انواع موتورهای بخار کشتی، مزایا و معایب آنها. ماشین آلات، مکانیزم ها و دستگاه های دریایی ماشین آلات دریایی
دانشگاه فنی دریایی سن پترزبورگ
دپارتمان تاسیسات، سیستم ها و تجهیزات انرژی برق
پروژه دوره
ماشین های هیدرولیک دریایی
تکمیل شد:
دانش آموز گروه 2331
مازیلوفسکی I.I.
بررسی شد:
گریشین بی.وی.
سن پترزبورگ
مقدمه 3 صفحه
1 محاسبه پمپ گریز از مرکز کار با تیغه های استوانه ای بر اساس جت
نظریه ها 3 صفحه
1.1 داده های اولیه 3 صفحه.
1.2 تعیین پارامترهای پروانه 3 صفحه.
1.3 محاسبه ابعاد اصلی ورودی پروانه 4 صفحه.
1.4 محاسبه ابعاد اصلی خروجی پروانه 6 صفحه.
1.5 محاسبه و ساخت قسمت نصف النهار چرخ 8 صفحه.
1.6 محاسبه و ساخت تیغه پروانه استوانه ای در پلان 9 ص.
1.7 محاسبات آزمایشی برای کاویتاسیون 12 صفحه.
مقدمه
پمپ های گریز از مرکز دسته بسیار گسترده ای از پمپ ها را تشکیل می دهند. پمپاژ مایع یا ایجاد فشار در پمپ های گریز از مرکز با چرخش یک یا چند پروانه انجام می شود. تعداد زیادتنوع انواع پمپ های گریز از مرکز تولید شده برای اهداف مختلف را می توان به تعداد کمی از انواع اصلی آنها کاهش داد که تفاوت در توسعه طراحی آنها عمدتاً به دلیل ویژگی های استفاده از پمپ ها است. در نتیجه عمل پروانه، مایع با فشار و سرعت بیشتری نسبت به ورودی از آن خارج می شود. سرعت خروجی در محفظه پمپ گریز از مرکز قبل از خروج سیال از پمپ به فشار تبدیل می شود. تبدیل فشار سرعت به فشار پیزومتریک تا حدی در یک خروجی مارپیچی یا پره راهنما انجام می شود. علیرغم این واقعیت که مایع از چرخ به کانال خروجی مارپیچی با سطوح مقطعی به تدریج افزایش می یابد، تبدیل فشار سرعت به فشار پیزومتریک عمدتاً در لوله فشار مخروطی انجام می شود. اگر سیال از چرخ وارد کانال های پره راهنما شود، بیشتر این دگرگونی در این کانال ها رخ می دهد. پره راهنما بر اساس تجربه توربین های هیدرولیک در طراحی پمپ معرفی شد که در آن وجود پره راهنما الزامی است. طرح های اولیه پمپ با پره راهنما را توربوپمپ می نامیدند.
رایج ترین نوع پمپ گریز از مرکز، پمپ گریز از مرکز تک مرحله ای با شفت افقی و پروانه تک ورودی است.
1 محاسبه پمپ گریز از مرکز کار با تیغه های استوانه ای با استفاده از تئوری جت
1.1 داده های اولیه
خوراک……………………………………………………..Q=0.03/0.06 m/sec
فشار………………………………………………………...H=650/1300 ژول بر کیلوگرم
فشار در هواکش …………………………………P=1*10 Pa
ارتفاع مکش…………………………………………………...h خورشید = -3 متر
دمای مایع……………………………………………… t=15 o C
مقاومت خط لوله دریافت کننده…………………….= ۵ ژول بر کیلوگرم
1.2 تعیین پارامترهای پروانه
در یک پمپ چند مرحله ای، پارامترهای چرخ به شرح زیر تعیین می شود:
تغذیه چرخ: Q=Q، که در آن Q=0.03 متر در ثانیه
فشار چرخ: H*i=H، که در آن H=650 J/kg، i=1
تمام چرخ های پمپ بر روی یک محور نصب می شوند و با یک فرکانس می چرخند. حداکثر سرعت چرخش با احتمال ایجاد حفره در پمپ محدود می شود. حداکثر سرعت چرخش به شرح زیر تعیین می شود:
g=9.81m/s - شتاب ناشی از گرانش.
P=1*100000 Pa - فشار ورودی.
P=1703 فشار تبخیر پا در دمای معین.
p = 998.957 کیلوگرم بر متر - چگالی آب.
A=1.05….1.3 ضریب ایمنی است. بیایید 1.134 را در نظر بگیریم
h=5 J/kg - تلفات هیدرولیکی در منبع آب دریافت کننده.
بیایید مقادیر را در معادله و سپس به H جایگزین کنیم:
1/1.2*((100000-1703)/ 998.957-9.81*(-3)-5)= 108.354 J/kg
H =1/9.81*((10 5 -1703)/ 998.957-1.134*108.354-5)) = -3.000 متر
با گرفتن مقدار ضریب سرعت کاویتاسیون C = 800، حداکثر سرعت چرخش را پیدا می کنیم:
800*(108.354)/31.15*0.03=4979.707 دور در دقیقه.
