第四篇船舶锅炉、海水淡化和防污染装置
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轮机概论前言本书主要根据航海类专业教学指导委员会制定的海洋船舶驾驶专业《轮机概论》课程教学计划规定的内容编写的。
全书共分七章,分别简要讲述了轮机管理及热工基本知识;船舶柴油机动力装置;船舶推进装置;船舶辅助设备;船舶甲板机械;船舶通用系统;船舶电器设备概述。
目前驾驶员在船上的职责范围在不断扩大,其知识结构也要进行相应调整,使其适应新的船舶管理模式。
在轮机方面,要求驾驶员能熟练操作的机械设备除甲板机械外,还包括主柴油机;救生艇机;压载泵;应急消防泵;减摇和侧推装置;甲板空压机和油船专用系统等。
本书简要介绍了以上各种设备的结构和工作原理,同时还介绍了设备的管理和使用方面的知识。
力求理论结合实际,使本书成为驾驶员必备的工具书。
本书还可作为航海院校其他与船舶有关的陆上专业的选修教材和参考书。
本书第一章由吴桂涛博士编写;第二章由朱峰轮机长编写;第三章由迟华方轮机长编写;第四章由边克勤轮机长编写;第六章由张兴彪轮机长编写;第五章和第七章由吴晓光轮机长编写;本书由吴晓光和吴桂涛主编。
编者2007年5月第1章轮机管理基础1.1 轮机概述1.2 热工基础知识第2章船舶柴油机动力装置2.1 柴油机工作原理2.2 柴油机基本结构和实例2.3 柴油机的工作系统2.4 柴油机的操纵系统2.5 柴油机的运转特性2.6 柴油机的主要工作指标2.7 柴油机运行管理(主要的维修工作;正常操作管理)第3章船舶推进装置3.1 船舶推进装置的传动方式3.2 轴系的组成3.3 螺旋桨及螺旋桨特性3.4 可调螺距螺旋桨第4章船舶辅助设备4.1 船用泵4.2 液压泵和液压马达4.3 船舶海水淡化装置4.4 船舶制冷与空调装置4.5 活塞式空气压缩机4.6 船舶辅锅炉第5章船舶甲板机械5.1 船舶起货机5.2 液压舵机5.3 液压锚机和系缆机船舶减摇鳍5.4 船舶减摇鳍5.5船舶侧推装置第6章船舶通用系统6.1 舱底水系统6.2 压载系统6.3 日用水系统6.4 油船专用系统第7章船舶电气概述7.1 船舶电力系统7.2 轴带发电机7.3 船舶电气安全管理第1章 轮机管理基础1.1 轮机概述随着国际贸易的发展和造船技术的不断提高,以及机电设备和装卸机械的日渐改进,当前世界海上运输船正向大型化、专业化和自动化的方向发展,对船员的素质要求也越来越高。
船舶辅机2课后习题作业第四篇船舶辅助锅炉和船用海水淡化装置1.船用主锅炉、辅锅炉分别引用在何种动力装置的船舶上?分别有什么作用?答:主锅炉锅炉产生的高温高压过热蒸汽用于驱动主蒸汽轮机,以推动船舶前进,这种锅炉称为主锅炉。
辅锅炉在柴油机动力装置的船舶上,锅炉产生的饱和蒸汽仅用于驱动辅蒸汽轮机、加热燃油、滑油及满足日常生活的需要,这种锅炉称为辅锅炉。
2.锅炉的主要性能指标有哪些?答:1. 蒸发量(产汽量); 2.蒸汽参数; 3. 锅炉效率; 4.受热面积(m2);5.蒸发率(产汽率kg /m2·h);6.炉膛容积热负荷(kw/m3)。
3.烟管锅炉和水管锅炉相比,有哪些特点?答:优点:①蓄水蓄热多使其汽压与水位变动较慢;②容易实现自动调节;③炉胆外壁的水垢容易清除干净;④对炉水质量要求不高。
缺点:①烟管锅炉的排烟热损失较大,热效率低,只能达到72%左右;②烟管锅炉的受热面蒸发率低,需要拥有较大的受热面和较大的厚壁锅壳将全部受热面包在其中,使整个锅炉的蓄水量多,比较笨重;③工作压力和蒸发量受到限制,工作压力限于2 MPa以下,蒸发量也不超过10 t/h;④结构的刚性较大,加上蓄水量大使蓄热量也大,故点火升汽的时间较长,常需数小时,以免热应力太大损坏锅炉。
