[拼音]：chuan yong qilunji

[外文]：marine steam turbine

用于推進(jìn)船舶航行的汽輪機。1897年，英國C.A.帕森斯首次將2000馬力 (1.5兆瓦)多級反動式汽輪機裝于44.5噸的小艇“透平尼亞”號上，蒸汽初壓為 1.4兆帕。這臺汽輪機有高、中、低壓3個汽缸，分別直接帶動螺旋槳。小艇試航航速達(dá)34.5節(jié)（1節(jié)＝1852/3600米／秒），超過了當(dāng)時采用蒸汽機推進(jìn)的驅(qū)逐艦航速，顯示了汽輪機在艦船上應(yīng)用的優(yōu)越性，此后船用汽輪機就得到了較快的發(fā)展。

船用汽輪機的工作過程是連續(xù)的，可以采用較高的蒸汽初壓、初溫，并可膨脹到較低的背壓，故效率比蒸汽機高。它有很大的通流面積，能通過較大的蒸汽量，單機功率較大，在大、中型艦、船上逐步取代了蒸汽機。船用汽輪機的最大功率受到螺旋槳的限制，一般不超過60兆瓦。有些大型軍艦裝 4臺汽輪機，總功率達(dá) 210兆瓦。汽輪機是一種旋轉(zhuǎn)式動力機械，運行平穩(wěn)，工作可靠，維護(hù)方便。然而與船用柴油機和燃?xì)廨啓C相比，它需要鍋爐、凝汽器和管路等，設(shè)備較復(fù)雜；后動過程較長，操縱性較差；熱效率也比柴油機稍低。它主要用于核動力艦船和功率大于25兆瓦的艦船上。

船用汽輪機的工作環(huán)境和使用條件與電站汽輪機不同。它安裝在易變形的船體基座上，還經(jīng)常受到船體搖擺、沖擊的影響。它的正常運轉(zhuǎn)直接關(guān)系到全船的安全，因而對可靠性要求更高。它的體積、重量也受到船體的嚴(yán)格限制。船舶在進(jìn)出港口或執(zhí)行任務(wù)時需要經(jīng)常變速或倒航，因此對汽輪機的機動性也有特殊的要求。

船用汽輪機除功率小于 8兆瓦的有時用單缸外，一般都是雙缸或三缸分軸并聯(lián)布置。圖1為較典型的雙缸船用汽輪機組布置圖。它由高壓缸、低壓缸、凝汽器、齒輪減速器等主要部分組成。分缸設(shè)計時可將高壓軸和低壓軸設(shè)計成不同的轉(zhuǎn)速，盡量提高各級的輪周速度以增加級的焓降，減少級數(shù)。高壓軸采用較高轉(zhuǎn)速（5000～10000轉(zhuǎn)／分），以縮小轉(zhuǎn)子直徑；增加前幾級的葉片高度，以提高效率；低壓軸采用較低轉(zhuǎn)速（3000～5000轉(zhuǎn)／分），以降低末幾級葉片和輪盤的應(yīng)力。采用分缸方式的好處是當(dāng)汽輪機發(fā)生局部損壞時可用單缸運行，提高了船的可靠性。

低轉(zhuǎn)速、大直徑的船用螺旋槳效率較高。軍艦上轉(zhuǎn)速一般為150～400轉(zhuǎn)／分，商船為80～150轉(zhuǎn)／分。為此，除電力推進(jìn)螺旋槳外，在汽輪機與螺旋槳之間一般都用減速比很大的齒輪減速器。高速、重載、高精度齒輪減速器是船用汽輪機組的關(guān)鍵部分，均采用2級或3級減速。為了抬高汽輪機的位置，以便在低壓缸下放置凝汽器，在減速器中常將各級小齒輪置于同級大齒輪的上半部。在機艙高度受到限制的船舶中，有的將凝汽器置于低壓缸的前端，汽輪機軸向排汽。

船用汽輪機可采用沖動式或反動式。為了提高機動性，大多采用整鍛式或焊接式轉(zhuǎn)子。一般在低壓缸中設(shè)置2～3級倒車級。倒車功率通常為正車功率的40～50％。因倒車時間較短，對效率的要求不高，一般盡量減少級數(shù)，以使結(jié)構(gòu)緊湊。級的焓降較大，常采用有縮放噴嘴的多列速度級。在正車級與倒車級之間裝有擋板，以防倒航時高溫排汽被大量吸入正車級，引起過熱和消耗功率。

軍艦在全速時要求汽輪機發(fā)出盡可能大的功率，以提高航速。但軍艦在大部分使用時間內(nèi)以低速(10～40%額定功率)巡航，故要求汽輪機在低負(fù)荷時有較高的效率，以增加續(xù)航力。功率大的艦用汽輪機組的高壓部分常采用串、并聯(lián)進(jìn)汽方式（圖2）。低負(fù)荷時，蒸汽先流過高壓端，再進(jìn)入中壓端（圖2a），按串聯(lián)進(jìn)汽方式工作，以提高效率。高負(fù)荷時，蒸汽同時進(jìn)入高壓端和中壓端(圖2b)，按并聯(lián)進(jìn)汽方式工作，以增加蒸汽流量。功率較小的艦用汽輪機也常采用旁通調(diào)節(jié)法，即在高負(fù)荷時蒸汽繞過高壓部分，直接進(jìn)入低壓部分，以增加蒸汽流量。

提高船用汽輪機組效率的措施有：

（1）提高蒸汽的初壓和初溫（已達(dá)8～10兆帕，510～535℃）；

（2）采用中間再熱；

（3）與燃?xì)廨啓C組成聯(lián)合裝置；

（4）由主機帶動船上用的發(fā)電機和各種泵。

核動力船舶常采用飽和蒸汽輪機和電力推進(jìn)。電力推進(jìn)是用汽輪機以恒轉(zhuǎn)速帶動發(fā)電機，再由電動機帶動螺旋槳。機組布置比較方便，電動機變速和換向比較靈活，倒航功率可以增大，但傳動效率稍低。

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標(biāo)簽：chuan yong qilunji、船用汽輪機

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文章名稱：《船用汽輪機》

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