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

Схема размещения установки такого типа (фирмы General Atomics) на глубоководном аппарате показана на рис. 155.

Результаты исследований, выполненных в США, позволяют сделать вывод о том, что наиболее широкое применение термоэлектрические установки могут найти на глубоководных аппаратах и станциях.

На основании расчетно-теоретического анализа можно сказать, что область применения термоэлектрических установок с точки зрения их габаритно-весовых характеристик при необходимой длительности непрерывной работы в течение нескольких месяцев


Рис. 155. Схема размещения атомной термоэлектрической установки на самоходном глубоководном аппарате

/ - гребной электродвигатель; 2 - биологическая защита; 3 - батарея термоэлементов; 4 - ядерный реактор; 5 - приборный отсек; б - входная шахта; 7 - отсек команды; 8 - балластные емкости; 9 - свинцовые экраны

и более определяется прежде всего их эффективной мощностью. Так, при мощности 10-100 вт наиболее целесообразно применение установок с радиоизотопными источниками энергии. При мощности 100 вт - 2 кет - атомных термоэлектрических установок. И, наконец, при мощности 2-100 кет - атомных термоэлектрических установок и атомных установок с реакторами кипящего типа и турбогенераторами в одноконтурном исполнении.

В других условиях выгоднее использовать энергетические установки с электрохимическими генераторами водородно-кислородного типа, а также различные типы аккумуляторных батарей.

Экономический анализ энергетических установок с учетом построечной стоимости, стоимости обслуживания и топливной составляющей позволяет определить наиболее эффективные области их применения. Так, при мощностях установок 10 ет-ь 100 кет, рассчитанных на длительную работу в течение 3-12 месяцев, стоимость термоэлектрических установок с радиоизотопными или ядерными источниками энергии соизмерима со стоимостью установок с аккумуляторными батареями или с электрохимическими генераторами.



При мощностях 50-j-5000 кет стоимость рассматриваемых установок соизмерима уже при длительности непрерывной работы в течение 24 час. - 2 недель.

§ 20. ЭЛЕКТРОДВИЖИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ СУДОВЫХ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Использование термоэлектрогенераторов в составе главных энергетических установок судов или других самодвижущихся гидротехнических сооружений тесно связано с вопросом преобразования электрической энергии в кинетическую энергиюдвижения судна.

Традиционным и наиболее широко используемым средством, обеспечивающим движение судна с электроэнергетической установкой, является электродвижительный комплекс, состоящий из электродвигателя и гребного винта.

Гребные установки подобного типа широко распространены на ледокольных судах.

Электродвижительный комплекс обладает рядом преимуществ перед другими установками аналогичного назначения:

- позволяет широко и плавно регулировать число оборотов гребного винта;

- характеризуется минимальной длительностью перехода с одного режима на другой;

- допускает быстрый реверс и возможность развития полной мощности на заднем ходу;

- может стоять под током при заклинивании гребного винта во время плавания во льдах, засоренных акваториях и т. д.

Принципиально в составе судовой термоэлектрической установки может быть использован комплекс электродвигатель - гребной винт как на постоянном, так и на переменном токе.

Гребной электродвигатель постоянного тока вьшолняется с параллельным, последовательным или смешанным возбуждением. С точки зрения регулирования в ряде случаев наиболее приемлемым оказывается использование двигателей с независимым возбуждением в сочетании с термоэлектрическим источником энергии.

Основные достоинства двигателей постоянного тока заключаются в хорошей регулируемости во всем диапазоне нагрузок, возможности безопасной стоянки под током и быстром реверсе. Кроме того, в аварийных случаях они могут получать питание непосредственно от аварийных источников постоянного тока. Однако наличие коллектора, затрудняющего установку двигателя вне корпуса, значительно снижает его достоинства с точки зрения возможности использования в качестве привода гребных винтов



на некоторых типах судов. Этот недостаток в последнее время успешно преодолевается благодаря размещению двигателя в кожухе, заполненном электроизоляционной жидкостью (кремнийорганические соединения, масло). В таком, например, исполнении в США разработаны двигатели для привода гребных винтов глубоководного аппарата «Aluminaut», имеющие номинальную мощность около 11 кет (при форсировке около 22 кет) и работающие от сети напряжением 115 е. В установке с подобными двигателями исключается необходимость в токопреобразователях. Аналогичные двигатели постоянного тока, используемые в качестве ре-

2 3 4 5 4L


Рис. 156. Схема термоэлектрической установки с гребным электродвигателем переменного тока в забортном исполнении.

/ - гребной вал; 2 - упорный подшипник; 3 - обмотка статора; 4 - короткозамкиутый ротор; S - жидкий заполнитель (кремнийорганическая жидкость, масло); 6 - уплотнение; 7 - кормовой опорный подшипник; 8 - статический токопреобразователь; 9 - носовой опорный подшипник; 10 - термоэлектрогенератор: - ядерный реактор; 12 - электронасос теплоносителя; 13 - электронасос забортной воды

зервного электродвижительного комплекса и монтирующиеся на выдвижном валу, находят применение и на атомных подводных лодках США [2].

В качестве привода гребного винта также могут быть использованы двигатели переменного тока, которые отличаются высокой надежностью, небольшими габаритами и весом, а также возможностью размещения в забортной воде (электродвигатели с коротко-замкнутым ротором). Наиболее эффективны в качестве привода гребного винта асинхронные электродвигатели с короткозамкну-тым ротором (рис. 157).

Однако несмотря на ряд преимуществ, двигатели переменного тока при использовании в электроэнергетических установках с термоэлектрогенераторами уступают двигателям постоянного тока.

Это объясняется, с одной стороны, необходимостью применения токопреобразователей, увеличивающих габариты и вес установки, с другой, сложностью регулирования числа оборотов в широком диапазоне.

Серьезного внимания заслуживают также технические решения, основанные на использовании униполярных электродвигателей



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



0.0053