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核动力全电舰艇的供电系统靠谱吗?万一开打后跳闸咋办?

樓主“che”:普通的船只, 供電是靠輔機解決的, 少數船只在必要時也可靠主機帶動發電。

傳統的核動力艦艇, 航行的動力來自反應堆—汽輪機—減速齒輪—螺旋槳(或者泵推)。 那么問題來了, 核動力艦艇的電力供應是來自哪里呢?是用連接反應堆的小型汽輪機發電, 還是從主汽輪機接出一部分動力帶動發電機?

最新的核動力全電艦方案也有這個問題, 航行的動力來自反應堆—汽輪機—發電機—推進電機—螺旋槳(或者泵推), 其余供電也是來自反應堆—汽輪機—發電機。 那么, 艦船的推進功率會始終小于主機汽輪機的功率,

豈不是很尷尬。 為了全速前進, 難道要船上的非必要設備先停電嗎?

lzgadsl:設計時把功率提高嘛。 還有就是大型核動力船是不是一定取消柴油發電機組恐怕也要考慮一下。

che:打個比方, 因技術條件所限, 某航母的主機功率是20萬馬力。 如果全電化, 主機的20萬馬力就要分出不少給其他設備了。 常規的航母方案則是20萬馬力全部用來推進, 其余幾萬馬力的電力有輔機解決(遼寧艦輔機:9座1500千瓦蒸汽輪機發電機組、6座1500千瓦柴油發電機組)。

icyblue:你這個謎題的根源在于, 輔機的功率要不要計入。 前一個20萬馬力是沒計入的, 后一個20萬馬力是計入的。

che:是因為假定全電艦沒有輔機。

G-6:誰也不敢設計這種船, 何況是軍艦。 輔機必須有完全獨立的動力源,

否則損管沒法搞。 越是全電越要小心, 全電設備還沒有在激烈戰斗、惡劣環境下接受過考驗, 跳個閘導致全艦癱瘓的可能性很大, 必須有簡單粗暴的機械設備保證最低限度的運轉。

TSHT2012:南達科他怒中一槍。

深潛者:他的意思應該是說沒有長啟輔機吧?對于傳統船, 主機管推進, 輔機管發電, 因此總功率是兩者之和。

對于全電船, 用電通常都是主機分流的, 不需要專用輔機發電。 輔機就光是應急的, 平時不開。 因此總功率就是主機功率。

gameboy:2.3.2.2自航船舶應至少設置兩組主電源裝置。

……

2.3.3.1對于動力操舵裝置、為主機服務的各種輔機、消防泵、艙底泵等船舶正常運行所必需的設備均為電力供電時, 應至少設置2臺與主機獨立的發電機組。

這些發電機組的臺數和容量, 應能在任一發電機組停止工作時, 仍能繼續對保障船舶正常航行、船舶安全及冷藏貨物所必需的設備供電。 同時最低舒適的居住條件也應得到保證……

2.3.3.2船舶下列情況之一時, 可只設置1臺與主機獨立的發電機組

(1)……

(2)當設置主機軸帶發電機, 且不論推進主機和軸系的速度和旋轉方向如何, 由推進主機驅動的發電機電壓和頻率的波動均能使本節2.3.2.1所述設備處于正常工作狀態時。

《內河船舶法定檢驗技術規則(2011)》

即使是全電動力船舶, 也必須在主機之外另外設置一組足以滿足船舶航行、船員生活所需的發電機組。

應急電源不是輔機, 民船大多以蓄電池作為應急電源, 主要滿足船舶失事情況下的應急照明、應急驅舵、通信、消防、逃生用電,

和主電源的安全冗余不是一回事。 你用上應急電源的時候, 發電機房多半已經進水或者起火了(《法定檢驗技術規則》明確要求應急電源與主配電裝置不得在同一艙室, 且主配電裝置所在艙室發生火災或其它事故時, 不會妨礙應急電使用)。

深潛者:全電船適用于2.3.3.2嘛, 有一組輔機就行。 而且平時不用開。

當然這組基本不怎么工作的輔機也得有通常輔機的功率, 雖然工作模式上有點類似應急電源, 但功率得大很多。

G-6:輔機必須有獨立動力源, 而且還不止一套。 既然如此, 完全可以一直用單獨動力源驅動輔機, 這樣的好處有三個, 主機可以小一點, 省卻了主機向輔機的動力傳輸,

