Реферат: Современная судовая газотурбинная установка - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Современная судовая газотурбинная установка

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 128 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

24 Современная судовая газотурбинная установка СОДЕРЖАНИЕ : ВВЕД ЕНИЕ ---------------------------------------------------------------------------2 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГТУ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ ------2 1 . 1 Состав ГТУ 1 . 1 . 1 . ГТУ в составе судовой энергетической установки. -----------------3 1.1.2 Газотурбинный двигате ль ------------------------------------------------4 1.1.3 Передача ---------------------------------------------------------------------7 1.1.4 Общая компоновка ГТУ --------------------------------------------------8 1 . 1 . 4 . 1 Судовые ГТУ про мышленного типа ---------------------------12 1 . 1 . 4 . 2 Судовые ГТУ легкого типа --------------------------------------13 1 .2 Редукторы -----------------------------------------------------------------------16 1.3 Средства реверса ----------------------------------------------------------------17 1 .3.1 Газовый реверс -------------------------------------------------------------17 1 . 3 . 2 Реверсивные передачи -----------------------------------------------------19 1 . 3 . 3 Винт ре гулируемого шага -------------------------------------------------21 1.4. Средства и посты управления ------------------------------------------------21 1.5. Преимущества комбинированной установки -----------------------------23 Заключение ----------------------------------------------------------------------------24 ВВЕДЕНИЕ. Современная судовая газотурбинная установка (ГТУ ) успешно конкурирует с аналогичными по назначению паротурбин ными и дизельными . От последних она выгодно отлич ается ком пактностью и малой удельной массой , маневренностью и высокой ремонтопригодностью , лучшей приспособленностью к автоматиза ции и дистанционному управлению. Газотурбинная установка может использоваться как всережимная и в сочетании с дизельными и па ротурбинными. При эксплуатации ГТУ чувствительна к качеству подготовки топлива и масла , к изменению внешних условий (температура , чи стота и давление атмосферного воздуха ), ее надежность , как ни у какой другой установки зависит от точности выполнения всех эксплуатационных инструкций , а также от своевременности и правильности решений , принимаемых обслуживающим персо налом в непредусмотренных инструкциями ситуациях. Опыт эксплуатации судовых ГТУ показал , что от инженера-ме ханика требуется не только знание и пунктуальное выполнение требований эксплуатационной документации , но и понимание фи зических , химических и других процессов , протекающих в рабо тающих двигателях . Кроме того , при длительных плаваниях ин женеру-механику часто необходим справочный материал, связан ный с эксплуатацией ГТУ и отсутствующий в имеющейся на судне документации. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГТУ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ. Судовая энергетическая установка (СЭУ ) служит для сообще ния хода судну , а также для обеспечения всех судовых потребите лей нео бходимыми видами энергии (тепловой , электрической и пр .). Судовые энергетические установки классифицируются как по роду используемого топлива (с органическим и ядерным топли вом ), так и по типу двигателя — двигатели внутреннего сгорания (ДВС ), паротурбинные установки (ПТУ ) и газотурбинные (ГТУ ), а также комбинированные , состоящие из двигателей различных типов. Судовые ГТУ от других типов выгодно отличаются целым ря дом показателей : малыми габаритами и удельной массой , более высокой маневренностью , высокой рем онтопригодностью , лучшей приспособленностью к автоматизации и дистанционному управле нию . Одновременно ГТУ несколько уступают ДВС по экономич ности и требуют более тщательного ухода , как во время работы , так и при бездействии. 