閉式循環汽輪相系統

閉式循環汽輪機系統（MESMA/IP）系統主要由4個分系統構成：液氧儲存罐、燃料儲存罐及一、二迴路系統。

基本介紹

• 中文名：閉式循環汽輪相系統
• 外文名：MESMA/IP
• 構成：4個分系統
• 類型：系統

系統構成

其中燃料通常選擇乙醇，存放在儲存罐中的橡膠袋中；一迴路系統包括高壓燃燒室、熱交換機、冷凝器；二迴路系統包括蒸汽發生器、蒸汽輪機、冷凝器。具體工作原理及過程：將儲存在絕熱罐中的低溫液氧送到加熱器中加溫呈氣態，乙醇和氣態氧在高壓燃燒室里燃燒，燃氣通過蒸汽發生器後大部分被冷卻，這些經冷卻的燃氣重新回到燃燒室，用於冷卻煙道壁，調節燃燒壁壁溫，使其保持在1000℃以下，同時稀釋乙醇/氧氣的混合氣體，使其燃燒溫度保持在700℃的最佳狀態。一小部分未經冷卻的燃氣有些直接排出艇外，有些以液態方式儲存在艇內。水在蒸汽發生器吸收燃氣熱量後變成高溫高壓蒸汽，溫度達500℃ ，壓力大約為18公斤/厘米2，這些蒸汽推動蒸汽輪機做功，驅動交流發電機和整流機組產生直流電，為推進系統提供能量。水蒸汽冷凝成水後，返回蒸汽發生器，完成循環過程。

技術實現的難點和重點

主要在於此系統的液氧採用的是高壓儲存（60公斤/厘米2）或者低溫低壓儲存（﹣185℃，2-10公斤/厘米2） ，無論液氧儲存罐置於何處，必須要經得起5g的衝擊。因此液氧儲存罐應安裝在低頻率的彈性基座上，基座固有頻率應小於5赫茲。

主要技術優點

功率大，可滿足潛艇水下航行需要，法國在為巴基斯坦建造的“阿戈斯塔”90B級潛艇上所安裝的 MESMA/AIP系統的功率為200千瓦；燃燒產物的排放非常隱蔽，由於燃燒時的壓力較大，燃燒產物的壓力也較大，不需要使用其他機械系統加壓就能自動排出艇外，相應也就減少了潛艇的自噪聲；另外使用氣泡分裂系統使排出的二氧化碳氣泡減小，提高廢氣的海水溶解度，如果情況危急，可將燃燒產物進行冷凝儲存在艇內，此舉將大大提高潛艇的隱蔽性。

缺點和不足

整個系統非常龐大，輔助機械設備較多，此AIP系統主要部件有燃燒室、蒸汽發生器、二氧化碳冷凝器、蒸汽冷凝器、渦輪交流發電機、各類泵，所以系統安裝布置比較困難，需較大艙室空間，這直接影響此AIP系統的實用性；熱效率低、經濟性較差，此AIP系統的氧消耗量比閉式循環柴油機（CCD/AIP）系統要高15%左右，同時在相同水下續航力的條件下，乙醇所占容積要比CCD/AIP系統多一倍，而且所有系統部件都需要特殊的設計，投資較大，經濟性差。 此主題相關圖片如下：目前法國是在MESMA/AIP系統上取得進展最大的國家。1988年以來，法國就使用400千瓦燃燒室平台進行該系統的試驗，並且取得較大進展，已進入實用階段。1994年，巴基斯坦從法國艦艇建造局訂購了3艘“阿戈斯塔”90B級潛艇，這三艘潛艇將安裝法國自主研製的MESMA/AIP系統，這將大大提高巴基斯坦的水下作戰能力。除此之外，德國MTU公司也在加大對MESMA/AIP系統的研究力度，其使用的燃料將是柴油，功率也會增大到700千瓦，一旦研製成功，將會大大提高MESMA/AIP系統在國際市場上的競爭能力。