Ly hợp đảo chiều kiểu động cơ điện có giá thành cao, làm tăng lượng tiêu dùng chất đốt, tăng khối lượng của hệ thống nên hầu như không được dùng cho hệ động lực tuabin tàu thuỷ.
Dùng chân vịt biến bước để đảo chiều hệ động lực được áp dụng rộng rãi trên hệ động lực tuabin hơi nước tàu thuỷ hiện nay, vì các lý do sau:
− Có khả năng sử dụng 100% công suất của động cơ chính.
− Chiều quay của động cơ không cần thay đổi.
− Có thể sử dụng máy phát đồng trục.
− Có thể lai các động cơ khác (như bơm cấp nước chính của hệ thống).
− Tăng hiệu suất chung của hệ thống.
− Thời gian và quãng đường hãm tàu ngắn hơn nhiều.
III. QUÁ TRÌNH MANƠ TỪ TIẾN SANG LÙI CỦA HỆ ĐỘNG LỰC TUABIN HƠI NƯỚC TÀU THUỶ TÀU THUỶ
Quá trình manơ từ tiến sang lùi của hệ động lực tuabin hơi nước tàu thuỷ đòi hỏi phải dừng tuabin tiến và khởi động tuabin lùi.
Muốn dừng tuabin tiến phải đóng van cấp hơi vào tuabin tiến. Đóng van cấp hơi vào tuabin tiến không làm cho tuabin tiến dừng quay ngay, vì quán tình của rôto tuabin, quán tính của hộp số, của trục chân vịt và chân vịt rất lớn làm cho thời gian dừng tuabin kéo dài. Quá trình manơ từ tiến sang lùi của hệ động lực tuabin hơi nước tàu thuỷ là quá trình rất phức tạp và được biểu diễn trên hình 3.34.
Quá trình manơ từ tiến sang lùi của hệ động lực tuabin hơi nước tàu thuỷ bao gồm các giai đoạn:
− Đóng van cấp hơi vào hành trình tiến (đoạn 1), lưu lượng hơi giảm từ G1 đến G = 0, tốc độ quay của tuabin n và tốc độ tàu v giảm một ít.
− Mở từ từ van cấp hơi vào tuabin lùi (mở 1/2 van), nhằm mục đích hãm trục tuabin. Van cấp hơi vào tuabin lùi phải mở từ từ do đó độ dốc của đoạn (2) nhỏ hơn đoạn (1). Vận tốc quay n của tuốc ngày càng giảm nhanh hơn và sau thời gian (3) n = 0. Bắt đầu từ thời điểm 3 tuabin quay theo chiều ngược lại, lúc này hành trình của tàu vẫn là hành trình tiến (tàu đi tiến).
− Ngay sau khi tuabin dừng n = 0, mở van cấp hơi cho tuabin lùi đến hết. Thời gian mở hết van cấp hơi cho hành trình lùi là đoạn 4, tại thời điểm 4 lưu lượng hơi cấp vào cho hành trình lùi đạt giá trị ổn định G = G2. Tuabin tăng tốc độ quay lùi đến 5, sau thời gian 5 tốc độ quay của tuabin ổn định n = n2.
Tốc độ tàu v tiếp tục giảm đến thời điểm 6 ta có v = 0, sau thời điển 6 tàu bắt đầu lùi. Tại điểm 7 tàu đạt tốc độ lùi ổn định v = v2. Như vậy toàn bộ quá trình đảo chiều của tuabin được thể hiện trong khoảng thời gian 7.
Hình 3.34. Quá trình manơ từ tiến hết sang lùi hết của hệ động lực tuabin hơi nước tàu thuỷ.
Quá trình đảo chiều là quá trình vô cùng khó khăn và lâu dài. Ví dụ với tàu tuabin có công suất 14700 kW (khoảng 20.000 ml), tải trọng tàu 20.000 t, vận tốc tàu v1 = 20 hải lý/h, thì thời gian (1) = 5÷10 s; thời gian (3) = 40÷50s; thời gian kể từ khi bắt đầu manơ đến khi dừng tàu (thời gian dừng tàu) là đoạn (6) = 200s. Quãng đường kể từ khi bắt đầu manơ đến khi dừng tàu (quãng đường hãm tàu) khoảng 1000m.
CHƯƠNG 7. PHỐI HỢP CÔNG TÁC CỦA TUABIN VÀ CHÂN VỊT