第一八零章 海軍必須要有(1/4)

    興登堡帶來的專家們還在熱烈地討論。這時一位比較學者型的專家道：“艦船蒸汽輪機動力係統可以分成4個主要功能部件：蒸汽渦輪、鍋爐、凝汽器、減速箱。第一個部分也是最關鍵的就是剛才提到的汽輪機。

    船用汽輪機的工作環境和使用條件與電站汽輪機不同。不是中國有了發電站用的汽輪機就能證明他們能造戰列艦或者艦船上用的蒸輪機。船用汽輪機要安裝在易變形的船體基座上，還經常受到船體搖擺、衝擊的影響。它的正常運轉直接關係到全船的安全，因而對可靠性要求更高。它的體積、重量也受到船體的嚴格限製。船舶在進出港口或執行任務時需要經常變速或倒航，因此對汽輪機的機動性也有特殊的要求。船用汽輪機除功率於1萬馬力的有時用單軸，通常稱為單缸外，一般都是雙軸或三軸分軸布置。這是由於渦輪前後段蒸汽比容變化很大，高低壓渦輪葉片高度相差很大。單軸布置時要避免低壓級葉片輪周速度過大、離心應力過大，轉速不能太高，這就使得高壓級葉片輪周速度比較低，輪軸功，必須增多級數，這將使蒸汽渦輪的體積和重量增加。如果加大高壓部分軸心直徑，雖然能稍為增大單級輪軸功，在一定程度上減少級數，但是由於此時葉片高度過，相對內損失增加，難以得到高的內效率。

    軍艦時常需要進行快速加減速、倒車等機動動作。因此艦用蒸汽輪機為了提高機動性，大多采用整鍛式或焊接式轉子，以降低變工況時由於溫度變化速度快而出現問題。另外通常在低壓渦輪後麵設置～級倒車級。倒車級葉片扭轉方向與正車級相反，當需要倒車時，蒸汽將不進入高、低壓渦輪級，而直接進入倒車級，驅動主軸反轉。

    艦用汽輪機隻是一主麵，僅次於汽輪機的還有第二個部分鍋爐。鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱能或其他能量將工質加熱到一定參數的設備。應用於加熱水使之轉變為蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。也稱為蒸汽發生器。蒸汽鍋爐最基本的熱力參數有三個：一是蒸汽溫度，二是蒸汽壓力，三是蒸發量。一戰結束以兵火，水管鍋爐逐漸取代了火管鍋爐。艦船汽輪機動力裝置均采用了水管式鍋爐。電站鍋爐通常使用煤作燃料。在0世紀以前，艦用鍋爐大都也用煤作燃料，由人工鏟煤添煤。軍艦用煤大都為無煙煤，因為一方麵無煙煤燃燒後沒有濃濃的黑煙，不易被發現（增大了被發現的距離），提高了隱蔽性，另一方麵無煙煤雜質少。發熱值高，攜帶同樣重量的燃料可以達到更大的航程。

    進入0世紀，作為內燃機燃料（汽油、柴油）的一次能源載體，石油產量迅速增長。作為汽油、柴油副產品的重油產量也大幅度增長。由於是副產品，所以重油價格十分便宜，逐漸被用於鍋爐燃料。隨後發現，作為液體燃料，重油的燃料供應係統相比於煤的供應係統簡單得多，同時重油的單位熱值更高。重油熱值約41j/kg，裝載同樣重量的燃料，重油能夠讓軍艦得到更遠的航程。191年到1914年，英國皇家海軍開始建造完全以石油為燃料的“伊麗莎白女王”級戰列艦。同一時期日本也開始采用煤、油混合燃料鍋爐。此後軍艦鍋爐燃料則逐漸由煤向重油轉化。艦用鍋爐與地麵電站鍋爐最顯著的不同之處是，艦用鍋爐對外形、尺寸和重量有嚴格的限製，通常寧可降低鍋爐的熱效率，也會設法減鍋爐的重量和尺寸。例如。一般情況下艦用鍋爐不設置空氣預熱器，甚至也不設置省煤器。

    還有一個部分是凝汽器，是一個換熱器。作用是將從渦輪排出的水蒸汽冷凝成液態水，送到給水泵增壓，以便送回鍋爐進行循環工作。從蒸汽渦輪做功之後排出來的工質——水蒸汽，大部分還是汽態的，雖然焓值仍較高，但因為壓力很低，無法隨高壓的給水進入鍋爐。而給氣體增壓需要消耗大量能量，實際上氣體增壓就是絕熱膨脹的逆過程，相比之下，給液態的水增壓則不需要太多能量，這也是蒸汽輪機采用的郎肯熱力循環能夠對外輸出有效功的原因，所以需要將排汽冷凝成液態水。這個過程就是在凝汽器中完成的。凝汽器內設置有很多細的管子，由傳熱性能好的紫銅或鋁合金製造，乏蒸汽在其中流過，而冷卻劑海水、循環淡水或者空氣，艦用凝汽器通常采用海水冷卻，在管子外麵流過，與內部的蒸汽發生熱交換，使蒸汽冷凝成液態水。

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