Альтернативная энергетика и энергосбережение

1,487,313 7,532
 

Фильтр
ПолУхим
 
Слушатель
Карма: 0.00
Регистрация: 29.06.2010
Сообщений: 123
Читатели: 0
Цитата: Свой от 21.09.2010 14:05:17
Уточните, пожалуйста, почему система "паровая турбина + генератор + электродвигатель" работающий на винт имеет более высокий КПД, нежели просто турбина, работающая на винт без дополнительных генераторно-электрических преобразований?  ???



КПД гребного винта на характерных оборотах турбины близок к нулю. Редуктор получается размером с пароход плюс обязательно винт регулируемого шага.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Dobryаk
 
italy
Лукка
77 лет
Практикант
Карма: +462.29
Регистрация: 10.07.2007
Сообщений: 35,282
Читатели: 80
Цитата: ПолУхим от 21.09.2010 17:18:55
КПД гребного винта на характерных оборотах турбины близок к нулю. Редуктор получается размером с пароход плюс обязательно винт регулируемого шага.

Системе генератор+электромотор механический редуктор не нужен, и этим обеспечивается гибкость.
Отредактировано: Dobryаk - 01 янв 1970
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
  • +0.00 / 0
  • АУ
Свой
 
Слушатель
Карма: +27.18
Регистрация: 05.12.2008
Сообщений: 7,627
Читатели: 12
Цитата: ПолУхим от 21.09.2010 17:18:55
КПД гребного винта на характерных оборотах турбины близок к нулю. Редуктор получается размером с пароход плюс обязательно винт регулируемого шага.



Э-э-э...
Ну, как бы сам я тоже пытался разобраться. И как бы по факту:


Судовая паровая турбина.
1 — турбина высокого давления; 2 — турбина низкого давления; 3 — подшипник вала турбины; 4 — редуктор: 5 — подшипник вала с фундаментом; 6 — подшипник вала турбины; 7 — гребной винт; 8 — управляющий клапан переднего хода; 9 — управляющий клапан заднего хода.
http://www.seaships.ru/steamturbine.htm

Ничего суперского, ничего сложного, ничего тяжелого и массивного. Особенно если сравнивать со схемами генератор-электродвигатель.
Потери на КПД генератора и электродвигателя тоже обнуляются.
И в чем соль?

В результате чего вопрос остается открытым...  ???
Отредактировано: Свой - 21 сен 2010 17:50:00
СО2 - газ жизни и фотосинтеза! Сжег в лесу бак топлива - накормил Бемби!
  • +0.00 / 0
  • АУ
ДядяВася
 
russia
Москва
20 лет
Слушатель
Карма: +282.16
Регистрация: 22.07.2010
Сообщений: 5,914
Читатели: 7

Модератор ветки
Цитата: Свой от 21.09.2010 17:42:25
Э-э-э...
Ну, как бы сам я тоже пытался разобраться. И как бы по факту:

В результате чего вопрос остается открытым...  ???


Из ссылки http://www.seaships.ru/steamturbine.htm "Параметры рабочего пара современных паровых турбин главной энергетической установки достигают 7,85 МПа при температуре перегрева от 510 до 520°С." Такие температуры пара ВВЭР не потянет.
Однако надо ставить быстрый реактор на жидкометаллическом теплоносителе.
Дорого. Не подводная лодка.
Отредактировано: Дядя Вася - 21 сен 2010 21:27:51
  • +0.00 / 0
  • АУ
Dobryаk
 
italy
Лукка
77 лет
Практикант
Карма: +462.29
Регистрация: 10.07.2007
Сообщений: 35,282
Читатели: 80
Цитата: Дядя Вася от 21.09.2010 18:58:09

Однако надо ставить быстрый реактор на жидкометаллическом теплоносителе.
Дорого. Не подводная лодка.

Я запутался....

Ледоколы с ядерной ЭУ, и это экономически оправдано, а на какой-нибудь танкер ЯЭУ не поставишь, так как ни в один порт не пустят... Вспомним "Отто Ган-а"
Отредактировано: Dobryаk - 01 янв 1970
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
  • +0.00 / 0
  • АУ
basilevs
 
russia
Санкт-Путинбург
Слушатель
Карма: +263.98
Регистрация: 31.10.2008
Сообщений: 6,977
Читатели: 7
Цитата: Свой от 21.09.2010 17:42:25
Ничего суперского, ничего сложного, ничего тяжелого и массивного. Особенно если сравнивать со схемами генератор-электродвигатель.
Потери на КПД генератора и электродвигателя тоже обнуляются.
И в чем соль?



