В 1784 г. Уатт создает первый двигатель двойного действия с кривошипно-шатунным механизмом, который на долгие годы стал главной энергетической установкой морских паровых судов.

Век пара

История развития СЭУ

Назначение И классификация СЭУ

Назначение СЭУ. История развития, классификация и состав современных СЭУ. Газотурбинные, паровые, атомные СЭУ.

Судовая энергетическая установка (СЭУ) служит для сообщения хода судну, а также для обеспечения судовых потребителей необходимыми видами энергии (тепловой, электрической и пр.).

Судовые энергетические установки классифицируются как по роду используемого топлива (с органическим или ядерным топливом), так и по типу двигателя — двигатели внутреннего сгорания (ДВС), паротурбинные установки (ПТУ) и газотурбинные (ГТУ), а также комбинированные, состоящие из двигателей различных типов.

История СЭУ начинается с веком пара. Подобно тому, как парус позволил в 10 раз уменьшить экипаж на судне, первые паровые машины позволили добиться того же, и на 100 лет завоевали море. В 1769 Джеймс Уатт получает патент на свое изобретение - двигатель, рабочий ход которого обеспечивался не созданием разряжения, как на существующих с XVI века поршневых насосах, а избыточным давлением, подаваемым в цилиндр. Начало эпохи транспортного машиностроения относится к 1781 г., когда Уатт создает двигатель с вращающимся моментом на валу, на котором впервые применяются планетарный механизм преобразования поступательного движения, регулятор частоты вращения и водомерное стекло на котле.

Практическая эксплуатация пароходов началась в США благодаря выдающемуся американскому инженеру и изобретателю Дж. Фитчу (John Fitchs, 1743-1798), создавшему первые в истории флота линейные паровые суда. В схеме своего первого парохода (1787 г.) Дж. Фитч применил паровую машину в качестве движителя весла, но уже на втором паровом судне (1788 г.) Дж. Фитч объединил три весла в круг, воссоздав в Новом Свете гребное колесо.

В 1796 г. Дж.Фитч строит паровой катер с гребным винтом "Collect" и начинает его испытания в Нью - Йоркской гавани, намного опередив свое время. К сожалению, несмотря на то, что он отработал на пробных рейсах более 1000 км, изобретение оказалось потерянным после смерти его автора.

Первый российский пароход "Елизавета" был построен на заводе Ч. Берда в С.-Петербурге на базе тихвинской речной баржи (длина 18,3 м, ширина 4,5 м, осадка 0,61 м, водоизмещение 30 т), на которую были установлены бортовые гребные колеса диаметром 2,4 м и шириной 1,2 м и балансирная паровая машина Уатта мощностью 4 л. с., что позволяло судну развивать скорость до 6 узлов. Первый официальный рейс пароход совершил 3 ноября 1815 г. из Петербурга в Кронштадт.

В 1820 г. в России работало пятнадцать судов данного типа с паровыми машинами от 12 до 32 л.с.

В 1836 г. русский академик Борис Семенович Якоби создает первый в мире электроход – катер с гребными колесами, которые вращал электродвигатель, питавшийся от батареи гальванических элементов, однако скорость судна в силу малой эффективности колесного движителя и низкой энергоемкости первых аккумуляторов составила менее 1,5 узла. Гребной винт был изобретен только в следующем году и получил признание на флоте лишь через 7 лет, а практически пригодные для электродвижения аккумуляторы появились только в 70-х годах XIX века.

Самым большим колесным пароходом в истории флота стал "Великий восток" ("Great Eastern"), заложенный в Англии в 1854 и спущенный на воду в 1859, через год после смерти его создателя И. К. Брунеля. Длина судна составляла - 680 ft/207 м, ширина - 83 ft/25 м, осадка - 58 ft/18 м, высота надводной части - 28 ft/8,5 м, водоизмещение - 24000 т. Первоначальная сметная стоимость судна составляла £500 000, но заказчик - компания "Австралийские линии", потребовала снизить ее до £377 000. Судно строилось для грузоперевозок между Австралией и Великобританией и позволяло обеспечить транспортировку 4000 человек без захода в порты для пополнения запасов угля, продовольствия и воды.

В состав силовой установки входили четыре паровых двигателя с цилиндрами диаметром 74 дюйма/187 см и ходом поршня 14 ft/426 см. Общая поверхность нагрева паровых котлов составляла 44000 кв.ft/~4100 кв.м. В качестве ходового привода использовались гребные колеса диаметром 56 ft/57 м. При этом, в качестве резервного способа движения судна использовался гребной винт. Средняя скорость парохода при номинальной мощности СЭУ 10 000 л.с./7360 кВт составляла 16,5 узлов (30 км/час).