獨立動力源可以保持運行并受到監控, 避免長期不用緊急時打不開的窘境。 唯一缺點是多耗燃料, 畢竟主機的效率最高。 但這一點耗費對軍艦不是問題。

電網:蒸汽動力船舶的輔機和應急發電機又不是一回事兒。

舉個例子——尼米茲:8臺8000KW汽輪發電機, 連接到主反應堆的蒸汽發生器上;外加8臺柴油應急發電機。 現代級:2臺1250千瓦渦輪發電機, 連接到主蒸汽發生器上, 外加4臺600KW后備柴油發電機。

lzgadsl:就是船舶設計的時候算好設備功率, 然后加一個余量作為核動力部分總功率的意思。

G-6:主輔機分開是船舶設計的一條鐵律, 強調多重冗余抗惡劣環境的軍船更是如此。 主機其實很不抗操, 如果輔機都靠主機提供動力, 一旦主機有點問題就全船癱瘓了。

不管常規動力還是核動力,作為輔機的發電系統必須是單獨設置的,不管多浪費,即使10年用不到一次也要搞。必須確保即使主機動不了,照明、通風、甲板機械、供熱、消防、損管這些輔助機械正常運轉。主機動不了還可以飄著,輔機動不了連下錨都做不到。

核潛艇沒法用熱機作為輔機,可以采用軸帶發電機,由主傳動軸驅動,大型貨輪也這么搞。再來一套汽輪機是不可能的,汽輪機及其管道、閥門、冷凝器的體積重量是可怕的。

全電戰艦設計的時候把主機容量與輔機容量加起來作為發電機總功率指標即可,軍艦不是貨船,不可能以節能為第一考量的。

che:核潛艇沒法用熱機作為輔機,可以采用軸帶發電機,由主傳動軸驅動,大型貨輪也這么搞。再來一套汽輪機是不可能的,汽輪機及其管道、閥門、冷凝器的體積重量是可怕的。

——那船一停下來不就瞎火了么。

TSHT2012:我記得核潛艇是不會停堆的,即使平時碼頭上帶著也保持低功率運行。

che:用離合器使得主傳動軸一直旋轉,螺旋槳不轉?