А теперь мы на ледоколе даём задний ход...

Реверс турбины - это такая развлекуха, что ого-го. А ставить ВРШ (Винт Регулируемого Шага), который может дать реверс поворотом лопастей - сильно теряем КПД уже в движителе.

Всё уже давно посчитано и продумано. На судах, идущих далеко, долго и с постоянной скоростью - турбина с механическим редуктором и механическим приводом гребного вала. На судах, которым нужно много маневрировать - турбина+генератор+электромотор. АПЛ - отдельная категория, там вообще свои заморочки.
  • +0.00 / 0
  • АУ
basilevs
 
russia
Санкт-Путинбург
Слушатель
Карма: +263.98
Регистрация: 31.10.2008
Сообщений: 6,977
Читатели: 7
Цитата: Dobryak от 21.09.2010 21:13:46
Я запутался....

Ледоколы с ядерной ЭУ, и это экономически оправдано, а на какой-нибудь танкер ЯЭУ не поставишь, так как ни в один порт не пустят... Вспомним "Отто Ган-а"



Пускали раньше - Атомоход "Саванна"

По факту вышло, что операционные расходы на атомоход-сухогруз получаются чрезмерно большими. Стало ясно, что даже развив экспериментальное судно в реальный коммерческий продукт, ничего экономически выгодного не получишь.


А вот упомянутый выше Отто Ган, и ещё Муцу впридачу.

У нас же ледокольный флот "пошёл". Для него использование ядерной силовой установки оказалось очень удобным и выгодным. Ледокол за время прохода севморпути тратит энергии в разы больше, чем обычное судно, идущее в расчищенной им воде.

И ещё - единственный реально действующий "торговец", наш лихтеровоз ледового класса "Севморпуть". Но и он последние годы стоит без работы. Ледокол + караван выгоднее чем атомный автономный "торговец".
Отредактировано: basilevs - 22 сен 2010 11:00:27
  • +0.00 / 0
  • АУ
Dobryаk
 
italy
Лукка
77 лет
Практикант
Карма: +462.29
Регистрация: 10.07.2007
Сообщений: 35,282
Читатели: 80
Цитата: basilevs от 22.09.2010 10:49:20
Пускали раньше - Атомоход "Саванна"

"Севморпуть"[/url]. Но и он последние годы стоит без работы. Ледокол + караван выгоднее чем атомный автономный "торговец".

Даже "Отто Ган" мало куда пускали. Никакого коммерческого успеха не было.  Немцы собирались построить еще атомный контейнеровоз, но вовремя одумались. В прошлом году босоногие индусы с газовыми горелками в руках расчленили "Отто Ган" (безреакторного с 1979 г)  на знаменитом пляже-потрошителе Оланг.

О "Севморпути": большая грузоподьемность, но проблема в допуске в международные порты.
Отредактировано: Dobryаk - 01 янв 1970
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
  • +0.00 / 0
  • АУ
Свой
 
Слушатель
Карма: +27.18
Регистрация: 05.12.2008
Сообщений: 7,627
Читатели: 12
Цитата: basilevs от 22.09.2010 10:45:41
Всё уже давно посчитано и продумано. На судах, идущих далеко, долго и с постоянной скоростью - турбина с механическим редуктором и механическим приводом гребного вала. На судах, которым нужно много маневрировать - турбина+генератор+электромотор. АПЛ - отдельная категория, там вообще свои заморочки.



Ага, спасибо.
Как я понял, проблема в том, что атомные котлы стоят в первую очередь на тех кораблях, где они наиболее неудобны  :D  :D  :D  :D  8)
Типа контейнеровоз, который по словам знакомого капитана 350 дней в году идет со скоростью 30 узлов, а остальное время -- грузится работает на дизелях, а ледокол, постоянно танцующий, как балерина -- на реакторе.
Видимо, все дело в том, что жечь по 1000 тонн соляры в сутки и выливать мегатонны при каждой аварии экологически значительно безопаснее, нежели раз в пять лет перегрузить в стерильной зоне 50 килограмм отработанного топлива. И потому реактор используют только те, кому наплевать на экологию. Ну, военные там, и дикие русские в своих диких северных торосах.

