轮机概论-(第二章)课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章,船舶动力装置概述,丁懿盛,第一章 船舶动力装置概述 丁,1,第一节 船舶动力装置的组成和类型,一、船舶动力装置的概念：,“装置”乃是为了达到某一目的所设置的所有机器、设备及系统的总称，以具有某种特定的功能为特征船舶动力装置”这一术语已应用了几十年，但一直没有明确而统一的定义实际上它是和“轮机”这一术语紧密联系在一起的在,1807,年，世界上第一艘用蒸汽机驱动推进器的“克莱蒙特”号轮，开创了船舶以动力机械推进的新纪元当时蒸汽机带动一个桨轮推进器，这种推进器的大部分露在水面，人们称之为“,明轮,”，把装有明轮的船称为“,轮船,”，而把产生蒸汽的锅炉和驱动明轮转动的蒸汽机等成套设备称为“轮机”第一节 船舶动力装置的组成和类型 一、船舶动力装置的概念：,2,当时的“轮机”仅仅是推进设备的简称但随着科学技术的发展和进步不仅船舶推进设备更加复杂和完善，而且为了适应船舶营运、人员生活和安全等方面的需要，还增设了诸如船舶电站、起货机械、饮水、供汽、压载、舱底、消防等系统，大大丰富了轮机的内容，并且至今还在不断扩大与完善中。

因此，“轮机”是个内容相当广泛的技术范畴船舶动力装置”的基本含义和“轮机”相同，是为了满足船舶航行、各种作业、人员的生活和安全需要所设置的全部机械、设备和系统的总称,它的任务是多方面的，但,主要任务,可概括为：为船舶提供各种形式的能量,(,机械能、电能、热能,),并转换和利用这些能量当时的“轮机”仅仅是推进设备的简称但随着科学技术的发展和进,3,二、船舶动力装置的组成：,根据组成船舶动力装置的各种机械、设备和系统所起作用的不同，将整个动力装置分为以下几个部分1,推进装置,2,辅助装置,3,船舶管路系统,4,船舶甲板机械,5,机舱自动化设备,二、船舶动力装置的组成：,4,1,推进装置,推进装置是提供船舶正常航行所需推动力的一整套设备，其中包括：,（,1,）主机：,（,2,）船舶轴系：,（,3,）传动设备：,（,4,）推进器：,1推进装置,5,2,辅助装置,辅助装置是指提供船舶除推进装置以外的其他所需能量的设备，以保证船舶航行和生活需要，其中包括：,（,1,）船舶电站：,（,2,）辅助锅炉装置：,2辅助装置,6,3,船舶管路系统,船舶管路系统是指用来连接各种机械设备，并输送有关工质的成套设备，由各种阀件。

管路、泵、滤器、热交换器、仪表等组成按用途不同管路系统分为：,（,1,）动力管路系统：,（,2,）船舶管路系统：,3船舶管路系统,7,4,船舶甲板机械,船舶甲板机械是指为保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备，包括：,（,1,）锚泊机械设备：,（,2,）操舵机械设备：,（,3,）起重机械设备：,4船舶甲板机械,8,5,机舱自动化设备,机舱自动化设备包括对动力装置的远程、集中和自动控制的各种系统主要由遥控、自动调节、监视、安全和报警等设备组成5机舱自动化设备,9,第二节 船舶动力装置的类型及特点,第二节 船舶动力装置的类型及特点,10,一、柴油机动力装置,柴油机动力装置由于其具有比较优良的性能，而广泛应用于货船、客船、渔船、油轮、工程船舶以及军工舰船上目前我国柴油机船的船舶总数、吨位和主机总功率约占,90,以上1,柴油机动力装置具有的优点,（,1,）有较高的经济性：,（,2,）重量轻：,（,3,）具有良好的机动性：,2,柴油机装置具有的缺点,（,1,）单机功率低：,（,2,）柴油机工作中振动噪声大：,（,3,）大修期限较短：,（,4,）柴油机在低转速区工作时稳定性差，过载能力较差：,（,5,）滑油耗率较高：,一、柴油机动力装置,11,二、汽轮机动力装置,1,汽轮机动力装置的组成及基本工作原理,2,汽轮机动力装置的主要优点,（,1,）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，单机功率很大，主机本身的单位重量尺寸指标优越。