1.1. Состав ГТУ 1.1.1. ГТУ в составе судовой энергетической установки. В соответствии с назначением СЭУ весь комплекс ее механиз мов и систем условно делят на четыре группы : — главную установку , предназначенную для обеспечения дви жения судна : — вспомогательную , обеспечивающую пот ребности судна в различных видах энергии на стоянке , при подготовке главной установки к действию и бытовые потребности судна ; — электроэнергетическую , обеспечивающую судно различными видами электроэнергии ; — механизмы и системы общесудового назначения . Газ отурбинная установка может быть главной или се состав ной частью , может быть приводом электрических генераторов , различных механизмов общесудового назначения . В последних двух случаях ГТУ называют вспомога тельной. Судовая энергетическая установка состоит из одного или нескольких комплексов двигатель - движитель , каждый из которых включает движитель , валопровод и одну главную установку . Главная установка в свою очередь состоит из одного или нескольких однотипных (в КУ , возможно , и разнотипных ) двигателей и об щей для них передачи , подводящей энергию к движителю через линию вала . Если двигатели главной установки газотурбинные , и она обеспечивает ход и маневрирование судна , ее называют газотурбинной всережимной . В комбинированной установке газотурбинная , как пра в ило , является ускорительной (форсажной ), обеспечивающей судну приращение скорости переднего хода. 1.1.2. Газотурбинный двигатель. Газотурбинный двигатель — тепловая машина , предназначенная , для преобразования энергии сгорания топлива в механическую работу на валу двигателя . Основными элементами ГТД являются компрессор , камера сгорания и газовая турбина. Т 3 Р 2 2 Р 1 4 0 1 S Рис .1.1. Теоретический простой цикл ГТД. Наибольшее распространение получили ГТД с непрерывным сгоранием топлива при постоянном д авлении . На рис. 1.1 изображен теоретический простой цикл такого ГТД на диаграмме Т- S . Здесь 1 — 2 — изоэнтропийный (адиабатический ) процесс повышения давления воздуха в компрессоре ; 2 — 3 — изобарный подвод теплоты в КС ; 3 — 4 — изоэнтропийный (адиабатический ) про цесс расширения газа в турбине ; 4 — 1 — изобарный отвод теплоты в атмосферу . Большая часть работы расширения газа в турбине расходуется на сжатие воздуха в компрессоре , остальная часть производимой турбиной ГТД работы обычно после преобразова ния передается к потребителю мощности и называется полезной работой. В так называемых сложных циклах ГТД , где можно получить более высокий КПД , или большую полезную работу , предусматри вается либо промежуточное охлаждение воздуха (например , между компрессорами или их сту пенями ), либо вторичный подо грев газов (в дополнительных КС между турбинами ), либо реге нерация , т.е . использование теплоты выходящих из турбин газов для предварительного подогрева сжатого воздуха , либо любое возможное сочетание названных средств . Двигат е ли , выполненные по сложному циклу , имеют большие массы и габариты по сравнению с ГТД простого цикла , менее маневренны , менее надежны , весьма сложны. Существенный недостаток ГТД простого цикла - относительно низкая экономичность - может быть устранен согласован ным уве личением степени повышения давления воздуха Лк в компрессоре ГТД и температуры газа Тоз на входе в первую турбину ГТД (на выходе газа из КС ), что наглядно подтверждается зависимостью КПД ГТУ от Лк при различных отношениях Тоз /То : здесь Тоз - абсолют ная температура газа на выходе из КС в полных па раметрах ; То-абсолютная температура воздуха на входе в ГТУ . Максимальное значение КПД при реально достижимой в настоя щее время температуре Тоз =1000°С имеет место при Лк =16-21. Данную Лк можно осуществить в многоступенчатом осевом ком прессоре ; при этом в составе ГТД могут быть два последовательно установленных компрессора , каждый из которых приводится от отдельной турбины , или один компрессор , устойчивость режимов работы которого повышается вследствие прим е нения поворотных лопаток спрямляющих аппаратов на ряде первых ступеней . При этом возможно применение дополнительных устройств , обеспечивающих устойчивость работы компрессоров , особенно на переходных режимах : лент перепуска воздуха , антипомпажных клапанов и т.д. Топливо Газ Т ВВВоздух Рис .1.2. Принципиальная схема двухкомпрессорного ГТД со свободной турбиной винта. Принципиальная схема двухкомпрессорного ГТД приведена на рис. 1.2. На ней показаны компре ссора и турбины , их количество , взаимное расположение и силовая связь . Собственно газовыми тур бинами являются ТВД , ТНД . ТВ ; совокупность КНД, ТНД , и со единяющего их вала образует турбокомпрессорный блок низкого давления (ТКНД ); со вокупность КВД , ТВД и соединяющих их конструкций — турбокомпрессорный блок высокого давления (ТКВД ): часть ГТД , включающую ТКНД , ТКВД и КС , часто на зывают генератором газа (ГГ ). Таким образом , ГТД можно рассматривать как совокупность генератора газа и пр опульсивнои турбины. 