ما n=2930 دور در دقیقه را می پذیریم
برای پیدا کردن از فرمول استفاده می کنیم:
ضریب سرعت پمپ آتش نشانی تحت فشار (50….100)
2930*0,03*20,25/650=79,830
تغذیه چرخ محاسبه شده توسط معادله تعیین می شود:
0.03/0.915=0.032 m/sec
توجه: مقدار بازده حجمی با در نظر گرفتن نشت مایع از طریق مهر و موم چرخ جلو:
سپس بازده حجمی:
=-(0,03…0,05)= 0,965 -0,05=0,915.
فشار تئوری چرخ توسط معادله تعیین می شود:
ارزش راندمان هیدرولیک می توان با استفاده از فرمول A.A. Lomakin تخمین زد:
توجه: کاهش قطر ورودی چرخ با معادله تشابه تعیین می شود:
3.6…6.5 - بسته به کیفیت کاویتاسیون چرخ انتخاب شده است. بیایید انتخاب کنیم:
بدین ترتیب:
650/0.864=752.299J/kg
راندمان مکانیکی با معادله تعیین می شود:
ضریب راندمان، که تلفات انرژی ناشی از اصطکاک سطح بیرونی چرخ روی مایع (اصطکاک دیسک) را در نظر می گیرد، با معادله تعیین می شود:
1/(1+820/)=0,8860;
ضریب راندمان، ضریبی که تلفات انرژی ناشی از اصطکاک در یاتاقان ها و آب بندی پمپ را در نظر می گیرد، در محدوده = 0.95…..0.98 قرار دارد. بیایید = 0.96 را انتخاب کنیم
0,96*0,8860=0,8506;
کارایی پمپ از طریق اجزای آن تعیین می شود:
مصرف برق پمپ:
موتور الکتریکی: N= 30 کیلو وات n=2930 مدل: A02-72-2M، سپس
2930*0,03=79,830
1.3 محاسبه ابعاد اصلی ورودی پروانه:
ابعاد ورودی پروانه بر اساس شرایط اطمینان از کیفیت کاویتاسیون مورد نیاز چرخ و حداقل تلفات هیدرولیکی محاسبه می شود.
مقدار سرعت از ورود جریان به چرخ با استفاده از فرمول S.S. Rudnev تخمین زده می شود:
توجه: - بسته به کیفیت کاویتاسیون مورد نیاز چرخ پذیرفته می شود و در محدوده 0.03..0.09 قرار دارد، بیایید 0.040 را انتخاب کنیم.
شفت برای استحکام پیچشی و خمشی محاسبه می شود و صلبیت و سرعت چرخش بحرانی بررسی می شود. به عنوان اولین تقریب، قطر محور پروانه بر اساس پیچش با استفاده از فرمول محاسبه می شود:
گشتاور اعمال شده به شفت؛
مقدار گشتاور با فرمول تعیین می شود:
9.57*N/n=97.9863N*m;
ولتاژ مجاز
=(300-500)*100000 نیوتن*متر؛ بنابراین، =400*10 5 را انتخاب کنید
=(16*97.9863/3.14/400/100000)= 0.02319m
0.031+0.013=0.03619m;
قطر توپی چرخ از نظر ساختاری با قطر شفت بسته به روش بستن چرخ به شفت تعیین می شود:
قطر D o ورودی چرخ از معادله پیوستگی بدست می آید:
(4*0.0328/(3.14*2.6218)+ 0.05067 2) 1/2 =0.1360m;
عرض b 1 لبه انتهایی تیغه پروانه و موقعیت آن به کیفیت کاویتاسیون چرخ و مقدار ضریب سرعت بستگی دارد. b 1 از معادله پیوستگی بدست می آید:
مولفه نصف النهار سرعت مطلق برای چرخ هایی با کیفیت کاویتاسیون متوسط می باشد:
=(0.8…1.0)*=1*=2.622m/s
چرخ هایی با کیفیت کاویتاسیون متوسط (C=800) و سرعت کم
(=40-100)، ساخته شده با تیغه های استوانه ای. قطر دایره ای که از وسط لبه های خروجی تیغه ها می گذرد برابر است با:
=(0.9-1.0)*=0.95*0.131=0.1292m;
/2=0.0646m، سپس:
0.0328/2/0.0646/3.14/2.622=0.0308m.
لبه انتهایی تیغه به موازات محور چرخ یا با زاویه 15-30 درجه نسبت به محور قرار دارد. مولفه نصف النهار سرعت مطلق پس از ورود جریان به کانال بین تیغه ای (یعنی با در نظر گرفتن محدودیت) با معادله تعیین می شود:
1.015*5.234=5.312 m/s، که در آن:
1.05-1.015-ضریب محدودیت ورودی، =1.1 را انتخاب کنید.
