Судно в процессе эксплуатации передвигается с различной скоростью, начиная от самой малой и кончая максимальной.
Поэтому мощность главной энергетической установки является переменной величиной. Каждой скорости судна соответствует вполне определенная мощность главных турбин.
В отличие от стационарных турбоагрегатов, работающих при всех мощностях с постоянной частотой вращения, в судовых турбозубчатых агрегатах изменение мощности связано с закономерным изменением частоты вращения турбоагрегата. Приближенно можно считать, что скорость судна изменяется пропорционально кубу частоты вращения гребного винта, и, следовательно, турбины. Регулирование частоты вращения турбины осуществляется регулированием ее мощности. Все существующие способы регулирования мощности турбин неизбежно связаны с изменением параметров пара и расхода его. Наибольшее влияние на изменение мощности главных турбин оказывает расход пара при всех способах регулирования мощности. Согласно уравнению сплошности для двух режимов имеем:
— расчетного G? = fс;
— измененного G’?’ = fс’.
Так как проточная часть последней ступени f — величина постоянная и с изменением нагрузки давление пара в конденсаторе изменяется незначительно, то, разделив первое выражение на второе, получим
G / G’ = c / c’ .
Из этого выражения следует, что скорость пара в последней ступени уменьшается пропорционально уменьшению расхода пара. Так как скорость пара прямо пропорциональна корню квадратному из адиабатного теплоперепада c1 = 44,8? ?hа, то можно сделать вывод, что с уменьшением расхода пара в турбине адиабатный теплоперепад, срабатываемый в последней ступени, также уменьшается. В остальных ступенях перераспределение адиабатных теплоперепадов зависит от способа регулирования.
При количественном (сопловом) регулировании изменяется рабочая площадь сечения сопел первой регулирующей ступени, что приводит к изменению срабатываемого в ней теплоперепада. В остальных ступенях, имеющих постоянную проточную площадь, происходит только перераспределение давлений, а теплоперепады остаются примерно постоянными.
При качественном (дроссельном) регулировании проточные площади всех ступеней турбины остаются неизменными и общее изменение теплоперепада примерно равно изменению теплоперепада в последней ступени, а теплоперепады в остальных ступенях меняются сравнительно мало.
Ориентировочно можно считать, что каждый процент изменения начального давления пара влечет за собой изменение эффективного к. п. д. на 0,3%; при этом удельный расход пара меняется на 0,7%.
Изменение начальной температуры на 10% приводит к изменению к. п. д. на 1% и изменению удельного расхода на 0,3%.
Конечное давление пара в конденсаторе зависит от температуры, поступающей для охлаждения циркуляционной воды. Так как суда торгового флота плавают в различных климатических поясах, то давление в конденсаторе может изменяться в значительных пределах. Если давление в конденсаторе повысилось против расчетного, то теплоперепад уменьшится, и, следовательно, уменьшится мощность агрегата. Удельный расход пара при этом повысится. При понижении давления в конденсаторе против расчетного будет иметь место обратное явление. В данном случае располагаемый теплоперепад в ступени увеличивается, а значит, увеличивается мощность агрегата. Удельный расход пара при этом уменьшится.
|