2,）汽轮机叶轮转速稳定，机组振动噪声小3,）汽轮机工作时磨损部件少，工作可靠性高，使用期限高达,10,5,h,以上4,）可使用劣质燃油，滑油消耗率低5,）汽轮机主机结构简单、紧凑，使用管理方便，保养维修工作量小3,汽轮机动力装置的缺点,（,1,）汽轮机动力装置比较复杂，装置单位重量为,24,26kg,kw,2,）燃油消耗量大，装置效率低3,）机动性差1,锅炉；,2,过热器；,3,主蒸汽管路；,4,高压汽轮机；,5,低压汽轮机；,6,减速齿轮,Z7,螺旋桨；,8,冷凝器；,9,冷却水循环泵；,10,凝水泵；,11,给水泵；,12,给水预热器,二、汽轮机动力装置 2汽轮机动力装,12,蒸汽机船,蒸汽机船,13,二、汽轮机动力装置,138,泰州号“现代”级导弹驱逐舰,排水量：标准排水量,7900,吨，满载排水量：,8480,吨,舰长：156.37米,舰宽：17.19米 吃水：7.85米,动力系统：,4,座蒸汽锅炉，,2,轴，,99500,马力,航速：最高航速达,32,节,续航力：,2400,海里,/32,节；,6500,海里,/20,节；,14000,海里,/14,节,舰员编制：,296,人（最多可容纳,350,人）,雷达：,MR-710,型对空对海警戒雷达,1,座、音乐台导弹制导雷达,1,座、,MR-212/201,型导航雷达,3,座,主要武器,:,舰炮：,2,座,AK130-MR184,型舰炮；,4,座,AK630,型近防炮,.,舰空导弹：,2,座,9K90,型单臂舰空导弹发射装置，备,48,枚,SA-N-7,（,9M38/9M38MI,）,牛虻,（,Gadfly,）舰空导弹,.,反舰导弹：,2,座,KT-190,型四联装反舰导弹发射装置，装,SS-N-22,（,3M80,）,日炙,（,Moskit/Sunburn,）反舰导弹,.,鱼雷：,2,座双联装,533,毫米鱼雷发射管，发射,TEST-71M,线导反潜鱼雷,.,反潜深弹：,2,座,RBU1000,型反潜火箭深弹发射装置，备,48,枚深弹,.,水雷：,40,枚,.,生产厂家：俄罗斯北方造船厂,2004,年,4,月下水并且在,2005,年,12,月交付,二、汽轮机动力装置138 泰州号“现代”级导弹,14,三、燃气轮机动力装置,1,燃气轮机动力装置的组成及基本工作原理,燃气轮机则利用燃料在燃烧室内燃烧，所产生的燃气推动叶轮作功。

组成：,（,1,）压气机,（,2,）燃烧室,（,3,）燃气轮机,2,燃气轮机动力装置的主要优点,（,1,）单位功率的重量尺寸较小：,（,2,）良好的机动性：,（,3,）,低负荷时经济性的恶化比汽轮机影响为小：,3,燃气轮机动力装置的缺点,（,1,）主机本身不能自行反转，燃气轮机进出口附近噪声大2,）叶片使用的合金钢价格昂贵，工作可靠性差、寿命短3,）燃气轮机的耗油率高4,）由于燃气轮机工作时空气流量大，因此进排气管道尺寸较大三、燃气轮机动力装置 2,15,四、联合动力装置,1,联合动力装置的特点,对于军用舰艇以提高战斗力为目标，尽可能的提高航速和机动性，增大功率的同时还要减少装置所占的排水量以提高续航力，舰艇全工况要求动力装置发生最大功率，但全速工况占舰艇航行时间的,2,左右，舰艇大部分时间是巡航工况，要求经济性高以提高续航力为解决,全速大功率与巡航经济性,的矛盾可采用联合动力装置目前有三种联合动力装置：,四、联合动力装置,16,（,1,）汽轮机十加速燃气轮机装置,此种装置由于汽轮机组的一系列优点与燃气轮机联合后能适用于功率较大的轻型舰艇，蒸汽装置保证,80,全速以下航行所需的功率，以使经济、重量、尺寸指标最为有利。