В смысле -- всем спасибо за беспокойство, вопрос закрыт.  :)
СО2 - газ жизни и фотосинтеза! Сжег в лесу бак топлива - накормил Бемби!
  • +0.00 / 0
  • АУ
Dobryаk
 
italy
Лукка
77 лет
Практикант
Карма: +462.29
Регистрация: 10.07.2007
Сообщений: 35,282
Читатели: 80
Цитата: Свой от 22.09.2010 13:14:18
Ага, спасибо.
Как я понял, проблема в том, что атомные котлы стоят в первую очередь на тех кораблях, где они наиболее неудобны  :D  :D  :D  :D  8)
Типа контейнеровоз, который по словам знакомого капитана 350 дней в году идет со скоростью 30 узлов, а остальное время -- грузится работает на дизелях, а ледокол, постоянно танцующий, как балерина -- на реакторе.
Видимо, все дело в том, что жечь по 1000 тонн соляры в сутки и выливать мегатонны при каждой аварии экологически значительно безопаснее, нежели раз в пять лет перегрузить в стерильной зоне 50 килограмм отработанного топлива. И потому реактор используют только те, кому наплевать на экологию. Ну, военные там, и дикие русские в своих диких северных торосах.

В смысле -- всем спасибо за беспокойство, вопрос закрыт.  :)



О том, что такое радиационная чистота на собственно реакторе, есть хорошая история прямо на первой странице "Как оно тикает". В МИФИ для образования бестолковых студиоузусов уже ...дцать лет мирно пашет т.н. бассейновый реактор и эти студиозусы не вгоняют в дикий ужас своих барышен своими светящимися ночью украшениями...

И уж придется повторить здесь пост от 09 Сентября 2010, 11:12:38 с ветки "Экономическое освоение севера России", здесь хорошо видно, что могут атомоходы и не могут НЕ-атомоходы:

АТОМНЫЙ ЛЕДОКОЛЬНЫЙ ФЛОТ - КЛЮЧЕВОЕ ЗВЕНО  ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГЕОПОЛИТИЧЕСКИХ ИНТЕРЕСОВ РОССИИ В АРКТИКЕ

В условиях обострившейся международной конкуренции в борьбе за ресурсы арктического шельфа существенно возрастает значение российского атомного ледокольного флота, как  наиболее эффективного инструмента обеспечения транспортной и хозяйственно-экономической деятельности в Арктической зоне. Следует особо отметить, что только благодаря созданию мощных атомных ледоколов атомоходом  «Арктика» в 1977 г. впервые в мире в активном плавании была достигнута географическая точка Северного полюса. К настоящему времени российские атомные ледоколы 65 раз посещали точку Северного полюса.

С помощью ледоколов типа «Арктика», начиная с 1978 года был осуществлён переход к круглогодичной навигации в Западном районе Арктики (рис. 2). Потребность в переходе к круглогодичной навигации была обусловлена, прежде всего, необходимостью обеспечения жизнедеятельности и развития Норильского промышленного района. Учитывая мелководность подходов к расположенному в р. Енисей  порту Дудинка, были спроектированы и построены специализированные атомные ледоколы с малой осадкой - «Таймыр» и «Вайгач». Параллельно с этим, для перевозки грузов Норильского комбината строились суда усиленного класса - а/лв «Севморпуть», серии судов типа «Норильск», «Дмитрий Донской»; проводилось переоснащение современным оборудованием системы навигационно-гидрографического обслуживания работы флота, расширение и реконструкция Дудинского порта. На реализацию программы перехода к круглогодичной навигации государством было затрачено примерно 200 млрд. долларов (в ценах 1975 г.)





Параллельно  с открытием круглогодичной навигации в западной Арктике, за счёт участия мощных линейных атомных ледоколов,  шёл процесс расширения до 6 месяцев продолжительности навигации в Восточном районе Арктики, освоение новых трасс плавания ледоколов и проводки судов по высокоширотным и приполюсным маршрутам, в том числе за пределами исключительной экономической зоны в Российском секторе Арктики.

