Turbina parowa

Podobnie jak w przypadku kotła do tworzonego modelu matematycznego turbiny parowej jako przykład przyjąłem dobrze opisaną w literaturze dwukadłubową turbinę STAL_LAVAL o mocy 23 500 Kw. Podawana do kadłuba turbiny wysokiego ciśnienia para robocza przepływa następnie specjalnym rurociągiem do kadłuba turbiny niskiego ciśnienia, w którym umieszczono także turbinę biegu wstecz. W turbinie tej skraplacz umieszczono za kadłubem turbiny niskiego ciśnienia, co znacznie zmniejszyło wysokość całego zespołu. Podczas realizacji projektu zwiększono liczbę podgrzewaczy regeneracyjnych z dwóch do, czterech co spowodowało analogiczny wzrost liczby upustów pary z turbin oraz znacznie zmniejszono nominalną prędkość wału napędowego do 91 obrotów na minutę, co znowu wymusiło zmianę przełożeń przekładni i niewielką zmianę prędkości nominalnych obu turbin. Z punktu widzenia jednak tworzenia modelu matematycznego pracy tego zespołu napędowego zadanie zostało wzbogacone.

Z punktu widzenia eksploatacji napędu turbinowego statku ważny jest nie tylko stan pracy zespołu napędowego, ale także przygotowanie zespołu turbinowego do pracy oraz jego odstawianie. Podczas przygotowywania zespołu turbin do pracy istotnym jest stworzenie warunków cieplnych możliwie zbliżonych do roboczych. Koniecznym, zatem jest podgrzewanie zespołu turbinowego. Zależnie od rodzaju turbiny stosuje się różne sposoby realizacji tego zadania. W modelu wykonywanym przeze mnie podgrzewanie zespołu turbin realizować można dwoma sposobami. W pierwszym wirniki turbin obracane są przy pomocy obracarki a parą grzewczą jest para podawana na dławice. W drugim podgrzewanie i obracanie realizowane jest tzw. parą ostrą podawaną przez zawory manewrowe. Na proces grzania wpływa także temperatura oleju smarnego, który podczas przygotowywania turbiny do pracy może być podgrzewany. W programie wyświetlane są temperatury w sześciu punktach zespołu. Możliwa jest obserwacja zmieniających się temperatur na wykresie czasowym.

Autonomiczny projekt modelujący pracę zespołu turbin parowych opisuje przede wszystkim ruch zespołu napędowego, pracę skraplacza oraz system oleju smarnego. Podstawową zmienną niezależną jest nastawa głównych zaworów manewrowych. W rurociągach parowych przed tymi zaworami przejęto nominalne wartości ciśnienia i temperatury pary przegrzanej.

Układ smarowania łożysk turbin i przekładni.

Zadaniem sytemu jest smarowanie łożysk i odbiór z nich ciepła, które oddawane jest następnie w chłodnicach oleju smarnego. Wymagana jest także regulacja temperatury oleju na wejściu do turbin i przekładni. Realizowana w systemie transmisja strumieni ciepła jest interesująca, bowiem w modelu matematycznym uwzględniono prace jednej chłodnicy bądź obu razem. Zdolność odbierania ciepła w chłodnicy silnie zależy od temperatury wody chłodzącej. Zmiany temperatur i strumieni ciepła obserwować można na wykresach czasowych oraz w oknie prezentującym bilans energii całego zespołu napędowego. Na tym ostatnim skala mocy dotycząca układu smarowania wynosi, 10: 1 co wynika z dużej różnicy mocy odbieranej w układzie smarowania w stosunku do mocy zespołu napędowego.