第一章 船舶动力装置概述
任务
提供能量 利用能量 转换能量
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
二、船舶动力装置的组成
推进装置 辅助装置 管路系统 甲板机械 自动化设备 防污染设备
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
1.推进装置 推进装置的作用:产生和提 供船舶推进动力的成套动力 设备,以满足船舶正常航行 需要。 组成:它由船舶主机、传动 设备、船舶轴系和推进器以 及为这些推进设备服务的辅 助设备、管路系统和仪表所 组成。如图1-1所示。
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船舶装置动力概论
第二节 船舶动力装置的类型及特点
一、蒸汽动力装置
2.蒸汽动力装置的主要特点
• 蒸汽动力装置的缺点: ➢ (1)结构复杂,重量尺寸大。蒸汽动力装置由于装备锅炉、冷凝
器以及辅机和设备,故整个动力装置比较复杂,装置重量尺寸大。 动力装置单位重量为24~26kg/kw,占去了船舶许多营运排水量。 ➢ (2)热效率较低,燃油消耗率大。蒸汽动力装置热效率较低,约为 25%~35%,燃油消耗率较高,一般为232~313g/KW·h,经济性 较差。 ➢ (3)机动性差。由于起动前要加热滑油冷凝器,主机暖机时蒸汽 参数达到规定值才能起动,故起动前准备时间大约为30~35 min, 缩短暖机过程后也需要10~15 min。另外从一种工况变换到另一种 工况的过渡时间也较柴油机长2~3倍。
一、蒸汽动力装置
2.蒸汽动力装置的主要特点
蒸汽动力装置的优点: ➢ (1)单机功率大。蒸汽轮机的转子在高温、高压、高速流动的蒸
汽作用下连续工作,转速较高(船舶推进主机一般为3×103~ 7×103r/min,汽轮发电机大多≥3×103r/min),而且可采用高压、 低压几级汽轮机,因此,单机功率很大。现代蒸汽轮机单机功率 可达1.2×103MW,因此,主机本身的单位重量尺寸指标优越。 ➢ (2)蒸汽轮机运行平稳,工作可靠。蒸汽轮机工作时,由于没有 周期性作用力,因此噪声和振动小,可靠性高,使用寿命长。蒸 汽轮机的使用期限高达105小时以上。 ➢ (3)蒸汽轮机对所采用燃料要求比较低,可使用劣质燃油。
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第一节 船舶动力装置的含义及其组成
2.辅助装置
➢(1)船舶电站 船舶电站是提供船上电能的动力装置,由发电机组、
配电板及其他电气设备等组成。常用的发电机组有柴油发 电机组、轴带发电机组、废热发电机组等。船舶电站除提 供照明和生活用电外,主要是提供电动辅机、通信、雷达、 航海仪器、报警、检测和控制设备所需的电能。
图1-1 船舶推进装置示意图 1-遥控操纵台;2-主机(柴油机); 3-传动设备;4-轴系;5-推进器(螺旋桨)
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第一节 船舶动力装置的含义及其组成
1.推进装置
➢ (3)船舶轴系
• 船舶轴系轴系位于主机(或 传动设备)的输出法兰和螺 旋桨之间。
• 作用:将主机的能量传给螺 旋桨,螺旋桨产生的推力又 传给船体,从而推动船舶运 动。
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第一节 船舶动力装置的含义及其组成
3.船舶管路系统
船舶管路系统的是用来连接各种机械设备,并以输送流体(如油、 水、蒸汽、空气等)的管系。它由管路及其阀件、附件、机械设备 (如泵、空气压缩机等)仪表等组成。
船舶管路系统按用途可分为: ➢(1)船舶动力管路
主要用来为推进装置(主机)和辅助机械服务的管路。包括:燃 油管路、滑油管路、冷却水管路、压缩空气管路和进排气管路等。 ➢(2)船舶系统
• 组成:它主要由传动轴、支 承传动轴用的轴承和轴系附 件等组成。
图1-1 船舶推进装置示意图 1-遥控操纵台;2-主机(柴油机); 3-传动设备;4-轴系;5-推进器(螺旋桨)
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第一节 船舶动力装置的含义及其组成
2.辅助装置
在动力装置产生能量的诸装置中,除了直接产生船舶推 进动力的装置外,还有产生其他使用能量的装置,以保证船 舶的正常运行、作业、人员生活需要。因此,辅助装置是指 提供船舶除推进装置以外其它所需能量的设备。一般包括船 舶电站、辅助锅炉装置、液压泵站和压缩空气系统等,它们 分别产生电能、蒸汽热能、液压能和压缩空气供全船使用。
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第二节 船舶动力装置的类型及特点
1.蒸汽动力装置的组成与基本工作原理
汽轮机动力装置是由锅炉、汽轮机、冷疑器、轴系、管系 及其它有关机械设备等组成。其工作原理如图1-2;1-3所示。
1-2 蒸汽动力装置原理图 1-锅炉;2-过热器;3-蒸汽管路;4-高、低压汽轮机; 5-齿轮减速器;6-螺旋桨;7-冷凝器;8-冷却水循环泵;
的燃料(柴油)燃烧时,膨胀 做功,使活塞作上下往复运动, 通过连杆把动力传递给曲轴, 使曲轴作回转运动,通过传动 轴带动螺旋桨转动。
柴油机驱动曲轴
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第二节 船舶动力装置的类型及特点
1.船舶柴油机的类型
• 根据柴油机所使用的场合、目的不同,对其要求也不同,因而
种类繁多。其主要分类有以下几种。 ➢ (1)按气缸排列方式分 • 船用柴油机通常均为多缸柴油机。其气缸的排列有直列式、