По заключению специалистов в области макроэкономики, начиная с 40-х годов прошлого столетия, транспортная активность на Северном морском пути служила наиболее чутким индикатором состояния экономики государства в целом. Спад в объёмах грузоперевозок по Севморпути с 6,7 миллионов тонн  (1987 г. ) до 1,4 миллиона тонн в 1998 г. подтверждает выводы специалистов. После 2000 г. наметилась тенденция к увеличению объёмов морских перевозок в Арктике, в течение 2005-2007 г.г. эти объёмы превышают 2 млн. тонн и продолжают увеличиваться.  Ожидается, что к 2010-2011 годам эти объёмы составят не менее 3-3,5 млн. тонн, что примерно соответствует уровню самоокупаемости эксплуатации атомного ледокольного флота при существующих, утверждённых ФСТ, тарифах взимания ледокольного сбора.  В настоящее время потенциал пропускной способности Северного морского пути, при существующем составе 6-ти единиц действующего атомного ледокольного флота, используется примерно на 30%. В связи с отмечаемым ростом транспортной активности на Северном морском пути востребованность атомного ледокольного флота будет увеличиваться.



Немаловажным фактором увеличения востребованности   мощных линейных атомных ледоколов является наметившийся в 2008 г.  перелом в ходе климатических процессов формирования ледяного покрова в Арктике. К началу полярной зимы 2008 г. площадь распространения льдов в морях Арктики и центрального арктического бассейна увеличилась на 1 миллион квадратных километров по сравнению с аналогичным показателем 2007 г. Согласно прогноза ведущих российских специалистов в период  2011-2117 г.г. ожидается цикл похолодания в Северном полушарии и увеличения ледовитости арктических морей.

С точки зрения потенциальных запасов углеводородов, минерального сырья и других полезных ископаемых значение Арктической зоны для России трудно переоценить. Северный  морской путь, как национальная транспортная коммуникация России в Арктике, имеет исключительно важное значение для обеспечения дальнейшего развития экономики северных регионов и государства в целом.. Помимо этого, в перспективе -  это высокоширотная транзитная Арктическая судоходная магистраль, которая может служить альтернативой существующим межконтинентальным транспортным связям между странами Атлантического и Тихоокеанского бассейна через Суэцкий и Панамский каналы.

Трассы Северного морского пути пролегают на акваториях арктических морей и южной части Северного ледовитого океана в пределах исключительной экономической зоны России в Арктике, которая простирается на 200 морских миль к северу от побережья и островов морей Российской Арктики). Помимо этого,  Россия претендует на участок арктического морского шельфа площадью 1,2 миллиона квадратных километров в районе хребта Ломоносова и поднятия Менделеева в Северном ледовитом океане.

Официальными претендентами на ресурсы арктического  шельфа   и дна Северного ледовитого океана являются США, Канада, Дания, Норвегия и Исландия. Активный интерес к Арктике проявляют Германия, Япония, Индия и Китай. Многие из этих стран   проводят политику пересмотра границ экономических зон в Арктике. На выполнение научных программ по изучению гидрометеорологического режима Арктики, геофизические и геологические исследования страны Европейского союза и США затрачивают ежегодно примерно по 1 млрд. долларов.

Характерно, что для целей производства научных исследований в Арктике привлекаются  российские ледоколы и суда. Примером может служить рейс ледокола «Капитан Драницын» с экспедицией  Университета  Аляски в 2008 году.

В этих условиях Россия, в целях обеспечения своих геополитических интересов, должна постоянно поддерживать активное присутствие в этом регионе. Это присутствие   выражается в проведении научных исследований, разведке и добыче  полезных ископаемых, обеспечении морских грузоперевозок с использованием ледоколов и специализированных ледокольно-транспортных судов.

В настоящее время Россия является мировым лидером в области применения атомного ледокольного флота для решения транспортных задач в морях Арктики и неарктических замерзающих морях. Для успешной конкуренции в Арктике России необходимо не упускать этого лидерства и постоянно развивать и совершенствовать атомный ледокольный флот, как ключевое звено инфраструктуры функционирования Северного морского пути.



