К созданию паротурбинных установок на флоте - Морские вести России

К созданию паротурбинных установок на флоте

18.03.2024

Из истории флота

К 120-летию со дня рождения профессора В.А. Семеки

История становления и развития отечественного флота богата не только событиями, но и хранит много известных имен людей, трудами которых наша страна за короткий период стала одной из ведущих морских держав. К сожалению, в настоящее время даже в учебных заведениях не всегда чтут память таких людей.

Иван Костылев, профессор ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова

Дмитрий Шатровский, профессор ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова

Николай Подволоцкий, профессор ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова

Николай Веселков, доцент ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова

Вклад императора Петра Великого, академика Алексея Николаевича Крылова знают практически все, кто хоть как-то связан с флотом, но современным поколениям надо напоминать и о тех, кто в пятидесятые и последующие годы прошлого столетия занимался совершенствованием национального флота, обеспечивая становление прикладной научной составляющей в данном направлении.

Примеров можно привести достаточно много, но в данном случае предлагаем вспомнить об одной стороне разработки основ судовой энергетики – паротурбинных установок. Следует отметить, что идея поговорить об этом возникла не только с позиций вспомнить добрым словом известного педагога-ученого, но и с учетом поиска вариантов создания национальных судовых энергетических установок для современных крупнотоннажных морских судов. Тематически эти два обозначенных вектора пересекаются в области применения на транспортных судах паровых турбин в качестве главных двигателей.

Паротурбинные установки для нашей судовой индустрии в какой-то степени уже хорошо известный вариант, но оставлять их в недалеком прошлом рано. Строительство в настоящее время атомных ледоколов тому хорошее подтверждение. Кроме непосредственно элементов ядерной установки, весьма существенным звеном на таких судах является паротурбинная часть.

Тепловые схемы паровых турбин еще в 50-е годы ХХ столетия разрабатывались при активном участии и под руководством ученика А.Н. Крылова профессора Владимира Александровича Семеки, 120-летие со дня рождения которого отмечают 13 декабря 2023 года.

Жизнь в науке

Родовые корни уроженца нашего города В. Семеки уходят в дворянское сословие. Серьезное отношение к делу, желание познать новое сохранились на всю жизнь в характере профессора. Свой путь в науку он начал со студенческой скамьи Ленинградского политехнического института им. М.И. Калинина, куда поступил после окончания в 1921 году экстерном средней школы. Будучи студентом, работал техником на Балтийском судостроительном заводе, а в 1928–1929 годах уже возглавлял бригаду по испытаниям судов в Балтийской главной конторе Совторгфлота.

Во время учебы в институте на кораблестроительном факультете проявил интерес к проектированию судов и опубликовал первые две статьи. В 1929 году окончил институт по специальности «судовое корпусостроение» с присвоением квалификации инженера-кораблестроителя и был принят в числе первых научных сотрудников в Научно-исследовательский институт судостроения и судоремонта (НИИС), ставший впоследствии широко известным ЦНИИ морского флота. Такое начало определило творческий путь В. Семеки длиной в 65 лет.

В ноябре 1934 году он утвержден в звании старшего научного сотрудника по специальности «судовые силовые установки», с 1935 года – научный руководитель сектора паросиловых установок. В июне 1938 года ему присуждена степень кандидата наук без защиты диссертации.

В период 1942–1944 годов ученый был командирован в Каспийский филиал института для проведения научно-исследовательских работ по повышению эффективности использования мощности силовых установок судов Каспийской флотилии, по результатам которых награжден медалью «За трудовую доблесть».

По возвращении в НИИС Владимир Александрович назначается на должность научного руководителя отдела паросиловых установок. В 1952 году за научные разработки в области судовых силовых установок награжден орденом Трудового Красного Знамени. С 1953 года, будучи начальником отдела судовых паросиловых установок и технической эксплуатации морского и речного флота, он сформировал коллектив, вложивший многое в создание отечественной школы судостроителей в целом и судовой энергетики в частности. Естественной очередной карьерной ступенью в науке в 1956 году стала должность заместителя директора ЦНИИ морского флота.

В течение всего периода деятельности в научно-исследовательском институте ученый вел по совместительству преподавательскую работу в ленинградских высших учебных заведениях, а в 1960 году В.А. Семека был переведен на работу в ЛВИМУ им. адм. С.О. Макарова на должность начальника кафедры «Судовые паровые двигатели и вспомогательные механизмы». Это было время активного строительства транспортного флота, и подготовка кадров требовала наличия квалифицированного педагогического состава. Однако наука оставалась для Владимира Александровича приоритетной, и через четыре года с успехом была завершена докторская диссертация «Тепловой расчет паротурбинных установок». В 1967 году автор утвержден ВАК в ученом звании профессора.

Профессор Семека руководил кафедрой на протяжении 23 лет, затем был переведен на должность профессора-консультанта по кафедре «Судовые турбинные установки и автоматизация ССУ», а затем по кафедре «Судовые ядерные энергетические установки», созданной впервые в системе Министерства морского флота. Научное направление основных работ Семеки всегда было в совершенствовании тепловых расчетов паровых машин, паровых турбин, комбинированных парогазовых установок и ледоколов с ядерной энергетической установкой. Все его работы написаны исходя из потребностей практики морского флота. Им были проведены уникальные экспериментальные и теоретические работы по паротурбинным установкам (ПТУ), что позволило обосновать и спроектировать первые отечественные паротурбинные суда сухогрузного типа: «Ленинский комсомол», танкеры типа «Пекин».

