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闭式循环汽轮相系统

  • 中文名   : 闭式循环汽轮相系统

  • 外文名   : MESMA/IP

  • 构    成: 4个分系统

  • 类    型: 系统

目录
  • 1系统构成
  • 2技术实现的难点和重点
  • 3主要技术优点
  • 4缺点和不足
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      系统构成

      其中燃料通常选择乙醇,存放在储存罐中的橡胶袋中;一回路系统包括高压燃烧室、热交换机、冷凝器;二回路系统包括蒸汽发生器、蒸汽轮机、冷凝器。具体工作原理及过程:将储存在绝热罐中的低温液氧送到加热器中加温呈气态,乙醇和气态氧在高压燃烧室里燃烧,燃气通过蒸汽发生器后大部分被冷却,这些经冷却的燃气重新回到燃烧室,用于冷却烟道壁,调节燃烧壁壁温,使其保持在1000℃以下,同时稀释乙醇/氧气的混合气体,使其燃烧温度保持在700℃的最佳状态。一小部分未经冷却的燃气有些直接排出艇外,有些以液态方式储存在艇内。水在蒸汽发生器吸收燃气热量后变成高温高压蒸汽,温度达500℃ ,压力大约为18公斤/厘米2,这些蒸汽推动蒸汽轮机做功,驱动交流发电机和整流机组产生直流电,为推进系统提供能量。水蒸汽冷凝成水后,返回蒸汽发生器,完成循环过程。

      技术实现的难点和重点


      主要在于此系统的液氧采用的是高压储存(60公斤/厘米2)或者低温低压储存(﹣185℃,2-10公斤/厘米2) ,无论液氧储存罐置于何处,必须要经得起5g的冲击。因此液氧储存罐应安装在低频率的弹性基座上,基座固有频率应小于5赫兹。

      主要技术优点


      功率大,可满足潜艇水下航行需要,法国在为巴基斯坦建造的“阿戈斯塔”90B级潜艇上所安装的 MESMA/AIP系统的功率为200千瓦;燃烧产物的排放非常隐蔽,由于燃烧时的压力较大,燃烧产物的压力也较大,不需要使用其他机械系统加压就能自动排出艇外,相应也就减少了潜艇的自噪声;另外使用气泡分裂系统使排出的二氧化碳气泡减小,提高废气的海水溶解度,如果情况危急,可将燃烧产物进行冷凝储存在艇内,此举将大大提高潜艇的隐蔽性。

      缺点和不足


      整个系统非常庞大,辅助机械设备较多,此AIP系统主要部件有燃烧室、蒸汽发生器、二氧化碳冷凝器、蒸汽冷凝器、涡轮交流发电机、各类泵,所以系统安装布置比较困难,需较大舱室空间,这直接影响此AIP系统的实用性;热效率低、经济性较差,此AIP系统的氧消耗量比闭式循环柴油机(CCD/AIP)系统要高15%左右,同时在相同水下续航力的条件下,乙醇所占容积要比CCD/AIP系统多一倍,而且所有系统部件都需要特殊的设计,投资较大,经济性差。 此主题相关图片如下:目前法国是在MESMA/AIP系统上取得进展最大的国家。1988年以来,法国就使用400千瓦燃烧室平台进行该系统的试验,并且取得较大进展,已进入实用阶段。1994年,巴基斯坦从法国舰艇建造局订购了3艘“阿戈斯塔”90B级潜艇,这三艘潜艇将安装法国自主研制的MESMA/AIP系统,这将大大提高巴基斯坦的水下作战能力。除此之外,德国MTU公司也在加大对MESMA/AIP系统的研究力度,其使用的燃料将是柴油,功率也会增大到700千瓦,一旦研制成功,将会大大提高MESMA/AIP系统在国际市场上的竞争能力。
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