Для этих целей актуальным является строительство двухосадочных ледоколов нового поколения, способных одинаково успешно работать на морских и речных участках Северного морского пути. Эскизный проект такого ледокола разработан судостроительной промышленностью.
Отредактировано: Dobryаk - 22 сен 2010 13:30:00
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
  • +0.00 / 0
  • АУ
basilevs
 
russia
Санкт-Путинбург
Слушатель
Карма: +263.98
Регистрация: 31.10.2008
Сообщений: 6,977
Читатели: 7
Цитата: Свой от 22.09.2010 13:14:18
Типа контейнеровоз, который по словам знакомого капитана 350 дней в году идет со скоростью 30 узлов, а остальное время -- грузится работает на дизелях, а ледокол, постоянно танцующий, как балерина -- на реакторе.



Ну смейтесь-смейтесь. А Emma Mærsk - это дизель с электропередачей. Причём от выхлопа дизеля работает парогенератор, крутящий потом турбину. Турбина тоже крутит электрогенератор, питающий электромоторы. Прямой привод на вал и механические редукторы потихоньку списывают в утиль. Электропередача выгоднее, особенно в таким дизель-турбинных комбинациях.

Про ледоколы уже Добряк написал. Там альтернативы атому нету. Только когда термояд появится - тогда только его на что-то сменят. Там проблема в количестве горючки, необходимой ледоколу для прохода севморпути. Поставить побольше дизелей большой мощности - дело нехитрое, электричества нагенерируют. А вот чем их кормить столько времени?
Отредактировано: basilevs - 22 сен 2010 14:29:02
  • +0.00 / 0
  • АУ
basilevs
 
russia
Санкт-Путинбург
Слушатель
Карма: +263.98
Регистрация: 31.10.2008
Сообщений: 6,977
Читатели: 7
Тред №257746
Дискуссия   274 6
Цитата: Свой
Я не настолько разбираюсь в вопросе, чтобы над чем-то смеяться.
Я всего лишь задал вопрос более компетентным людям.
Спасибо за ответы, они были мне полезны.



Только что поболтал с действительно компетентными людьми. Которые ещё пару лет назад занимались судовыми силовыми установками. В смысле - их конструированием. Узнал много нового про электропередачу на флоте.

Началось всё, по большому счёту, с пассажирских лайнеров. На пассажирах движитель - далеко не единственный потребитель. Причём на современных пассажирах - даже не главный. Освещение, кондиционирование, и прочая прочая - сжирают уйму энергии. Поэтому в трюме стоит куча генераторов, обеспечивающих этих потребителей. Посему родилась идея - а нафига нам в таком раскладе ещё и главный двигатель отдельный? Который делается с запасом по мощности. В обычном режиме судно идёт на номинале двигателя, а в случае шторма он должен иметь возмоность форсироваться для того чтобы выгрести в хреновых условиях сильной волны и ветра. И порешили заменить главный двигатель на дополнительные генераторы плюс электродвигатели. И в результате получили гибкость: в нормальном режиме часть генераторов работает на внутренних потребителей, часть - на двигатели. А в случае когда надо форсировать мощность - часть генераторов переключается с внутренних потребителей на двигатели и обеспечивает необходимую мощность для выгребания в сильный шторм.

Идея себя хорошо зарекомендовала. Ею заинтересовались военные. Ибо N генераторов - это намного более живучая система, чем пара главных двигателей. Генераторы можно вообще раскидать равномерно по всей длине судна, и в случае какого-то серьёзного повреждения часть из них всё равно будет работать. А двигатели можно вообще напрямую к винтам снаружи прикрутить, выведя туда только электричество. И сделать основные винты поворотными - оно ж какая маневренность получается! А дизеля внутри можно подвесить, чтобы вибрацию на корпус не передавали (при механической передаче это бестолку было бы). И в итоге получаем ещё и низкий уровень шума, что значительно уменьшает вероятность акустического обнаружения судна.

Ну а кто у нас из гражданских судов ближе всех к военным? А контейнеровозы, как ни странно. Они все стоят на учёте в соответствущих адмиралтействах. Быстроходная (до 30 узлов в самом деле) посудина, на палубе которой в случае мобилизации размещаются вертолёты, да и внутри много чего хорошо помещается. И военные стали субсидировать своих судостроителей, чтобы те внедряли дизель-электрическую силовую установку на контейнеровозах. Сама по себе электропередача - штука дорогая, но с финансовой помощью от министерства обороны этот недостаток легко исправляется. Военные же в результате отрабатывают на гражданских судах технологии электропередач "на больших пробегах". Столько сколько бегают в год гражданские суда - ни одно военное не ходит.