سرعت محیطی در ورودی کانال بین تیغه ای با معادله تعیین می شود:
0.0646*306.67333 = 19.811 متر بر ثانیه
سرعت زاویه ای
3.14*2930/30=306.673rad/s;
زاویه جریان بدون شوک وارد شده به تیغه ها از معادله بدست می آید:
زاویه نصب تیغه در ورودی از فرمول تعیین می شود:
8.282+10=18.282 o;
توجه: برای چرخ هایی با خواص حفره متوسط موارد زیر پذیرفته می شود:
1 - زاویه حمله; بیایید 10 را انتخاب کنیم
معمولا =18-2;
در یک جریان پیوسته در اطراف یک تیغه، جریان به صورت مماس بر سطح تیغه حرکت می کند. سرعت جریان نسبی پس از ورود به تیغه به صورت مماس بر خط مرکزی پروفیل تیغه در هنگام ورود هدایت می شود. سرعت نسبی با معادله تعیین می شود:
بر اساس سرعت ها، مثلث های سرعت در ورودی کانال های بین تیغه ای پروانه ساخته شده و سرعت ها تعیین می شوند (شکل 1).
شکل 1 مثلث سرعت در ورودی پروانه پمپ
1.4 محاسبه ابعاد اصلی خروجی پروانه:
ابعاد خروجی پروانه که عمده ترین آنها قطر بیرونی پروانه است و عرض تیغه در خروجی از شرایط فشار مورد نیاز با راندمان کافی تعیین می شود.
قطر خارجی پروانه با روش تقریب های متوالی پیدا می شود. برای اولین تقریب، با سرعت محیطی بدست آمده از معادله اصلی ماشین های تیغه تعیین می شود:
بیایید از نسبت سرعت آزمایشی استفاده کنیم:
0.5..0.65; بیایید =0.6 را در نظر بگیریم.
از این رو یا هر دو:
=(752.299/0.6) 0.5 =35.409m/s;
قطر بیرونی پروانه را به صورت تقریبی اول تعیین می کنیم:
از مثلث های سرعت در ورودی و خروجی کانال های بین تیغه ای به شرح زیر است:
ضریب محدودیت در ورودی چرخ 1.0..1.05 در نظر گرفته شده است. برای کاهش تلفات هیدرولیکی در پمپ، آنها تمایل دارند لبه انتهایی تیغه را به آرامی تیز کنند، به عنوان مثال. =1.0. برای افزایش استحکام تیغه، می توان آن را از ضخامت محدود ساخت، یعنی. ج - جزء نصف النهار سرعت مطلق، انتخاب شده در محدوده (0.7...1.15)* برای چرخ هایی با کیفیت متوسط کاویتاسیون = 1.0.
- - گواهی کتبی وضعیت حقوقی, شرایط فنیو انطباق کشتی با الزامات بین المللی و ملی ...
دیکشنری مرزی
- - مدارک متعدد مربوط به کشتی، مانند: گواهی کشتی، گواهی حق قایقرانی تحت پرچم اتحاد جماهیر شوروی، گواهی اندازه گیری، گواهی آمادگی...
فرهنگ لغت دریایی
- - خطوط منحنی هندسی بدنه کشتی، که با یک نقشه نظری مشخص می شود ...
فرهنگ لغت دریایی
- - چراغ هایی در غروب خورشید در سراسر دوره تاریکی روی کشتی ها روشن می شود و برای نشان دادن مکان کشتی، وضعیت آن و گاهی اوقات هدف آن استفاده می شود.
فرهنگ لغت دریایی
- - کمکی، اطمینان از عملکرد موتورهای اصلی کشتی، سیستم های کشتی و دستگاه های کشتی ...
- - جرثقیل کشتی - جرثقیل ها، خدمت برای عملیات بارگیری و تخلیه. جرثقیل های کشتی ...
فرهنگ لغت دریایی
- - روسازه های مرتفع و سبک وزن بالای عرشه فوقانی، محافظت شده از باد و امواج، که تمام ابزار لازم برای کنترل کشتی در حین حرکت روی آنها متمرکز شده است. معمولا M.S ....
فرهنگ لغت دریایی
- - شبکه ای از خطوط لوله که برای جابجایی مایعات یا گازها در داخل یک کشتی طراحی و سازگار شده اند تا نیازهای مختلف آن را برآورده کنند.
فرهنگ لغت دریایی
- - مدارک مختلف تایید کننده مالکیت، قابلیت دریانوردی کشتی، انطباق آن با الزامات ایمنی ناوبری، نقش کشتی و سایر اسناد تایید کننده کیفیت و ...
فرهنگ لغت دریایی
- - کشتی های مخصوص حمل مسافر، وسایل نقلیه با اسب، واگن های راه آهن فردی و گاهی قطارهای کامل...
فرهنگ لغت دریایی
- - مدارکی که باید نزد کاپیتان نگهداری شود و در صورت لزوم برای تایید ارائه شود...
