轮机管理第一章ppt课件.ppt

•第一章 船舶动力安装概论•第一节 船舶动力安装的组成和类型•第二节 船舶动力安装根本要求和主要性能目的•第三节 主要设备配置原那么下课！•第一节 船舶动力安装的组成和类型•一、船舶动力安装的含义•为了满足船舶航行、各种作业、人员生活、财富和人员 平安的需求所设置的全部机械、设备和系统的总称•二、船舶动力安装的组成•1、 推进安装：推进船舶航行的安装 ，由主机、传动设备、轴系和推进器组成；• 2、 辅助安装：除推进安装之外的其它产生能量的安装，包括船舶电站、辅锅炉、液压泵站和紧缩空气系统• 3、管路系统：用以保送流体的管系，分为：• 1〕动力系统为推进安装和辅助安装效力的管路系统• 燃油系统、滑油系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统和紧缩空气系统• 2〕辅助系统：为船舶平衡、稳性、人员生活和平安效力的管路系统 •压载、舱底水、日用海淡水、通风、空调、冷藏和消防系统等•4、甲板机械： 为保证船舶航向、停靠、装卸货物及起落重物所设置的机械设备• 5、防污染设备：用来处置船上污油水、油泥、生活污水及各种渣滓的设备• 包括：油水分别安装、熄灭炉及生活污水处置安装。

•6、自动化设备：为改善船员任务条件、减轻劳动强度和维护任务量、提高任务效率以及减少人为操作错误所设置的设备主要由遥控、自动控制、自动调理、监视、报警和打印的等设备组成•三、船舶动力安装类的类型•按推进安装类型分：•蒸汽动力安装 燃气动力安装 核动力安装• 1〕蒸汽动力安装包括：• 往复式蒸汽机 • 现已根本被淘汰 • 汽轮机• 汽轮机的优点：单机功率大，运转平稳，摩擦磨损小，振动噪声小• 汽轮机的缺陷：安装热效率低，安装总分量及体积大需求配置分量尺寸较大的锅炉，冷凝器，减速齿轮安装及其它辅助机械• 在功率超越22，000kW和船速超越20 kn的船舶上具有突出优越性 • 2)燃气动力安装包括：• 柴油机动力安装 燃汽轮机动力安装• 柴油机动力安装• 柴油机动力安装的优点：热效率最高、起动迅速、部分负荷运转性能好、平安可靠、安装分量轻、功率范围大• 多用于船舶主机和船舶发电机原动机• 船用中、大型商船所运用的柴油机动力安装分两种：• 大型低速机• 大功率中速机 原理图观看！•低速机缸尺寸1000mm以内，以节能。

•对中速机船可合理选配减速比，提高单机功率，多机驱动同一螺旋桨，以提高其运用前景•大功率中速机广泛运用于滚装船和客船•燃汽燃汽轮机机动力安装力安装•优点：点：单位分量和尺寸小，位分量和尺寸小，单机功率大，机机功率大，机动性高，性高，支配管理支配管理简便，便于便，便于实现自自动化•缺陷：缺陷：经济性差，性差，进排气管大，低排气管大，低负荷运荷运转性能差，性能差，需求加离合器，叶片及燃气需求加离合器，叶片及燃气发生器寿命短生器寿命短•在商船运用在商船运用较少• 3 3〕核〕核动力安装力安装• 优点：燃料分量极点：燃料分量极轻，船舶，船舶续航力大，不用航力大，不用设进排气排气系系统•商船上运用商船上运用较少•第二节 船舶动力安装根本要求和主要性能目的•1.对船舶动力安装的要求：• 可靠性 经济性 机动性 分量和尺度 续航力• A.可靠性，可靠性缺乏呵斥的后果：• 能够导致海损和严重的海洋污染• 额外添加排除缺点的开支• 添加维修任务量• 延伸停航修缮时间•B.经济性，动力安装破费占船舶总费用的比例大于50%• 包括：燃油费、滑油费、折旧费及维护费等。

• C.机动性，包括：• 启航时间• 发动机由起动开场至到达全功率所需的时间• 发动机换所需的时间和能够的换向次数• 船舶由全速前进变为倒航所需求的时间〔或滑行的间隔〕• 发动机的最低稳定转速和转速限制区域• 启航时间是指，从接到启航命令开场，经过暖机、备车和冲试车，使发动机到达随时可用形状的时间•中大型船舶冬季暖缸时间2小时左右•影响启航时间的要素：为主机效力的油〔燃/滑油〕、水〔活塞/缸套冷却水〕、气〔紧缩空气〕、汽〔锅炉加热蒸汽〕等的预备时间的长短，以及操作的安排• 影响发动机加速的要素包括运动部件的质量惯性和受热部件的热惯性，还有船舶本身阻力，螺旋浆的方式等•发动机换向所需时间是指，主机在最低稳定转速时，由发出换向命令到主机以相反方向开场任务的时间• 规范规定：• 主机换向时间不得大于15秒 • 供主机器动用的空气瓶至少应由2个• 每台可换向主机在空气瓶不充气的情况下，在冷机条件下延续起动不少于12次，实验时，正倒车交替进展• 每台不可换向主机在空气瓶不充气的情况下，在冷机条件下延续起动不少于6次。