Технически же подобный переход на электропередачу стал возможен благодаря прогрессу в электронике и электротехнике. Появилась возможность надёжной и недорогой синхронизации работы кучи генераторов. Появились недорогие электронные ключи большой мощности, позволяющие управлять мощными асинхронными электромоторами. Ну и сами асинхронники тоже получше стали - именно их и используют в электропередаче на винт.

Так что в целом электропривод стал выгоден для многих применений по сравнению с дизелем. Потому что рабочие обороты гребного вала - 150-250 об/мин, и надо либо строить дизель очень большого размера и не очень хорошего КПД, либо брать дизель поменьше размером той же мощности и ставить к нему редуктор. А механический редуктор большой мощности - тоже та ещё хрень. Масла жрёт, обслуживания требует, да и поломаться тоже может.

Вот как-то так получается.
Отредактировано: basilevs - 22 сен 2010 16:10:24
  • +0.00 / 0
  • АУ
ПолУхим
 
Слушатель
Карма: 0.00
Регистрация: 29.06.2010
Сообщений: 123
Читатели: 0
Цитата: basilevs от 22.09.2010 16:07:54
Только что поболтал с действительно компетентными людьми. Которые ещё пару лет назад занимались судовыми силовыми установками. В смысле - их конструированием. Узнал много нового про электропередачу на флоте.

Началось всё, по большому счёту, с пассажирских лайнеров. На пассажирах движитель - далеко не единственный потребитель. Причём на современных пассажирах - даже не главный. Освещение, кондиционирование, и прочая прочая - сжирают уйму энергии. Поэтому в трюме стоит куча генераторов, обеспечивающих этих потребителей. Посему родилась идея - а нафига нам в таком раскладе ещё и главный двигатель отдельный? Который делается с запасом по мощности. В обычном режиме судно идёт на номинале двигателя, а в случае шторма он должен иметь возмоность форсироваться для того чтобы выгрести в хреновых условиях сильной волны и ветра. И порешили заменить главный двигатель на дополнительные генераторы плюс электродвигатели. И в результате получили гибкость: в нормальном режиме часть генераторов работает на внутренних потребителей, часть - на двигатели. А в случае когда надо форсировать мощность - часть генераторов переключается с внутренних потребителей на двигатели и обеспечивает необходимую мощность для выгребания в сильный шторм.

Идея себя хорошо зарекомендовала. Ею заинтересовались военные. Ибо N генераторов - это намного более живучая система, чем пара главных двигателей. Генераторы можно вообще раскидать равномерно по всей длине судна, и в случае какого-то серьёзного повреждения часть из них всё равно будет работать. А двигатели можно вообще напрямую к винтам снаружи прикрутить, выведя туда только электричество. И сделать основные винты поворотными - оно ж какая маневренность получается! А дизеля внутри можно подвесить, чтобы вибрацию на корпус не передавали (при механической передаче это бестолку было бы). И в итоге получаем ещё и низкий уровень шума, что значительно уменьшает вероятность акустического обнаружения судна.

Ну а кто у нас из гражданских судов ближе всех к военным? А контейнеровозы, как ни странно. Они все стоят на учёте в соответствущих адмиралтействах. Быстроходная (до 30 узлов в самом деле) посудина, на палубе которой в случае мобилизации размещаются вертолёты, да и внутри много чего хорошо помещается. И военные стали субсидировать своих судостроителей, чтобы те внедряли дизель-электрическую силовую установку на контейнеровозах. Сама по себе электропередача - штука дорогая, но с финансовой помощью от министерства обороны этот недостаток легко исправляется. Военные же в результате отрабатывают на гражданских судах технологии электропередач "на больших пробегах". Столько сколько бегают в год гражданские суда - ни одно военное не ходит.

Технически же подобный переход на электропередачу стал возможен благодаря прогрессу в электронике и электротехнике. Появилась возможность надёжной и недорогой синхронизации работы кучи генераторов. Появились недорогие электронные ключи большой мощности, позволяющие управлять мощными асинхронными электромоторами. Ну и сами асинхронники тоже получше стали - именно их и используют в электропередаче на винт.