1.1.3. Передача Оптимальные условия работы гребного винта и пропульспвной турбины ГТД обеспечиваются обычно при различных частотах вращения . Для достижения приемлемых экономичности , масс и га баритов частота вращения ротора пропульсив ной турбины должна быть значительно выше , чем гребного винта . Снижение частоты вращения осуществляется в передаче при обязательном требова нии минимальных потерь мощности . Передача может выполнять и другие функции , в частности «собирать» мощности нескольк и х двигателей на один движитель , «раздавать» мощность теплового двигателя на несколько движителей , разобщать двигатели от дви жителей , осуществлять реверс и т . д. Различают передачи механические , гидравлические , электри ческие . Последняя может работать на п еременном и постоянном токе . В первом случае потери энергии в передаче составляют 6 — 14%, во втором — 11 — 19%. Для электропередач характерны большие массы и габариты : так , приходящаяся на 1 кВт масса электропередачи составляет 7 — 22 кг . Несомненны преимущества электропередач : — возможность использования нереверсивного главного дви гателя ; — удобство управления установкой ; — уменьшение длины гребных валов ; — отсутствие жесткой связи между главным двигателем и вин том и т . д. Чисто гидравлическая передача имеет о тносительно малый КПД : 95 — 96 и 85 — 88 % — соответственно гидромуфты и гидро трансформатора переднего хода, 70 — 75 % — гидротрансформатора заднего хода . По этой причине их предпочитают применять в со четании с механической передачей . Механическая (обычно зубча тая ) передача имеет высокий КПД (до 98 — 99 % ) и находит пре имущественное применение на судах . 1.1.4. Общая компоновка ГТУ. На судах применяют ГТУ двух основных типов : с ГТД про мышленного (тяжелого ) типа ; с ГТД авиационного (легкого ) типа . Компоновочные схемы этих ГТУ могут существенно отли чаться . Для ГТУ второго типа характерно выполнение ГТД в рамном или безрамном варианте , с трубчатым основанием , в звукоизолирующем кожухе . Максимально возможная часть си стем , обеспечивающих работу ГТД , смонтирована н а нем или в его раме ; основные вспомогательные механизмы (например , ос новные топливный и масляный насосы ) навешены на ГТД и при водятся от блока его вращения , в наименьшей степени изменяю щего частоту вращения при переходе ГТД с режима на режим. На редукт оре ГТУ также смонтированы обеспечивающие его работу системы и механизмы (например , навесные маслонасосы ). Связь ГТД с редуктором осуществляется посредством рессор. Системы ГТУ включают комплексы разнообразных техниче ских средств , при помощи которых могут быть осуществлены все эксплуатационные режимы работы установки , а также ее техни ческое обслуживание . Условно их можно разделить на две группы . Первая группа — это комплексы технических средств , которые по зволяют управлять установкой , т . е . задавать и подд ерживать не обходимые режимы се работы и изменять эти режимы при необхо димости . К ним относятся системы : - управления , воздействующая на подачу топлива в КС , на системы пуска и реверса и другие системы , обеспечивающие под держание и изменение режима работ ы ; - пуска , с помощью которой ГТУ вводится в действие ; - реверса , обеспечивающая изменение направления упора , со здаваемого гребным винтом или другим движителем. Ко второй группе относятся следующие системы , обеспечиваю щие оптимальные условия для работы Г ТУ : - топливная , состоящая из технических средств , размещенных на ГТД , а также вне двигателя ; -масляная с техническими средствами на ГТД , передаче (ре дукторе ) и вне их ; - охлаждения забортной водой , размещенная обычно вне ГТУ и предназначенная для охлажден ия масла ГТУ в маслоохлади телях ; - сжатого воздуха , технические средства которой размещены как на ГТУ , так и вне установки ; - промывки проточной части ; - антиобледенительная (система обогрева входного устрой ства ГТД ) и ряд других. Кроме того , работа ГТД на судне обеспечивается воздухоприемным и газовыпускным устройствами , системой теплоизоляции ГТД . Основные характеристики судов с ГТУ приведены в табл. 1.1, а показатели ГТУ - в табл. 1.2 (по отечественным и иностранным литературным источникам ). Таблица 1. 1. Основные характеристики судов с ГТУ. Характеристика “ Парижская коммуна " “ Айрон монарх " “ Лусайн ” “ Шеврон орегон " Тип судна Сухогруз Ролкер Метановоз Танкер Год введения в эксплуа тацию 1968 1973 — 1974 1974 1975 — 1977 Изготовитель Дедвейт , т СССР 16 185 Австралия 15450 Норвегия 20900 США 35560 Водоизмещение , т 22225 — — 45396 Эксплуатационная ско рость , уз 18,2 20 19,7 15 Число гребных валов 1 1 1 1 “ Сивен принс " “ Адмирал Каллэгэн ” “ Евролай - нер ” “ Финджет ” “ Капит ан Смирнов " Паром Ролкер Контейне- ровоз Паром Ролкер 1975 1967 1971 1977 1978 Австралия ФРГ ФРГ Финляндия СССР 5550 — 23 100 23000 — — 24000 32000 — 36000 18 26 26 30,5 25 2 2 2 2 2 Таблица 1.2 Основные характеристики ГТУ Характеристика «Па рижская коммуна " „Айрон монарх " „Лусайн " .