4.锅炉炉墙原理上有哪几层组成?根据造船规范要求炉墙外表温度不大于多少度?答:炉墙结构:一般由耐火层、隔热层和气密层叠加而成。
我国钢质海船建造规范规定,炉墙和炉衣外表面温度不应大于60℃,以免烫伤工作人员,同时也可避免散热损失过大。
5.水管锅炉相对于烟管锅炉有哪些特点?答:水管锅炉的特点有:①由于水冷壁构成的辐射受热面占的比例大,而且烟气在沸水管束是横向流动的,流速较大,故蒸发率较高,锅炉效率高。
②没有又厚又大的锅壳,蓄水量小,单位蒸发量的先对体积、重量较小;③因为水管锅炉有一定的循环路线,加之蓄水量减少,结构刚性又小,故点火升汽时间短,一般为几十分钟。
海洋船舶海水淡化处理技术在船舶维修与保养中的应用研究在海洋船舶运输中,海水淡化处理技术是至关重要的,它解决了船舶长时间在海上航行时所需的淡水供应问题。
海水淡化处理技术涉及将海水转化为可饮用和供船舶使用的淡水的过程。
这种技术在船舶维修与保养中的应用研究非常重要,因为船舶的日常运营和维护需要大量的淡水供应,而在船舶停靠港口期间,使用淡水处理设备可以减少对当地淡水资源的依赖,降低运营成本,并减少对环境的负面影响。
海洋船舶的海水淡化处理技术主要分为两种方法:热力法和膜分离法。
热力法是一种传统的海水淡化方法,通过加热海水以蒸发其中的水分,然后再将蒸汽冷凝回液态水。
这种方法的关键是高效的热能利用,以确保能源消耗的最小化。
在船舶维修与保养中,热力法常用于船舶上的大型海水淡化设备中。
例如,海洋船舶常用的多级蒸发器系统可以通过将热能从废气、废水和废热中回收利用,实现高效的海水淡化处理。
膜分离法是另一种常见的海水淡化处理技术。
它是使用半透膜将海水中的盐分和杂质与水分分离开来。
这种方法的优点是能耗低、设备简单且易于维护。
在船舶维修与保养中,膜分离法可以应用于小型海水淡化设备和船舶上的紧急淡水供应系统中。
例如,在紧急情况下,船舶上的反渗透膜设备可以快速净化海水,提供给船员们急需的淡水。
海洋船舶维修与保养中的海水淡化技术应用研究还包括以下方面:1. 供应船舶淡水:船舶长时间在海上航行,需要大量的淡水供应,用于生活、饮用和船舶设备的冷却。
海水淡化处理技术能够将海水转化为可用的淡水,解决船舶在海上的淡水供应问题,保证船舶持续运营。
2. 船舶锅炉的维修与保养:船舶锅炉是船舶上重要的设备之一,需要定期保养和维修。
在锅炉维修期间,海水淡化处理技术可以用于提供锅炉所需的淡水冷却。
而且,通过使用淡水冷却锅炉,可以减少锅炉中的水垢和盐垢积聚,延长锅炉的使用寿命。
3. 船舶发动机的维修与保养:船舶发动机也是船舶运行的核心装置,需要定期维护和保养。
船舶辅机思考题一、综述1.船舶辅机包括那些主要设备?2.为什么说辅机在船上非常重要?二、船用泵1.什么叫泵?2.船用泵按工作原理和结构分,有那些类型?3.泵有那些主要性能参数?各参数的定义如何?量纲如何?4.怎样改变泵的吸入性能?5.对往复时活塞泵吸、排阀有何要求?6.影响活塞泵容积效率的因素有那些?7.为什么说齿轮泵的流量是连续的,但存在脉动?8.齿轮泵的主要泄漏途径有哪几条?9.单作用叶片泵是怎样实现变量变向的?10.离心泵有那些特点?11.什么是离心泵的工况点?有那些方法调节离心泵的工况点?12.理想离心泵的能量方程有什么指导意义?13.离心泵的轴向力是如何产生的?有那些平衡方法?三、空压机1.空压机的实际排量与哪些因素有关?2.余隙容积对空压机有哪些影响?3.造成空压机运行中排气量下降的因素有哪些?4.船用空压机为什么要采用两级压缩和中间冷却?5.空压机有哪些部位需要润滑?6.对空压机气阀有哪些主要要求?7.活塞式空压机的冷却有哪些?各有何作用?8.船用压缩空气系统有哪些主要附件?9.CZ60/30型空压机在结构上有哪些特点?四、船舶舵机1.操舵变向法的舵效有那些方面?2.什么叫转舵力矩?3.什么叫转船力矩?4.船规对舵机有那些主要要求?5.船舶操舵装置由那些基本部分组成?6.液压舵机有哪三个基本部分组成?7.阀控型和泵控型液压舵机主要区别在哪里?8.常用那些转舵机构?9.画出常用液压元件的标准符号。
