RU146472U1 - Энергетическая установка с парогенератором низкого давления - Google Patents

Abstract

Энергетическая установка с парогенератором низкого давления, содержащая главный котлоагрегат, главный турбозубчатый агрегат с конденсатором, турбогенераторы с конденсаторами, циркуляционные и питательный насосы, подогреватели общекорабельных систем, трубопроводы обогрева цистерн топлива и масла, отличающаяся тем, что она снабжена парогенератором низкого давления и вспомогательным оборудованием, обеспечивающим его работу.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области судовых энергетических установок, а более конкретно к паросиловым энергетическим установкам, в которых в качестве главного двигателя используется главный турбозубчатый агрегат, а рабочее тело (пар) генерируется в паровых котлах с турбонаддувом.

Известны различные энергетические установки с паровой энергетической установкой и паровым котлом, а наиболее близкой по своему составу является котлотурбинная установка, описанная, в книге В.П. Кузин, В.И. Никольский «Военно-морской флот СССР 1945-1991, изд. Исторического Морского Общества, СПб. 1996 г., стр. 411.

Наиболее близким аналогом заявляемой энергетической установки является установка тяжелого авианесущего крейсера проекта 11434. Данная энергетическая установка, описана в журнале «Национальная оборона» №12 декабрь 2010 г. в статье «Мускулы гигантов. Часть 3 Энергетические установки авианесущих кораблей» являющаяся - прототипом.

Установка является четырехвальной, котлотурбинной, с отбором пара от главных котлов на электроэнергетическую установку, а также на общекорабельные потребители, не имеющая вспомогательной энергетической установки, высоконапорный вертикальный водотрубный паровой котел с естественной циркуляцией и турбокомпрессорным дутьем в топку, главный конденсатор главного турбо-зубчатого агрегата, циркуляционный и питательные насосы, конденсаторы турбогенераторов, конденсатные насосы турбогенераторов, подогреватели общекорабельных систем, цистерны основного запаса топлива и масла, цистерна грязных конденсатов.

Однако, энергетическая установка, выбранная в качестве прототипа имеет следующие недостатки:

1. Через цистерну грязных конденсатов при потере герметичности трубопроводов обогрева цистерн основного запаса топлива и масла происходит попадание нефтепродуктов в конденсатно-питательную систему энергетической установки и затем на трубные поверхности нагрева главных котлоагрегатов, вызывая их термическое разрушение вследствие контакта факела в топке котлоагрегата (с температурой коло 2000°C) с поверхностью загрязненных труб.

2. Конденсат на выходе трубопроводов обогрева и подогревателей воды общекорабельных систем корабля имеет высокую температуру и для его отвода в главный конденсатор главного турбо - зубчатого агрегата требует дополнительного охлаждения. Такое охлаждение забортной водой выполнено посредством змеевика проложенного внутри цистерны грязных конденсатов. При этом для исключения потери «вакуума» в главном конденсаторе при вводе энергетической установки в действие цистерна грязных конденсатов должна находиться постоянно заполненной водой. Такие условия эксплуатации охлаждающего змеевика вызывают интенсивную коррозию наружной и внутренней поверхности стенок трубопровода змеевика. При коррозионном разрушении змеевика цистерны грязных конденсатов происходит засоление конденсатно-питательной системы энергетической установки и как следствие этого вывод энергетической установки из действия с последующей отмывкой системы от солевых отложений.

Для устранения указанных недостатков предлагается создание энергетической установки с парогенератором низкого давления.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемой схеме полезной модели исключена цистерна грязных конденсатов, а питание подогревателей общекорабельных систем корабля и трубопроводов обогрева цистерн основного запаса топлива и масла осуществляется от парогенератора низкого давления. Вследствие этого, при потере герметичности трубопроводов обогрева цистерн основного запаса топлива и масла нефтепродукты попадут не на трубную систему главных котлов, а на поверхность нагрева парогенератора низкого давления, которая контактирует не с факелом топки, а с паром главного котлоагрегата, имеющего температуру 460°C. Такая температура является низкой для конструкционного материала труб, из которых выполнена поверхность нагрева парогенератора низкого давления, что не приводит к их разрушению. Кроме того, в данной энергетической установке существенно уменьшена вероятность засоления конденсатно-питательной системы энергетической установки, так как конденсат греющего пара на выходе из парогенератора низкого давления охлаждается не в цистерне, а в осушаемом конденсаторе греющего пара. Осушение конденсатора предусмотрено в специальной цистерне. Таким образом, при неработающей энергетической установке трубки охлаждающей поверхности конденсатора греющего пара заполнены охлаждающей забортной водой только с внутренней стороны, что в два раза уменьшает процесс их коррозионного разрушения.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется схемой, где показана энергетическая установка с парогенератором низкого давления, состоящая:

