Паровые турбины в качестве главных двигателей широко применяют на крупнотоннажных сухогрузах и танкерах и быстроходных пассажирских лайнерах.
Турбины в отличие от других двигателей имеют следующие преимущества:
— непрерывность рабочего процесса, обеспечивающая при установившемся режиме работы в каждой определенной точке проточной части турбины постоянство параметров во времени;
— возможность использования расширения пара до весьма низкого противодавления, благодаря чему значительно увеличивается располагаемый теплоперепад и снижается расход пара;
— отсутствие прямолинейно-возвратного движения рабочих частей, что обусловливает спокойную работу турбины, уменьшение потери на трение и нормальные условия эксплуатации;
— низкое расположение центра тяжести, по сравнению с поршневыми двигателями, обеспечивающее улучшение остойчивости и мореходных качеств судна;
— расположение вращающихся частей в закрытом корпусе (это создает безопасность обслуживания);
— сосредоточение больших мощностей в одном агрегате, компактность и малый вес (80—95 кг/квт).
Основные недостатки паровых турбин:
— нереверсивность, в связи с чем возникает необходимость установки специальных ступеней заднего хода, которые при работе турбины на переднем ходу вращаются вхолостую;
— значительное увеличение удельного расхода пара, а следовательно, и уменьшение к. п. д. при малых и средних ходах;
— высокая частота вращения, в результате чего между турбиной и движителем необходимо устанавливать передачи для понижения частоты вращения.
Судовые паровые турбины подразделяются по следующим основным признакам:
- По назначению — главные, предназначенные для вращения гребного винта и обеспечения движения судна, и вспомогательные, применяемые в качестве привода вспомогательных механизмов машинно-котельного отделения: электрогенераторов, насосов, вентиляторов и др.
- По принципу расширения пара — активные, реактивные и активно-реактивные. Активные турбины в свою очередь могут быть с одной или несколькими ступенями давления, а каждая из ступеней давления может состоять из одной или нескольких ступеней скорости. Реактивные турбины всегда строятся многоступенчатыми, со ступенями давления. В активно-реактивных турбинах несколько первых ступеней активные, а последующие — реактивные.
- По параметрам свежего пара — низкого давления, работающие на насыщенном паре с начальным давлением до 29 бар; среднего давления, работающие на паре с давлением от 29 бар и температурой 375° С и выше, и высокого давления, работающие на паре с давлением от 60 бар и температурой 450° С и выше.
- По давлению отработавшего пара — конденсационные с выпуском всего отработавшего пара в конденсатор, где поддерживается высокий вакуум, и с противодавлением, у которых давление отработавшего пара выше атмосферного. Главные судовые турбины являются конденсационными. Вспомогательные турбины могут работать на конденсатор и на магистраль отработавшего пара с давлением выше атмосферного. Отработавший пар турбины с противодавлением используется для подогрева питательной воды, что приводит к повышению экономичности работы всей паротурбинной установки.
- По числу протоков пара — однопоточные обычного типа, у которых поток пара протекает в одном направлении, и двухпоточные, у которых поток пара протекает в двух взаимно противоположных направлениях. Двухпоточные турбины применяют обычно в турбинах низкого давления с целью уменьшения высоты лопаток и диаметра турбины, а также в реактивных для уравновешивания осевых усилий.
- По направлению вращения — реверсивные (со ступенями переднего и заднего ходов) и нереверсивные.
- По количеству корпусов — однокорпусные, у которых вся проточная часть размещена в одном корпусе, и многокорпусные, проточная часть которых размещена в нескольких корпусах.
- По расположению турбинного вала — горизонтальные и вертикальные.
- По способу передачи мощности — с прямой передачей мощности на вал рабочего механизма и с зубчатой, электрической или гидравлической передачей мощности.
По способу регулирования мощности — с дроссельным регулированием (качественное), с сопловым регулированием (количественное) и со смешанным регулированием (дроссельно-сопловое). Для главных судовых турбин обычно применяют смешанное регулирование.
|