Файл: Богомолов В.С. Комбинированные парогазовые установки.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.04.2024

Просмотров: 16

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 4. Буксировоч-

и

 

Рис. 5. Диаграмма рас-

ная кривая корабля (I)

пределения

мощностей в ком-

винтовая характеристика

 

бинированной установке

установки (2)

 

 

 

 

Тогда наибольшая необходимая скорость корабля, обес­

печиваемая основной установкой,

будет

 

Мощность установки

= « 6 ЭС+ 4

УЗЛ-

NgRy = Neo будет

от Ng(<v

= 0 до

изменяться по винтовой характеристике и для скорости v0 на винтовой характеристике определится точкой I (дальней­ шие построения будут на рис. 5).

Если проектирование ПТУ выполнено таким образом, что Vo ( ve - к. п. д. паровой турбины) получен при v0 (т. е. в т. I), тогда при дальнейшем увеличении скорости

корабля (при подключении ФУ) будет увеличиваться окружная скорость лопаток паровой турбины и из-за отклонения -щ- от (Считаем, что На =const . Величина -щ- будет в этом случае увеличиваться, что изменит условия входа пара на лопатки, увеличит вентиляционные потери и др.).

К. п. д. паровой турбины уменьшится. Из-за уменыне-

шения к. п. д. (считая расход

пара

G= c o n s t )

будет по­

нижаться мощность Не0 основной

(паротурбинной)

установки.

На рис. 5 изменение Neo в интервале

скоростей

( v n6C~ v0 )

показано линией 1-2.

Следует заменить, что максимально возможные значения

10

окружных скоростей лопаток паровой турбины по условиям

прочности должны выбираться для режима иПБС ,поэтому на

режиме иБЭС лопаточный аппарат ОУ будет работать

с большим

запасом прочности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор положения точки I для определения мощности ОУ

имеет важное значение. Для достижениячвпаж

на

режиме и БЭС

необходимо

точку

I переместить левее,

т. е. в точку

I .

В этом случае

на режиме v0 мощность ОУ несколько уменьшится,

а на режиме иП6С произойдет дальнейшее

снижение Neo (линия

Если 7етахбудет пРинята для

Режима

 

 

> тогда на

режиме и0 мощность Ne0 ОУ

тоже

уменьшится,

однако на режи­

ме иП6С снижение мощности ОУ будет меньшим,

чем для первого

случая (см. 1и-2").

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будем в дальнейшем рассматривать случай, когда мощ­

ность ОУ определяется в точке I.

 

 

 

 

 

 

При увеличении

скорости

корабля

от

v

до v neс

буксировочная мощность

увеличивается,

поэтому растет

 

и мощность КУ (кривая 1-3).

 

 

 

 

 

 

 

Обозначим:

N°VKC, N ”KCC , N"yB*c

~

буксировочные

 

мощности для

скоростей v0 , и 6ЭС , v n6c

 

 

 

 

и r f j УрХ ,

т?рБС

- пропульсивные коэффициенты для

 

скоростей

о0 ,

v 53C,v n6c ;

, ? взс,

 

- соответ­

ствующие

указанным

режимам

к.

п.

д.

редук­

тора;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 °w 4 *Ci 4 Т

”

10 же для к- п * д* валопровода.

 

 

Зависимость между мощностью двигателя и буксировочной

 

мощностью

определится по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С х с = НеЧдЦЧр

л -с•

 

 

осу­

Увеличение мощности КУ на

режимах от v 0 до v nBC

ществляется за счет мощности ГТУ (мощность ГТУ изменяется по линии 4-5).

Как

 

видно на диаграмме (рис. 5), на

режимах, соответ­

ствующих

изменению скоростей в диапазоне 0-о0» работает

ОУ

(ПТУ),

а

в диапазоне изменения скоростей

от v 0 до и ПБо

ра­

ботают

совместно ОУ и ФУ, т. е. КУ.

 

 

II

При параллельной работе ОУ и ФУ мощность ОУ изме­ няется по линии 1-2, а мощность ФУ растет соответственно изменению кривых 1-2 и 1-3, обеспечивая изменение мощно­

сти

КУ по линии 1-3.

 

Относительная мощность ФУ характеризуется коэффицен-

том

,<РЛ

 

 

х —

 

 

 

 

( 3 )

 

 

 

N f

 

 

 

 

который можно

выразить

[5]

через

соответствующие

ско-

рости

 

 

Vo

\ 3

 

 

 

 

 

х = 1 -

\ .

 

 

(4)

 

 

и ПБС

 

 

 

Отношение

 

 

 

 

 

n l

 

 

 

 

(5)

 

 

 

ку

 

 

 

 

 

N f

 

 

 

 

 

 

 

 

называют коэффициентом

загрузки

КУ.