Шеврон Орегон " Тип установки Промышлен-ная Промышлен- ная Промыш лен- ная Промышлен- ная ГТУ -20 Цикл работы установки Регенератив-ный +охлажде-ние Регенера тивный Регенера тивный Регенера- тивный Тип передачи Механическая Механическая Механиче ская Электриче ская Частота вращения греб ного винта , об /мин 103 125 125 100 Способ реверса ВРШ ВРШ ВРШ ВРШ Мощность ГТД , кВт : максимальная — 13950 14 700 номинальная 8700 12850 — 9200 Топливо Дизельное тяжелое Тяжелое Дизельное Дизельное Удельный расход топ лива г /(кВт *ч ) 320 — 324 272 — 269 Удельная масса агре гата , кг /кВт 27,2 — — — “ Сивей принс " “ Адмирал Каллэгэн " „Евролайнер " „Финджэт " “ Капитан Смирнов " Промышленна я Авиацион ная Авиацион ная Авиационная Комбиниро- ванная Регенератив-ный Простой Простой Простой Простой Электрическая Механическая Механиче ская Механиче ская Механиче ская 200 145 — 135 135 170 130 — 128 ВРШ Реверс-редук- тор ВРШ ВРШ Газовый — 2Х 18400 2Х 22000 2Х 18400 8900 2Х 15300 2Х 20000 2Х 27500 2Х 17300 Дизельное Дизельное Дизельное Дизельное Дизельное — 293 — 312 — 272 238 11,4 — — — 8,09 1.1.4.1. Судовые ГТУ промышленного типа. Примером названных установок может служить ГТУ -20 с удна «Парижская коммуна» . Она состоит из двух одинаковых устано вок ГТУ -10, работающих через общий редуктор на один ВРШ . Особенностью ГТУ -20 является блокированная ТНД , что потребовало установки ВРШ. Установки промышленного типа М S -1000, М S-3000, М S-5000, М S-7000 и их модификации фирмы «Дженерал электрик» конвер тированы в судовые из стационарных ГТУ . Все они работают но открытому циклу с регенерацией теплоты уходящих газов для по догрева воздуха. Особенностью ГТУ М 5-3012К является привод генератора пе рем енного тока от ТНД и постоянная частота их вращения . Глав ный электродвигатель (ГЭД ) переменного тока с постоянной ча стотой вращения приводит в действие ВРШ . Установка М 5-3012К со всеми обслуживающими механизмами и системами располо жена на верхней палубе судна , а ГЭД — в машинном отделении . Некоторые данные о судовых ГТД промышленного типа приве дены в табл. 1.3. Таблица 1.3. Характеристики судовых ГТД типа М S . Характеристика М S -1002R М S-3002R М S-50002R М S - 7000 Мощность , кВт 2 940- 5500- 16200- 33000- 3680 8800 22000 44000 Номинальная мощность , кВт 3300 8100 20700 40500 Температура газа перед ТВД на номи- 1198 1 198 1 173 нальном режиме , К Удельный расход топ. 272 269 266 274 лива , г /(кВт-ч ) Частота вращ ения, об /мин : ТВД — 6900 5100 — ТВ (ТНД ) 10290 6500 4670 3020 Расход воздуха , кг /сек — 46,5 113 216 Степень повышения давления Лк 6,7 8,2 8,1 Сухая масса ГТД , т : с регенератором 70 111 200 455 с редуктором — 179 315 — Габ ариты (без редук- тора ), мм : длина 7200 9600 14700 18500 ширина 4900 5200 8400 12000 высота (с регенератором ) 6500 9100 10200 13400 Расчетная температуря То , °С 21 21 21 - 1.1.4.2. Судовые ГТУ легкого типа. На судах такие ГТ У нашли применение в следующем исполнении : - с одним компрессором и одной турбиной (блокированная , рис. 1.6, а ) ; - с одним турбокомпрессором и свободной ТВ (рис. 1.6, б ); — с двумя турбокомпрессорами и свободной ТВ (см . рис. 1.2). Были проведены большие ра боты по конвертированию авиаци онных ГТД для использования их на судах : в СССР — ГТУ М -25. В США были созданы ГТД типов : L М -100, LМ -300, LМ -1500, LМ -2500, LМ -5000, FТ -4А , FТ -4А 12, FТ -4С -2 и др .; в Англия - типов «Олимп» , «Тайн» , «Гном» и др . Некоторые дан ные о судовых ГТД авиационного типа приведены в табл. 1.4. Табл .1.4. Характеристики зарубежных судовых ГТД. Характеристика L М -1500 LМ -2500 FТ -4А -2 FТ -4А -12 “ Олимп "ТМ 1 “ Олимп "ТМ 3 “ Тайн ” “ Гном " GN Фирма (страна ) „Джене рал элек трик " (США ) „Джене рал элек трик " (США ) „Пратт энд Уитни ” (США ) „Пратт энд Уитни " (США ) „Ролс-Ройс» (Англия ) „Ролс-Ройс» (Англия ) „Ролс-Ройс» (Англия ) „Ролс-Ройс» (Англия ) Мощность , кВт : максимальная 10300 18768 18768 20600 17660 20000 3310 883 номинальная 9200 16340 15456 17958 14270 15890 2 650 750 Удельный расход топ 345 — 357 240 — 253 308-321 314 — 321 307 — 319 296 — 312 308-332 382 -401 топлива,г /(кВт-ч ) Температура возд . °С °С наружного 38 38 — — 15 15 15 — Степень повыш.давл.