Сучасна судова газотурбінна установка

ЗМІСТ:

ВСТУП ------------------------------------------------- -------------------------- 2

КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ГТУ І ЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ ------ 2

1.1 Склад ГТУ

1.1.1.ГТУ у складі суднової енергетичної установки .----------------- 3

    1.1.2 Газотурбінний двигун --------------------------------------------- --- 4

1.1.3 Передача ---------------------------------------------- ----------------------- 7

1.1.4 Загальна компоновка ГТУ -------------------------------------------- ------ 8

1.1.4.1 Суднові ГТУ промислового типу --------------------------- 12

1.1.4.2 Суднові ГТУ легкого типу -------------------------------------- 13

1.2 Редуктори ------------------------------------------------ ----------------------- 16

1.3 Засоби реверсу ----------------------------------------------- ----------------- 17

1.3.1 Газовий реверс --------------------------------------------- ---------------- 17

1.3.2 Реверсивні передачі --------------------------------------------- -------- 19

1.3.3 Гвинт регульованого кроку -------------------------------------------- ----- 21

1.4. Засоби і пости керування ---------------------------------------------- - 21

1.5. Переваги комбінованої установки ----------------------------- 23

Висновок ------------------------------------------------- --------------------------- 24

ВСТУП.

Сучасна судова газотурбінна установка (ГТУ) успішно конкурує з аналогічними за призначенням паротурбінними і дизельними. Від останніх вона вигідно відрізняється компактністю і малою питомою масою, маневреністю і високої ремонтопридатністю, кращою пристосованістю до автоматизації та дистанційного управління.

Газотурбінна установка може використовуватися як всережимний і в поєднанні з дизельними і паротурбінними.

При експлуатації ГТУ чутлива до якості підготовки палива і масла, до зміни зовнішніх умов (температура, чистота і тиск атмосферного повітря), її надійність, як у жодної іншої установки залежить від точності виконання всіх експлуатаційних інструкцій, а також від своєчасності і правильності рішень, прийнятих обслуговуючим персоналом у непередбачених інструкціями ситуаціях.

Досвід експлуатації суднових ГТУ показав, що від інженера-механіка потрібно не тільки знання і пунктуальне виконання вимог експлуатаційної документації, але й розуміння фізичних, хімічних та інших процесів, що протікають в працюючих двигунах. Крім того, при тривалих плаваннях інженеру-механіку часто необхідний довідковий матеріал, пов'язаний з експлуатацією ГТУ і відсутній в наявній на судні документації.

КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ГТУ І ЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ.

Суднова енергетична установка (СЕУ) служить для повідомлення ходу судна, а також для забезпечення всіх суднових споживачів необхідними видами енергії (теплової, електричної та ін.)

Суднові енергетичні установки класифікуються як за родом використовуваного палива (з органічним та ядерним паливом), так і по типу двигуна-двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ), двигуни установки (ПТУ) і газотурбінні (ГТУ), а також комбіновані, що складаються з двигунів різних типів .

Суднові ГТУ від інших типів вигідно відрізняються цілим рядом показників: малими габаритами і питомою масою, більш високою маневреністю, високої ремонтопридатністю, кращою пристосованістю до автоматизації та дистанційного управління. Одночасно ГТУ дещо поступаються ДВС по економічності і вимагають більш ретельного догляду, як під час роботи, так і при бездіяльності.

1.1. Склад ГТУ

1.1.1. ГТУ в складі суднової енергетичної установки.

Відповідно до призначення СЕУ весь комплекс її механізмів і систем умовно ділять на чотири групи:

- Головну установку, призначену для забезпечення руху судна:

- Допоміжну, що забезпечує потреби судна в різних видах енергії на стоянці, при підготовці головного установки до дії і побутові потреби судна;

- Електроенергетичну, що забезпечує судно різними видами електроенергії;

- Механізми та системи загальносуднових призначення. Газотурбінна установка може бути головною або се складовою частиною, може бути приводом електричних генераторів, різних механізмів загальносуднових призначення. В останніх двох випадках ГТУ називають допоміжної.