1. Главный котлоагрегат;

2. Главный турбо - зубчатый агрегат (ГТЗА);

3. Главный конденсатор ГТЗА;,

4. Циркуляционный насос ГТЗА;

5. Питательный насос;

6. Турбогенераторы (ТГ);

7. Конденсаторы ТГ;

8. Конденсатные насосы ТГ;

9. Подогреватели общекорабельных систем;

10. Цистерны основного запаса топлива и масла;

11. Парогенератор низкого давления (ПГНД);

12. Гребной винт;

13. Конденсатор греющего пара ПГНД;

14. Конденсатор вторичного пара ПГНД;

15. Цистерна сбора конденсата греющего пара ПГНД;

16. Цистерна сбора конденсата вторичного пара ПГНД;

17. Насос откачки конденсата греющего пара ПГНД;

18. Питательный насос ПГНД.

На схеме позиции 13, 14, 15 и 18 составляют вспомогательное оборудование, обеспечивающее работу парогенератора низкого давления 11.

В предлагаемой полезной модели главный котлоагрегат 1 обеспечивает подачу перегретого пара на главный турбо - зубчатый агрегат 2 приводящий во вращение гребной винт 12, турбогенераторы 6 электроэнергетической установки и парогенератор низкого давления 11. Трубная поверхность парогенератора низкого давления, отбирая тепло перегретого пара главного котлоагрегата, генерирует насыщенный пар давлением 0,5 МПа подаваемого на подогреватели общекорабельных систем 9 и трубопроводы обогрева цистерн основного запаса топлива и масла 10. Конденсат температурой около 90°C от подогревателей общекорабельных систем 9 и цистерн основного запаса топлива и масла 10 направляется в конденсатор вторичного пара ПГНД 14 и затем в цистерну сбора конденсата вторичного пара ПГНД 16, откуда питательным насосом ПГНД 18 подается обратно в парогенератор низкого давления. Отработавший пар из главного турбо - зубчатого агрегата 2 и турбогенераторов 6 направляется в главный конденсатор ГТЗА 3, который охлаждается забортной водой, подаваемой циркуляционным насосом ГТЗА 4 и конденсаторы ТГ 7 соответственно. Сконденсировавшаяся в конденсаторах вода температурой около 60°С отводится из конденсатосборника конденсатора ГТЗА 3 питательным насосом 5 в пароводяной коллектор главного котла 1, а из конденсаторов ТГ 7 конденсатными насосами ТГ 8 в конденсатор ГТЗА 3. Пароводяная смесь с температурой около 150°C от поверхности нагрева парогенератора низкого давления 11 отводится в конденсатор греющего пара ПГНД 13, откуда после охлаждения в конденсаторе до температуры 60°C поступает в цистерну сбора конденсата греющего пара ПГНД 15 с последующим ее отводом насосом откачки конденсата греющего пара ПГНД 17 в главный конденсатор ГТЗА 3.

В данной схеме исключена цистерна грязных конденсатов, а питание подогревателей воды общекорабельных систем корабля и трубопроводов обогрева цистерн основного запаса топлива и масла осуществляется от парогенератора низкого давления.

Предлагаемая полезная модель позволяет уменьшить вероятность засоления своего термодинамического цикла энергетической установки, уменьшить коррозию трубной системы наиболее напряженных элементов конструкции энергетической установки - главных котлоагрегатов.

Claims (1)

1. Энергетическая установка с парогенератором низкого давления, содержащая главный котлоагрегат, главный турбозубчатый агрегат с конденсатором, турбогенераторы с конденсаторами, циркуляционные и питательный насосы, подогреватели общекорабельных систем, трубопроводы обогрева цистерн топлива и масла, отличающаяся тем, что она снабжена парогенератором низкого давления и вспомогательным оборудованием, обеспечивающим его работу.

   

Images