船舶甲板机械有:操舵机械设备、锚泊机械设备、起货设备、 系缆设备、救生艇绞车、舷梯升降机等。
此外,在一些专用船舶上,还设有其它相应的甲板机械,如滚 装船的跳板和升降平台、打捞船的打捞设备、挖泥船的挖泥设备、 渔船的网具收放设备等,都属于甲板机械的范畴。
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第一节 船舶动力装置的含义及其组成
能力目标
1.会根据不同船舶的用途选择 船舶动力装置的类型; 2.会简单计算船舶动力装置的 技术指标、经济指标、性能指标。
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第一节 船舶动力装置的含义及其组成
一、船舶动力装置的含义
概念
为了满足船舶航
行、停泊、作业、人 员正常工作生活与安 全需要所设置的全部 机械、设备和系统的 总称。
用来处理船上污油水、油泥、生活污水及各种垃圾的设备。 包括:油水分离装置、焚烧炉及生活污水处理装置。
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第二节 船舶动力装置的类型及特点
船舶动力装置的类型一般以主机的结构型式来命名。
根据主机采用燃料的性质,燃烧的场合,使用的工质及其 工作方式的不同,船舶动力装置主要可分为:
蒸汽动力装置 柴油机动力装置 燃气轮机动力装置 核动力装置 联合动力装置 特种动力装置等。
图1-1 船舶推进装置示意图 1-遥控操纵台;2-主机(柴油机); 3-传动设备;4-轴系;5-推进器(螺旋桨)
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
1.推进装置
➢ (2)传动设备 • 作用:是将主机功率传递给
船舶轴系和推进器,并根据 需要起减速、倒顺车、调速、 并车或分车、离合等作用。 • 组成:主要由减速齿轮箱、 离合器和联轴器等组成。
图1-1 船舶推进装置示意图 1-遥控操纵台;2-主机(柴油机); 3-传动设备;4-轴系;5-推进器(螺旋桨)
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
1.推进装置
➢ (1)船舶主机 • 船舶主机用于船舶推进的热力
发动机。 • 类型:蒸汽机、汽轮机、柴油
机、汽油机和燃气轮机等。对 于无推进器的工程船舶,用于 驱动主发电机、液压油泵或工 程机械(如泥浆泵)等的发动机 也称为主机。 • 一般民用船舶的主机绝大多数 是柴油机。
主要用来为船舶平衡、稳性、人员生活和安全服务的管路系统。 包括:压载水系统、舱底水系统、供水系统、消防系统、机舱通风系 统、空调系统、特殊船舶专用系统等。
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
4.船舶甲板机械
船舶甲板机械是指在机舱以外依靠动力驱动的船舶机械设备。 主要作用是控制船舶航向、停泊、装卸货物以及其他用途。
第二节 船舶动力装置的类型及特点
二、柴油机动力装置
1.船舶柴油机的类型 ➢ (2)按冲程数分 四冲程和二冲程柴油机两类。
• 直列式四冲程柴油机工作原理
• 二冲程柴油机(十字式)工作原理
• 二冲程柴油机 (筒形活塞)工作原理
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船舶装置动力概论
第二节 船舶动力装置的类型及特点
二、柴油机动力装置
1.船舶柴油机的类型 ➢ (3)按冷却方式分为:水冷和风冷两种。 • 水冷式冷却系统循环水路
V型、对置式,少数也有W型等。 • 直列式柴油机 ;
直列式柴油机
V型柴油机
对置式柴油机
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第二节 船舶动力装置的类型及特点
直列式柴油机
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船舶装置动力概论
第二节 船舶动力装置的类型及特点
V型柴油机
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船舶装置动力概论
第二节 船舶动力装置的类型及特点
对置式柴油机 31
船舶装置动力概论
第六章 船、机、桨工况配合特性
第七章 机舱规划与设备布置
2
第
第三节
船舶动 力装置 的基本 性能指
标
一 章 知
识
树
船舶 动力 装置 概论
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船舶装置动力概论
学习目标
知识目标
1.正确叙述和理解船舶动力装 置的定义、作用及其组成; 2.正确叙述和掌握船舶动力装 置的类型、特点及其基本组成; 3.正确叙述和掌握船舶动力装 置的基本特性指标; 4.正确叙述对船舶动力装置的 一般要求; 5.了解船舶动力装置设计的发 展概况。
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第二节 船舶动力装置的类型及特点
一、蒸汽动力装置
蒸汽动力装置是以水蒸汽作为工作介质,推动主机对外做功的 一种动力装置。基本类型有往复式蒸汽机和旋转式蒸汽机两种。往 复式蒸汽机由于热效率低已淘汰,常见的是旋转式蒸汽机,也称蒸 汽轮机或汽轮机。蒸汽轮机动力装置主要由蒸汽锅炉和蒸汽轮机等 组成,蒸汽锅炉是利用燃料在锅炉炉膛内燃烧所产生的热量,对水 加热产生蒸汽的设备。蒸汽轮机是将蒸汽的热量转换成机械能的动 力机。在这种装置中燃料的燃烧是在发动机的外部进行燃烧,即是 在锅炉中进行的,为此蒸汽轮机也是外燃机的一种类型。