فرهنگ اصطلاحات تجاری
- - «... 1. شناورهای مشمول ثبت به استثنای شناورهای مندرج در بند 9 این ماده باید دارای مدارک کشتی زیر باشند: 1) گواهی مالکیت شناور...
اصطلاحات رسمی
- - «...ه) لوازم کشتی<*>- کالاهایی که برای مصرف در کشتی در نظر گرفته شده است، از جمله محصولات غذایی، کالاهایی که باید به مسافران و خدمه کشتی فروخته شود، سوخت و روان کننده ها؛ .....
اصطلاحات رسمی
- - دفترچه گزارش یک کتاب فرم استاندارد است که در آن تمام شرایط سفر یا اقامت یک کشتی معین در لنگر درج شده است.
فرهنگ لغت دایره المعارفیبروکهاوس و یوفرون
- - محل های بستهدر عرشه فوقانی کشتی که در امتداد عرض آن از سمتی به سمت دیگر قرار دارد و دارای طول های مختلف در طول کشتی است ...
دایره المعارف بزرگ شوروی
- - چراغ های سیگنال نصب شده بر روی یک کشتی در ترکیبات خاصی در شب برای نشان دادن مکان، جهت حرکت، نوع، وضعیت و همچنین نوع کاری که انجام می دهد.
دایره المعارف بزرگ شوروی
"موتورهای کشتی" در کتاب ها
ماشین های هیدرولیک، پل ها، کانال ها، ماشین آلات ایجاد آنها و دستگاه های غواصی
نویسندهماشینهای هیدرولیک، پل‌ها، کانال‌ها، ماشین‌هایی برای ایجاد آنها و دستگاه‌هایی برای غواصی در زیر آب لباس غواصی لئوناردو مدت‌ها قبل از لئوناردو، مخترعان و دانشمندان علاقه‌مند به امکان غواصی یک فرد تا عمق قابل توجهی بودند. لئوناردو، که
ماشین های اتوماتیک و سایر ماشین های "کار".
از کتاب لئوناردو داوینچی. داستان واقعی یک نابغه نویسنده آلفرووا ماریانا ولادیمیرواماشینهای خودکار و سایر ماشین‌های "کار" اره عمودی این پروژه در آتلانتیک کدکس کشف شد که شامل نقشه‌های اصلی ماشین‌ها و مکانیسم‌های استاد است.
روسازه های کشتی
از کتاب بزرگ دایره المعارف شوروی(روشن) نویسنده TSBمکانیسم های کشتی
TSBسیستم های کشتی
برگرفته از کتاب دایره المعارف بزرگ شوروی (SU) نویسنده TSBارتباطات کشتی
برگرفته از کتاب دایره المعارف بزرگ شوروی (SU) نویسنده TSBدستگاه های کشتی
برگرفته از کتاب دایره المعارف بزرگ شوروی (SU) نویسنده TSBچراغ های کشتی
برگرفته از کتاب دایره المعارف بزرگ شوروی (OG) نویسنده TSBفصل 4 اسناد دادگاه
از کتاب نویسندهفصل 4 اسناد کشتی 25. در یک کشتی ثبت شده در ثبت کشتی دولتی جمهوری بلاروس، اسناد کشتی زیر باید در دسترس باشد: گواهی حق حرکت تحت پرچم دولتی جمهوری بلاروس گواهی حق
(6.10) یک شبکه مختلط، شبکه و NT، مشتریان W2kPro و W98 وجود دارد. ماشین‌های دارای W98 نمی‌توانند وارد ماشین‌هایی با W2k شوند.
از کتاب سؤالات متداول Win2K (نسخه 6.0) نویسنده Shashkov Alexey(6.10) یک شبکه مختلط، شبکه و NT، مشتریان W2kPro و W98 وجود دارد. ماشین‌های دارای W98 نمی‌توانند وارد ماشین‌هایی با W2k شوند. برای حل این مشکل، باید با استفاده از پروتکل‌هایی متصل شوید: IPX/SPX فقط به سرویس گیرنده Novell، TCP/IP فقط به مشتری مایکروسافت. این را می توان در منوی ویژگی های اتصال شبکه انجام داد
سیستم ها و دستگاه های کشتی
نویسندهسیستم ها و دستگاه های کشتی
از کتاب رزمناوهای زرهی "Scharnhorst"، "Gneisenau" و "Blücher" (1905-1914) نویسنده موژنیکوف والری بوریسوویچسیستمها و دستگاه‌های کشتی کشتی‌ها مجهز به سیستم‌های کنترل و سیستم‌های هشدار، زه‌کشی و غرقابی کوپه‌ها و اتاق‌ها، غرقاب شدن انبارهای مهمات، حفاظت از آتش، گرمایش بخار، تهویه مصنوعی اتاق‌ها، سردخانه بودند.
