Современные судовые турбины строятся быстроходными, эко­номичными, с минимальным весом и габаритом. В турбинных уста­новках, как правило, осуществляется регенеративный цикл в ре­зультате отбора пара от главных турбин на подогрев питательной воды. Число ступеней подогрева колеблется от двух до пяти. Дав­ление в точке отбора пара от главных турбин определяется энталь­пией воды при выходе из подогревателей.

Судовой турбозубчатый агрегат состоит из нескольких турбин, зубчатой передачи и конденсационной установки. Реверс осуществ­ляется при помощи турбины заднего хода (ТЗХ). В соответствии с Правилами Регистра СССР турбина заднего хода должна на расчетном режиме создать крутящий момент, равный 80% мо­мента на режиме переднего хода с номинальной мощностью при 50% частоты вращения гребного вала. В судовых современных установках ступени ТЗХ размещают при трехкорпусном агрегате в корпусах турбины среднего давления (ТСД) и турбины низкого давления (ТНД), при двухкорпусном агрегате — в корпусе ТНД переднего хода.

Зубчатую передачу устанавливают между турбинами и вало­проводом. Конденсатор располагают под ТНД или рядом при осе­вом выпуске.

Нa рис. 60 показан общий вид турбозубчатого агрегата для су­хогрузного судна. Номинальная и максимальная мощность ТЗА на фланце редуктора 9550 и 10 500 квт, а частота вращения греб­ного вала соответственно 1,67 и 1,72 об/сек, давление и темпера­тура пара перед быстрозапорным клапаном 4,05 Мн/м² и 450° С, вакуум в конденсаторе 95% (0,005 Мн/м²), мощность ТЗХ при ча­стоте вращения гребного вала 73,5%—3840 квт, эффективный к. п. д. агрегата на выходном фланце редуктора на номинальном режиме (условный) 75%.

Главный турбозубчатый агрегат состоит из ТВД 3, ТНД 5 и ТЗХ, расположенной в корпусе ТНД, главного конденсатора 10 двухступенчатого редуктора 7 с главным упорным подшипником и валоповоротньм устройством 8 и ресивера 4. При номинальной мощности ТЗА частота вращения ТВД и ТНД составляют соот­ветственно 89 и 59 об/сек, а развиваемая мощность ТВД равна 5050 квт и ТНД —4540 квт.

Турбина высокого давления смонтирована на фундаментной раме 9, один конец которой опирается на редуктор, а другой — на судовой фундамент. Турбина низкого давления проточной частью переднего хода обращена к редуктору и опирается корпу­сом кормового подшипника на редуктор, а корпусом носового — на гибкую опору 6 и судовой фундамент. Со стороны редуктора тур­бины закреплены неподвижно, а носовые стулья установлены на гибкие опоры 2 и 6, воспринимающие тепловые удлинения кор­пусов.

Главный конденсатор расположен под ТНД, приварен прием­ным патрубком к ее выпускной части и опирается на четыре пру­жинные опоры 1.

На рис. 61 показана схема подвода и отвода пара ТЗА. Подвод пара от маневрового клапана переднего хода 17 осуществляется двумя трубами диаметром 125 мм к нижней и верхней сопловым коробкам ТВД 10. Из ТВД пар поступает в ТНД 4, а затем в кон­денсатор 1. При работе агрегата на задний ход пар от маневро­вого клапана ЗХ 18 подводится по трубе диаметром 150 мм к ТЗХ 16 и далее поступает в конденсатор.

Турбозубчатый агрегат может работать при выходе из строя одной из турбин. На случай выхода из строя ТВД на патрубке 6 устанавливают фланец для подвода свежего пара в ТНД через дроссельную шайбу 13, с помощью которой пар дросселируется до начального давления перед турбиной. На случай выхода из строя ТНД на патрубке устанавливают фланец, соединяющий ресивер с горловиной конденсатора, при этом пар дросселируется шайбой 3 до давления в конденсаторе. Турбозубчатый агрегат имеет заглушки 2, 5, 7, 8, 11 и 14. При нормальном режиме дейст­вуют заглушки 2, 7 и 14, при работе только ТВД — заглушки 5 и 14, при работе только ТНД — заглушки 2,7,8 и 11.

В турбозубчатом агрегате производится три отбора пара от турбин: первый 12 — на подогреватель высокого давления; вто­рой 9 — на деаэратор и третий 15 — на подогреватель низкого дав­ления.

