Судовая силовая установка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 СУДОВАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКАГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ПНТ СССР 4333646/25-0605, 10.8730.04.90. Бюл. Р 16Ленинградское высшее инженерноеое училище им. адм. С.О.МакаровВ.С.Данилов, А.Г.Боровкова,етухов и М.К.Овсянников621.43.068.9(088.8)Патент США У 4576005, кл.Г 0106,1986,торское свидетельство СССР4485, кл. В 63 3 5/00, 1985.(57) Изобретение позволяет повыситьэкономичность судовой силовой установки с утилизацией теплоты отработавших газов главного дизеля (ГД).Отработавшие газы ГД 20 поступают втурбину 19 турбокомпрессора (ТК) ичерез переключающий клапан 27 могутпоступать в утилизационную газовуютурбину 21, Из обеих турбин отработавшие газы поступают в утилизацион1560762 ный котел (УК) 8 и там последовательно отдают тепло паровой 10 и экономайзерной 9 секциям, которые связаныс паросепаратором 5. Полученный в УКпар используется в судовых потребителях 11 (обогревателях танков и помещений) и в системе кондиционирова"ния воздуха (СКВ), а конденсат из последних сливается в питательный бак 1012. Первый циркуляционный насос 13направляет воду из бака через маслоохладитель в водяную рубашку 15 ГД ив охладитель наддувочного воздуха 18,Из ГД и из охладителя вода поступает 15во второй циркуционный насос 16 и изнего на питание УК через паросепара"тор. Часть этой воды перепускается Изобретение относится к машиностроению, в частности к судовым дизельным 25 установкам с использованием теплоты отработавших газов дизеля на судовые нужды,Цель изобретения - повышение экономичности судовой силовой установки30 путем уменьшения потерь теплоты.На чертеже предсталена принципиальная схема установки.Кингстон 1 забортной воды соединен при помощи одного из трубопроводов с центробежным насосом 2 и далеес центральным охладителем 3. Топливо- подогреватель 4 установлен в одной из ветвей разветвленного трубопровода, связывающего центральный охлади- тель 3 с паросепаратором 5, соединенным через регулятор 6 уровня и центральный насос 7 с утилизационным котлом 8, пароводяной тракт которого выполнен в виде двух секций: экономайзерной 9 и паровой 10.Через паропровод паросепаратор связан с судовыми потребителями 11 пара (обогревателями танков и помещений) и с системой кондиционирования воздуха (СКВ), Слив .;конденсата потребителей 11 поступает в питательный бак 12 и из него - на вход в первый циркуляционный насос 13, Выход под 55 ключен через маслоохладитель 14, установленный в напорном трубопроводе, к входу водяной рубашки 15 главного дизеля. через топливоподогреватель 4 и испарительную установку (ИУ) в центральный охладитель и в бак 12. Количествоперепускаемой воды и ее температурарегулируются термоклапанами 25, аподключение утилизационной воды и еетемпература регулируются термоклапанами 25, а подключение утилизационнойтурбины 21 производится переключающим клапаном 27 и разъединирельнымимуфтами 22.Возможность использованияОГ в утилизационной турбине на режимах с малым потреблением тепЛа судовыми потребителями и возможность регулировать расход тепла потребителямпозволяют повысить экономичность установки. 1 с,п.ф-лы, 1 ил. На участке между маслоохладителем и входом водяной рубашки напорный трубопровод первого циркуляционного насоса через один из байпасных трубопроводов связан с входом второго циркуляционного насоса 16, а впускной патрубок водяной рубашки дополнительно связан с расширительным баком 1.На участке между маслоохладителем и первым насосом напорный трубопровод подключен к входу второго циркуляционного насоса через второй байпасный трубопровод, в котором установлен охладитель 18 наддувочногс воздуха,Газовая турбина 19 турбокомпрессора подключена своим газоприемным патрубком к выхлопному коллектору главного дизеля 20, К этому же коллектору подключена своим впускным патрубком утилизационная газовая турбина 21, которая кинематически через разъединительные муфты 22 связана с дизелем 20 и вспомогательным электрогенератором 23. Газовый тракт утилизационного котла 8 включен в магистраль выпуска отработавших газов из турби" ны 19. К этому же паровому тракту подключена своим выхлопным патрубком утилизационная газовая турбина. Компрес" сор 24 турбокомпрессора подключен к впускному ресиверу дизеля 20 через охпадитель 18 наддувочного воздуха.Выход второго циркуляционного насоса 16 через терморегулируемый клапан 25 1 связан с центральным охладителем 3 и каналом перепуска воды мимо охлади 5 15607 теля в питательный бак 12, Причем на входе в канал перепуска также установлен терморегулируемый клапан,Таким образом, трубопровод, связы 5 вающий центральный охладитель с паросепаратором, на участке между выходом второго циркуляционного насоса и центральным охладителем является перепускным, Он выполнен разветвленным и испарительная установка 26 установлена в одной из его ветвей, Перек .ючающий клапан 27 установлен между выхлопным коллектором главного дизеля и впускным патрубком утилизационной 15 газовой турбины.Установка работает следующим образом.Забортная вода от кингстона 1 центробежным насосом 2 забортной воды по дается по трубопроводу в центральный охладитель 3, через который насосом 16 прокачивается охлаждающая пресная вода главного дизеля 20. Количество пресной воды, поступающей в централь ный охладитель, регулируется терморегулирующими клапанами 25. Остальная часть пресной воды поступает в паросепаратор 5. Затем центральным насосом 7 из паросепаратора вода подается 30 в утилизационный котел 8, проходя в нем последовательно экономайзерную 9 и паровую 10 секции. В котле 8 образуется насыщеный пар, поступающий на обогрев танков и помещений, а. также в установку кондиционирования воздуха, после чего отработанный пар (конденсат) поступает в питательный бак .12 (или теплый ящик), из которого первым циркуляционным насосом 13 во ды подается частично,в маслоохладитель 14 и частично в охладитель 18 наддувочного воздуха.