Так что в целом электропривод стал выгоден для многих применений по сравнению с дизелем. Потому что рабочие обороты гребного вала - 150-250 об/мин, и надо либо строить дизель очень большого размера и не очень хорошего КПД, либо брать дизель поменьше размером той же мощности и ставить к нему редуктор. А механический редуктор большой мощности - тоже та ещё хрень. Масла жрёт, обслуживания требует, да и поломаться тоже может.

Вот как-то так получается.



Не имею отношения к судостроению, но знаю точно, ничего экономичнее дизелей из ДВС ещё не придумали. И чем дизель больше, тем выше его КПД. При преобразовании и использовании также накладывается косинус фи и прочее. Может быть, всё это имеет смысл для пассажирских и военных судов, но с точки зрения эксплуатационных расходов дизель с насаженным на коленвал винтом - лучший вариант. Чем дороже топливо - тем меньше будет всяких изысков.

То, что от выхлопа крутит паровую турбину - слёзы, т.к. у больших дизелей низкая температура газов, есть ограничения на отбор тепла. Можете почитать книгу "Утилизация теплоты судовых дизелей", должна быть в технических библиотеках.
  • +0.00 / 0
  • АУ
agrloki
 
Слушатель
Карма: +0.71
Регистрация: 30.01.2009
Сообщений: 258
Читатели: 0
Цитата: ПолУхим от 22.09.2010 17:25:54
То, что от выхлопа крутит паровую турбину - слёзы, т.к. у больших дизелей низкая температура газов, есть ограничения на отбор тепла. Можете почитать книгу "Утилизация теплоты судовых дизелей", должна быть в технических библиотеках.


С тем что поскипал, полностью согласен. А по поводу процитированного могу сказать по опыту - ТР "Тамбов" водоизмещение 10тыс.тон.
ГД - Man 9000л.с. утилизационный котел (это тот что от выхлопа работает) во время перехода, когда ГД работает на постоянных оборотах, едва давал пара чтоб запитать два опреснителя и о том чтоб запитать от него что-то серьезное речи не было.
При этом утилизационный котел был новый со всей работающей автоматикой и чистыми теплообменниками.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Gregos
 
Слушатель
Карма: +0.35
Регистрация: 12.11.2009
Сообщений: 45
Читатели: 0
Тред №257806
Дискуссия   233 1
ПолУхим
На против. Чем дороже топливо тем будет этих изысков больше.
Именно из-за того что топливо по дизель-электрической схеме экономится.
Потому что дизель работает в оптимальном режиме.
Наиболее близкий пример гибридные автомобили. Экономия у автомобиля получается весьма существенная
  • +0.00 / 0
  • АУ
basilevs
 
russia
Санкт-Путинбург
Слушатель
Карма: +263.98
Регистрация: 31.10.2008
Сообщений: 6,977
Читатели: 7
Цитата: ПолУхим от 22.09.2010 17:25:54
Не имею отношения к судостроению, но знаю точно, ничего экономичнее дизелей из ДВС ещё не придумали. И чем дизель больше, тем выше его КПД. При преобразовании и использовании также накладывается косинус фи и прочее. Может быть, всё это имеет смысл для пассажирских и военных судов, но с точки зрения эксплуатационных расходов дизель с насаженным на коленвал винтом - лучший вариант. Чем дороже топливо - тем меньше будет всяких изысков.



Просто низкооборотный (ниже 300 об/мин) дизель по своим размерам сильно больше высооборотного той же мощности. "Большой" в данном случае относится к физическим размерам и весу двигателя, а не к его мощности. И в силу конструктивных особенностей такие низкооборотные двигатели имеют КПД немного ниже, чем высокооборотные.

ЦитатаТо, что от выхлопа крутит паровую турбину - слёзы, т.к. у больших дизелей низкая температура газов, есть ограничения на отбор тепла. Можете почитать книгу "Утилизация теплоты судовых дизелей", должна быть в технических библиотеках.


Конкретно на Emma Maersk - вспомогательная турбина даёт до 12% общей мощности на крейсерской скорости:
Die Abgaswärmerückgewinnung (Waste Heat Recovery) wandelt bei Nennleistung des Hauptmotors die Maschinenabwärme mit einem turbinengetriebenen Generator in elektrische Leistung um. So wird die Gesamtleistung der Motorenanlage um 9.860 kW oder 12,0 Prozent gesteigert und der spezifische Verbrauch sinkt auf 0,158 kg/kWh.