На рис. 62 показан продольный разрез ТВД рассматриваемого турбозубчатого агрегата. Проточная часть ТВД активного типа состоит из одновенечной регулировочной ступени 4 и девяти ступе­ней давления 2 с разными степенями реакции (от 10 до 20%). Ло­патки всех ступеней цельнофрезерованные, соединены бандажом по 8—12 шт. в пакеты. На бандажах рабочих лопаток выточены одно осевое усико и два радиальных уплотнительных усика. В ре­гулировочной ступени радиальные уплотнения выполнены на кольце 5, закрепленном в корпусе турбины. Ступени давления раз­делены диафрагмами 3 сварно-наборного типа. Сопловой аппарат 6 регулировочной ступени закреплен в сопловой коробке. Корпус 8 турбины литой из хромомолибденовой стали, снабжен выпускным патрубкам 18 и патрубками 16 и 17 для отбора пара. Первый отбор предусмотрен за пятой, а второй за последней ступенями. Ротор турбины жесткий, цельнокованый, покоится на двух самоуста­навливающихся опорных носовом 10 и кормовом 19 подшипниках. К носовому концу ротора присоединен гребень упорного подшип­ника 11 и установлены выключатель предельной частоты вращения бойкового типа и блок защиты от осевого сдвига 12. В ме­стах выхода ротора из корпуса турбина имеет концевые уплотне­ния 1 и 9 лабиринтного типа. Со стороны редуктора корпус тур­бины закреплен на фундаментной раме 13 неподвижно, а носовой конец корпуса — с помощью гибкой опоры 14 подвижно ввиду воз­можности теплового удлинения корпуса турбины. Для измерения разбега ротора служит механизм осевого перемещения 20.

Свежий пар от маневрового устройства подводится в ниж­нюю 15 и верхнюю 7 сопловые коробки. Нижняя сопловая коробка соплового клапана не имеет и в ней размещена первая группа со­пел 15, которые работают на всех режимах. В верхней сопловой коробке расположены три группы сопел. Каждая группа сопел обслуживается своим сопловым клапаном. При номинальной мощ­ности работают первые три группы сопел, а при максимальной мощности — все группы сопел. Различной комбинацией полностью открытых сопловых клапанов можно получить промежуточные мощности. Отработавший в ТВД пар поступает через выпускной патрубок в ТНД.

На рис. 63 показан продольный разрез ТНД, которая совместно с рассмотренной ТВД входит в состав турбозубчатого агрегата. Проточная часть ТНД состоит из девяти активных ступеней дав­ления 3 с различной степенью реакции (от 15 до 50%). На носо­вом конце турбины расположена турбина заднего хода, состоящая из одной двухвенечной ступени скорости 8 и двух одновенечных ступеней давления 4. Рабочие лопатки всех ступеней цельнофрезерованные, соединены бандажом в пакеты. Лопатки ступеней переднего хода имеют осевые уплотнительные усики. На банда­жах рабочих лопаток переднего и заднего хода выточено по два радиальных уплотнительных усика. Лопатки переднего хода, на­чиная с четвертой ступени, выполняются с переменным по высоте профилем. Корпус ТНД 16 сварно-литой, из углеродистой стали с горизонтальным и вертикальным разъемами. В носовой части корпуса в горизонтальном разъеме подвешен корпус ТЗХ 14. Па­трубок подвода свежего пара в ТЗХ присоединен к сопловой ко­робке при помощи компенсатора 6 мембранного типа. К корпусу ТЗХ крепится пароотбойный щиток 15, препятствующий поступле­нию отработавшего пара из ТЗХ в ТНД, и наоборот. Корпус опор­но-упорного подшипника 19 связан с корпусом ТНД посредством проушины 17 и шпонки 18, которая совместно с двумя горизон­тальными шпонками лап фланца нижней половины корпуса обес­печивает сохранение центровки корпуса турбины с корпусом под­шипника.

Сопла 1 ТНД фрезерованные и набираются в пазы верхней и нижней половин кормовой части турбины. Сегмент сопел ТЗХ 7 изготовлен в виде диска из двух половин с просверленными в нем сопловыми каналами. Диафрагма 2 второй ступени турбины ПХ стальная, остальных ступеней ТНД — чугунная с залитыми лопат­ками. Диафрагма второй ступени 5 ТЗХ — стальная, а последней ступени — чугунная.