10.液压控制阀有那些主要类型?11.压力控制阀有哪几种?各起何作用?12.泵控型液压舵机的辅助油路有那些作用?13.试述电液式三位四通换向阀的动作过程。
14.简述图8-39中各元件的名称和作用。
五、起货机1.简述图10-14中各元件的作用及该系统的工作过程。
六、制冷、空调1.蒸气压缩式制冷装置由哪些基本部件组成,各有何作用?2.蒸气压缩式制冷装置的实际循环与理论循环有何区别?3.为什么要采用过冷和过热?4.蒸发温度、冷凝温度对制冷循环有何影响?5.制冷装置对制冷剂有哪些主要要求?6.船舶空调系统有哪些常用类型?7.分别用焓-湿图分析有回风的集中式单风管空调系统降温工况、加热工况空气参数的变化过程。
诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《船舶海水淡化装置工作过程参数研究》的主体均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担并愿接受校方的处分。
承诺人(签名):年月日I目录摘要 (1)1前言 (2)1.1船用海水淡化背景 (2)1.2国内外船用海水淡化技术研究现状 (3)1.3本文工作 (4)2船用海水淡化装置原理简述 (4)2.1蒸馏法 (5)2.2膜法海水淡化 (8)2.3其他海水淡化 (9)2.4工作性能分析 (9)3真空沸腾式海水淡化装置 (10)3.1工作原理 (10)3.2主要部件 (11)3.2.1蒸发器 (12)3.2.2冷凝器 (12)3.2.3喷射泵 (13)3.2.4盐度计 (13)3.3真空沸腾式海水淡化装置热力计算 (13)3.4参数对于海水淡化装置的影响 (15)3.4.1产水量不足参数研究 (15)3.4.2淡水含盐量太高参数研究 (16)3.4.3影响结垢参数研究 (17)3.4.4参数小结 (18)3.5操作管理 (19)4实例分析 (21)4.1技术参数 (21)4.2喷射泵背压分析 (22)4.2.1喷射泵工作原理 (22)4.2.2喷射泵特性曲线 (22)4.2.3喷射泵背压分析 (23)4.3安装实例分析 (24)5总结与展望 (25)5.1总结 (25)5.2展望 (26)参考文献 (26)致谢.................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
船舶海水淡化装置工作过程参数研究摘要【摘要】海水淡化装置是船舶重要的辅机设备,通过控制工作参数,保证其良好的运行对远洋船舶有重要意义。
九江职业技术学院船舶辅机及其应用姓名:刘越学号:20091688班级:船动0903班一、船舶辅机概论船舶辅机是指在船舶上除主动机以外的动力机械,其主要包括船用泵与空压机、液压元件与液压甲板机械、船舶制冷装置与空调系统和船舶海水淡化与辅锅炉装置。
船舶辅机在船舶上扮演了非常重要的角色。
二、船舶辅机具体分类与应用(一)、船用泵与空压机1.船用泵泵是一种液体输送机械,它能将原动机的机械能转变为液体的机械能,船用泵是指符合船舶规范规定和船用技术条件要求的各种供船舶使用的泵,在船上它们经常被用来输送海水、淡水、污水、滑油和燃油等各种液体,从本质上来说,船用泵就是用来提高液体机械能的设备。