lnz200456:主軸當然不會轉......主軸可是穿越N個艙室的。

cf252:小型的汽輪機(幾個MW)在工業上用的很多(火電和化工上的汽動泵),加一個汽機輔機也不是什么難事,小汽機結構是很簡單的。反應堆完全停堆的還有柴油輔機。

TSHT2012:具體不知道,就知道核潛艇停碼頭一般也不停堆。而且如果你說海上,更不會把動力停下來,即使是常規船,越大那些船只動力啟動越麻煩,保持低速才對。

155MM嘴炮:核潛艇即便是下錨期間,反應堆也不停堆。

賣哥:有電池呀,配合電池我覺得反而可以超功率使用。

而且真的全艦聯合供電的艦船應該還不存在,還是離不開輔機的。

augustus:福特不是還留著柴油發電機呢嗎。

龍王破山劍:設計的時候考慮好總功率需求不就行了?再說其實核潛艇的動力系統都可以超限工作的。

cf252:出自《船舶核動力裝置》,可以清楚的看到發電汽輪機組的單獨存在。

足控:反應堆燒開水,熱氣帶了螺旋槳之后,應該還有個再熱之類的環節,這樣再帶個小汽輪機是沒問題的,至于柴發,那是黑啟動用的。

這玩意和電廠差不多啊。

cf252:單從設備數量和種類來講比核電廠實際上簡單多了,但是要緊湊,這點就要老命了。

cqduoluo:如果核汽輪機是直接驅動變速箱,會有一個輔助汽輪機,如果是更先進的電驅動,那就把發電功率設計大一點。

電網:1:采用軸帶發電機——錯的,蒸汽動力的船舶不會從主軸上引功率發電,都是引蒸氣給汽輪發電機的。

2:核潛艇沒法用熱機作為輔機——錯誤,688裝了費爾班克斯柴油發電機組當作應急輔助機組一直是廠家的廣告好不好。

此外:人家是潛艇,有個輔助動力源叫做電池組——沒錯,核潛艇也有電池組的~

蒸汽動力船舶的輔機與比燃氣/內燃機的輔機有一個大優勢:蒸汽壓力,這玩意兒在低功率的時候可以憋好久的,推動汽輪發電機組慢慢轉能很長時間。

注:本文部分圖片來源于網絡。

本文是看北朝發布內容。主編原廓,作者北朝網友,歡迎任何媒體或者公眾號轉載,轉載同是需注明出處,若有未注明者取消轉載資格。

不管常規動力還是核動力,作為輔機的發電系統必須是單獨設置的,不管多浪費,即使10年用不到一次也要搞。必須確保即使主機動不了,照明、通風、甲板機械、供熱、消防、損管這些輔助機械正常運轉。主機動不了還可以飄著,輔機動不了連下錨都做不到。

核潛艇沒法用熱機作為輔機,可以采用軸帶發電機,由主傳動軸驅動,大型貨輪也這么搞。再來一套汽輪機是不可能的,汽輪機及其管道、閥門、冷凝器的體積重量是可怕的。

全電戰艦設計的時候把主機容量與輔機容量加起來作為發電機總功率指標即可,軍艦不是貨船,不可能以節能為第一考量的。

che:核潛艇沒法用熱機作為輔機,可以采用軸帶發電機,由主傳動軸驅動,大型貨輪也這么搞。再來一套汽輪機是不可能的,汽輪機及其管道、閥門、冷凝器的體積重量是可怕的。

——那船一停下來不就瞎火了么。

TSHT2012:我記得核潛艇是不會停堆的,即使平時碼頭上帶著也保持低功率運行。

che:用離合器使得主傳動軸一直旋轉,螺旋槳不轉?

lnz200456:主軸當然不會轉......主軸可是穿越N個艙室的。

cf252:小型的汽輪機(幾個MW)在工業上用的很多(火電和化工上的汽動泵),加一個汽機輔機也不是什么難事,小汽機結構是很簡單的。反應堆完全停堆的還有柴油輔機。

TSHT2012:具體不知道,就知道核潛艇停碼頭一般也不停堆。而且如果你說海上,更不會把動力停下來,即使是常規船,越大那些船只動力啟動越麻煩,保持低速才對。

155MM嘴炮:核潛艇即便是下錨期間,反應堆也不停堆。

賣哥:有電池呀,配合電池我覺得反而可以超功率使用。

而且真的全艦聯合供電的艦船應該還不存在,還是離不開輔機的。

augustus:福特不是還留著柴油發電機呢嗎。

龍王破山劍:設計的時候考慮好總功率需求不就行了?再說其實核潛艇的動力系統都可以超限工作的。

cf252:出自《船舶核動力裝置》,可以清楚的看到發電汽輪機組的單獨存在。

足控:反應堆燒開水,熱氣帶了螺旋槳之后,應該還有個再熱之類的環節,這樣再帶個小汽輪機是沒問題的,至于柴發,那是黑啟動用的。

這玩意和電廠差不多啊。

cf252:單從設備數量和種類來講比核電廠實際上簡單多了,但是要緊湊,這點就要老命了。

cqduoluo:如果核汽輪機是直接驅動變速箱,會有一個輔助汽輪機,如果是更先進的電驅動,那就把發電功率設計大一點。

電網:1:采用軸帶發電機——錯的,蒸汽動力的船舶不會從主軸上引功率發電,都是引蒸氣給汽輪發電機的。

2:核潛艇沒法用熱機作為輔機——錯誤,688裝了費爾班克斯柴油發電機組當作應急輔助機組一直是廠家的廣告好不好。

此外:人家是潛艇,有個輔助動力源叫做電池組——沒錯,核潛艇也有電池組的~

蒸汽動力船舶的輔機與比燃氣/內燃機的輔機有一個大優勢:蒸汽壓力,這玩意兒在低功率的時候可以憋好久的,推動汽輪發電機組慢慢轉能很長時間。

注:本文部分圖片來源于網絡。

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