2,）柴油机十加速燃气轮机装置,这种装置中，柴油机作巡航机用，与燃气轮机两者都通过离合器与主减速器相连，采用倒顺离合器或调距桨实现倒车这种装置常用于小型舰艇3,）全工况燃气轮机十加速燃气轮机,这类装置中巡航燃气轮机装置可采用复式线路（带中间冷却及回路）工作的开式燃气轮机或闭式循环工作的燃气轮机，前者具有汽轮机十燃气轮机联合装置的大部分优点，燃料消耗及重量尺寸可减小，后者在巡航时保证较高的热效,（1）汽轮机十加速燃气轮机装置此种装置由于汽轮机组,17,四、联合动力装置,2,联合动力装置的优点,（,1,）在保证足够大的功率情况下，动力装置重量、尺寸小2,）操纵方便，备车迅速，紧急情况下可用燃气轮机立即开车3,）自巡航到全速工况加速时间短4,）两机组共用一个减速齿轮箱，具有多机组并车的可靠性3,联合动力装置的缺点,（,1,）必须配,置适用不同机种的燃料及相应的管路和储存设备，不同类燃料的储存比例会影响舰艇战术性能2,）共同使用一个主减速器，小齿轮数目多，结构复杂3,）在减速器周围布置两种不同类型的机组难度较大四、联合动力装置,18,四、联合动力装置,第一章 绪 论,1,70,兰州号，,052C,型,旅洋级导弹驱逐舰，,2003,年,4,月,29,日在江南造船厂下水。

是中国海军第一代具备相控阵雷达、垂直发射系统的防空型导弹驱逐舰，被誉为,“,中华神盾,”,排水量：7000,吨,主机：,柴燃动力,：,两台乌克兰制造的额定48,600马力，DA80/DN80型燃气涡轮机和两台额定8,840 马力柴油机,航速：29节,武器：,反舰导弹：2,座,4,联新型反舰导弹发射架,舰空导弹：2,组,“,海红,-9,”,防空导弹垂直发射系统,1,座,100,毫米单管隐身主炮,2,座,7,管,30,毫米近防炮,4,座,3,6,多用途发射器,2,座,3,联,324,毫米鱼雷发射管,直升机：1,架卡,-28,反潜直升机,167,深圳舰,052型旅海级导弹驱逐舰,.,1999,年建成于大连造船新厂,“,深圳,”,号驱逐舰,多次代表中国海军出访，被誉为中国的,“,外交明星舰,”,排水量：6000,吨（满载）主尺寸：全长153,米；宽,16.5,米；吃水,6,米主机：,CODOG柴燃联合动力：,2台GELM2500燃气轮机，持续功率55000马力,2台MTU 12V 1163 TB83，持续功率8840马力,航速：30,节武器：,反舰导弹：4,座四联装,C,802,发射架,舰空导弹：1,座,HQ-7(,红旗,-7,）,8,联装发射架（备弹,24,枚）,1,座双管,100,毫米全自动火炮。

4,座,76,甲双管,37,毫米全自动防空高炮,反潜导弹：两座四联装长缨-1,（,CY-1),反潜导弹发射架,鱼雷：6,具,324,毫米,“,白头,”,B515,鱼雷发射管（,2,座三联装）,舰载直升机：2架卡-27,四、联合动力装置 第一章,19,五、核动力装置,1,压力水堆核动力装置的基本工作原理,核动力装置以原子核的裂变反应所产生的巨大热能，通过工质（蒸汽或燃气）推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置现有的核动力舰艇几乎全部采用压力水型反应堆1,）一回路装置：,一回路系统是一组完全相同的、各自独立且相互对称的、平行而并联在反应堆压力壳接管上的密闭环路每一条环路都是由一台蒸汽发生器，一台反应堆冷却泵，反应堆进出口接管处的各一只冷却剂隔离阀和连接这些设备的主回路冷却剂管道组成2,）二回路装置：,二回路系统是将蒸汽的热能转换成机械能或电能的装置二回路系统主要由蒸汽发生器、蒸汽轮机、主冷凝器、冷凝水泵、给水加热器、除氧器、循环水泵、中间汽水分离器和相应的阀门、管路等组成五、核动力装置（1）一回路装置：一,20,五、核动力装置,2,核动力装置的优点,（,1,）核动力以极少量的核燃料而释放出巨大的能量，这就可以保证船舶以较高的航速航行很远的距离。