На основе этих исследований были созданы руководящие технические материалы для проектирования ПТУ. По ним, в частности, спроектированы ПТУ танкеров-паротурбоходов типов «София» и «Крым». Тепловые схемы для этих судов разрабатывались при участии профессора Семеки.

Работы в области тепловых схем имеют высокий практический и теоретический уровень. Они базируются на результатах экспериментов, проведенных профессором на судах в эксплуатационных условиях. Полученные результаты не устарели до настоящего времени и продолжают оставаться непревзойденным руководящим техническим материалом.

В.А. Семека в 1947–1950 годах являлся депутатом Ленинградского городского Совета депутатов трудящихся, неоднократно избирался членом и председателем участковых и окружных комиссий по выборам в местные и верховные советы. Был членом правления Василеостровского общества «Знание», заместителем председателя секции паросиловых установок Морского регистра СССР.

Ученым подготовлены десятки кандидатов технических наук, некоторые из них впоследствии защитили докторские диссертации. Он был прекрасным собеседником. Всем, кто с ним общался, известны его принципиальность, справедливость и отзывчивость. В. Семека являлся примером высокой нравственности и человечности для окружавших его людей, за что заслужил их глубокое уважение.

У людей, знавших профессора Семеку, остались светлые воспоминания об исключительности этого человека. Несмотря на трудности и невзгоды, возникавшие на его пути, до последних дней жизни (скончался 7 июля 1995 года) он трудился на благо российского флота. Обладая многими наградами и званиями, Владимир Александрович был очень скромен. Стиль его работы, жизни, подход к решению проблем навсегда останутся для всех, знавших профессора, примером и образцом для подражания.

Наследие ученого

Что мы можем использовать в настоящее время из наследия профессора Семеки? Основные его наработки и сегодня в перечне актуальных технических материалов, прежде всего в области судовых паровых и газовых турбинных установок. К сожалению, в текущий момент приходится констатировать факт отсутствия производства судовых двигателей внутреннего сгорания в стране для крупнотоннажного транспортного флота. Возникла серьезная проблема импортозамещения в судовой энергетике. С ориентиром на потребности тоннажа в Арктическом регионе успешно применяется электродвижение. Не вдаваясь в сравнение экономичности, капитальных затрат и эксплуатационных расходов, можно спрогнозировать реалистичность использования паровых турбин для энергетических установок мощностью 20–30 тыс. кВт и более. Тем более что опыт на отечественных предприятиях в этом направлении есть.

Упомянутые отечественные суда с ПТУ уже практически выведены из эксплуатации, но зарубежные судостроители применяют турбинные установки. Преимущественно это построенные в последние годы газовозы класса LNGC большой вместимости для транспортировки сжиженного природного газа. Паротурбинными установками оборудовались несколько ранее нефтяные танкеры класса VLCC, водоизмещением более 200 тыс. т, а также и ULCC – 320 тыс. т. Мощность современных судовых энергетических установок достигает 70–80 тыс. кВт, а на крупных контейнеровозах и 90 тыс. кВт.

Паротурбинные установки современных газовозов в значительной степени имеют конструктивные исполнения основных элементов, близкие к создававшимся в 1970–80-е годы. По параметрам пара также сопоставимы. Рабочее давление пара доходит до 6 МПа при температуре перегрева 525оС. Таким образом, можно заметить, что экономические показатели повышены незначительно и повышение КПД установки следует рассматривать в вопросах компоновки вспомогательных механизмов и, в частности, при выборе приводных устройств.

Активное продвижение в судовых установках газового топлива дает оптимистические прогнозы использования газовых турбин. Опыт стационарной энергетики показывает прогрессивные наработки применения установок, работающих по парогазовому циклу. В судостроении такой вариант также есть. Примером может быть энергетическая установка судов класса ро-ро типа «Капитан Смирнов». Она состояла из двух частей – газотурбинного двигателя и утилизационного паротурбинного контура. Двухвальная установка работала на один винт и обеспечивала суммарную мощность 36,8 МВт. Установки с парогазовым циклом имеют КПД около 50%. Однако повышение сложности в их конструкции и компоновке не будет, на наш взгляд, стимулом к их массовому применению на судах, и более вероятным вариантом следует прорабатывать только газотурбинную часть. При этом КПД, как показывает практика, находится на уровне 36%. Надо учитывать и «выигрыш» в массогабаритных показателях.

Таким образом, резюмируя отмеченное с учетом существующих опытных и теоретических данных, включая работы профессора В.А. Семеки и его учеников, есть все основания считать целесообразным исследование путей совершенствования судовых энергетических установок в новых экономических условиях.

Фото. 1-й ряд слева направо: профессора В.А. Семека, П.П. Акимов, В.И. Енин, 2-й ряд слева направо: доценты В.И. Зайцев, Л.И. Кутьин, В.П. Шмелев. Представители преподавательского корпуса Судомеханического факультета ЛВИМУ им. адм. С.О. Макарова.

Морской флот №6 (2023)

ПАО СКФ
Восточный Порт 50 лет
НПО Аконит
Подписка 2024
Вакансии в издательстве
Журнал Транспортное дело России
Морвести в ТГ

11.04.2024

Из истории флота

22.03.2024

Из истории флота

06.03.2024

Из истории флота