Судовая энергетическая установка

Судовая энергетическая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистических

Республик (»)1004660 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.07.81 (21) 3347588/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

F 01 К 21/04

F 01 К 15/04

Гевуларетеееай кемитет

CCCP

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.83 (53) УДК 621.165.

621.438 (088.8) По делам нэебретений н еткрытий (72) Автор изобретения

Н. В. Ващиленко т а

С а

Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С. О. Макарова с

4Ф (71) Заявитель (54) СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к энергетике, в частности к энергетическим установкам с использованием тепловой энергии отработавших газов для генерирования пара в котлах-утилизаторах с последующим использованием его для получения дополнительной мощности, и может быть использовано в схемах контактных газопаротурбинных установок, работающих на рабочем теле, представляющем собой смесь пара и продуктов сгорания топлива.

Известна энергетическая установка, работающая на смеси пара и продуктов сгорания топлива, содержащая компрессор, . установленный на одном валу с газопаровой силовой турбиной и эксгаустером, сообщенный по линии отсоса газопаровой смеси через теплообменник со смешивающим конденсатором, между последним и турбиной включен подогреватель (1).

В этой установке повышение экономичности обеспечивается в результате использования теплоты сгорания топлива для получения пара, используемого в газопаровой турбине в качестве рабочего тела в сме си с продуктами сгорания при существенном упрощении тепловой схемы. Однако

2 установка эксгаустера на общем валу с силовой газопаровой турбиной приводит к значительному снижению полезной мощности установки с учетом того, что включение в схему подогревателя и теплообменника повышает гидравлическое сопротивление в линии отсоса смеси.

Известны также судовые энергетические установки, содержащие газопаротурбинный агрегат с компрессором, камерой сгорания, подключенной по линии подачи лара к сепаратору, и свободной силовой турбиной, выход которой сообщен с контуром лерерасширителя с последовательно включенным в него котлом-утилизатором, газопаровым конденсатором и эксгаустером (21.

Силовая турбина выполнена свободной и установлена на одном валу с редуктором, соединенным с эксгаустером. При работе такой установки в камеру сгорания поступает насыщенный пар после сепаратора, а образовавшуюся в камере сгорания смесь расширяют в газопаротурбинном агрегате. Наличие контура перерасширения, включающего эксгаустер, обеспечивает увеличение срабатываемого в турбине теплопериода и, следовательно, вырабатываемой

1004660

5 0

55 мощности установки. Однако ввиду того, что эксгаустер сжимает всю массу газа, затраты мощности на его привод велики, а привод его от редуктора установки ухудшает ее маневренность, так как не позволяет использовать свободную реверсивную силовую турбину .и реверсивный редуктор для работы установки на задний ход. Кроме того поскольку через газопаровой конденсатор проходит все рабочее тело, увеличены безвозвратные потери воды с выходящими в атмосферу газами, а габариты конденсатора также увеличены.

Целью изобретения является повышение экономичности, мощности и улучшение маневренности установки.

Цель достигается тем, что судовая энергетическая установка, содержащая газопаротурбинный агрегат. с компрессором, камерой сгорания, подключенной по линии подачи пара к сепаратору, и свободной силовой турбиной, выход которой сообщен с контуром перерасширения с последовательно включенными в него котлом-утилизатором, газопаровым конденсатором и эксгаустером, снабжена газотурбинным агрегатом со свободной силовой турбиной, сообщенной с дополнительным котлом-утилизатором, подсоединенным к сепаратору, а эксгаустер установлен на валу газопаротурбинного агрегата.

Силовые турбины газопаротурбинного и газотурбинного агрегатов подключены к общему редуктору.

На чертеже представлена схема описываемой установки.

Установка содержит газопаротурбинный агрегат 1 с компрессором 2, камерой 3 сгорания, подключенной по линии 4 подачи пара к сепаратору 5 и свободной силовой турбиной 6, соединенной с редуктором 7.

Выход 8 силовой турбины 6 газопаротурбинного агрегата 1 сообщен с контуром перерасширения с последовательно включенными в него котлом-утилизатором 9, газопаровым конденсатором 10 и эксгаустером

11. В соответствии с изобретением установка включает газотурбинный агрегат 12 со свободной силовой турбиной 13, подключенной к редуктору 7 и сообщенной с дополнительным котлом-утилизатором 14, подсоединенным как и котел-утилизатор 9 к сепаратору 5 паропроводом 15, а,эксгаустер 11 установлен на валу 16 газопаротурбинного агрегата 1. Редуктор 7 подсоединен к гребному винту 17.