воз д. 12 17 12 12 10,3 — 11,5 8,3 Температура газа перед 1213 — 1373 1116 — 1150 1280 1240 1170 перед ТВД , К 1115 Расход воздуха , кг /с 69,4 69,3 — — — — 20 5,6 Число ступеней : КНД — — 8 — 5 7 6 -- КВД 17 16 7 — 7 7 У 10 ТВД 3 2 1 — 1 1 — 2 ТНД — 2 — 1 1 — » ТВ 1 6 2 — 1 1 — — Масса ГТД , кг 3400 3 850 6440 6440 24850 20850 860 160 Габариты , мм : длина 5700 6780 7920 7900 6780 — 4 .350 1 800 ширина 2130 2130 1 455 1430 3 330 2440 1 625 500 высота 2440 2130 2182 2157 2800 3000 1 727 550 1.2. Редукторы Редукторы обладают рядом преимуществ перед другими ти пами передач : меньшие масса и габариты , более высокий КПД , простота устройства , сравнительно меньшая стоимость , большая долгов ечность , высокая безотказность и т . д . По назначению раз личают редукторы главные и вспомогательные ; по конструкции — переборные , планетарные и комбинированные , по направлению вращения — реверсивные и нереверсивные ; по виду зубчатых ко лес — цилиндрические и к онические ; по числу зубчатых пар— одно - и многоступенчатые ; по расположению осей валов — горизон тальные и вертикальные ; по типу передач — цепные , гнездовые и с раздвоением мощности. Примером двухступенчатого редуктора с раздвоением мощно сти является редукт ор главного газотурбинного агрегата М -25 су дов типа «Атлантика» . В 1-й ступени мощность ГТД через шестерню Z1 передается на две шестерни Z2. На 2-й ступени от каждой шестерни Z3, приводимой от Z2, мощность передается на две шестерни Z4, от них — на главное колесо редуктора Z5 и да лее— на ВФШ . Редуктор установки М -25 — переборный , реверсивный , с ци линдрическими зубчатыми колесами , с горизонтальным располо жением валов ; редуктор установки ГТУ -20 — также переборный , с цилиндрическими зубчатыми колесами , двухступе нчатый , с го ризонтальным расположением валов , но нереверсивный , с цепным типом передачи . Редуктор судовой ГТУ средней мощно сти с ГТД G ТРЕ -990 выполнен планетарным . Планетарные редукторы в основном устанавливаются на КВП и СПК . Для комбинированных устан овок наиболее характерны редук торы , собирающие мощности от нескольких двигателей , в том чи сле и разнотипных и разной мощности , а также раздающие мощность двигателей различным не скольким потребителям . Для этих же установок характ ерны операции подключения и отключения двигателей с помощью гид равлических и специальных механических разобщительных муфт . Наиболее простой , но достаточно распространенной муфтой такого назначения является автоматическая механическая с обгон ным устройством . В редукторах широко используются так называемые самосин хронизирующие муфты , конструкция которых представляет собой сочетание фрикционной и зубчатой муфт . Первая служит для син хронизации валов и создания тем самым условий для включ ения зубчатой муфты , которая способна продолжительное время пере давать основной крутящий момент. 1.3. Средства реверса Упор винта на переднем ходу называют положительным , на заднем— отрицательным . Отрицательный упор применяют в экс плуатации для движения с удна задним ходом , торможения и остановки судна , идущего передним ходом , для стаскивания судна с мели и т . п. Реверсом называют маневр , связанный с изменением направ ления упора , создаваемого гребным винтом . Осуществляют реверс с помощью одного из трех эле ментов пропульспвного комплекса : -силовая турбина — передача — движитель , который в этом случае называют реверсивным. 1.3.1. Газовый реверс. При использовании реверсивной силовой турбины реверс на зывают газовым , а ГТД — реверсивным . В соответствии с требо вания ми к проектированию судовых установок мощность на зад нем ходу должна составлять примерно 40 — 50 % мощности перед него хода. Конструктивно турбина заднего хода может быть выполнена в виде : а ) отдельной турбинной ступени , расположенной на диске , жестко связ анном с ротором турбины переднего хода ; б ) отдельной турбины , передающей крутящий момент на ре дуктор через собственный вал (рессору ) ; в ) верхнего (нижнего ) яруса лопаток , расположенного над (под ) ярусом лопаток одной из ступеней переднего хода. В конструкциях (а ) и (б ) существенно возрастают массогабаритные показатели ГТД , возникает необходимость в создании надежных закрытий в газовых каналах , а в случае «б» , кроме того , нарушается принцип прямоточности ГТД . В случае применения радиальной реверсивной турбины воз никают трудности компоновки проточных частей турбин , состоя щих из нескольких последовательно расположенных центростре мительных турбин , а также затруднения , связанные с конструк тивным сочетанием в одной про т очной части осевых и радиальных ступеней . Газовый реверс с использованием двухъярусного облопачивания реверсивной турбины может быть выполнен по схеме , разра- ботанной и испытанной фирмой «Дженерал электрик» для судо