Пропульсивный комплекс и ходкость судна.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Эффективность СЭУ определяется совершенством конструкции и эксплуатационного состояния всех составляющих пропульсивного комплекса, в который входят (корпус, двигательная установка, движитель). К.П.Д. составляющих пропульсивного комплекса определяют величину пропульсивного коэффициента, который лежит в пределах h = 0, 65 – 0, 7.

Способность судна перемещаться с заданной скоростью называется ходкостью. Для обеспечения движения судна к нему должна быть приложена движущая сила, которую называют полезной тягой. Полезная тяга создаётся движителем, приводимым в движение установленным на судне двигателем.

При равномерном прямолинейном движении судна величина полезной тяги равна суммарному сопротивлению воды R_вод и воздуха R_возд.

Сопротивление воды может быть представлено в виде суммы следующих составляющих:

- сопротивления трения воды о поверхность корпуса R_т;

- сопротивления формы R_Ф, вызываемого увлечением ближайших к поверхности корпуса слоёв воды, образованием вихрей;

- волнового сопротивления R_в, вызываемого образованием волн на поверхности воды вследствие неравномерной скорости встречного потока вдоль корпуса;

- сопротивления выступающих частей (рули, боковые кили и др.) R_в.ч., связанного с увеличением сопротивления трения и сопротивления формы.

Таким образом, полное сопротивление движению судна:

R = R_т + R_ф + R_в + R_в.ч. + R_возд

Буксировочная мощность , кВт, обеспечивающая движение судна со скорость v м/с, будет:

где R – полное сопротивление, кН,

Мощность судового двигателя, N_e подводимая к движителю, должна быть больше буксировочной мощности на величину потерь, которые имеют место в пропульсивном комплексе:

где η _пр – пропульсивный коэффициент, величина которого 0, 65-0, 80

Вопросы для повторения:

1. Назовите составляющие пропульсивного комплекса.

2. Чем определяется эффективность СЭУ?

3. Чем определяется величина пропульсивного коэффициента? Назовите и проанализируйте его величину.

4. Что называется ходкостью судна?

5. Как движется судно? Зарисуйте схему действующих сил.

6. Запишите выражение полного сопротивления движению судна.

7. Охарактеризуйте составляющие полного сопротивления движению судна.

8. Что определяет буксировочная мощность? Запишите её значение.

9. Запишите выражение мощности судового ГД.



Рис. 7. Судовые парогенераторы.

Рис. 8. Судовая энергетическая ядерная установка

Рис. 9. Ядерный реактор.

Раздел II. Основное энергетическое оборудование СЭУ.

Судовые парогенераторы.

Парогенераторы (паровые котлы) входят в состав СЭУ всех судов независимо от их назначения и типа установленного на них ГД.

Парогенераторы, предназначенные для производства пара, являющегося рабочим телом паровых турбин, принято называть главными.

Парогенераторы, установленные на судах с дизельными или газотурбинными установками и предназначенные для обеспечения паром систем теплоснабжения установки и судна, а также технологических целей, называют вспомогательными (см. рис.7д).

Вспомогательные парогенераторы, использующие на ходовых режимах судна тепло отходящих газов от ГД, носят название утилизационных (см. рис.7г) .

Парогенератор – сложный теплообменный аппарат, в котором генерируется пар заданных параметров (давления и температуры).

По типу омывания газами поверхностей нагрева парогенераторы делят на огнетрубные и водотрубные.

В парогенераторах первого типа (см. рис.7а) горячие газы из топки проходят внутри дымогарных труб, размещённых в водяном пространстве. Огнетрубные котлы обычно небольшой производительности пара, используют для нагрева воды (водогрейные котлы) или получения влажного пара для теплоснабжения судна (отопление, камбуз и др.). Огнетрубные котлы взрывоопасны.

В водотрубных парогенераторах (см. рис.7б) лучистая энергия горящего в топке топлива и тепло от движущихся газов сгоревшего топлива, воспринимается наружной поверхностью водогрейных трубок, в которых циркулирует вода. В зависимости от способа циркуляции (перемещения) воды водотрубные парогенераторы бывают с естественной и принудительной циркуляцией.

Парогенератор состоит (см. рис.7) из пароводяного барабана (коллектора) 1, водяного коллектора 2, соединённых пучками водогрейных трубок 3. Водяные коллекторы, водогрейные трубки и часть пароводяного барабана заполнены водой.

Поверхность водогрейных трубок, в которых происходит процесс испарения воды, называют испарительной поверхностью. В котле может быть установлен пароперегреватель, обеспечивающий перегрев насыщенного пара. Испарительная и пароперегревательная поверхности образуют поверхность нагрева парогенератора.

Для повышения экономичности парогенератора в газоходе размещают секции экономайзера, обеспечивающего подогрев питательной воды перед поступлением её в пароводяной коллектор, и секции воздухоподогревателя. Эти поверхности нагрева называют хвостовыми.

При работе котла в его воздушно – газовых и пароводяных трактах протекают следующие основные процессы:

- топочный – подача топлива и его горение в топке;

- газоаэродинамический – подача воздуха в топку и отвод через газоходы продуктов сгорания топлива и избытка воздуха;

- гидродинамический – подача питательной воды в котёл и циркуляция в нём воды и пароводяной смеси;

- теплопередача – передача теплоты от горящего факела форсунки и горячих газов через элементы поверхности нагрева.

Вопросы для повторения:

1. Дайте определение судового парогенератора и расскажите, как происходит парообразование.

2. Какие парогенераторы называются главными, какие вспомогательными?

3. Как устроен и работает огнетрубный парогенератор?

4. Как устроен и работает водотрубный парогенератор?

5. Как устроен и работает утилизационный парогенератор?

6. Что называется поверхностью нагрева парогенератора?

7. Назовите хвостовые поверхности нагрева парогенератора.

8. Назовите и объясните процессы происходящие при работе парогенератора.

Ядерные СЭУ.

Судовая ядерная энергетическая установка (см. рис.8) состоит из двух основных частей:

- реакторной установки, в состав которой помимо реактора входят обслуживающие её системы;

- турбинной установки. В неё входят главные двигатели – турбины и обслуживающие их вспомогательные установки и системы.

Ядерная энергия – это разновидность внутренней энергии, обусловленная ядерными силами, связывающими в ядре все образующие его частицы - нуклоны. При расщеплении ядер атомов, освобождается очень много энергии.

Ядерный реактор (см. рис.9) – это устройство, в котором ядерная энергия преобразуется в кинетическую энергию осколков деления ядер, которые, тормозясь, преобразуют свою энергию в тепловую.

Установка имеет два контура циркуляции. Первый контур – циркуляция воды под высоким давлением. Вода первого контура, протекая через нагревательный змеевик 3, отдаёт своё тепло парогенератору 4, затем она снова возвращается к реактору 1. К парогенератору из второго контура подаётся конденсат. Нагреваемый в парогенераторе конденсат испаряется. Этот пар служит для питания турбин 2.

Вопросы для повторения:

1. Дайте определение понятию ядерная энергия.

2. Что такое ядерный реактор?

3. Составные части судовой ядерной энергетической установки, как осуществляется её работа.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