کار کشتی
برگرفته از کتاب مدرسه سکاندار قایق بادبانی نویسنده گریگوریف نیکولای ولادیمیرویچکار با کشتی زمستان گذرانی کشتی به کلیه کارهایی که بر روی قایق تفریحی مربوط به تعمیر، پرتاب، تسلیح و تمیز نگه داشتن آن در هنگام ناوبری، نظافت برای ذخیره سازی زمستانی مربوط می شود، قایق های تفریحی در دوره غیر دریانوردی به ساحل کشیده می شوند ذخیره شده در
§ 13. پیشران کشتی
نویسنده چاینیکوف K.N.§ 13. پیشرانه های کشتی پیشرانه ها دستگاه های خاصی هستند که کار مکانیکی کشتی را تغییر می دهند. نیروگاهبه فشار مداومی که بر مقاومت غلبه می کند و حرکت رو به جلوی کشتی را ایجاد می کند، در کشتی ها از موارد زیر به عنوان پیشران استفاده می شود:
§ 38. سایر تجهیزات کشتی
از کتاب دستگاه عمومیکشتی ها نویسنده چاینیکوف K.N.§ 38. سایر وسایل کشتی دستگاه نرده برای حصار کشی مناطق باز و پل هایی که در آن سنگر وجود ندارد در نظر گرفته شده است. این شامل قفسه هایی به ارتفاع حدود 1.2 متر، نرده ها و ریل های حصار - میله های فولادی یا کابل هایی است که در ارتفاع قرار می گیرند. در مناطق
بهترین انتخاب از شرکت "نورتا ام آی تی"
دستگاه های تبرید دریایی تاسیساتی برای خنک سازی اتاق های تولید و فنی کشتی ها هستند. به عنوان مثال، می توان از آنها برای حفظ دمای پایین معین در اتاق هایی که برای نگهداری ماهی تازه صید شده در نظر گرفته شده است، و همچنین ساخت یخ برای انجماد صید، ماهی شور و کنسرو شده در تراول های ماهیگیری استفاده کرد. این دستگاه ها همچنین برای نگهداری مواد غذایی در اتاق های تدارکاتی که برای خدمه و مسافران در نظر گرفته شده است (اگر در مورد کشتی مسافربری صحبت می کنیم) استفاده می شود. علاوه بر این، دستگاه های تبرید کشتی نیز واحدهای تهویه مطبوع هستند. اینها می توانند تهویه مطبوع مرکزی، سیستم های تهویه مطبوع فن کویل چیلر و سیستم های اسپلیت باشند.
محصولات ما برای عملیات طولانی و قابل اعتماد هستند
بر کسی پوشیده نیست که الزامات ویژه ای برای پذیرش ماشین های تبرید کشتی و همچنین صدور گواهینامه آنها توسط مقامات نظارتی مختلف اعمال می شود. دلیل این امر این است که بر خلاف آنالوگ های ثابت، این واحدها باید در محیط های پیچیده تری کار کنند. محیط خارجیشرایط و برای ایمن سازی هرچه بیشتر سفر برای خدمه و خود کشتی، لازم است این وسایل مورد بررسی دقیق قرار گیرند. شرایط ممکن است شامل نوسانات قابل توجهی در دمای هوا و آب، سطوح رطوبت، نرخ خوردگی و حتی نوسانات باشد. الزامات زیادی برای این نوع نصب وجود دارد که می توان آنها را در فهرست دریایی و رودخانه های فدراسیون روسیه، ثبت نام لویدز و غیره یافت. ماشین های تبرید دریایی، که توسط شرکت نورتا MIT نمایندگی می شوند، تمام این الزامات را برآورده می کنند و برای مدت طولانی به صاحبان خود خدمت می کنند - مشتریان ما این را تایید می کنند.
فناوری های امیدوار کننده
«عملکرد دریایی» ماشین‌های تبرید کشتی، آماده‌سازی مهندسی و فنی آنها برای عملیات روی کشتی‌ها است. در شرایط رطوبت بالا، نوسانات دما، لرزش و ... دستگاه های یخ ساز (اصطلاحاً یخ ساز) به طور مستقیم خنک می شوند و خنک سازی نگهدارنده معمولاً غیر مستقیم است. برای جلوگیری از نشت مایع خنک کننده ناشی از ارتعاشات شدید مداوم بدنه کشتی، از خنک کننده مستقیم انبارها استفاده نمی شود.
شایان ذکر است انتقال ماشین های تبرید کشتی به کار با انواع جدید مبردها. به عنوان مثال، قبلاً آنها عمدتاً بر روی مبردهای R12 و R22 کار می کردند، اما به دلیل توقف تولید R12، سهم آنالوگ های آمونیاک در بازار شروع به رشد کرد، اما تاکنون حدود 1/5 از حجم کل را تشکیل می دهد. مبردهای مورد استفاده کارشناسان بر استفاده از مبردهای آمونیاکی تکیه می کنند و همچنین به کشف جایگزین های جدید و مدرن تر امیدوار هستند.