 

 

 

Мощность ОУ на режиме ПБС можно определить, восполь­

зовавшись приближенной

формулой Флюгеля

 

 

 

 

N = К 7Г7 [а “ (м ~ О

i t ]

 

( 6)

 

 

 

 

где

Ne , п с

- мощность и число

оборотов паровой

тур­

 

 

бины на основном режиме;

 

 

 

N , п

- мощность и число оборотов паровой тур­

 

ju=-Мг

бины

на режиме (например ИБО);

 

 

- отношение

крутящего момента на валу

 

М о

турбины при п

= 0 об/мин

к моменту на

 

 

 

 

основном

режиме.

 

 

 

 

При изменении чисел оборотов в пределах от п = п0 до

п

= 1,7п 0 можно принять величину ju = 2,

после чего вы­

ражение (6) примет вид

 

 

 

п

 

 

 

 

N

,0_п_

2 -

 

(7)

 

 

''е п п

п ,

 

Часто принимаютуи, = 1,8 (зависит от типа турбины).

 

 

По указанным формулам (3)—(7) можно определить мощ­

ность КУ и ее

составных частей на промежуточных режимах.

12

К. п..д. комбинированной установки

Р е ж и м Б Э С

На этом режиме работает только ОУ, поэтому к. п. д. КУ будет равен к. п. д. ОУ, следовательно, можно соглас­ но (3) написать

С

С= ?е7 =

632,3-NeS

6

3 2

, 3 6

3

2

,

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-оу

 

В\эс • Q HP

 

К 3оу • Qp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

ВЧ63ОУС

- часовой расход

топлива на БЭС,

кГ/час;

 

3 БЭС

- удельный расход топлива на БЭС,

кГ/я. с. ч л

 

е 0у

 

Qp

- теплотворная способность топлива,

ккал/кГ.

 

После

преобразований [I; 3]

формула

примет

вид

 

6Э0

 

, бэс

п ьэс

ьэс

6ЭС

БЭС

БЭС

6ЭС

 

 

 

 

Р 6эе

 

(9)

 

« О У

 

XY Rr

X? ПТпт

YX ПКпк

Yrn

Чд

Ч уя

у

 

где К = 1,0241,08 - коэффициент использования тепла отра­ ботавшего пара, который показывает относительное уменьше­ ние тепла, вносимого с топливом в топку котла при исполь­ зовании подогрева; у*эе = 0,25т0,35-к. п. д. цикла Ренкина на режиме БЭС;

fi6X= гпт - коэффициент относительной паропроизводительности главных котлов на режиме боевой экономической ско­ рости.

Для всережимных ПТУ этот коэффициент лежит в пределах

р = UM * 1 , 3 5 .

Однако для ОУ, работающей как часть КУ, следует прини­ мать величину р с учетом расхода пара и тепла на незави­ симые вспомогательные механизмы и потребности всего кораб­ ля в тепловой энергии пара. Если в ЯУ будут применены тур­ богенераторы как основные источники энергии (что наиболее вероятно, учитывая их большую надежность, большой моторе­ сурс и сравнительно малые габариты), для обеспечения по­ жарной магистрали водой - турбопожарные насосы (при при-

13

менении электропожарных насосов их мощность включается в мощность турбогенераторов), а для систем кондициониро­ вания воздуха корабельных жилых и служебных помещений - пароэжекторные холодильные машины, то коэффициент отно­

сительной паропроизводительности будет выше и может дости­

гать

значения J5 =

1,38*1,50.

 

В перспективе, по мере увеличения энерговооруженности

кораблей,

следует ожидать дальнейшего роста коэффициента ,

Величины К , ^ ,^ пг

определяются известным [l] из теории

КИСУ

способом;

 

 

Чд30

” к * п * д » зубчатой передачи всей КУ;

 

1?®зс

- к. п. д. валопровода всей КУ.

Так как расход топлива на режиме БЭС учитывает все расходы энергии на корабле, обеспечиваемые только с помо­ щью ОУ, то величина ее к. п. д. будет выглядеть занижен-, ной, поэтому вместе с формулой (9) для оценки экономич­ ности ОУ используют также [3] выражение для так называе­ мого условного коэффициента использования тепла топлива в виде

 

 

—

Npy)+ Qqk

 

 

 

Ъ

вор

’

где N0K

-

мощность

общекорабельных потребителей энергии,

 

 

л* с.;

 

 

Q0K

-

общекорабельные потребители

тепла, ккал/час;

Б- расход топлива, кг/час.

Величины ^ И1^ эс должны получаться одинаковыми.

 

Пример [2J. Величина^для основной установки, тепло­

вая

схема которой имеет параметры пара

= 40Н5ата,

Ьпе

= 450°С и Р2 = 0,15

 

ата, будет равна

^ =0,185;

в е

= 0,35.

 

 

 

 

 

К. п. д. КУ определится по формуле

 

 

 

П6С _

 

632,3 Ne^

1

 

 

Ч е

дП БС п н

„ П БС п н

 

 

 

*Ч0У

 

+ *Ч<РУ Чр<ру

 

 

п

Смотрите также файлы