Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 [58] 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

Глава IV. Перспективы использования

термоэлектрических устройств и установок на судах

§ 16. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СУДОВЫМ УСТРОЙСТВАМ И УСТАНОВКАМ

Термоэлектрические устройства и установки независимо от типа и назначения должны удовлетворять требованиям, которые обусловливаются судовыми условиями эксплуатации. В этой связи прежде всего следует выделить:

- приемлемую экономичность и габаритно-весовые характеристики;

- надежность;

- низкую первоначальную стоимость и малые эксплуатационные расходы;

- возможность автоматизации регулирования и управления;

- отсутствие вредных выделений и др.

Создание судовых устройств и установок, в максимальной степени удовлетворяющих всем требованиям, связанным с их конкретным назначением, - довольно трудная задача. В абсолютном большинстве случаев только компромиссные решения позволяют добиться приемлемых сочетаний таких противоречивых качеств, как высокая надежность и хорошие габаритно-весовые характеристики, автоматизация регулирования и управления и низкая стоимость, и т. д.

Отыскание такого рода компромиссных решений, являясь само по себе чрезвычайно сложной задачей, еще более усугубляется тем, что при рассмотрении термоэлектрических устройств и установок приходится иметь дело с комплексом теплотехнического и электротехнического оборудования и аппаратуры, который включает источники тепловой энергии и преобразователи тепловой энергии в электрическую; приемники электрической энергии и устройства для отвода теплоты; вспомогательные механизмы, оборудование и т. д.

Особенно многочисленны и противоречивы требования, предъявляемые к термоэлектрическим установкам в случае их использования в качестве главных судовых энергетических установок, обеспечивающих движение судна и работу судовой аппаратуры,



оборудования и устройств. К этой группе требований, определяемых прежде всего типом электродвижительного комплекса, назначением судна и влиянием морских условий, наряду с общими требованиями относятся:

- надежность;

- высокая маневренность;

- максимальная экономичность на всех режимах;

- простота эксплуатации;

- минимальное количество обслуживающего персонала.

Надежность энергетической установки может быть охарактеризована длительностью ее непрерывной работы в эксплуатационных условиях. Это понятие охватывает моторесурс установки, степень вероятности возникновения аварийных ситуаций в ее элементах и безопасность эксплуатации. Основными предпосылками, обеспечивающими высокую надежность судовой термоэлектрической установки, являются:

- минимальная номенклатура и количественный состав оборудования, устройств, трубопроводов и аппаратуры;

- минимальная протяженность коммуникаций;

- автоматизация регулирования и управления с применением наиболее простых схем и устройств;

- хорошо обеспеченный доступ к основным элементам, а также возможность исправления дефектов и быстрой смены отдельных блоков, деталей и узлов;

- умеренные тепловые, механические и электрические нагрузки;

- отсутствие высокоагрессивных сред;

- безопасная и спокойная работа всех без исключения узлов и деталей;

- действенный контроль и сигнализация о характере работы механизмов и оборудования.

Маневренные характеристики судовой термоэлектрической установки включают в себя следующие качества:

- продолжительность подготовки и пуска установки с выходом на заданный режим;

- диапазон устойчивых режимов;

- мощность заднего хода, продолжительность реверса и отсутствие ограничений по количеству реверсов;

- продолжительность перехода с одного режима на другой;

- продолжительность остановки и вывода установки из эксплуатации.

Продолжительность подготовки и пуска установки складывается из длительности ряда операций. Основной составляющей этой продолжительности является время, затрачиваемое на подготовку и пуск источника тепловой энергии. Эта величина зависит от номинальных тепловых и электрических параметров, количества теплоты, аккумулируемой металлическими конструкциями,



объемов теплоносителя и охладителя. Продолжительность подготовки и пуска установки определяется также временем, необходимым для прогрева коммуникации, металлических конструкций термоэлектрогенератора, создания на термоэлементах требуемого для заданного режима перепада температур. Наконец, еще одной составляющей продолжительности подготовки и пуска установки является время, затрачиваемое на подготовку и пуск исполнительных механизмов, на преодоление моментов инерции вращающихся масс, и т. д.

Весьма важная характеристика маневренности судовой термоэлектрической установки - диапазон устойчивых режимов ее работы. В случае главной термоэлектрической установки, предназначенной для обеспечения движения судна, предполагается, что такая установка должна рассматриваться как всережимная, т. е. обеспечивающая как номинальные режимы работы движителя, так и возможность изменения мощности последнего от нуля до 100%.

Практически как источник энергии, так и термоэлектрический преобразователь энергии не налагают никаких ограничений на устойчивость работы установки во всем возможном диапазоне нагрузок. Диапазон устойчивых режимов работы установки, таким образом, определяется в основном характеристиками электродвижительного комплекса.

Мощность заднего хода, продолжительность реверса и отсутствие ограничений по количеству реверсов - характеристики энергетической установки, непосредственно влияющие на маневренные качества судна. Эти характеристики определяются главным образом типом электродвижительного комплекса и систем управления.

Длительность операций, в результате которых осуществляется перевод термоэлектрической установки из одного режима работы в другой, характеризуется величиной, которая зависит от скорости изменения тепловых и электрических параметров установки, времени работы на заданных режимах, требований экономичности и т. д. В отличие от ранее упомянутых характеристик она может изменяться в широком диапазоне в зависимости от конкретных требований.

Наконец, такая характеристика маневренности, как продолжительность остановки и вывода системы из эксплуатации, зависящая в основном от тех же факторов, что и продолжительность подготовки и пуска, может рассматриваться как совокупность трех последовательных операций: остановки электродвижительного комплекса, остановки и охлаждения термоэлектрического преобразователя, источника энергии и обслуживающего оборудования и систем, а также дополнительных мероприятий, определяемых заданной длительностью последующего ввода установки в эксплуатацию.

12* 179



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 [58] 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93



0.0079