Файл: Эпельман Т.Е. Судовые теплоэнергетические установки и их оборудование учеб. пособие.pdf

прерывно уменьшаются. Относительные показатели имеют более слож­

Что касается удельного расхода топлива на милю пройденного пути, то его минимум располагается в области значительно меньших нагрузок и соответствует некоторой скорости хода v3K, называемой технической экономической. При движении с этой скоростью судно, имея данный запас топлива, пройдет наибольший путь.

Современные ПТУ (табл. 6—8) уступают Д У по основному эконо­ мическому показателю—удельному расходу топлива Ьеу (или Ьру). Однако при сопоставлении установок этих типов необходимо учиты­ вать также ряд положительных свойств паротурбинных установок:

— использование более дешевых топлив (в том числе, высоко­ сернистых мазутов);

375

—значительно меньшие расходы смазочного масла;

—более высокий пропульсивный к. п. д. в связи с возможно­ стью выбора оптимальной частоты вращения гребного винта;

—большую продолжительность годового эксплуатационного пе­ риода (в среднем на 15—20 суток) из-за меньшего объема профилак­ тических осмотров и ремонтов.

С учетом этих факторов при больших мощностях экономические

показатели ПТУ оказываются близкими или даже лучшими, чем У ДУ-

§79

Перспективы развития судовых энергетических установок

Дальнейшее совершенствование и развитие ПТУ направлено в первую очередь:

— на повышение тепловой экономичности путем применения более высоких начальных параметров и промежуточного перегрева пара, развития регенерации тепла (увеличение числа промежуточ­

— на улучшение массовых и габаритных показателей и умень­ шение построечной стоимости путем широкого применения агрега­ тирования оборудования, перехода к одному главному парогенера­ тору с частичным резервированием, применения комбинированных зубчатых передач с планетарной ступенью, уменьшения запасов мощ­ ности и производительности оборудования и коэффициента его резервирования;

— на повышение надежности и сроков службы оборудования и уменьшение расходов на ремонт за счет совершенствования мате­ риалов, технологии изготовления, улучшения систем управления и автоматического регулирования.

Улучшению маневренных качеств ПТУ и эффективности валогенераторного отбора мощности от ГТЗА способствует применение ВРШ.

Перспективным для ПТУ транспортных судов следует считать применение соосных противоположно вращающихся винтов. Ожи­ даемое при этом повышение пропульсивного к. п. д. по некоторым данным составляет 7—11%.

Газотурбинные установки — сравнительно новый тип судовых установок, имеют большие потенциальные возможности дальнейшего совершенствования. Заказы на постройку транспортных судов с ГТУ свидетельствуют о том, что они выходят из стадии экспериментиро­ вания. Для транспортных судов возможны в принципе три ос­ новных направления развития ГТУ:

— сложной тепловой схемы (с регенерацией и промежуточным охлаждением воздуха), типа ГТУ-20, обладающих высокой надеж­ ностью и большим сроком службы, работающих на тяжелых сортах

378

топлива. Резервы повышения экономичности: совершенствование турбомашин, лучшее согласование их характеристик, повышение начальной температуры газа;

—простого цикла с паровой хвостовой приставкой, использую­ щей тепло отработавших в турбине газов для работы паровой тур­ бины, мощность которой суммируется с мощностью газовой турбины винта. Это, по существу, комбинированные газопаровые установки;

—с легкими компактными газотурбинными двигателями (ГТД) авиационного типа (простого цикла), работающими на дизельном топливе, с высокой начальной температурой газа и вследствие этого достаточно экономичными. Такие двигатели обладают сравнительно небольшим ресурсом и заменяются через 4000—5000 ч с последую­ щей переборкой и ремонтом в мастерских. Вследствие малых удель­ ных масс и габаритов ГТУ с двигателями авиационного типа осо­ бенно перспективны для судов на подводных крыльях и на воздуш­ ной подушке.

Судовые дизели будут совершенствоваться и развиваться в сле­ дующих основных направлениях:

— совершенствование рабочего процесса с целью повышения индикаторного к. п. д.;

—повышение степени наддува с целью увеличения литровой мощности и механического к. п. д. двигателя;

—повышение температуры воды, охлаждающей двигатели, с це­ лью снижения теплопередачи в воду и возможности более полной утилизации тепла охлаждающей воды;

—повышение агрегатной мощности путем некоторого увеличения объема рабочих цилиндров и значительного повышения среднего эффективного давления при помощи наддува;

—совершенствование систем воздухоснабжения с целью повыше­

ния экономичности на переменных режимах работы дизеля.

В Д У судов транспортного флота в качестве главных двигателей в основном будут применять малооборотные двухтактные крейцкопфные дизели и среднеоборотные тронковые четырехтактные дизели, сблокированные в двух- и четырехмашинные агрегаты. В перспек­ тиве можно ожидать увеличения доли установок со среднеоборотными дизелями и уменьшения доли установок с малооборотными дизелями. В связи с наметившейся тенденцией увеличения тоннажа судов оптимальная частота вращения гребного винта, при которой пропуль-

ставе понижающую передачу. Можно ожидать, что мощности мало­ оборотных дизелей и агрегатов со среднеоборотными дизелями в пер­ спективе превысят 20 000—30 000 кВт. Намечается тенденция к пере­

— глубокая утилизация тепла отработавших газов и охлаждающей воды; с этой целью будут широко применяться утилизационные

379