вых ГТУ промышленного типа третьего поколения (рис. 1.4). На рисунке показаны направления движения газов и положения органов реверсивных устройств ГТУ . Специальные дефлекторы , расположенные за реверсивной ступенью , образуют на переднем ходу канал для прохода отработавших газов из рабочей решетки верхнего яруса в выпускной диффузор , обеспечивая тем самым уменьшение протечек газа в ступень заднего хода и снижение вен тиляционных потерь . При работе на заднем ходу дефлекторы пе ремещаются в положение , при котором образуется канал для про хода отработавших газов из рабочей решетки заднего хода в вы пускной диффузор. Существенный недостаток ГТУ с газовым реверсом - потери мощности , достигающие 4 — 5%, что вызвано увеличенным сопро тивлением вращению неработающи х ступеней рабочего тела , имеющего весьма высокую плотность (например , по сравнению с ПТУ , в которой неработающие ступени располагают в зоне ва куума ). Рис. 1.4. Схема течения газов в ре версивной турбине с двухъярусным облопачиванием : а— при работе на переднем ходу ; б— при работе на заднем ходу. / — механизм поворота сопловых лопаток ; 2 — сопловые лопатки ПХ ; 3 — сопловые лопатки ЗХ ; 4 — газовыпускной диффузор ; 5 — дефлекторы ; 6 — рабочие лопатки З Х ; 7 — рабочие лопатки ПХ ; 8 — газовый канал ЗХ ; 9 — газовый канал ПХ ; 10 — раз делитель газового потока ; 11 — рабочие лопатки предыдущей турбины. 1.3.2. Реверсивные передачи Конструкция реверсивной передачи позволяет изменить напра вление вращения выходного (соеди ненного с винтом ) вала пере дачи при неизменном направлении вращения входного (соединен ного с ГТД ) вала. Реверсивные передачи могут быть электрическими , гидравличе скими и механическими . Электрический реверс применяют на су дах с электродвижением . Его нед остатки и достоинства опреде ляются недостатками и достоинствами электрических машин , при меняемых на судах для обеспечения хода судна. Гидрореверсивная передача , изображенная на рис . 1.5, вклю чает в свой состав гидромуфту и гидротрансформатор . В данной с хеме продолжительный передний ход осуществляется передачей крутящего момента от вала 7 на шестерню 4 непосредственно че рез фрикционную или кулачковую муфту (на рис. 1.5 не пока зана ), а внутренняя полость гидромуфты может быть либо за полненной рабочей ж идкостью , либо опорожненной . Для перехода на задний ход нужно заполнить рабочей жидкостью гидромуфту, разобщить жесткую муфту , заполнить рабочей жидкостью по лость В гидротрансформатора , опорожнить рабочую полость А гидромуфты . Недостаток этой передачи — низкий КПД гидро трансформатора (0,85 — 0,87). Механическая реверсивная передача может быть выполнена по схеме , представленно й на рис. 1.5. Принцип действия реверсив ного редуктора основан на применении двойного комплекта веду щих шестерен и ведомых колес , расположенных между входным и выходным валами редуктора . Так , при движении судна перед ним ходом крутящий момент от ГТД пере дается через шестерню 5 колесу 6 и далее — через включенный фрикцион переднего хода 7 — на выходной вал редуктора 8. При движении судна задним ходом крутящий момент от ГТД передается на шестерню 4, паразитную шестерню 3, колесо заднего хода 2 и далее через в ключенный фрикцион заднего хода 1 на выходной вал редук тора 8. 1.3.3. Винт регулируемого шага Реверс посредством ВРШ осуществляется перекладкой лопа стей винта при помощи механизма изменения шага (МИШ ) из по ложения ПХ в положение ЗХ, или наоборот . Механизм изменения шага расположен в ступице ВРШ , в связи с чем его диаметр по сравнению с ВФШ несколько увеличен . Тяги , воздействующие на МИШ , размещены внутри пустотелого гребного вала и управ ляются гидроприводами. 1.4. Средства и посты у правления Автоматизация управления ГТУ осуществляется с использова нием топливной системы ГТД , с помощью которой подается топ ливо при пуске , изменяется режим работы , выполняется оста новка . Отключением подачи топлива в КС осуществляется ава рийная защита ГТД . Конструкцией системы предусматривается , чтобы фактическое изменение подачи топлива в камеру сгорания ГТД не приводило к опасному повышению температуры газа , по явлению неустойчивых режимов работы и другим негативным по следствиям . Обслуживающие ГТУ а в тономные вспомогательные механизмы представляют собой автоматизированные агрегаты , ко торые могут дистанционно принимать команды на пуск , изменение режима , остановку и которые имеют собственные защитные и про чие устройства . Кроме механизмов в состав ГТУ в ходит разнооб разная автоматическая арматура , например устройства отключе ния линий всасывания и