船用泵在现代船舶上有着十分广泛的应用,根据其用途的不同,可分为:1.船舶动力装置用泵有燃油泵、润滑油泵、海水泵、淡水泵、舵机或其他液压甲板机械的液压泵、锅炉装置的给水泵、制冷装置的冷却水泵、海水淡化装置的海水泵和凝水泵等。
2.船舶通用泵有舱底水泵、压载水泵、消防水泵、日用淡水泵、日用海水泵、热水循环泵,还有兼做压载、消防、舱底水泵的通用泵。
3.特殊船舶用泵某些特殊用途的船舶,还设有为其特殊营运要求而设置的专用泵,例如油船的货油泵、挖泥船的泥浆泵、打捞船的打捞泵、喷水推进船上的喷水推进泵、无网渔船上的捕鱼泵等。
根据泵的工作原理的不同,船用泵主要有以下几类:1.容积式泵2.叶轮式泵3.喷射式泵2.空压机空压机是船舶上最重要的船舶辅机之一,其主要是对空气进行压缩,并把压缩的空气储存在空气瓶中,用于主、辅设备的自动控制,也为其他需要压缩空气的辅助机械设备和气动工具换气,或在检修工作中用来吹洗零部件、滤器等。
空压机按压缩气体的原理分,有容积式和速度式两大类;按额定排气压力分,有低压(0.2-1.0Mpa)、中压(1-10Mpa)和高压(10-100Mpa)之分;按排气量分,则可分为微型、小型、中型和大型。
空压机的工作流程如下图:(二)、液压元件与液压甲板机械1.液压元件与液压油一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。
海洋船舶海水淡化装置设计与优化海洋船舶是现代海上运输的重要工具,然而,海洋中的淡水资源十分有限,而船舶上需要大量的淡水供应。
因此,海洋船舶上的海水淡化装置设计与优化具有重要的意义。
一、海洋船舶海水淡化装置设计海洋船舶上的海水淡化装置应能够将海水中的盐分和杂质去除,产生出符合饮用和使用标准的淡水。
海洋船舶海水淡化装置的设计应考虑以下几个方面:1. 膜分离技术:膜分离技术是目前应用最广泛的海水淡化技术。
设计海洋船舶海水淡化装置时,可以采用反渗透膜、纳滤膜或蒸发膜等进行海水的过滤和分离。
对于海洋船舶而言,应选用适合船舶运行环境的耐高压、耐腐蚀、高效过滤的膜材料。
2. 能源利用效率:海洋船舶海水淡化装置的设计还应考虑能源的利用效率,包括热能和电能的利用。
可以通过采用热再利用技术,如余热回收系统,提高能源利用效率。
此外,结合太阳能、风能等可再生能源的利用,也可减少对传统能源的依赖,提高船舶能源的可持续性。
3. 自动化控制系统:海洋船舶上的海水淡化装置设计应考虑自动化控制系统的应用,实现对淡化装置的精确控制和监测。
自动化控制系统可以通过传感器实时监测海水的水质、温度和流量等参数,调节装置的操作和参数,以达到最佳淡化效果。
二、海洋船舶海水淡化装置优化海洋船舶上的海水淡化装置不仅需要满足基本的淡化功能,还需要考虑以下方面的优化:1. 尺寸与重量:海洋船舶是受限环境,装置的尺寸和重量应尽可能小,以节省船舶的空间和负荷。
因此,在设计和优化海洋船舶海水淡化装置时,应考虑采用紧凑型的设备组合和结构设计,以减小装置的占地面积和重量。
2. 高效节能:淡化装置的能源消耗是一个重要的优化指标。
优化设计可采用多级蒸馏、能量回收和节能设备等方式,减少能源的消耗。
例如,可以在装置中引入余热回收技术,将热能回收,减少对外部能源的需求。
3. 运维成本:对于海洋船舶而言,装置的运维成本也是一个关键因素。
优化设计应考虑设备的维护便捷性和可靠性,减少装置的故障和维修时间。
0411船舶海水淡化装置第十一章船舶海水淡化装置§11.0 概述§11.1 海水淡化装置工作原理及工作分析§11.2 海水淡化装置的实例及管理概述船舶每天都需要消耗相当数量的淡水,以满足船员,旅客和动力装置的需要。
