Стр. 15 - Оценка мощности энергетических установок высокоскоростных судов

ОЦЕНКА МОЩНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ
13
На СПК и СВК находят применение исключительно быстроходные дизели с
частотой вращения от 1000 до 2500 1/мин с газотурбинным наддувом,
имеющие высокую агрегатную мощность при относительно малой массе.
Перспективным направлением в мировом судостроении становятся комби-
нированные или совмещенные установки типа CODAD - два нереверсивных
двигателя на один вал, и CODOG или CODAG - дизель-газотурбинные уста-
новки реверсивного типа (O) или нереверсивного типа (A).
Комбинированные установки позволяют расширить энергетические возмож-
ности установки при экономии массы.
Газотурбинные установки. Применение дизельных установок на транс-
портных судах считается преимуществом по технико-экономическим сообра-
жениям лишь до тех пор, пока суммарная мощность четырехдвигательной ус-
тановки не превысит 24000 кВт (т.е. по 6000 кВт на один двигатель). Для мощ-
ностей выше указанного предела применение ГТД считается предпочтитель-
ным.
Для быстроходных судов (СПК, СВК и др.) одним из важнейших критериев,
ограничивающих применение дизельных установок в качестве главных, явля-
ются ограничения по массе ЭУ. Поэтому выбор типа главного двигателя
(дизельного или газотурбинного) производится на основе анализа массо-
габаритных характеристик вариантов ЭУ при одинаковой мощности с учетом
массы топлива, необходимого для расчетной дальности и автономности
плавания.
Таблица 1.1
Характеристики дизельной и газотурбинной установок СПК
водоизмещением 220 т и скоростью хода 60 уз (30,8 м/с).
Расчетная мощность - 14420 кВт
Параметр Дизельная ЭУ Газотурбинная ЭУ
Тип агрегата MTU 20V1163TB93 М20А
Количество агрегатов 2 2
Располагаемая мощность, кВт 2 х 7400 2 х 7350
Удельная масса агрегата, кг/кВт 3,25 0,843
Масса агрегатов, кг 48100 12400
Удельный расход топлива, кг/(кВт ⋅ч) 0,210 0,260
Часовой расход топлива ЭУ, кг/ч 3028 3750
Запас топлива на 10 часов хода, кг 30280 37500
Суммарная масса ЭУ (с топливом), кг 78380 49900
Создание судовых ГТД, работающих на дизельном топливе при температуре
газов перед турбиной 1100 - 1200 оС, и редукторов к ним позволило решать во-
просы по формированию малогабаритных и легких, но обладающих большой
мощностью ЭУ. Относительно невысокий удельный расход топлива на номи-
нальной мощности (около 0,260 кг/(кВт⋅ч)) делает газотурбинную установку