2,）核动力装置在限定舱室空间内所能供给的能量，比其他形式的动力装置要大的多，也就是说核动力装置能发出极大的功率3,）核动力装置的另一最大特点是不消耗空气而获得能量，这可使潜艇长期在水下航行，隐蔽性能大大提高对于水面舰艇，由于不需要进排气装置和管路，因而减小了甲板开口，有利于全船的封闭对于防止放射性及有毒物质进人舱内是有利的，也可减少对方红外侦察器的发现及红外自导武器的攻击危险性3,核动力装置存在的缺点,（,1,）核动力装置的重量比较大核动力装置应加装屏蔽系统，这些屏蔽系统具有很大的重量、尺寸，使得装置重量显著增加2,）操纵管理检查系统比较复杂在防护层内的机械设备必须远距离操作，而且在核动力船舶上还必须配置独立的其他形式的能源，还必须设置专门的机器和设备，用以装卸核燃料和排除反应堆中载有放射性的排泄物们，增加了动力装置的复杂性3,）核动力装置造价昂贵核燃料也昂贵目前核动力装置主要用在军用舰艇或破冰船上，在民用船舶上进展不大五、核动力装置,21,第二节 对船舶动力装置的要求,一、,可靠性,：船舶动力装置的好坏，首先取决于它在各种营运条件下，能否可靠地和不间断地进行工作因此，对任何船舶动力装置首先提出的要求就是工作可靠性要高。

二、,经济性,：民用船舶在满足可靠性的前提下，要求尽量提高其经济性对于船舶动力装置的经济性不能只从主机耗油率一项指标去衡量，还要考虑造船初投资费、燃润油价格、管理维修费、折旧费、船员工资、保险和港口各项费用所以对动力装置的经济性要全面考虑，综合分析第二节 对船舶动力装置的要求一、可靠性：船舶动力装置的好坏,22,三、,机动性,：船舶机动性是安全航行的重要保证船舶起航、变速、倒航和回转的性能是船舶机动性的主要体现而船舶的机动性取决于动力装置的机动性，后者可由以下几项指标体现1,发动机由起动至达到全功率所需的时间,：这段时间的长短主要取决于发动机的型式，低速柴油机需,30,分钟以上影响发动机加速时间长短的因素是它的运动部件的质量惯性和受热部件的热惯性，而后者更为重要在这方面中速柴油机优于低速柴油机三、机动性：船舶机动性是安全航行的重要保证船舶起航、变速、,23,2,螺旋桨换向所需的时间和可能的换向次数,：螺旋桨换向所需的时间通常是指由发出换向指令起到螺旋桨开始反方向回转的时间柴油机的起动换向性能较好，在机动航行时一般十几秒内就可完成换向过程，但在船速较快且不进行紧急刹车时，换向时间则大为延长。

换向次数取决于空气瓶的容积和发动机的起动性能换向时间和换向次数，以电力传动和调距桨装置最佳3,船舶由前进变为倒航所需的时间,(,或滑行的距离,),：由于船舶惯性大，船舶由前进变为后退所需的时间，总是大于发动机或螺旋桨换向所需要的时间船舶开始倒航前滑行的距离主要取决于船舶的初速、排水量、装置的换向性能和倒车功率滑行距离不能太大，一般要求货船不能大于船体长度的,6,倍，而客船不得超过,4,倍2螺旋桨换向所需的时间和可能的换向次数：螺旋桨换向所需的,24,4,发动机的最低稳定转速及转速限制区域,：低速柴油机的最低稳定转速一般不高于标定转速的,30,，中速机不高于,40,，高速机不高于,45,，它主要取决于喷油设备的结构和制造质量在使用转速范围内如存在引起船体或轴系共振的临界转速，则规定为转速禁区最低稳定转速越低，在使用的转速范围内共振区越少、越窄，则动力装置的机动性能就越好四、续航力：是指船舶不需要补充任何物资,(,燃油、滑油、淡水等,),所能航行的最大距离或最长时间续航力是根据船舶的用途和航区确定的续航力不但和动力装置的经济性、物资储备量有关，也和船舶航速有很大关系除以上要求外，还要求便于维护管理，有一定的自动化程度，并满足造船和验船规范。

4发动机的最低稳定转速及转速限制区域：低速柴油机的最低稳定,25,。