Суднова енергетична установка складається з одного або декількох комплексів двигун-рушій, кожен з яких включає рушій, валопровод і одну головну установку. Головна установка в свою чергу складається з одного або декількох однотипних (у КУ, можливо, і різнотипних) двигунів і загальної для них передачі, що підводить енергію до рушій через лінію валу. Якщо двигуни головною установки газотурбінні, і вона забезпечує хід і маневрування судна, її називають газотурбінної всережимний. У комбінованій установці газотурбінна, як правило, є прискорювальної (форсажною), що забезпечує судну збільшення швидкості переднього ходу.

1.1.2. Газотурбінний двигун.

Газотурбінний двигун-теплова машина, призначена, для перетворення енергії згорання палива в механічну роботу на валу двигуна. Основними елементами ВМД є компресор, камера згоряння і газова турбіна.

Т 3

Р2

2

Р1 4

0 1 S

Рис.1.1. Теоретичний простий цикл ВМД.

Найбільшого поширення набули ВМД з безперервним згорянням палива при постійному тиску. На рис. 1.1 зображений теоретичний простий цикл такого ВМД на діаграмі Т-S. Тут 1-2 - ізоентропійний (адіабатичний) процес підвищення тиску повітря в компресорі; 2-3-ізобарний підвід теплоти в КС; 3-4 - ізоентропійний (адіабатичний) процес розширення газу в турбіні; 4-1-ізобарний відведення теплоти в атмосферу. Велика частина роботи розширення газу в турбіні витрачається на стиснення повітря в компресорі, інша частина виробленої турбіною ВМД роботи зазвичай після перетворення передається до споживача потужності і називається корисною роботою.

У так званих складних циклах ВМД, де можна отримати більш високий ККД, або велику корисну роботу, передбачається або проміжне охолодження повітря (наприклад, між компресорами або їх ступенями), або вторинний підігрів газів (у додаткових КС між турбінами), або регенерація, т . е. використання теплоти виходять з турбін газів для попереднього підігріву стиснутого повітря, або будь-яке можливе поєднання названих засобів. Двигуни, виконані по складному циклу, мають великі маси і габарити в порівнянні з ВМД простого циклу, менш маневрені, менш надійні, дуже складні.

Істотний недолік ВМД простого циклу-відносно низька економічність-може бути усунутий узгодженим збільшенням ступеня підвищення тиску повітря Лк в компресорі ВМД і температури газу Тоз на вході в першу турбіну ВМД (на виході газу з КС), що наочно підтверджується залежністю ККД ГТУ від Лк при різних відносинах Тоз / Те: тут Тоз-абсолютна температура газу на виході з КС в повних параметрах; Те-абсолютна температура повітря на вході в ГТУ.

Максимальне значення ККД при реально досяжною в даний час температурі Тоз = 1000 ° С має місце при Лк = 16-21. Дану Лк можна здійснити в багатоступеневому осьовому компресорі; при цьому у складі ВМД можуть бути два послідовно встановлених компресора, кожен з яких наводиться від окремої турбіни, або один компресор, стійкість режимів роботи якого підвищується внаслідок застосування поворотних лопаток спрямляющий апаратів на ряді перших ступенів. При цьому можливе застосування додаткових пристроїв, що забезпечують стійкість роботи компресорів, особливо на перехідних режимах: стрічок перепуску повітря, антипомпажного клапанів і т.д.

Паливо Газ

					ТНД		ТБ
	До До ВД

Т

ВВВоздух

Рис.1.2. Принципова схема двохкомпресорного ВМД з вільною турбіною гвинта.

Принципова схема двохкомпресорного ВМД наведена на рис.1.2. На ній показані компресора і турбіни, їх кількість, взаємне розташування і силова зв'язок.

Власне газовими турбінами є ТВД, ТНД. ТБ; сукупність КНД, ТНД, і з'єднує їх валу утворює турбокомпресорний блок низького тиску (ТКНД); сукупність ШВД, ТВД і з'єднують їх конструкцій-турбокомпресорний блок високого тиску (ТКВД): частину ВМД, що включає ТКНД, ТКВД і КС, часто називають генератором газу (ГГ). Таким чином, ВМД можна розглядати як сукупність генератора газу і пропульсівноі турбіни.