В немецком я не очень силён - лучше Добряк переведёт, если что.

Ещё одна интересная особенность - дизель Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, питающий эти генераторы, это Common Rail. Отсюда бОльшая удельная мощность двигателя и меньший удельный расход топлива.

PS: Хм. А на Emma Maersk дизель низкооборотный. Непонятно. Надо будет ещё разок двигателистов помучить. Правда, заявленные обороты у него находятся в очень узком диапазоне - 92-102 об/мин. Правда, двигатели для прямого привода на винт имеют ещё меньший RPM. MAN DIESEL-MARINE. В районе 60 об/мин. Видимо, не было исходного высокооборотного двигателя как основы для двигателя Emma Maersk, поэтому за основу дизайна взяли низкооборотный RTA96.



Update: Всё, по Emma Maersk разобрался наконец.
Там есть главный двигатель - 14 цилиндров, низкооборотный, 80 мегаватт, прямая передача на винт. И 5 дизель-генераторов мощностью по 4 мегаватта. Ну и ещё 8 мегаватт даёт турбина рекуперации тепла от главного двигателя. В сумме до 28 мегаватт механической энергии. Они крутят два электромотора по 9 магаватт каждый.

То есть в случае Emma Maersk - смешанная конструкция. Привод - и такой и сякой.
Отредактировано: basilevs - 22 сен 2010 19:32:37
  • +0.00 / 0
  • АУ
Dobryаk
 
italy
Лукка
77 лет
Практикант
Карма: +462.29
Регистрация: 10.07.2007
Сообщений: 35,282
Читатели: 80
Цитата: basilevs от 22.09.2010 18:59:41

Конкретно на Emma Maersk - вспомогательная турбина даёт до 12% общей мощности на крейсерской скорости


На чартерных яхтах, когда нет возможности в сеть подключитъся, надо на подзарядку аккумулятора(а на нем холодильник висит!)  мотор погонять хоть часок в сутки. Если это делать за 2-3 раза, то одновременно и хорошо теплая вода для мытья посуды будет. Никогда не прикидывал,  правда, объем воды, подогретой так примерно 30-сильным дизелем, надо будет в следующий раз задуматься.
Отредактировано: Dobryаk - 01 янв 1970
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
  • +0.00 / 0
  • АУ
ПолУхим
 
Слушатель
Карма: 0.00
Регистрация: 29.06.2010
Сообщений: 123
Читатели: 0
  • +0.00 / 0
  • АУ
ПолУхим
 
Слушатель
Карма: 0.00
Регистрация: 29.06.2010
Сообщений: 123
Читатели: 0
Цитата: Dobryak от 22.09.2010 19:30:56
На чартерных яхтах, когда нет возможности в сеть подключитъся, надо на подзарядку аккумулятора(а на нем холодильник висит!)  мотор погонять хоть часок в сутки. Если это делать за 2-3 раза, то одновременно и хорошо теплая вода для мытья посуды будет. Никогда не прикидывал,  правда, объем воды, подогретой так примерно 30-сильным дизелем, надо будет в следующий раз задуматься.  



В приведённом выше посте, указано, что в условиях большого корабля добавка мощности от утилизации теплоты выхлопных газов составляет 10%. Если принять эти соотношения для яхты (что не совсем верно), получается, что 30 сильный дизель за час работы на номинальной мощности способен нагреть примерно 100 литров воды на 20 градусов Цельсия.
  • +0.00 / 0
  • АУ
ПолУхим
 
Слушатель
Карма: 0.00
Регистрация: 29.06.2010
Сообщений: 123
Читатели: 0
Цитата: Gregos от 22.09.2010 18:55:38
ПолУхим
На против. Чем дороже топливо тем будет этих изысков больше.
Именно из-за того что топливо по дизель-электрической схеме экономится.
Потому что дизель работает в оптимальном режиме.
Наиболее близкий пример гибридные автомобили. Экономия у автомобиля получается весьма существенная



Между гибридным автомобилем и океанским лайнером мало общего. Гибридный автомобиль при длительном движении по протяжённой равнинной  трассе хорошего качества не имеет ни капли преимущества перед автомобилем только с ДВС. Отсюда и остальное вытекает.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Сейчас на ветке: 5, Модераторов: 0, Пользователей: 0, Гостей: 0, Ботов: 5