BRODSKI GENERATORI PARE

1. BRODSKI GENERATORI PARE

2. Podjela, namjena te glavne karakteristike i dijelovi brodskih generatora pare. Termodinamički procesi u generatorima pare. • Goriva i izgaranje. Toplinska bilanca, toplinski gubici, iskoristivost. Prirodna i prisilna cirkulacija vode, zraka i dimnih plinova. • Separacija pare. Toplinske dilatacije i njihova kompenzacija. • Specijalne konstrukcije brodskih generatora pare. • Materijali za izradu tlačnih dijelova, osnovna svojstva, klasifikacijski propisi. • Oprema i armatura, uređaji za zaštitu. Sustav goriva. Sustav vode za napajanje. • Regulacija. Pogon i održavanje, pregledi, oštećenja tlačnih dijelova, konzerviranje. • Numerički primjeri, rad na simulatoru.

3. Literatura: • Zmagoslav Prelec: Brodski generatori pare, Školska knjiga, Zagreb,1990. • Vojislav Đurić: Parni kotlovi I, Beogradski izdavačko-grafički zavod, Beograd, 1973. • Milan Novoselić: Brodski parni kotlovi i strojevi, Školska knjiga, Zagreb,1990. • J.H. Milton, R.M. Leach: Marine Steam Boilers, Butterworths, 1980. • G.T.H. Flanagan: Marine Boilers, Kandy Marine Engineering Series, 1974.

4. Uvodni dio • Brodska pogonska postrojenja • 1807. prvi brodski parni stapni stroj na brodu “Clermont” • 1894. prva brodska parna turbina na brodu “Turbina” • Usporedba pogona s dizel motorom i parnoturbinskog pogona • LNG brodovi • Razvoj i namjena brodskih generatora pare

9. Prednosti vodocijevnih generatora pare: • manja težina u odnosu na grijanu površinu • mogućnost upotrebe većih tlakova i temperatura (Carnot, čvrstoća materijala) • veća mehanička fleksibilnost • brže uspostavljanje spremnosti pogona • ušteda u prostoru • veća sigurnost u slučaju eksplozije • veći kapacitet

10. Podjela brodskih generatora pare • Prema namjeni: - glavni, - pomoćni. • Prema mediju u cijevima: - vodocijevni, - dimnocijevni (vatrocijevni). • Prema položaju cijevi: - kosocijevni, - strmocijevni, - kutnocijevni. • Prema načinu oslobađanja toplinske energije: - generatori pare s ložištem (loženi), - generatori pare na ispušne plinove iz motora (utilizatori), - nuklearni generatori pare.

11. Podjela brodskih generatora pare • Prema vrsti cirkulacije: - generatori pare s prirodnom cirkulacijom, - generatori pare s prisilnom cirkulacijom koja može biti optočna ili protočna. • Prema vrsti provjetravanja (ventilacije): • generatori pare s prirodnom ventilacijom, • generatori pare s prisilnom (tlačnom ili usisnom) ventilacijom, • generatori pare s induciranom ventilacijom. • Prema konstrukcijskom obliku tlačnih dijelova: - cilindrični, sekcijski, vodocijevni, dimnocijevni, kosocijevni, strmocijevni, kutnocijevni, s jednim bubnjem, s više bubnjeva, itd.

12. Osnovne karakteristike generatora pare • Tlak generatora pare: • Dozvoljeni (maks. ili koncesijski) tlak – čvrstoća, sigurnosni ventili • Radni (normalni ili pogonski) tlak (oko 5%<od maks.) • Izlazni tlak iz pregrijača pare (oko 5-10%<od radnog) • Kapacitet (učin) generatora pare: • Maksimalni kapacitet (trajni, kratkotrajni) – 100% • Normalni kapacitet – 80% • Minimalni kapacitet – 20 do 25% • Temperatura pregrijane pare • Temperatura napojne vode • Temperatura izlaznih dimnih plinova (140 – 200°C) • Stupanj iskoristivosti

14. Specifični zahtjevi za brodske generatore pare • Pogonska sigurnost / pouzdanost • Jednostavna konstrukcija • Fleksibilnost u pogonu • Brzo upućivanje u pogon • Što lakša konstrukcija • Mogućnost rada u nagnutom položaju (bočni nagib ±30°, poniranje broda ±12°) • Visoki stupanj iskoristivosti • Rad s različitim kvalitetama goriva • Jednostavno posluživanje i rukovanje

15. Glavni dijelovi generatora pare • Ložište • Ogrjevna površina • Isparivači • Pregrijači i međupregrijači • Zagrijači vode • Zagrijači zraka • Tlačni dijelovi generatora pare • Gorionici • Armatura • Sustav za kontrolu i automatsku regulaciju • Nosiva čelična konstrukcija • Ozid i izolacija • Pomoćni uređaji

16. Glavni dijelovi generatora pare • Ložište • Prostor u kojemu se zbiva izgaranje – pretvorba kemijske energije goriva u toplinsku energiju dimnih plinova. • Veličina i oblik ložišta ovise o kapacitetu generatora pare, vrsti goriva te načinu izgaranja. • Ložište je obloženo ekranskim (isparivačkim) cijevima na koje se prijelaz topline vrši uglavnom zračenjem. • Ogrjevna površina: • Isparivač • Ogrjevne površine u kojima se zbiva isparivanje. • Prijelaz topline je zračenjem i konvekcijom. • Pregrijač i međupregrijač • Ogrjevne površine u kojima se vrši pregrijavanje pare na potrebnu radnu temperaturu. • Toplinski najopterećeniji dijelovi generatora pare. • Prijelaz topline konvekcijom i zračenjem dimnih plinova.

17. Glavni dijelovi generatora pare • Zagrijač vode (ekonomajzer) • Ogrjevne površine u kojima su vrši zagrijavanje vode prije ulaza u parni bubanj odnosno u isparivački dio generatora pare. • Izlazna temperatura vode iz zagrijača je najčešće 20 do 60°C ispod temperature isparivanja. • Prijelaz topline uglavnom konvekcijom, a malim dijelom zračenjem dimnih plinova. • Zagrijač zraka • Ogrjevne površine u kojima se vrši zagrijavanje zraka, putem dimnih plinova, prije ulaska u ložište. • Najčešće su to zadnje ogrjevne površine, odnosno na izlaznome dijelu dimnih plinova iz generatora pare. • Mogu biti: rekuperativni (pločasti, glatkocijevni, rebrasti) ili regenerativni (rotacijski).

18. Glavni dijelovi generatora pare • Tlačni dijelovi generatora pare • parni i vodeni bubnjevi, • komore, • dijelovi isparivača, pregrijača, međupregrijača, zagrijača vode, • sabirnici i sl. • Gorionici • Armatura (zaporna, sigurnosna, mjerna, regulacijska) • Sustav za kontrolu i automatsku regulaciju • Nosiva čelična konstrukcija • Ozid i izolacija • Pomoćni uređaji • Sustav za dovod i pripremu napojne vode • Sustav za dovod i pripremu goriva • Sustav za dovod zraka i odvod dimnih plinova