.

Рис. 4.2. Турбина высокого давления с промежуточным перегревом пара мощностью 19 000 кВт:

1 – турбина среднего давления; 2 – подвод пара из промежуточного пароперегревателя; 3 – подвод свежего пара; 4 – турбина высокого давления (ТВД); 5, 7 – отбор пара для подогрева питательной воды; 6 – разделительная диафрагма

 

Поскольку паровые турбины имеют частоты вращения до 14 тыс. об./мин., между ними и винтом устанавливают редуктор (главный турбозубчатый агрегат – ГТЗА).

Паровые турбины вследствие увеличенного расхода топлива нашли на судах ограниченное применение, в основном, на танкерах, где в качестве грузовых насосов используются мощные паровые насосы, получающие пар от вспомогательного парового котла.

Газовые турбины соединяют в себе достоинства дизеля и паровой турбины. Они автономны в работе, так как конструктивно выполнены вместе с камерой сгорания и компрессором, не требуют прогрева перед пуском, время пуска составляет 30-50 с.

 

Рис. 4.3. Одновальная газотурбинная установка:

1 – входной направляющий аппарат с изменяемой геометрией; 2 – многоступенчатый компрессор; 3 – камера сгорания; 4 – газовая турбина; 5 – газовыпускная камера; 6 – фланец отбора мощности

 

Эти турбины имеют небольшие размеры и массу, относительно большой ресурс (до 20 тыс. ч), надежны. К их недостаткам относят большой удельный расход топлива и повышенную шумность.

Газовые турбины нашли также ограниченное применение, в основном, на судах на подводных крыльях (СПК).

Суда, на которых в качестве СЭУ используется турбинная установка, называются турбоходами.

В настоящее время испытывается комбинированная парогазовая турбина фирмы EDI, сочетающая в себе свойства паровой и газовой турбин (рис. 4.4).

 

Рис. 4.4. Комбинированная парогазовая турбина:

1 – вал; 2 – ротор; 3 – подвод газа; 4 – статор; 5 – впуск воды или пара; 6 – выпуск газа;

7 – выпуск пара