В маслоохладителе 14 вода охлаждает масло, Иэ маслоохладителя вода по ступает в водяную рубашку главного дизеля, а частично - вместе с той частьюводы которая проходит через охладитель 18, подается вторым циркуляционным насосом 16 в испарительную установку 50 и в топливоподогреватель 4, затем в центральный охладитель 3, из которого сливается в питательный бак 12Количество пресной воды, поступающей в охладитель 3, регулируется термо регулируемым клапаном 25, который в зависимости от уровня воды в паросепараторе (по регулятору 6 уровня) и от температуры воды, перепускает 62 6 часть пресной воды мимо охладителя 3, Через расширительный бак 17 происходит пополнение системы пресной воДЫ.Выпускные газы поступают в газовую турбину 19 турбокомпрессора и затем в утилизационный котел, Частьгазов попадает в утилизационную газовую турбину 21, работа которой регулируется клапаном 27 (при мощности главного дизеля и более 507 клапан открь.т, при мощности менее 507, - клапан закрыт и все газы поступают в турбокомпрессор).Система предполагает использование терморегуляторов, контрольно измерительных приборов для поддержания необходимых температур, Насыщенный пар паросепаратора 5 по паропроводу поступает к судовым потребителям 11 на обогрев танков, машинных и судовых помещений, на систему кондиционирования воздуха. Конденсат от всех этих потребителей стекает в питательный бак 12, в который одновременно поступает вода из системы охлаждения главного дизеля, предварительно отдав теплоту в топливоподогревателе 4 и вакуумной испарительной установке 26. Если при этом температура охлаждающей воды не достигла 30 С, то вода проходит центральный охладитель 3.Через центральный охладитель вода проходит только в аварийном случае, в случае отказа любого из теплообменников в системе использования отбросной теплоты. При нормальном режиме эксплуатации и оптимальной настройке вся охлаждающая вода пере- пускается мимо центрального охладителя 3 с помощью терморегулируемого клапана 25.Наличие утилизационной газовой турбины, центрального охладителя, байпасных и перепускного трубопроводов, а также терморегулируемых и переключающего клапанов позволяет улучшить использование тепла отработавших газов главного дизеля и, тем самым повысить экономичность установки.Формула изобретенияСудовая силовая установка, содержащая по меньшей мере один главный дизель и утилизирующие его теплоту судовые потребители, турбокомпрессор,15 б 07 б 2 35 Составитель М.ФайнРедактор И.Касарда Техред М.Ходанич Корректор С,Шевкун Заказ 962 Тираж 37 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 турбина которого подключена своимгаэоприемным патрубком к выхлопномуко.плектору дизеля, а компрессор черезохладитель наддувочного воздуха подключен к его впускному ресиверу,маслоохладитель, топливоподогреватель и систему жидкостного охлаждения дизеля, снабженную первым циркуляционным насосом, вход которого связан с питательным баком, а выход подключен к входу водяной рубашки дизелячерез напорный трубопровод, в котором установлен маслоохладитель, вторымциркуляционным насосом, вход которого 5связан с выпускным патрубком водянойрубашки, а выход - с паросепаратором,утилизационный котел, газовый тракткоторого включен в магистраль выпуска отработавших газов турбины турбокомпрессора, а пароводяной выполненв виде двух секций: экономайэерной,вход которой связан с водяной полос"тьщ паросепаратора через третий циркуляционный насос, и паровой, выход 25которой подключен через паропроводк судовым потребителям пара, и систему кондиционирования воздуха, утилизирующую теплоту дизеля, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с целью 30повышения экономичности путем уменьшения потерь теплоты, установка дополнительно снабжена центральным охладителем, испарительной установкой,угилизационной газовой турбиной,вспомогательным электрогенератором,терморегулируемым и переключающимклапанами, разъединительными муфтами,байпасными и перепускными трубопроводами и расширительным баком, причемнапорный трубопровод первого циркуляционного насоса на участке между маслоохладителем и входом водяной рубашки через один иэ байпасных трубопроводов связан с входом второго циркуляционного насоса, а на участке междупервым насосом и маслоохладителемнапорный трубопровод дополнительносвязан с входом второго насоса черездругой байпасный трубопровод и установленный в последнем охладитель наддувс чного воздуха, выход второго циркуляционного насоса через перепускнойтрубопровод и терморегулируемый клапан связан с центральным охладителеми с каналом перепуска воды мимо ценчрального охладителя в питательныйбак, перепускной трубопровод выполненв виде двух ветвей, в одной из которых установлен подогреватель топлива,а в другой - испарительная установка,судовые потребители и система кондиционирования воздуха подключены к паропроводу утилизационного котла, секции последнего включены между собойпоследовательно, выпускной патрубокводяной рубашки дополнительно сообщенс расширительным баком, утилизационная газовая турбина через переключающий клапан подключена впускным патрубком к выхлопному, коллектору дизеля, а выхлопным подключена к газовому тракту утилизационного котла,и кинематически через разъединительные муфты связана с главным дизелеми с вспомогательным электрогенератором.