нагнетания резервных насосов , свечи за жигания и пусковые форсунки , приводы органов реверса и антипомпажных устройств и так далее. Система управления ГТУ вклю чает совокупность устройств , дающих командные сигналы на включение и отключение нагрузки части двигателей установки , на разворот лопастей ВРШ и т . п . Управление ГТУ и ее обслуживание невозможно без различных средств контроля параметров и сигнализации о по л ожении орга нов управления , таких как панели контрольно-измерительных приборов , панели сигнализации в виде мнемосхемы или сигналь ных ламп , а на высокоавтоматизированных судах — системы цент рализованного контроля (информационно-измерительные ) . Централизован ная система управления представляет собой пульт с рукоятками и кнопками , посредством которых осуще ствляется любой из предусмотренных режимов работы ГТУ и всего силового ' комплекса судна . Она может быть электрической , гид равлической , комбинированной и т. д . На высокоавтоматизированном судне в системе управления могут быть использованы ЭВМ , которые вырабатывают по данным измерений управляющие си гналы , облегчающие работу оператора . Автоматические устройства , обеспечивающие управление глав ной установкой , о бычно размещаются в центральном , запасном (аварийном ) постах управления , в ходовой рубке судна или на ка питанском мостике. Средства управления и контроля скомпонованы в пульты упра вления , панели сигнализации и КИПов , в блоки управления , раз мещенные в от дельных шкафах . Одновременное управление из разных постов исключается . Узлы переключения постов управле ния обычно предусматривают принудительную передачу управле ния любому посту или произвольное взятие управления «на себя» из любого поста , причем запасн о й пост получает на это право по разрешающему сигналу из центрального поста. Запасной пост управления обычно размещается вблизи ГТУ . Количество информации о состоянии ГТУ и всего силового ком плекса судна неодинаково на разных постах , в частности в ходо вой рубке информация ограничивается сведениями , необходимыми капитану для принятия решения об использовании ГТУ . Наиболь ший объем информации поступает в ЦПУ. 1.5. Преимущества комбинированной установки Комбинированная главная установка включает в свой соста в разнотипные главные двигатели , которые могут быть термодина мически связанными друг с другом или термодинамически неза висимыми. Преимущества КУ обычно определяются характером использо вания судна и его главной установки , а также особенностями главных дв игателей различных типов. Характер использования судов некоторых типов определяет их плавание преимущественно на скоростях , меньших полной . Так , китобойные и рыболовные траулеры , ледоколы , транспорт ные суда активного ледового плавания не все ходовое время экс плуатируются на полной скорости , чему препятствует ледовая об становка или иные решаемые судном задачи. В связи с примерно кубической зависимостью эффективной мощности установки от скорости водоизмещающего судна и ухуд шением экономичности ГТУ при отк лонении от расчетного режима желательно на скоростях , меньших полной , применять специаль ный двигатель , относительно маломощный с высокими экономич ностью и долговечностью . Таким требованиям в наибольшей сте пени отвечает ДВС , не исключено применение и др у гих типов дви гателей . Полный ход можно быстро развить с помощью двигателя (установки ), который кроме высокой маневренности должен быть весьма мощным с относительно малой долговечностью (что позволяет выполнить его легким и малогабаритным ). Такому требова н ию наиболее полно отвечает ГТУ , которая к тому же относительно проста в обслуживании. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Из рассмотренных выше материалов видно , что судовые газотурбинные установки , обладая определенными преимуществами перед другими типами , в тоже время обладают очень существенным недостатком-низкой экономичностью . В сочетании с малыми массогабаритными показателями , высокой приемистостью , быстрой подготовкой к пуску , высокой степенью готовности к приему нагрузки это предопределило использование газотурбинных дви г ателей на военных кораблях. Первые ГТД в качестве опытных начали устанавливать на кораблях советского ВМФ на рубеже 40-50 годов . Однако эти двигатели обладали крайне малым ресурсом и были крайне ненадежны в эксплуатации . Первыми серийными комбинированными дизель-газотурбинными установками были ДГТУ типа Д 2 и Д 2М . Д 2 включали в свой состав 2 ГТД типа Д 54 и 2 дизеля М 504 и устанавливались на малых противолодочных кораблях проекта 204, Д 2М -2 таких же ГТД