Конденсатор 10 выполнен двухсекционным, он имеет вакуумную секцию 18 и безвакуумную 19. К сепаратору 5 подключен циркуляционный насос 20, а к конденсатору — конденсатные насосы 21. Газотурбин ный агрегат 12 сообщен с котлом-утилизатором 14 трактом 22 отходящих газов, а каждый котел имеет испарительную и эконо майзерную поверхности 23 и 24.

Установка работает следующим абра зом.

Отходящие газы по тракту 22 и<: .. ...???? ???? ?? ??????????-???????????????????? 14 ?? ??????????, ??: ???????????????????????? ?????????????????????????? ??????????: ???????????????? ?????????????????????? 23 24 ???????????????????????????? ???? ?????????????? ??????????????????. ?? ???????????? 3 ???????????????? ?????????????????? ???????????????????? ?????? ???? ???????????????????? 5, ???????????????????? ???????????????????? ?????????????? ?????????????????? ?????????????????????? ???????? p.. ???????????????????????????????????? 9 14. ?????????????????????????? ???????? ???????????????????? ?????????? ?????????????????????????? ?????????? ?????????????????? ?????????? ?????? ???????????????????????????? ???????????????? 12, ?????? ???????????????????????????????????? 1. ???????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????????? ?????????? 20. ?????? ?????????????????????? ???????????????? ????????????-???????????????????????? 4 ????:":;.????>

1. Отработавшая газопаровая с :ась после силовой турбины 6 отдает свое тепло пит"; тельной воде в котле-утилиза,cpe 9 а ззте:.. поступает в вакуумную секцию !8 газопарового конденсатора 10, где пооьсходи. частиЧная конденсация пара из с,.гес з=.-бортной охлаждающей водой. Дал;.;-. охлажденная газопаровая смесь с умень .:анны.;; содержанием пара и, следовательно, с меньшим объемным расходом, поступают в эксгаустер 11, где давление сме "и повышается до уровня выше атмосфернсго, г.ос.е -,::. смесь поступает в безвакуумную секцию 19 конденсатора 10, где происходит дальнейшая конденсация пара из газопаровой смеси. Конденсат насосом 21 подают к :-кономайзерным поверхностям . :, 4 котлов- тил:.:заторов 9 и 14, а обезвоженнг»е продуктг» сгорания выбрасывают в атмосферу

Конструктивное выполнение устаноь дополнительным газотурбинным агрега :;, позволяет при высокой c r er.ени утилизации тепла отработавших газов в двух кот— лах-утилизаторах с общим сепаратов". ", значительно снизить мощность, затра ив, мую на привод эксгаустера, через которы:теперь проходит лишь часть газов о-: щего расходa на установк> ir er-. èçè L ü тери цикловой воды в атмосферу. Уменьшены также габариты газопарового конденсатора. Все это обеспечивает повышенную экономичность и мошность установки

Обеспечение возможности rrpr..- ода экс гаустера, независимого от редукт-;ра вышает маневренность: становки, о;.. ° „чивая при этом нормальную работу э.: га, 1004660

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1828/45 Тираж 533 Подписное филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стера в режиме холостого хода при неработающем редукторе.

1. Судовая энергетическая установка, со держащая газопаротурбинный агрегат с компрессором, ка мерой сгорания, подключенной по линии подачи пара к сепаратору, и свободной силовой турбиной, выход которой сообщен с контуром перерасширейия с последовательно включенными в него котлом-утилизатором, парогазовым конденсатором и эксгаустером, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, мощности и улучшения Маневренности, она снабжена газотурбинным агрегатом со свободной силовой турбиной, сообщенной с дополнительным котлом-утилизатором, подсоединенным к сепаратору, а эксгаустер

1 установлен на валу газопаротурбинного агрегата.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что силовые турбины газопаротурбинного и газотурбинного агрегатов подключены к общему редуктору.

1О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Заявка PCT № 8100878, кл. F 01 К 21/02

1981.

2. Дикий Н. А. Судовые газопаротурбин1 ные установки. Л., «Судостроение», 1978, с. 12.