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    船用燃氣輪機

    船用燃氣輪機簡介: 船用燃氣輪機是現代艦船上的一種重要的動力裝置, 它是將空氣先經壓縮機加壓,然后,通入燃燒室。燃油在燃…

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        船用燃氣輪機簡介

        船用燃氣輪機是現代艦船上的一種重要的動力裝置, 它是將空氣先經壓縮機加壓,然后,通入燃燒室。燃油在燃燒室燃燒,產生高溫燃氣,再進入渦輪機,沖擊渦輪機上的葉片,使渦輪機高速轉動,帶動推進機工作。燃氣輪機不需要鍋爐,重量輕、體積小、功率大,可作為大型艦船的主機。

        基本概念

        船用燃氣輪機亦稱“艦船用燃氣輪機”。用來驅動船舶推進裝置(螺旋槳)的燃氣 輪機。與船用的柴油機或汽輪機機組相比,具有可節省機艙面積,起動 快,從而可提高艦船機動性,維護簡單,所需運行人員較少等許多優點。 船用燃氣輪機基本上采用航空燃氣輪機改型,其基本型式為雙軸或三軸簡單循環燃氣輪機,并且還在研制蒸汽-燃氣聯合循環船用燃氣輪機。使用的船用燃氣輪機參數如下: 有效功率3000~20000kW (約合4000~27000馬力),油耗率 235~260 g/(kW·h)[約合176~ 195克/(馬力·時)],較先進機組的大修間隔期一般可達8000小時以上。

        當今,船用燃氣輪機普遍采用 “箱裝體”結構,它是將船用燃氣輪機的進氣系統、輔助設備以及滅火設備連同其鋼底座等都組裝于一箱體之中。在箱體上裝有許多燃油、 潤滑油、水、空氣、電氣和控制系統的標準接頭。采用箱裝體的目的是為了隔音,隔熱,便于單獨通風,抗核污染,抗生物和化學污染,可降低機艙內的噪聲和溫度,并便于調換機組。

        燃氣輪機工作原理

        燃氣輪機是以空氣為介質,靠高溫燃氣推動渦輪機械連續做功的大功率、高性能動力機械。它主要是由壓氣機、燃燒室和渦輪三大部件組成,再配以進氣、排氣、控制、傳動和其他輔助系統。當燃氣輪機機組起動成功后,燃氣輪機就會開始進入穩定的熱力學循環過程。壓氣機連續不斷地從外界大氣中吸入空氣并增壓,這個過程可以認為是壓氣機動能向空氣熱能和勢能的轉換,被壓縮后的空氣溫度升高有利于與燃料進行更猛烈的化學反應(化學反應速度和程度與溫度成正比),更大的膨脹比也有利于壓縮空氣燃燒后釋放更大的能量。壓縮空氣從壓氣機出來后即進入燃燒室,首先會在燃燒室進口被噴入燃料進行摻混,然后就會點火燃燒。這個過程可以認為是燃料化學能向空氣熱能和勢能的轉換,在短短幾十厘米的距離內空氣的溫度上升數百甚至上千度,壓力也會激增。高溫高壓的燃氣從燃燒室出口噴出,就開始膨脹,在膨脹的同時推動渦輪葉片做功。這個過程就是燃氣熱能和勢能向動能的轉化。渦輪將燃氣的能量轉化為動能后,一方面用于壓氣機壓縮空氣持續進行熱力學循環,另外一方面由主軸將轉子的扭矩輸出,經過減速器減速以后用于推動軍艦。整個熱力學循環完成使得燃氣輪機實現了燃料化學能向機械能轉換的.終目的。

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