1.1.3. Передача

Оптимальні умови роботи гребного гвинта і пропульспвной турбіни ВМД забезпечуються зазвичай при різних частотах обертання. Для досягнення прийнятних економічності, мас і габаритів частота обертання ротора турбіни пропульсивної повинна бути значно вище, ніж гребного гвинта. Зниження частоти обертання здійснюється в передачі при обов'язковому вимозі мінімальних втрат потужності. Передача може виконувати й інші функції, зокрема «збирати» потужності декількох двигунів на один рушій, «роздавати» потужність теплового двигуна на кілька рушіїв, роз'єднувати двигуни від рушіїв, здійснювати реверс і т. д.

Розрізняють передачі механічні, гідравлічні, електричні. Остання може працювати на змінному та постійному струмі. У першому випадку втрати енергії в передачі складають 6 - 14%, у другому-11-19%. Для електропередач характерні великі маси і габарити: так, припадає на 1 кВт маса електропередачі становить 7-22 кг. Безсумнівні переваги електропередач:

- Можливість використання нереверсивного головного двигуна;

- Зручність управління установкою;

- Зменшення довжини гребних валів;

- Відсутність жорсткого зв'язку між головним двигуном і гвинтом і т. д.

Чисто гідравлічна передача має відносно малий ККД: 95-96 і 85-88% - відповідно гідромуфти і гідротрансформатора переднього ходу, 70-75%-гідротрансформатора заднього ходу. З цієї причини їх краще застосовувати у поєднанні з механічною передачею. Механічна (зазвичай зубчаста) передача має високий ККД (до 98-99%) і знаходить переважне застосування на судах.

1.1.4. Загальна компоновка ГТУ.

На суднах застосовують ГТУ двох основних типів: з ВМД промислового (важкого) типу; з ВМД авіаційного (легені) типу. Компонувальні схеми цих ГТУ можуть істотно відрізнятися. Для ГТУ другого типу характерно виконання ВМД у рамному або безрамному варіанті, з трубчастим підставою, у звукоізолюючих кожусі. Максимально можлива частина систем, що забезпечують роботу ВМД, змонтована на ньому або в його рамі; основні допоміжні механізми (наприклад, основні паливний і масляний насоси) навішені на ВМД і приводяться від блоку його обертання, в найменшій мірі змінює частоту обертання при переході ВМД з режиму на режим.

На редукторі ГТУ також змонтовані забезпечують його роботу системи і механізми (наприклад, навісні маслонасоси). Зв'язок ВМД з редуктором здійснюється за допомогою ресор.

Системи ГТУ включають комплекси різноманітних технічних засобів, за допомогою яких можуть бути здійснені всі експлуатаційні режими роботи установки, а також її технічне обслуговування. Умовно їх можна розділити на дві групи. Перша група-це комплекси технічних засобів, які дозволяють керувати установкою, тобто задавати і підтримувати необхідні режими сі роботи і змінювати ці режими при необхідності. До них відносяться системи:

- Управління, що впливає на подачу палива в КС, на системи пуску і реверсу та інші системи, що забезпечують підтримання та зміна режиму роботи;

- Пуску, за допомогою якої ГТУ вводиться в дію;

- Реверсу, що забезпечує зміну напряму упору, створюваного гребним гвинтом або іншим рушієм.

До другої групи належать такі системи, що забезпечують оптимальні умови для роботи ГТУ:

- Паливна, яка складається з технічних засобів, розміщених на ВМД, а також поза двигуна;

-Масляна з технічними засобами на ВМД, передачі (редукторі) і поза ними;

-Охолодження забортної водою, розміщена зазвичай поза ГТУ і призначена для охолодження масла ГТУ в маслоохладителя;

- Стиснутого повітря, технічні засоби якої розміщені як на ГТУ, так і поза установкою;

- Промивання проточної частини;

- Антіобледенітельние (система обігріву вхідного пристрою ВМД) та ряд інших.

Крім того, робота ВМД на судні забезпечується воздухопріемное і газовипускним пристроями, системою теплоізоляції ВМД. Основні характеристики суден з ГТУ наведено в табл. 1.1, а показники ГТУ - в табл. 1.2 (по вітчизняним та іноземним літературних джерел).

Таблиця 1. 1. Основні характеристики суден з ГТУ.

Таблиця 1.2 Основні характеристики ГТУ

1.1.4.1. Суднові ГТУ промислового типу.

Прикладом названих установок може служити ГТУ-20 судна «Паризька комуна». Вона складається з двох однакових установок ГТУ-10, що працюють через загальний редуктор на один ВРШ. Особливістю ГТУ-20 є блокована ТНД, що зажадало установки ВРШ.

Установки промислового типу МS-1000, МS-3000, МS-5000, МS-7000 та їх модифікації фірми «Дженерал електрик» конвертовані в суднові із стаціонарних ГТУ. Всі вони працюють але відкритого циклу з регенерацією теплоти відхідних газів для підігріву повітря.

Особливістю ГТУ М5-3012К є привід генератора змінного струму від ТНД і постійна частота їх обертання. Головний електродвигун (Гед) змінного струму з постійною частотою обертання приводить в дію ВРШ. Установка М5-3012К з усіма обслуговуючими механізмами і системами розташована на верхній палубі судна, а Гед - у машинному відділенні. Деякі дані про суднові ВМД промислового типу наведено в табл. 1.3.

Табліца1.3. Характеристики суднових ВМД типу М S.

1.1.4.2. Суднові ГТУ легкого типу.

На судах такі ГТУ знайшли застосування в наступному виконанні:

- З одним компресором і однією турбіною (блокована, рис. 1.6, а);

-З одним турбокомпресором і вільної ТБ (рис. 1.6, б);

- З двома турбокомпресорами і вільної ТБ (див. рис. 1.2). Були проведені великі роботи з конвертування авіаційних ГТД для використання їх на судах: у СРСР - ГТУ М-25.

У США були створені ВМД типів: LМ-100, LМ-300, LМ-1500, LМ-2500, LМ-5000, FТ-4А, FТ-4А12, FТ-4С-2 та інших; в Англія - ​​типів «Олімп »,« Тайн »,« Гном »і ін Деякі дані про суднові ВМД авіаційного типу наведено в табл. 1.4.

Табл.1.4. Характеристики зарубіжних суднових ВМД.

1.2. Редуктори

Редуктори мають ряд переваг перед іншими типами передач: менші маса і габарити, більш високий ККД, простота пристрою, порівняно менша вартість, велика довговічність, висока безвідмовність і т. д. За призначенням розрізняють редуктори головні і допоміжні; за конструкцією - переборними, планетарні і комбіновані, у напрямку обертання-реверсивні і нереверсивні; по виду зубчастих коліс-циліндричні та конічні; за кількістю зубчастих пар-одно-і багатоступінчасті; за розташуванням осей валів-горизонтальні і вертикальні; за типом передач - ланцюгові, гніздові і з роздвоєнням потужності.

Прикладом двоступінчастого редуктора з роздвоєнням потужності є редуктор головного газотурбінного агрегату М-25 суден типу «Атлантика». У 1-го ступеня потужність ВМД через шестерню Z1 передається на дві шестерні Z2. На 2-го ступеня від кожної шестірні Z3, що приводиться від Z2, потужність передається на дві шестерні Z4, від них-на головне колесо редуктора Z5 і далі-на ВФШ.

Редуктор установки М-25-переборних, реверсивний, з циліндричними зубчастими колесами, з горизонтальним розташуванням валів; редуктор установки ГТУ-20-також переборних, з циліндричними зубчастими колесами, двоступінчастий, з горизонтальним розташуванням валів, але нереверсивний, з ланцюговим типом передачі. Редуктор судновий ГТУ середньої потужності з ВМД GТРЕ-990 виконаний планетарним.

Планетарні редуктори в основному встановлюватися на КВП і СПК. Для комбінованих установок найбільш характерні редуктори, що збирають потужності від декількох двигунів, в тому числі і різнотипних і різної потужності, а також роздають потужність двигунів різних декільком споживачам. Для цих же установок характерні операції

підключення і відключення двигунів за допомогою гідравлічних і спеціальних механічних роз'єднувальний муфт. Найбільш простий, але доволі поширеною муфтою такого призначення є автоматична механічна з обгінних пристроєм. У редукторах широко використовуються так звані самосинхронизирующийся муфти, конструкція яких представляє собою поєднання фрикційного і зубчастої муфт. Перша служить для синхронізації валів і створення тим самим умов для включення зубчастої муфти, яка здатна тривалий час передавати основний крутний момент.

1.3. Засоби реверсу

Упор гвинта на передньому ходу називають позитивним, на задньому-негативним. Негативний упор застосовують в експлуатації для руху судна заднім ходом, гальмування і зупинки судна, що йде переднім ходом, для стасківанія судна з мілини і т. п.

Реверсом називають маневр, пов'язаний зі зміною напрямку упору, створюваного гребним гвинтом. Здійснюють реверс за допомогою одного з трьох елементів пропульспвного комплексу:

-Силова турбіна-передача-рушій, який у цьому випадку називають реверсивним.

1.3.1. Газовий реверс.

При використанні реверсивної силовий турбіни реверс називають газовим, а ВМД-реверсивним. Відповідно до вимог до проектування суднових установок потужність на задньому ходу повинна складати приблизно 40-50% потужності переднього ходу.

Конструктивно турбіна заднього ходу може бути виконана у вигляді:

а) окремим турбінної ступені, розташованої на диску, жорстко пов'язаний з ротором турбіни переднього ходу;

б) окремим турбіни, що передає крутний момент на редуктор через власний вал (ресору);

в) верхнього (нижнього) ярусу лопаток, розташованого над (під) ярусом лопаток одній із сходинок переднього ходу.

У конструкціях (а) і (б) істотно зростають масогабаритні показники ВМД, виникає необхідність у створенні надійних закриттів в газових каналах, а у разі «б», крім того, порушується принцип прямоточності ВМД. У разі застосування радіальної реверсивної турбіни виникають труднощі компонування проточних частин турбін, що складаються з декількох послідовно розташованих доцентрових турбін, а також труднощі, пов'язані з конструктивним поєднанням в одній проточної частини осьових і радіальних ступенів.

Газовий реверс з використанням двох'ярусного облопачіванія реверсивної турбіни може бути виконаний за схемою, розробляю-

бота і випробуваною фірмою «Дженерал електрик» для суднових ГТУ промислового типу третього покоління (рис. 1.4). На малюнку показані напрямки руху газів і положення органів реверсивних пристроїв ГТУ. Спеціальні дефлектори, розташовані за реверсивної щаблем, утворюють на передньому ходу канал для проходу відпрацьованих газів з робочої грати верхнього ярусу у випускній дифузор, забезпечуючи тим самим зменшення протікання газу в щабель заднього ходу і зниження вентиляційних втрат. При роботі на задньому ходу дефлектори переміщуються в положення, при якому утворюється канал для проходу відпрацьованих газів з робочої грати заднього ходу у випускній дифузор.

Істотний недолік ГТУ з газовим реверсом - втрати потужності, що досягають 4-5%, що викликано збільшеним опором обертанню непрацюючих ступенів робочого тіла, що має досить високу щільність (наприклад, в порівнянні з ПТУ, в якій непрацюючі щаблі розташовують у зоні вакууму).

Рис. 1.4. Схема течії газів в реверсивної турбіни з двоярусним облопачіваніем: а-при роботі на передньому ходу, б-при роботі на задньому ходу.

/-Механізм повороту соплових лопаток; 2-соплові лопатки ПХ; 3-соплові лопатки зх; 4 - газовипускним дифузор; 5-дефлектори; 6 - робочі лопатки зх;

7-робочі лопатки ПХ; 8-газовий канал зх; 9-газовий канал ПХ; 10-роздільник газового потоку; 11 - робочі лопатки попередньої турбіни.

1.3.2. Реверсивні передачі

Конструкція реверсивної передачі дозволяє змінити напрямок обертання вихідного (поєднаного з гвинтом) вала передачі при незмінному напрямку обертання вхідного (з'єднаного з ВМД) валу.

Реверсивні передачі можуть бути електричними, гідравлічними і механічними. Електричний реверс застосовують на суднах з електродвіженіем. Його недоліки і достоїнства визначаються недоліками і достоїнствами електричних машин, що застосовуються на суднах для забезпечення ходу судна.

Гідрореверсівная передача, зображена на рис. 1.5, включає до свого складу гідромуфту і гидротрансформатор. У даній схемі тривалий передній хід здійснюється передачею обертального моменту від валу 7 на шестерню 4 безпосередньо через фрикційне або кулачкову муфту (на рис. 1.5 не показана), а внутрішня порожнину гідромуфти може бути або заповненої робочою рідиною, або випорожнень. Для переходу на задній хід потрібно заповнити робочою рідиною гідромуфту,

Рис. 1.11. Принципова схема гідрореверсівной передачі. 1 - гідротрансформатор; 2-нерухомий направляючий апарат ГТ 3 - турбінне колесо ГТ; 4 - провідна шестерня редуктора: 5 - турбінне колесо гідромуфти; 6 - насосне колесо гідромуфти; 7 - вал турбіни гвинта; 8 - відоме колесо редуктора. Рис.1.5. Принципова схема реверсивного редуктора. 1 - фрикціон зх; 2 - колесо зх, 3 - паразитна шестерня; 4, 5 - провідні шестерні редуктора; 6 - відоме колесо ПХ; 7 - фрикціон ПХ; 8 - вихідний вал редуктора.

роз'єднати жорстку муфту, заповнити робочою рідиною порожнину У гідротрансформатора, спорожнити робочу порожнину А гідромуфти. Недолік цієї передачі-низький ККД гідротрансформатора (0,85-0,87).

Механічна реверсивна передача може бути виконана за схемою, представленої на рис. 1.5. Принцип дії реверсивного редуктора заснований на застосуванні подвійного комплекту провідних шестерень і ведених коліс, розташованих між вхідним і вихідним валами редуктора. Так, при русі судна переднім ходом крутний момент від ВМД передається через шестірню 5 колесу 6 і далі - через включений фрикціон переднього ходу 7-на вихідний вал редуктора 8. При русі судна заднім ходом крутний момент від ВМД передається на шестірню 4, паразитне шестірню 3, колесо заднього ходу 2 і далі через включений фрикціон заднього ходу 1 на вихідний вал редуктора 8.

1.3.3. Гвинт регульованого кроку

Реверс допомогою ВРШ здійснюється перекладкою лопатей гвинта за допомогою механізму зміни кроку (миш) з положення ПС в положення зх, або навпаки. Механізм зміни кроку розташований в маточині ВРШ, у зв'язку з чим його діаметр в порівнянні з ВФШ дещо збільшений. Тяги, що впливають на миш, розміщені всередині пустотілої гребного валу і управляються гідроприводами.

1.4. Засоби і пости керування

Автоматизація керування ГТУ здійснюється з використанням паливної системи ВМД, за допомогою якої подається паливо при пуску, змінюється режим роботи, виконується зупинка. Відключенням подачі палива в КС здійснюється аварійний захист ВМД. Конструкцією системи передбачається, щоб фактична зміна подачі палива в камеру згоряння ВМД не призводило до небезпечного підвищення температури газу, появи нестійких режимів роботи та інших негативних наслідків. Обслуговуючі ГТУ автономні допоміжні механізми являють собою автоматизовані агрегати, які можуть дистанційно приймати команди на пуск, зміна режиму, зупинку і які мають власні захисні та інші пристрої. Крім механізмів до складу ГТУ входить різноманітна автоматична арматура, наприклад пристрої відключення ліній всмоктування і нагнітання резервних насосів, свічки запалювання і пускові форсунки, приводи органів реверсу і антипомпажного пристроїв і так далі.

Система керування ГТУ включає сукупність пристроїв, що дають командні сигнали на включення і відключення навантаження частини двигунів установки, на розворот лопатей ВРШ і т. п. Управління ГТУ й обслуговування неможливо без різних засобів контролю параметрів і сигналізації про становище органів управління, таких як панелі контрольно -вимірювальних приладів, панелі сигналізації у вигляді мнемосхеми або сигнальних ламп, а на високоавтоматизованих суднах-системи централізованого контролю (інформаційно-вимірювальні).