淡水需求:生活用水、动力装置用水、锅炉补水海水[Sea Water(S.W.)]:平均含盐量35g/l淡水[Fresh Water(F.W.)]:含盐量<1000mg/l造水机[Fresh Water Generator(F.W.G.)]:所产淡水含盐量应低于10mg/l。
(根据锅炉补给水的要求)船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法。
第一节蒸馏式海水淡化装置(造水机)工作原理及工作分析一、工作原理蒸馏式海水淡化装置采用真空式的优点:船用蒸馏式海水淡化装置真空度皆大于80%,沸点不高于60℃柴油机的缸套冷却水作加热介质以舷外海水作冷却介质使产生的蒸汽冷凝,提高装置的经济性;保持较低的加热温度能使蒸发器换热面上的结垢减少和便于清除。
真空沸腾式造水机原理图1空沸腾式造水机组成:给水阀加热器、蒸发(馏)器、冷凝器海水泵、真空泵、排盐泵、凝水泵给水系统抽真空系统加热系统冷却系统凝水系统排污(盐水)系统真空沸腾式海水淡化装置[Distilling Type F.W.G]工作原理加热工质通常是主机缸套冷却水[M.E. Jacket Cooling Water]。
加热介质流入加热器,竖管内海水达到沸点后即开始汽化,流出竖管后蒸汽从水中逸出称为二次蒸汽。
( 蒸发出的蒸汽称二次蒸汽。
)蒸馏器中海水的蒸发和二次蒸汽的冷凝都是在真空状态下进行的。
真空度的建立和维持有赖于真空泵6.真空泵6和排盐泵5一般采用水喷射泵,工作水由造水机海水泵2提供。
水位稳定条件: W0=W+WB 给水量w0=产水量W+排盐量WB给水倍率= W0/W真空闪发式海水淡化装置[Flash Type F.W.G]闪发式在加热器中(压力下)加热(温度低,减少结垢),在闪发室中(真空下)汽化(绝大部分海水不能汽化)。
海水淡化设施在船舶制造中的应用近年来,海水淡化技术的发展为船舶制造行业提供了许多新的应用机会。
海水淡化是将海水中的盐分和其他杂质去除,使其变成可以安全饮用和使用的淡水的过程。
这种技术在船舶制造中的应用具有诸多优势,例如能够提供船上食水、洗漱水和冷却水等所需的淡水,并减少对岸上补给的依赖。
本文将探讨海水淡化设施在船舶制造中的应用,并分析其动力系统、净化技术和运营成本等方面的重要性。
首先,海水淡化设施在船舶制造中的应用对动力系统有着重要作用。
海水淡化通常需要大量的能源才能推动去除盐分的过程,因此船舶需要配备适当的动力系统以供给海水淡化设施所需的能源。
目前广泛应用的动力系统包括发电机和蓄电池系统等,这些系统能够为海水淡化设施提供稳定可靠的能源来源。
此外,一些船舶制造商还开始探索使用太阳能电池板和风力发电机等可再生能源来供给海水淡化设施,以减少对传统能源的依赖,并实现能源的可持续利用。
其次,净化技术在海水淡化设施中起着关键作用。
净化技术主要包括膜分离、蒸发和冷凝等过程,这些过程有助于去除海水中的盐分和其他杂质,从而获得清洁的淡水。
目前最常用的净化技术是反渗透膜技术,该技术通过让海水通过一层半透膜,使水分子能够通过而其他杂质则被滞留下来,从而实现盐分的去除。
反渗透膜技术具有高效、低能耗和易于维护等优点,被广泛应用于船舶制造中的海水淡化设施。
此外,运营成本也是海水淡化设施在船舶制造中的考虑因素之一。
船舶制造商需要综合考虑设备购买、安装和维护等成本,以确定是否使用海水淡化设施。
虽然海水淡化设施的初投资较高,但随着技术的进步和成本的下降,其运营成本逐渐降低。
此外,运营过程中的能耗、维护和耐用性也是需要考虑的因素。
通过合理的能源管理和设备维护,船舶制造商可以降低运营成本,并确保海水淡化设施的正常运行。
随着海水淡化设施在船舶制造中的应用逐渐增多,其在船舶设计和制造方面的影响也日益显著。
首先,海水淡化设施的引入将改变船舶的设计和结构。