شاید، اولین موتور کشتیاینطور ظاهر شد جد دور ما که روی کنده ای که در جوی آب افتاده بود نشسته بود، تصمیم گرفت از آن طرف رودخانه عبور کند. او مانند پاروها با کف دستانش آب را جمع کرد و هم اولین محرک را - در یک نیروی "انسانی" - و هم اولین محرک را که دستان او بودند ترکیب کرد. اما به تدریج مردم با مطالعه قوانین طبیعت، آنها را در خدمت خود قرار دادند. باد، آب و در نهایت بخار تا حدی جایگزین قدرت عضلانی شدند. پاروها با بادبان جایگزین شدند و بادبان ها با یک ماشین جایگزین شدند.
ایده ایجاد موتور بخاربیش از 2000 سال پیش بوجود آمد. هرون دانشمند یونانی که در اسکندریه زندگی می کرد، موتور بخار اصلی را طراحی کرد. خیلی بعد، مکانیک انگلیسی جیمز وات یک موتور بخار ایجاد کرد که قرار بود به اولین کشتی تبدیل شود. نیروگاه.
قایق های بخار
11 آگوست 1807 به عنوان روز تولد کشتی بخار در نظر گرفته می شود. در این روز، آزمایش یک کشتی بخار ساخته شده توسط مهندس با استعداد آمریکایی رابرت فولتون انجام شد. قایق بخار« کلرمونت» خدمات منظمی را در رودخانه هادسون بین نیویورک و آلبانی راه اندازی کرد. در سال 1838 بریتانیا کشتی بخار"" بدون برافراشتن بادبان از اقیانوس اطلس گذشت، اگرچه تقلب شده بود. رشد صنعت ایجاب می کرد که بدون توجه به اراده عناصر، بتوانند پروازهای منظمی را در سراسر اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام انجام دهند. در قرن نوزدهم، اندازه کشتی های بخار به شدت افزایش یافت و به همراه آنها قدرت موتورهای بخار افزایش یافت. در دهه 90 قدرت آنها به 9000 اسب بخار افزایش یافت.
به تدریج موتورهای بخار قدرتمندتر و قابل اعتمادتر شدند. اولین نیروگاه های کشتی شامل یک موتور بخار پیستونی و دیگ های بزرگ و کم مصرف بودند که توسط زغال سنگ گرم می شدند.
ضریب عملکرد صد سال بعد (بازده) نیروگاه بخارقبلاً 30 درصد بود و قدرت را تا 14720 کیلووات توسعه داد و تعداد پرسنل خدماتی به 15 نفر کاهش یافت. اما بهره وری پایین دیگ های بخار مستلزم افزایش تعداد آنها بود.
در پایان دو قرن، موتورهای بخار عمدتا مجهز شدند کشتی های مسافربریو کشتی های باری و مسافری، فقط کشتی های باری خالص وجود داشت. این به دلیل نقص و راندمان پایین بود نیروگاه بخارآن زمان
استفاده از دیگهای بخار لوله آب که در دهه 80 قرن 19 ظاهر شد و اکنون در سوخت مایع، راندمان نیروگاه های بخار را بهبود بخشید. اما بازده آنها تنها به 15 درصد رسید که توقف ساخت کشتی های بخار را توضیح می دهد. اما امروزه هنوز هم می‌توانید کشتی‌هایی را پیدا کنید که با موتورهای بخار پیستونی حرکت می‌کنند. کشتی بخار رودخانه« ».
موتورهای بخار پیستونی دریایی
موتور بخار پیستونی
روی کشتی ها نیروگاه هادر موتورهای بخار، بخار آب به عنوان سیال کار استفاده می شود. از آنجایی که آب شیرینکشتی ها فقط می توانند مقادیر محدودی را حمل کنند، در این مورداز سیستم گردش آب و بخار بسته استفاده می شود. البته در حین کار نیروگاه تلفات خاصی از بخار یا آب رخ می دهد اما ناچیز بوده و با آب مخزن یا اواپراتورها جبران می شود. یک نمودار ساده از چنین گردشی در آورده شده است شکل 1.
اصل عملکرد یک تاسیسات بخار
اصل کارکرد موتور بخار پیستونی
بخار کار از طریق پیستون های بخار به سیلندر بخار می رسد. منبسط می شود، به پیستون فشار وارد می کند و باعث سر خوردن آن به پایین می شود. هنگامی که پیستون به پایین ترین نقطه خود می رسد، قرقره توزیع بخار موقعیت خود را تغییر می دهد. بخار تازه زیر پیستون تامین می شود، در حالی که بخاری که قبلا سیلندر را پر کرده بود جابجا می شود.
اکنون پیستون در جهت مخالف حرکت می کند. بنابراین پیستون در حین کار حرکات بالا و پایین انجام می دهد که با کمک مکانیزم میل لنگ متشکل از میله، لغزنده و میله اتصال متصل به میل لنگ به حرکات چرخشی میل لنگ تبدیل می شود. ورودی و خروجی بخار تازه و خروجی توسط یک سوپاپ کنترل می شود. سوپاپ از طریق میل لنگ با استفاده از دو اکسنتریک که از طریق میله ها و یک میله اتصال به میله قرقره متصل می شوند، رانده می شود.