и 2 дизеля типа 58 и устанавливались на сторожевых кора б лях проекта 35. Недостатком этих кораблей была высокая взрывопожароопасность из-за крайне неудачного расположения газотурбинных двигателей в кормовом отсеке . В конце 50-х годов была создана установка типа М 2, которая включала в свой состав 2 ГТД , работающ и х на бортовые валы и дизель , работающий на средний вал на ВРШ . Эта установка была спроектирована для сторожевого корабля проекта 159 и показала высокие эксплуатационные качества . Эти корабли строились более 15 лет и находились в составе флота до середины 9 0-х годов . Всего было построено около 50 таких кораблей , из них более 20-на экспорт. В начале 60-х годов был построен первый в мире полностью газотурбинный корабль – большой противолодочный проекта 61 с двухвальной установкой М 3. М 3 включала в свой состав 4 ГТД типа ДЕ 59(по 2 на каждый вал ) и 2 реверсивных редуктора с гидромуфтами . Общая мощность установки составляла 72000 л.с ., и для своего времени это был настоящий прорыв для газотурбинных установок . В конце 60-х годов были запущены в серию следующие тип ы установок : -2-х вальная М 5 для большого противолодочного корабля проекта 1134Б , на каждый вал работал 1 маршевый и 2 форсажных ГТД , общая мощность 86000 л.с ., впервые в мировой практике применен газовый реверс ; -2-х вальная М 7 для сторожевого корабля про екта 1135, на каждый вал работал 1 МД и 1ФД , общая мощность -58000 л.с ., газовый реверс . Особенностью этой установки являлось применение маршевой редукторной приставки , специального редуктора , установленного между редукторами маршевых двигателей , который п о зволял при работе 1МД распределять мощность на оба вала . Установка М 7 оказалась настолько конструктивно удачной , что с некоторыми изменениями ее применили на БПК проекта 1155 и СКР проекта 1154, ПСКР проекта 11351, которые на настоящий момент составляют о с нову противолодочных сил Российского ВМФ. -3-х вальная комбинированная М 8 для малого противолодочного корабля проекта 1124, на бортовые валы работали дизеля типа М 507 по 10000 л.с . с реверсивной главной передачей , на средний вал-нереверсивный ГТД ДЕ 59 мо щностью 18000 л.с . Ход этого корабля достигал 38 узлов . Всего было построено более 80 различных модификаций кораблей этого проекта ; -2-х вальная для ракетного крейсера проекта 1164, на каждый вал работал 1 МД с теплоутилизационным контуром , 2 ФД и паровая турбина , получающая пар от ТУК . Общая мощность – 110000 л.с ., на сегодняшний день это самая мощная ГТУ ; -было создано много различных типов облегченных установок для кораблей на воздушной подушке , кораблей на подводных крыльях и кораблей с глиссирующими и полуглиссирующими корпусами . Для данных кораблей газотурбинные установки являются наиболее предпочтительными из-за своих массогабаритных показателей ; -были созданы ГТД чисто авиационного типа для экранопланов ; -были созданы газотурбогенераторы для выработ ки электроэнергии-типа ГТУ 6А-мощностью 600 кВт и ГТУ 12,5 мощностью 1250 кВт . Газовые турбины являются весьма перспективными судовыми двигателями . Главный их недостаток-низкая экономичность успешно преодолевается за счет повышения температуры выходящих газ ов . Так в двигателе ДС 71 удельный расход топлива на 2-ом форсированном режиме составляет 203 г / л.с .*час,что уже вполне сравнимо с экономичностью дизелей . Несомненно , что в будущем , с появлением новых жаропрочных сплавов , композитных материалов (что позволи т значительно повысить ТВГ ), газотурбинные установки несколько потеснят традиционные двигатели на судах . В ВМФ , пограничной службе , особенно на кораблях быстрого реагирования (противолодочные , сторожевые , КВП , СПК ), газотурбинные установки на сегодняшний день не имеют альтернативы . Список использованных источников : 1. Вудворд Дж . Морские газотурбинные установки . Пер . с англ . Л ., Судостроение , 1979 . 2. Горелов В . И . Эксплуатация корабельных газотурбинных установок . М ., Воениздат , 1972 . 3. Курзон А . Г . Теория судовых паровых и газовых турбин . Л ., Судостроение , 1970 . 4. Трофимович Г . К ., Речистер В . Д ., Гильмутдинов А . Г . Справочник по ремонту судовых газотурбинных двигателей . Л ., Судостроение , 1980 . 5. Справочник инженера-механика судовых газо турбинных установок . Под ред . канд . т ехн . наук В.Д.Речистер . Л ., Судостроение , 1985 .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Ты мне не звонил.
- Ты мне тоже не звонила.
- Ну, я не звонила тебе, потому что я баба. Ты тоже не звонил мне, потому что ты баба?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru