Судовые теплоэнергетические установки и их оборудование

В книге рассматриваются основные вопросы теории и устройства судовых теплоэнергетических установок и их оборудования. Изложены принципы работы отдельных элементов установок различных типов, а также условия взаимодействия судовых двигателей и движителей.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов судостроительных специальностей высших учебных заведений. Оно будет полезно инженерно-техническим работникам судостроительной промышленности.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Условные обозначения
Введение
Классификация теплоэнергетических установок морских судов (7). Некоторые статистические данные об установках различных типов (9)
ПАРОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ
Глава I
ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ ПТУ
§ 1. Состав и классификация судовых ПТУ
Состав ПТУ (13). Классификация судовых ПТУ (14)
§ 2. Паротурбинные установки без регенерации тепла
Идеальный цикл ПТУ (15). Реальный цикл Ренкина (18). К. п. д. установки (19).
§ 3. Паротурбинные установки с регенерацией тепла
Установки с регенерацией тепла отработавшего пара вспомогательных двигателей (21). Идеальный регенеративный цикл (24). Тепловая схема установки с регенерацией тепла в цикле главного двигателя (26)
§ 4. Паротурбинные установки с промежуточным перегревом пара
Цикл с промежуточным перегревом пара (30). Тепловая схема установки с промежуточным перегревом пара (32)
§ 5. Атомные паротурбинные установки
Классификация атомных паротурбинных установок (32). Тепловые схемы АПТУ (33).
Глава II
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СУДОВЫХ ПТУ
§ 6. Парогенераторы, работающие на органическом топливе
Классификация и принцип действия парогенераторов (35). Основные характеристики парогенераторов (37). Тепловой баланс парогенератора (38). Теплопередача в парогенераторах (40). Конструкции судовых парогенераторов (45).
§ 7. Парогенераторы атомных установок
Принцип работы и общие сведения (50). Конструкции парогенераторов атомных установок (51).
§ 8. Паровые турбины
Принцип действия и схема устройства турбины (53). Активные многовенечные ступени (55). Многоступенчатые турбины со ступенями давления (56). Течение пара в каналах турбинных решеток (57). Окружная работа. Окружной к. п. д. ступени (60). Степень реактивности и безразмерная характеристика ступени (62). Внутренний к. п. д. и внутренняя мощность ступени (63). Эффективная мощность и эффективный к. п. д. турбоагрегата (64). Устройство паровых турбин (66)
§ 9. Конденсаторы
Схема устройства конденсатора (70). Тепловые процессы в конденсаторе (70). Конструкции конденсаторов (75).
§ 10. Атомные реакторы
Основы процессов в атомных реакторах (75). Классификация реакторов (77). Некоторые сведения об устройстве атомных реакторов (78). Биологическая защита (80).
ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ
Глава III
ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ ГТУ
§ 11. Классификация ГТУ
§ 12. Простейшая ГТУ открытого цикла
Идеальный цикл (82). Реальный цикл (86). Эффективный к. п. д. ГТУ и удельный расход топлива (88).
§ 13. ГТУ открытого цикла со сложными тепловыми схемами
Регенерация тепла отработавших газов (90). Промежуточное охлаждение воздуха (92). Промежуточный подвод тепла (94).
§ 14. ГТУ замкнутого цикла
§ 15. ГТУ с СПГГ
§ 16. ГТУ с утилизацией тепла
Глава IV
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СУДОВЫХ ГТУ § 17. Газовые турбины
Особенности процесса и условия работы (99). Конструкции газовых турбин (100).
§ 18. Компрессоры
Осевые компрессоры (103). Центробежные компрессоры (105). Конструкции компрессоров (106).
§ 19. Камеры сгорания
Схема устройства и принцип действия камеры сгорания (109). Характеристики камер сгорания (110). Конструкции камер сгорания (111).
§ 20. Теплообменные аппараты ГТУ
Регенераторы (113). Воздухоохладители (115).
ДИЗЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Глава V
СХЕМЫ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ
§ 21. Схемы дизельных установок
Главные энергетические установки (116). Вспомогательные энергетические установки (118). Схемы ДУ (118).
§ 22. Утилизация Тепловых потерь в дизельных установках
Глава VI
СХЕМЫ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ОСНОВНЫХ ТИПОВ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
§ 23. Основные понятия и определения. Классификация и маркировка судовых дизелей
Классификация дизелей (129). Маркировка (129).
§ 24. Четырехтактные дизели
Схема устройства (130). Принцип работы четырехтактного дизеля без наддува (131). Особенности работы четырехтактного дизеля с наддувом (135). Схемы наддува четырехтактных дизелей (135).
§ 25. Двухтактные дизели
Дизели с контурной системой газообмена (139). Дизели с прямоточной системой газообмена (144). Наддув двухтактных дизелей (146).
§ 26. Топливоподача и смесеобразование в дизелях
Конструктивные схемы топливных насосов высокого давления (154). Форсунки (158). Распыл топлива и смесеобразование (161).
§ 27. Двигатели дизельных установок транспортных судов
Глава VII
ЦИКЛЫ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
§ 28. Идеальные циклы
Обобщенный идеальный цикл ДВС (170). Показатели экономичности и работоспособности обобщенного цикла (174). Частные случаи обобщенного цикла ДВС (175).
§ 29. Расчетный и действительный циклы
Параметры процессов и рабочего тела (178). Показатели расчетного цикла (183).
§ 30. Механические потери. Эффективные показатели работоспособности и экономичности. Эффективная мощность дизеля
§ 31. Тепловой баланс дизеля
Глава VIII
ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
§ 32. Скоростные характеристики
Характер зависимости Ng — f (п) по внешней и частичным характеристикам (189). Стендовая винтовая характеристика (190).
§ 33. Нагрузочные характеристики
§ 34. Регуляторные характеристики
§ 35. Ограничительные характеристики
СИСТЕМЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Глава IX
СИСТЕМЫ СЭУ
§ 36. Конденсатно-питательная система ПТУ
Требования к питательной воде (202). Схемы конденсатно-питательных систем (203). Параметры и характеристики механизмов и аппаратов конденсатно-питательных систем (205).
§ 37. Топливная система
Топлива, применяемые в СЭУ (209). Приемно-перекачивающий топливный трубопровод (211). Трубопроводы топливных сепараторов (215). Расходно-топливный трубопровод (215). Трубопровод подогрева топлива (220). Элементы топливных систем, их параметры и характеристики (220).
§ 38. Системы подачи воздуха для сжигания топлива
Подача воздуха в топки парогенераторов (222). Подача воздуха к дизелям и газотурбинным двигателям (224).
§ 39. Масляная система
Масла, применяемые в СЭУ (224). Приемно-перекачивающий масляный трубопровод (226). Циркуляционная система смазки (228). Проточная система смазки (232). Параметры и характеристики элементов масляных систем (232).
§ 40. Системы охлаждения
Охлаждающие среды (235). Системы водяного охлаждения (236). Элементы оборудования систем охлаждения (241).
§ 41. Системы сжатого воздуха
Параметры сжатого воздуха (242). Принципиальные схемы систем (242). Элементы оборудования систем (247).
§ 42. Системы газоотвода
Газоходы и дымоходы (249). Глушители и искрогасители (249). Схемы газоотводов (252).
§ 43. Паропроводы
Главный и вспомогательный паропроводы (254). Трубопроводы отработавшего пара и промежуточных отборов от главных турбин (256).
§ 44. Системы атомных энергетических установок
Система очистки воды первичного контура (257). Система компенсации объема в первичном контуре (258). Система охлаждения оборудования первичного контура (258). Система расхолаживания (258).
Глава X
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СЭУ
§ 45. Двигатели генераторов судовых электростанций
Двигатели турбогенераторов (259). Двигатели дизель-генераторов (259). Валогенераторы (260).
§ 46. Испарительные установки
Испарительные установки на судах с ПТУ (260). Испарительные установки на судах с ДУ (263).
§ 47. Гидравлические машины
Классификация судовых насосов (263). Схемы устройства и работы насосов объемного типа (264). Схемы устройства и работы лопастных насосов (266). Основные параметры, характеризующие работу насосов (268). Характеристики насосов (270). Режимы работы системы насос—трубопровод (271).
§ 48. Пароструйные эжекторы
§ 49. Теплообменные аппараты
Подогреватели питательной воды для парогенераторов (275). Деаэраторы (276). Подогреватели топлива, масла и маслоохладители (276).
§ 50. Очистители воды, топлива и масла
Отстойные цистерны (277). Фильтры (277). Сепараторы (281).
ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ ДВИЖИТЕЛЯМ. СУДОВОЙ ВАЛОПРОВОД
Глава XI
ПЕРЕДАЧИ
§ 51. Назначение и классификация передач
§ 52. Прямые передачи
§ 53. Непрямые передачи
Механические передачи (287). Гидродинамические трансформаторы (291) Электрическая передача (292). Комбинированные передачи (293).
Глава XII
СУДОВОЙ ВАЛОПРОВОД
§ 54. Назначение валопровода и положение линии вала
§ 55. Конструктивные элементы валопровода
Дейдвудные и гребные валы (297). Промежуточные и упорные валы (298). Опорные подшипники (299). Упорные подшипники (299). Размещение валопровода (300). Валопроводы с винтами регулируемого шага (ВРШ) (301).
§ 56. Усилия, действующие на судовой валопровод
§ 57. Потери энергии в валопроводе
§ 58. Торзиометрирование валопроводов
РЕЖИМЫ РАБОТЫ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Глава XIII
СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ДВИГАТЕЛЕЙ С ГРЕБНЫМ ВИНТОМ
§ 59. Классификация режимов
§ 60. Судовые винтовые характеристики
Винтовые характеристики при Хр = const и Vp = const (310). Относительные значения упора и крутящего момента винта в функции от Jlр (311). Утяжеление винтовых характеристик в эксплуатации (312). Винтовая характеристика двигателя (316).
§ 61. Работа главных двигателей на швартовах
§ 62. Работа главных двигателей при парциальной работе гребных винтов
§ 63. Работа главных двигателей при буксировании судном воза
§ 64. Определение допустимых режимов работы двигателей в парциальном режиме многодвигательной установки
§ 65. Работа главных двигателей при изменении водоизмещения, при плавании в узкостях и на мелководье, при обрастании корпуса судна
§ 66. Работа главных двигателей при страгивании с места, разгоне судна и реверсировании
УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Глава XIV
УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПТУ
§ 67. Регулирование мощности турбоагрегатов
Сопловое (количественное) регулирование (328). Дроссельное (качественное) регулирование (329). Смешанное соплово-дроссельное регулирование (329). Обводное регулирование (330). Другие способы регулирования (332 )
§ 68. Системы управления и регулирования ГТЗА
Органы управления (332). Ручное управление (333). Автоматизированные системы управления и регулирования (334). Системы защиты (334).
§ 69. Системы управления и регулирования турбо-генераторов
Глава XV
УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ГТУ
§ 70. Общие сведения о системах управления, регулирования и защиты ГТУ
Принципиальные схемы регулирования ГТУ (336). Системы регулирования и защиты турбогенераторов судовых электростанций (337). Дистанционное управление ГТУ (338).
§ 71. Пуск и реверс ГТУ
Пусковые устройства (338). Реверс и реверсивные устройства (339).
Глава XVI
УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
§ 72. Механизмы пуска и реверса дизелей
Пусковые клапаны и воздухораспределители (340). Реверсирование (345).
§ 73. Принципиальные схемы регуляторов дизелей § 74. Системы управления ДУ. Автоматизация управления
РАСПОЛОЖЕНИЕ НА СУДАХ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Глава XVII
РАСПОЛОЖЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА СУДАХ
§ 75. Расположение помещений энергетических установок
§ 76. Расположение оборудования в помещениях СЭУ
Расположение оборудования ПТУ (357). Расположение оборудования ГТУ (358). Расположение оборудования ДУ (359).
Глава XVIII
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЭУ § 77. Технические показатели
Мощностные показатели ( 365). Массовые показатели (366). Габаритные показатели (367). Надежность установки (367). Долговечность (369). Маневренность (370). Шумность (371).
§ 78. Теплоэкономические показатели
§ 79. Перспективы развития судовых энергетических установок
Указатель литературы