حرکت شاتون با استفاده از اهرم انتقال باعث تغییر در مقدار بخاری می شود که سیلندر را طی یک بار بالا بردن پیستون پر می کند و در نتیجه قدرت و سرعت چرخش دستگاه تغییر می کند. هنگامی که شاتون در موقعیت وسط قرار می گیرد، بخار دیگر وارد سیلندر نمی شود و موتور بخار از حرکت می ایستد. با حرکت بیشتر شاتون با استفاده از اهرم تعویض دنده، دستگاه دوباره به حرکت در می آید، این بار در جهت مخالف. این باعث حرکت معکوس کشتی می شود.
اولین سیستم های پیشران کشتی از موتورهای بخار پیستونی استفاده می کردند که در آنها انبساط از فشار ورودی به خروجی به فشار کندانسور در یک سیلندر اتفاق می افتاد. اصل کار یک موتور بخار پیستونی در نشان داده شده است شکل 2. با گذشت زمان، ماشین های توسعه چند مرحله ای شروع به استفاده کردند. اصل عملکرد دستگاه انبساط سه مرحله ای به صورت شماتیک در نشان داده شده است شکل 3.
موتور بخار پیستونی
موتور بخار پیستون انبساط سه گانه
ساپورت های الکتریکی
در سال 1838، ساکنان سن پترزبورگ می‌توانستند قایق کوچکی را که بدون بادبان، پارو یا لوله در امتداد نوا حرکت می‌کرد، تماشا کنند. این اولین کشتی الکتریکی جهان بود که توسط آکادمیک B. S. Jacobi ساخته شد. موتورهای کشتی انرژی باتری ها را مصرف می کردند. اختراع این دانشمند تقریباً یک قرن جلوتر از علم کشتی سازی جهان بود. اما کاربرد عملیدر دادگاه هااین موتور فقط در زیردریایی ها برای پیشرانه در زیر آب استفاده می شد. به معایب کشتی های برقیمربوط به مشکل نسبی نیروگاه.
ویژگی های توربو
کشتی "Turbinia"
استفاده از توربین به عنوان موتور اصلی راه خود را پیدا کرده است کشتیبه نام " توربینیا» با جابجایی 45 تن که توسط طراح چارلز پارسونز در انگلستان راه اندازی شد.
کارخانه توربین بخار چند مرحله ایشامل دیگ های بخار و سه توربین است که مستقیماً به محور پروانه متصل می شوند. هر محور پروانه دارای سه ملخ (سیستم پشت سر هم) بود. توان کلتوربین ها 2000 لیتر بود. با. در 200 دور در دقیقه در سال 1896، در طول آزمایشات دریایی کشتی« توربینیا"سرعت 34.5 گره را توسعه داد.
ملوانان نظامی از ظهور یک جدید قدردانی کردند نیروگاه. توربین شروع به نصب روی و، و به مرور زمان شد موتور اصلیتقریبا تمام کشتی های مسافربری
در اواسط قرن بیستم، رقابت بین توربین بخار و موتورهای دیزل آغاز شد. نیروگاه هابرای استفاده در کشتی های بزرگ برای حمل و نقل محموله های فله، از جمله تانکرها. در ابتدا، نیروگاه های توربین بخار بر روی کشتی هایی با وزن مرده تا 40000 تن غالب بودند، اما توسعه سریع موتورها احتراق داخلیمنجر به این واقعیت شده است که برخی از کشتی ها و کشتی ها با جابجایی بیش از 100000 تن در حال حاضر مجهز به نیروگاه های دیزلی هستند. تاسیسات توربین بخار حتی در کشتی های جنگی بزرگ و همچنین در کشتی های کانتینری با سرعت بالا و بزرگ، زمانی که قدرت موتور اصلی 40000 اسب بخار است، حفظ شده است. با. و بیشتر
اصل عملکرد توربین بخار کشتی
توربین بخار با ظرفیت 20000 اسب بخار. با.
توربین بخاربه نیروگاه هایی اطلاق می شود که در آنها انرژی حرارتی بخار عرضه شده در ابتدا به انرژی جنبشی تبدیل می شود و تنها پس از آن برای کار استفاده می شود.
توربین‌های بخار، موتورهای حرارتی هیدرولیکی هستند که بر خلاف موتورهای بخار پیستونی و موتورهای احتراق داخلی پیستونی، نیازی به تبدیل حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکت چرخشی پروانه ندارند. به همین دلیل طراحی ساده شده و بسیاری از مشکلات فنی حل می شود. علاوه بر این، توربین های بخارحتی با قدرت بسیار بالا، اندازه های نسبتاً کوچکی دارند، زیرا سرعت روتور بسیار زیاد است و بسته به نوع و هدف توربین، از 3000 تا 8000 دور در دقیقه متغیر است.