Централізована система управління являє собою пульт з рукоятками і кнопками, за допомогою яких здійснюється будь-який з передбачених режимів роботи ГТУ і всього силового 'комплексу судна. Вона може бути електричної, гідравлічної, комбінованої і т. д. На високоавтоматизованому судні в системі управління можуть бути використані ЕОМ, які виробляють за даними вимірювань керуючі сигнали, що полегшують роботу оператора.

Автоматичні пристрої, що забезпечують управління головною настановою, зазвичай розміщуються в центральному, запасному (аварійному) посадах управління, в ходовій рубці судна або на капітанському містку.

Засоби управління та контролю скомпоновані в пульти управління, панелі сигналізації і Кипов, в блоки управління, розміщені в окремих шафах. Одночасне управління з різних постів виключається. Вузли перемикання постів управління зазвичай передбачають примусову передачу управління будь-якого посту або довільне взяття управління «на себе» з будь-якого посту, причому запасний пост отримує на це право за дозволяючим сигналу з центрального поста.

Запасний пост управління зазвичай розміщується поблизу ГТУ. Кількість інформації про стан ГТУ і всього силового комплексу судна неоднаково на різних посадах, зокрема в ходовій рубці інформація обмежується відомостями, необхідними капітану для прийняття рішення про використання ГТУ. Найбільший обсяг інформації надходить в ЦПУ.

1.5. Переваги комбінованої установки

Комбінована головна установка включає до свого складу різнотипні головні двигуни, які можуть бути термодинамічно пов'язаними один з одним або термодинамічно незалежними.

Переваги КУ зазвичай визначаються характером використання судна і його головною установки, а також особливостями головних двигунів різних типів.

Характер використання судів деяких типів визначає їх плавання переважно на швидкостях, менших повною. Так, китобійні й рибальські траулери, криголами, транспортні судна активного льодового плавання не всі ходовий час експлуатуються на повній швидкості, чому перешкоджає льодова обстановка чи інші вирішуються судном завдання.

У зв'язку з приблизно кубічної залежністю ефективної потужності установки від швидкості водоизмещающего судна і погіршенням економічності ГТУ при відхиленні від розрахункового режиму бажано на швидкостях, менших повної, застосовувати спеціальний двигун, щодо малопотужний з високими економічністю і довговічністю. Таким вимогам найбільше відповідає ДВС, не виключено застосування і інших типів двигунів. Повний хід можна швидко розвинути з допомогою двигуна (встановлення), що крім високої маневреності повинен бути досить потужним з відносно малою довговічністю (що дозволяє виконати його легким і малогабаритним). Такому вимогу найбільш повно відповідає ГТУ, яка до того ж відносно проста в обслуговуванні.

ВИСНОВОК.

З розглянутих вище матеріалів видно, що суднові газотурбінні установки, володіючи певними перевагами перед іншими типами, в той же час володіють дуже істотним недоліком-низькою економічністю. У поєднанні з малими масогабаритними показниками, високої приемистостью, швидкої підготовкою до пуску, високим ступенем готовності до прийому навантаження це зумовило використання газотурбінних двигунів на військових кораблях.

Перші ВМД як дослідні почали встановлювати на кораблях радянського ВМФ на рубежі 40-50 років. Однак ці двигуни мали вкрай малим ресурсом і були вкрай ненадійні в експлуатації. Першими серійними комбінованими дизель-газотурбінними установками були ДДТУ типу Д2 і Д2М. Д2 включали до свого складу 2 ВМД типу Д54 і 2 дизеля М504 і встановлювалися на малих протичовнових кораблях проекту 204, Д2М-2 таких же ВМД і 2 дизеля типу 58 і встановлювалися на сторожових кораблях проекту 35. Недоліком цих кораблів була висока вибухопожежонебезпечності через вкрай невдале розташування газотурбінних двигунів в кормовому відсіку. В кінці 50-х років була створена установка типу М2, яка включала до свого складу 2 ВМД, що працюють на бортові вали і дизель, який працює на середній вал на ВРШ. Ця установка була спроектована для сторожового корабля проекту 159 і показала високі експлуатаційні якості. Ці кораблі будувалися більше 15 років і перебували в складі флоту до середини 90-х років. Всього було побудовано близько 50 таких кораблів, з них більше 20-на експорт.