• 船舶由全速前进变为倒航向前滑行的间隔主要取决于：• 船舶载分量、航速、主机起动换向性能、空气瓶空气压力、主机倒车功率• 货船滑行间隔普通不得大于6倍船体长度• 客船滑行间隔普通不得大于4倍船体长度• 发动机的最低稳定转速普通范围：• 低速机，不高于30%标定转速• 中速机， 不高于40%标定转速• 高速机， 不高于45%标定转速•转速禁区，引起船体或轴系共振主机的运转•在主机转速表中，转速禁区由红色标明•D. 分量和尺度，发动机的分量尺寸应在保证寿命、经济性等目的的前提下，尽量减小发动机的长度、安装位置等应有利于机舱布置和货舱总容积的大小安排•E. 续航力，船舶不需求补充任何物资〔燃油、滑油、淡水等〕所能航行的最大间隔或最长时间• 续航力大小取决于：•动力安装的动力性•航速•油、水的贮藏等•2.根本性能目的•包括：船舶有效功率 • 单位分量• 相对分量•机舱饱和度 动力安装燃料耗费率•动力安装有效热效率 每海里燃油耗费量•船舶日耗油量• A.船舶有效功率，船舶航行时，抑制水、风对船体阻力所耗费的功率。

• •PR:船舶有效功率 kW•vs:船舶航速 m/s•R:船舶运动阻力 N•船舶有效功率是主机有效功率的一部分•推进系数•单桨船 c=0.70-0.80•双桨船 c=0.60-0.70• B.单位分量•主机的单位分量：主机单位有效功率的分量•Gm-主机总分量 〔kg〕•gm-主机单位分量 〔kg/kW〕•Pe-主机的有效功率 〔kW〕•安装的单位分量gz• 安装的单位分量：主机单位有效功率的动力安装分量•Gz-动力安装的总分量〔kg〕•gz-安装的单位分量 〔kg/kW〕•C.相对分量•主机的相对分量：主机分量与船舶满载排水量的比•m-主机的相对分量 (kg/t)•D-满载排水量 (t)•安装的相对分量动力安装的总分量与船舶满载排水量之比•z-安装的相对分量 〔kg/t〕•Gz-动力安装的总分量 (kg)•D.机舱饱和度• 面积饱和度，每平方米机舱面积所分配的主机有效功率• 容积饱和度，每立方米机舱容积所分配的主机有效功率•应在保证动力安装正常任务及维修方便的条件下选取较大的机舱饱和度值。

•面积饱和度•S-机舱所占面积〔m2〕•容积饱和度•V-机舱所占容积 (m3)•机舱饱和度大，机舱内机械设备布置紧凑，利用程度高•机舱饱和度大，机舱的通风、散热差，管理不便•E.动力安装的燃油耗力安装的燃油耗费率率bz•动力安装每小力安装每小时燃油燃油总耗耗费量与螺旋量与螺旋桨的推功率之比的推功率之比•B-整个整个动力安装每小力安装每小时的燃油耗的燃油耗费量〔主机，量〔主机，发电柴柴油机和油机和辅锅炉〕炉〕 -kg/h•PT-螺旋螺旋桨推功率推功率 -kW•F.动力安装的有效力安装的有效热效率效率ŋz•每小每小时螺旋螺旋桨推力功的相当推力功的相当热量与同量与同样时间内内动力安力安装耗装耗费的燃油所放出的的燃油所放出的总热量之比量之比•Hu-燃油的低燃油的低发热值•G.每海里燃油耗每海里燃油耗费量量Gn•指船舶每航行指船舶每航行1海里海里动力安装所耗力安装所耗费的燃油的燃油总量•Bm-主机每小主机每小时燃油耗燃油耗费量量 kg/h•Bg-发电柴油机每小柴油机每小时燃油耗燃油耗费量量 kg/h•Bb-锅炉每小炉每小时燃油耗燃油耗费量量 kg/h•bm-主机的燃油耗主机的燃油耗费率率 kg/kWh•降速航行，运用降速航行，运用废气气锅炉等措施可以炉等措施可以节约燃油燃油•H.船舶日耗油量船舶日耗油量GD•船舶每船舶每24小小时全船所耗全船所耗费的燃油的燃油总量。