استفاده از انرژی جنبشی برای اجرا کار مکانیکیبه شرح زیر اتفاق می افتد. بخار خروجی از دستگاه های انبساط به پروفیل های مقعر تیغه ها برخورد می کند، از آنها منحرف می شود، جهت خود را تغییر می دهد و در نتیجه نیروی مماسی بر روتور وارد می کند. در نتیجه گشتاوری ایجاد می شود که باعث چرخش روتور توربین می شود.
توربین های بخار مدرن کشتی نیروگاهمعمولا از دو ساختمان تشکیل شده است. یک محفظه روتور توربین را در خود جای داده است فشار بالا، و در دیگر - کم است. هر توربین از چند مرحله تشکیل شده است که بسته به نوع توربین به عنوان مراحل فشار یا مراحل سرعت تعیین می شود. بخار کار به طور متوالی از رینگ های ثابت دستگاه های انبساط و لبه های تیغه های کار عبور می کند. از آنجایی که حجم بخار در طول فرآیند انبساط دائماً افزایش می‌یابد، پره‌های روتور باید با کاهش فشار بلندتر باشند.
در محفظه توربین فشار کمرینگ های خاصی از پره های کار توربین معکوس وجود دارد. توربین های اصلی نیروگاهدر کشتی‌هایی که پروانه‌های آنها گام متغیر دارند، نیازی به توربین معکوس ندارند. همراه با توربین های اصلی نیروگاهتوربین‌های کمکی در موتورخانه کشتی‌ها نصب می‌شوند که برای به حرکت درآوردن ژنراتورها، پمپ‌ها، فن‌ها و غیره استفاده می‌کنند. اصل عملکرد صحنه توربین بخارنشان داده شده در شکل 4.
توربین بخار کشتی
در ناوگان تجاری توربین بخارفقط پس از اعمال آن در تاریخ، به رسمیت شناخته شد. موریتانی"و" » ساخته شده در سال 1907. این کشتی ها به راحتی به سرعت 26 گره دریایی می رسیدند. روبان آبی اقیانوس اطلس - " موریتانی"آن را به مدت 20 سال حفظ کرد.
ویژگی های توربو الکتریک
نیروگاه، متشکل از دیگ بخار، توربین، ژنراتور و موتور الکتریکی، به کشتی های توربو الکتریک مجهز شدند. آنها به طور گسترده در ایالات متحده استفاده می شوند. با گذشت زمان، ژنراتورهای الکتریکی سنگین و موتورهای الکتریکی به تدریج با گیربکس جایگزین شدند.
ساخت و ساز علاقه قابل توجهی را برانگیخت کشتی توربوالکتریک« کانبرا" شاخص های وزن طراحان را متوقف نکردند. محاسبه شده است که با قدرت های بین 75000 تا 100000 اسب بخار. با. تلفات انرژی هنگام استفاده از جریان متناوب با تلفات گیربکس و انتقال هیدرولیک قابل مقایسه است و حذف مراحل معکوس حتی باعث افزایش عملکرد اقتصادی نیروگاه می شود. به عنوان یک قاعده، کشتی های توربوالکتریکفقط کشتی های بزرگ در نظر گرفته می شوند، اغلب کشتی های مسافربری.
در قدرت های پایین تر، بهتر است از درایوهای دنده استفاده کنید، که تلفات آن تنها 1.5 - 4 درصد است.
آفریقایی آلبانیایی عربی ارمنی آذربایجانی باسک بلاروسی بلغاری کاتالان چینی (ساده شده) چینی (سنتی) کرواتی چک دانمارکی تشخیص زبان هلندی انگلیسی استونیایی فیلیپینی فنلاندی فرانسوی گالیسیایی گرجی آلمانی یونانی کرئول عبری هندی مجارستانی ایسلندی اندونزیایی ایرلندی ژاپنی کره لاتینی لیتوانیایی مقدونی مالایی مالتی نروژی فارسی لهستانی پرتغالی رومانیایی روسی صربی اسلواکی اسلوونیایی اسپانیایی سواحیلی سوئدی تایلندی ترکی اوکراینی اردو ویتنامی ولزی ییدیش ⇄ آفریقایی آلبانیایی عربی ارمنی آذربایجانی باسکی بلاروسی بلغاری کاتالان چینی (ساده شده) چینی (سنتی) کرواتی چک دانمارکی هلندی انگلیسی استونیایی فیلیپینی فنلاندی فرانسوی گالیسیایی گرجی آلمانی یونانی هائیتی کریول عبری هندی مجارستانی ایسلندی اندونزیایی ایرلندی ایتالیایی ژاپنی کره لاتین لتونیایی لیتوانیایی مقدونی مالایی مالتی نروژی فارسی لهستانی پرتغالی رومانیایی رومانیایی صربی اسلواکی اسلوونیایی اسپانیایی سواحیلی سوئدی تایلندی ترکی اوکراینی اردو ویتنامی ولزی ییدیش
انگلیسی (تشخیص خودکار) » روسی