Ротор турбин низкого давления и заднего хода цельнокованый из хромомолибденовой стали. На кормовом конце ротора выто­чены гребень упорного подшипника 22 и полумуфта 21 для соеди­нения турбины с редуктором. На роторе проточены, так же как и на роторе ТВД, канавки и гребни для концевых уплотнений 9 и 25. К носовому концу вала ротора присоединен валик 12 с ра­бочим колесом измерителя скорости 13, подающий импульс регу­лятору скорости, который удерживает обороты турбин в пределах 103—108% номинальных. На кормовом конце ротора установлен блок защиты от осевого сдвига 20. Уплотнения 9 и 25, маслоотбойные устройства 10 и 24, опорные 11 и 23 и упорный 22 подшипники по конструкции аналогичны соответствующим деталям ТВД и раз­личаются только размерами.

В настоящее время налажено серийное производство турбозубчатых агрегатов для танкеров типа «Пекин» и «София» мощностью 14 000 квт, которые по конструкции почти не отличаются от рассмотренного ТЗА мощностью 9550 квт. Проточная часть ТВД агрегата состоит из одновенечной регулировочной ступени и восьми активных ступеней давления с различными степенями ре­акции (6—15%), проточная часть ТНД— из одиннадцати ступе­ней давления со степенями реакции 12—64%, проточная часть ТЗХ — из одной двухвенечной ступени скорости и двух одновенечных ступеней давления.

Английское турбостроительное объединение Паметрада с 1962 г. проводит работу по стандартизации судовых паротурбинных уста­новок. С помощью трех стандартных ТВД и четырех ТНД можно получить диапазон мощностей 7350—25 800 квт. Рабочие пара­метры пара (давление 5,9 и 7,6 Мн/м², температура 510° С) стан­дартных турбин благоприятны для установок в целом и экономи­чески целесообразны. Стандартная турбина высокого давления типа PSF/D Паметрада в комбинации с турбиной низкого давле­ния типа PSF/L25 обеспечивают диапазон мощностей 11 000— 14 700 квт (давление пара перед соплами ТВД 4,2 Мн/м², темпера­туру 504° С, максимальная частота вращения ТВД — 91,5 об/сек и ТНД — 59,3 об/сек, скорость вращения гребного вала 1,8 об/сек). Турбина высокого давления агрегата состоит из регулировочной ступени в виде двухвенечного скоростного колеса и девяти активных одновенечных ступеней. В турбину низкого давления агрегата входит девять активных одновенечных ступеней, в ТЗХ низкого давления—двухвенечное скоростное колесо и одна активная одновенечная ступень. Передача мощности на гребной винт осу­ществляется посредством стандартного двухступенчатого редук­тора.

В качестве примера реактивных турбин приводится описание двухкорпусного ТЗА (для грузовых судов), состоящего из ТВД и ТНД, установленных рядом в нос от зубчатой передачи.

Проточная часть ТВД (рис. 64) включает регулировочное двух­венечное колесо и семнадцать реактивных ступеней. Ротор тур­бины цельнокованый, барабанного типа. Поршень думмиса отко­ван заодно с ротором. В корпусе 5 установлены на радиальных штырях обоймы 6, в которые набраны направляющие лопатки и обойма 7 с направляющими лопатками регулировочной ступени. Стулья подшипников отлиты вместе с нижней половиной кор­пуса. Для компенсации тепловых расширений корпуса кормо­вой стул установлен на гибкой опоре 2. Снаружи корпус закрыт кожухом 4. Опорные 9 и упорный 10 подшипники самоустанавли­вающейся конструкции. Наружные уплотнительные коробки 3 и 8 имеют по пять угольных колец. Пар, просачивающийся через уплотнение думмиса, отводится через уравнительную трубу 1.

Проточная часть ТНД двухкорпусного агрегата состоит из двух реактивных групп, каждая из которых включает пять ступеней. Лопатки последних двух ступеней имеют переменный про­филь. Проточная часть ТЗХ имеет два двухвенечных колеса. Тур­бины ПХ и ЗХ разделены общей выпускной камерой, соединенной с конденсатором. Корпус ТЗХ выполнен отдельно в виде вставной (опловой коробки и установлен в корпус ТНД с помощью болтов и радиальных штырей. Думмис ТНД находится в кормовой части турбины. Все остальные узлы и детали ТНД выполнены анало­гично узлам и деталям для ТВД. Пар в ТЗХ проходит в сопла первой ступени, а затем, отработав во второй ступени, поступает и конденсатор.

В турбозубчатом агрегате производится два отбора пара: пер­вый из ТВД после первой группы реактивных ступеней, а второй из ТНД после пятой ступени. Пар из камеры думмиса отводится по уравнительному каналу в полость второго отбора.