量•GDm、、GDg、、GDb-主机、主机、发电柴油机、柴油机、锅炉日耗油量炉日耗油量•第三节 主要设备配置原那么•一、主机选型•主机选型前应思索到：• 试航航速要求•机器性能老化下降•船舶污底•螺旋桨结垢等等•1.柴油机的布置区• 供船舶设计者选用供柴油机运用者参考，柴油机的可运用的任务范围•MAN-B&W公司MC型柴油机布置区由L1-L3、L2-L4、 L1-L2、L3-L4限定,见图1-3-1图•1-3-1图 MAN-B&W 公司公司MC型柴油机布置区型柴油机布置区•L1-L3-最高等平均有效最高等平均有效压力力线[100%标定功率定功率对应值]•L3-L4-最低等最低等转速速线[75%标定定转速速对应值]•L4-L2-最低等平均有效最低等平均有效压力力线•L2-L1-最高等最高等转速速线[100%标定定转速速对应值]•α线族族-船舶等航速船舶等航速线•选配主机配主机[螺旋螺旋桨的推的推进特性知特性知]•首先，螺旋首先，螺旋桨的推的推进特性曲特性曲线族，在布置区内族，在布置区内•其次，根据船舶其次，根据船舶载分量分量选出出对应的的α线•再次，在布置区内某一点作再次，在布置区内某一点作α线的平行的平行线，并，并与推与推进特性曲特性曲线族求交点。

族求交点•最后，从最后，从这一系列的交点中一系列的交点中优选机机桨配合点•布置布置图参参见•主机选型过程流程•2.船舶需求功率和螺旋桨主要参数的估算发动机选择机舱优化轴带发电机柴油发电机涡轮复合系统废气锅炉蒸汽透平推进计算海况贮藏发动机贮藏轻运转螺旋桨优化功率预测主要要素：船长、船宽、船吃水桨直径、桨叶数、桨盘面比根本船舶数据船舶类型载分量船速•散装船、油船和杂货船的主要参数见图1-3-2图：•散装船、油船和杂货船安装的主机功率图见图1-3-3图：•船舶吃水和建议的最大螺旋桨直径图见图1-3-4图：•四叶桨的螺旋桨转速图见图1-3-5图：•1-3-2图 散装船、油船和散装船、油船和杂货船的主要参数船的主要参数•1-3-3图 散装船、油船和散装船、油船和杂货船安装的主机功率船安装的主机功率•1-3-4图 船舶吃水和建船舶吃水和建议的最大螺旋的最大螺旋桨直径直径•1-3-5图 四叶四叶桨的螺旋的螺旋桨转速速•3.主机机型初选•主机机型初选时需求思索的要素：•能否选择国产机？•各柴油机公司的• 产品的质量• 产品的性能• 产品的价钱• 产品的备件供应•各船上运用该机型的阅历的多少？•该机型机器运转中的反响信息、咨询效力情况？•确定某柴油机公司的产品和机型•MC型柴油机单缸功率-转速图见图1-3-6图•1-3-6图 MC型柴油机型柴油机单缸功率缸功率-转速速图•4.初选机型比较•在初选机型的根底上，结合• 桨直径[主机转速]-燃油耗油率• 系统油\气缸油耗，备件费用，维修费• 振动性能• 废热利用及节能要求• 机舱布置等等要素• 确定机型•二、发电原动机的选型•发电机运转好坏，直接影响到• 船舶营运的经济性• 船舶的平安•1.首先确定电站的总负荷• 航行工况• 机开工况• 装卸货工况• 停靠工况•电站发电机组的总容量• -船舶用电最多的形状用电总量•2.发电原动机总的最小功率确实定•Wg-电站总容量 kW•η g-发电机效率•η t-原动机/发电机传动效率•要求：• 发电柴油机数量：普通为3台，最少2台，也可设4台。

• 保证1台缺点时，备用机组起动并能满足原总供电才干需求• 各机组型号一样，[并电容易，互换方便，备件通用，操作维护规范•应急发电机设1台，容量满足规范要求•应急发电机，随时可用•2.发电原动机的选型•船舶电站电制：•频率：50Hz或60Hz,•电压：230V或400V•可供选原动机型• 副柴油机• 轴带发电机• 辅汽轮机• (1).副柴油机• 燃用与主机不同的柴油• 多项选择用中速机[500-700rpm]• 小吨位、小机舱多用高速机[1,000-1,500rpm]• 与主机燃用同一种燃油的中速四冲程柴油机•(2) 轴带发电机•轴带发电机较柴油发电机的发电本钱低约50%•轴带发电机较柴油发电机的动力安装效率提高2-4%•轴带发电机是柴油发电机的价钱1-1.2倍•普通用于中、大型船舶•(3)辅汽轮机•余热汽轮机组在5,800-7,350kW船舶可满足全船需求•尤其是油轮上具有优越性•目前船上运用不多•〔4〕应急发电机普通选用独立任务性能好的高速柴油机[可燃用符合规范的轻柴油]•三、锅炉选型•船上辅锅炉的用途•油加热•水加热•空调•厨房•杂用•锅炉选型•首先确定全船用汽总量[航行工况、机动航行工况、暖机备车工况、装卸作业工况等猎奇最多的蒸汽耗量]•其次，可选用水管锅炉，或火管锅炉，或水管-火管结合锅炉；热油锅炉•辅锅炉选型留意：构造简单，操作维护方便，分量轻体积小，平安可靠。

•废气锅炉在船舶正常航行时蒸汽可满足全船需求•参数容量比全船用汽总量再添加10%-20%裕量• 锅炉压力的选择：• 油水加热、船上人员生活 0.4-0.7MPa• 辅助动力机械 1.0-1.5MPa。