蒸汽轮机在船舶中使用广泛,早期以烧煤为主。1902年,美国在“威那斯”号军舰上率先装备燃油锅炉,性能优异。各国海军纷纷跟进,到二战时期,大部分军舰都采用燃油动力了。
1、石油开发领域中,密度大于一定指标,黏度较高的原油叫重油。
2、柴油分类中,有轻柴油、重柴油两种,重柴油俗称重油。
重柴油是一种黄色易燃液体,沸点范围350--410℃,粘度适宜,热值高,适用于中、速柴油机上,有10、20、30三个牌号。而轻柴油沸点范围180--370℃,适用于高速柴油机。
3、燃料油中,供船舶内燃机、锅炉使用的残渣型燃料油也叫重油、渣油。
这种重油呈暗黑色,粘度比重柴油更大,常温下呈半固体。是原油加工中,汽油、煤油、柴油依次分离后,余下的常压油、减压渣油、裂化渣油,加入裂化柴油、催化柴油等调合而成的。最后剩下的是石油沥青。
常见的船用燃料油有180#、250#、380#等,“辽宁”号航母用的也是这种。这种油杂质多,等级低,但优点也不少:
1、价格便宜,不到柴油的1/3,是最经济的船舶用油。
2、热值很高,约10000~11000kcal/kg,持续燃烧性好。
3、密度大,凝固点低,储存运输方便,有微小漏洞也不会渗露。
4、闪点高,燃点高,不易挥发,安全性好。
5、重油的用途很广,除了做燃料油外,也用于电力行业、化肥原料、冶金、玻璃、陶瓷以及建筑行业等。
船用分油机
缺点是:黏度高,流动性差,杂质多,灰分多,设备磨损大。
重油在常温下没法用,所以先用蒸汽加热,增强流动性,再经过分油机净化,去除杂质、灰分、水分,送入日用油舱备用。使用时经喷油嘴雾化,在锅炉内与空气混合燃烧,释放热能。
水烧开后,大量饱和蒸汽在汽轮机中膨胀作功,推动叶片运转,再经过减速齿轮减速,才能驱动螺旋桨。和风漫谈原创,禁止抄袭。
二、蒸汽轮机启动慢,备车时间长,有时候靠港也不停锅炉,浪费燃料。体积大,占用空间多,减速齿轮系统也不小,不过对航母这种大船来说,这些问题也不算大。
整体来说,蒸汽轮机算不上先进,但它的某些优点很突出:
1、单台功率能做到很大。比如火力发电厂的蒸汽轮机,世界最大功率达1300兆瓦。船用蒸汽轮机,受螺旋桨技术限制,单机功率一般在60兆瓦以下。
燃气轮机想做到这么大就很困难。英国“伊丽莎白女王”级航母使用罗尔斯·罗伊斯公司制造的MT30舰用燃气轮机,是世界顶级水平,最大功率才36兆瓦。
MT30舰用燃气轮机
柴油机最大的是芬兰瓦锡兰公司生产的 RT-flex96C船用柴油机,最大功率87.2兆瓦,但体积太大,足有三层楼房高,重2446吨。所以,常规航母、大型船舶常选择蒸汽轮机作动力。
2、蒸汽轮机嗓音比柴油机低,震动小,结构简单,维护方便,寿命长。比燃气轮机排气温度低,红外特征低,还能直接反转。
3、燃料来源广,不挑食,重油、渣油都能烧。
4、现成的蒸汽,可当蒸汽弹射器动力,可为全舰人员、设备供热供水。
“尼米兹”航母上的核动力装备也属于汽轮机的一种,只不过烧水的锅炉换成了反应堆,热能转动能设备还是蒸汽轮机。
目前,在核动力和燃气轮机领域,我们与世界先进水平还有一定的差距。但未来,在无数科研人员不懈努力下,核动力、电磁弹射、全电推进等先进科技一定会登上船头,让我们的航母更强大!
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