На початку 60-х років був побудований перший в світі повністю газотурбінний корабель - великий протичовновий проекту 61 з двохвальною установкою М3. М3 включала до свого складу 4 ВМД типу ДЕ59 (по 2 на кожен вал) і 2 реверсивних редуктора з гідромуфтами. Загальна потужність установки становила 72000 к.с., і для свого часу це був справжній прорив для газотурбінних установок. В кінці 60-х років були запущені в серію наступні типи установок:

-2-х вальна М5 для великого протичовнового корабля проекту 1134Б, на кожен вал працював 1 маршовий і 2 форсажних ВМД, загальна потужність 86000 к.с., вперше у світовій практиці застосований газовий реверс;

-2-х вальна М7 для сторожового корабля проекту 1135, на кожний вал працював 1 МД і 1ФД, загальна потужність-58000 к.с., газовий реверс. Особливістю цієї установки було застосування маршової редукторною приставки, спеціального редуктора, встановленого між редукторами маршових двигунів, який дозволяв при роботі 1мд розподіляти потужність на обидва валу. Установка М7 виявилася настільки конструктивно вдалою, що з деякими змінами її застосували на БПК проекту 1155 і СКР проекту 1154, ПСКР проекту 11351, які на даний момент становлять основу протичовнових сил Російського ВМФ.

-3-х вальна комбінована М8 для малого протичовнового корабля проекту 1124, на бортові вали працювали дизеля типу М507 по 10000 л.с. з реверсивної головною передачею, на середній вал-нереверсивний ВМД ДЕ59 потужністю 18000 к.с. Хід цього корабля досягав 38 вузлів. Всього було побудовано більше 80 різних модифікацій кораблів цього проекту;

-2-х вальна для ракетного крейсера проекту 1164, на кожний вал працював 1 МД з теплоутилізаційного контуром, 2 ФД і парова турбіна, яка отримує пара від ТУК. Загальна потужність - 110000 к.с., на сьогоднішній день це сама потужна ГТУ;

-Було створено багато різних типів полегшених установок для кораблів на повітряній подушці, кораблів на підводних крилах і кораблів з гліссірующій і полугліссірующімі корпусами. Для даних кораблів газотурбінні установки є найбільш переважними через своїх масогабаритних показників;

-Були створені ВМД чисто авіаційного типу для екранопланів;

-Були створені газотурбогенераторів для вироблення електроенергії-типу ГТУ6А-потужністю 600 кВт і ГТУ12, 5 потужністю 1250 кВт.

Газові турбіни є вельми перспективними судновими двигунами. Головний їхній недолік-низька економічність успішно долається за рахунок підвищення температури вихідних газів. Так у двигуні ДС71 питома витрата палива на 2-му форсованому режимі становить 203 г / к.с .* год, що вже цілком порівнянне з економічністю дизелів. Безсумнівно, що в майбутньому, з появою нових жароміцних сплавів, композитних матеріалів (що дозволить значно підвищити ТВГ), газотурбінні установки кілька потіснять традиційні двигуни на судах.

У ВМФ, прикордонній службі, особливо на кораблях швидкого реагування (протичовнові, сторожові, КВП, СПК), газотурбінні установки на сьогоднішній день не мають альтернативи.

Список використаних джерел:

1. Вудворд Дж. Морські газотурбінні установки. Пер. з англ. Л., Суднобудування, 1979.

2. Горєлов В.І. Експлуатація корабельних газотурбінних установок. М., Воениздат, 1972.

3. Курзон А.Г. Теорія суднових парових і газових турбін. Л., Суднобудування, 1970.

4. Трохимович Г.К., Речістер В.Д., Гільмутдінов А.Г. Довідник з ремонту суднових газотурбінних двигунів. Л., Суднобудування, 1980.

5. Довідник інженера-механіка суднових газотурбінних установок. Під ред. канд. техн. наук В. Д. Речістер. Л., Суднобудування, 1985.