船舶主推进动力装置
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船舶动力装置的组成船舶动力装置是为保证船舶正常营运而设置的动力设备,是为船舶提供各种能量和使用这些能量,以保证船舶正常航行,人员正常生活,完成各种作业。
船舶动力装置是各种能量的产生、传递、消耗的全部机械、设备,它是船舶的一个重要组成部分。
船舶动力装置包括三个主要部分:主动力装置、辅助动力装置、其他辅机和设备。
主动力装置,又称推进装置,是为船舶提供推进动力,保证船舶以一定速度巡航的各种机械设备,包括主机及其附属设备,是全船的心脏。
主动力装置包括主机、传动设备、轴系、推进器等。
当启动主机,即可驱动传动设备和轴系,使推进器工作。
当推进器,通常是螺旋桨,在水中旋转时就能使船舶前进或后退。
主动力装置以主机类型命名,主要有蒸汽机、汽轮机、柴油机、燃气轮机和核动力装置等五类。
现代运输船舶的主机以柴油机为主,在数量上占绝对优势。
蒸汽机曾经在船舶发展史上起过重要作用,但已经几乎全被淘汰。
汽轮机在大功率船上长期占有优势,但也日益为柴油机所取代。
燃气轮机和核动力装置仅为少数船舶所试用,尚未得到推广。
为满足军用舰艇的需要,将蒸汽、柴油、燃气三种动力联合加以采用,作为船舶的推进装置成为联合动力装置。
联合动力装置的型式有蒸燃联合、柴燃联合、燃燃联合等。
这几种联合动力装置在商船上应用极少。
此外还有一种联合动力装置型式——电力推进装置。
这种装置是船舶柴油机驱动发电机将电力产生并提供给船舶电站。
核动力以反应堆代替普通燃料来产生蒸汽的汽轮机装置。
反应堆中核裂变产生的大能量,被不断循环的冷却水吸收,后者又通过蒸汽发生器将热量传给第二个回路中的水,使之变为蒸汽后到汽轮机中作功。
核动力装置主要用于大型军舰和潜艇。
1959年美国在客货船“萨凡那”号上试用功率20000马力核动力装置成功;1960年苏联在破冰船“列宁”号上采用核动力装置,功率44000马力。
此后,联邦德国和日本也分别建造了核动力商船。
这些船在试航一段时间后,出于法律和民意上的原因停驶。
船舶柴油主推进装置及控制系统分析随着时代的进步和社会经济的发展,我国船舶制造行业发展迅速;要想促使船舶能够安全航行,就需要合理设计柴油主推进装置及控制系统;如果在这两个方面出现了问题,就会直接影响到船舶整体的建造质量,需要引起人们足够的重视,采取科学措施,进行设计。
本文简要分析了船舶柴油主推进装置及控制系统,希望可以提供一些有价值的参考意见。
标签:船舶;主推进装置;控制系统1 前言船舶主动力推进系统的控制装置就是推进控制系统,它包括诸多方面的组成部分,如柴油主机、齿轮箱、安全保护以及远距离操纵系统等等。
一个现代船舶,非常重要的标志就是推进控制系统,是船舶机舱自动系统的核心内容。
目前,计算机技术、通信技术以及自动控制技术得到了飞速发展和应用,在现代船舶中开始广泛应用以计算机网络技术为基础的综合自动化系统,这样原来那些大量繁重的人工操作就可以替换为数字化以及高层次的自动化技术,促使工作效率得到有效提高。
通过本项技术的应用,可以在很大程度上提高船舶自动化程度,代表了船舶推进控制系统的发展方向。
2 船舶推进动力装置系统概述具体来讲,船舶的主推进动力装置包括很多方面的内容,如柴油机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、电力推进动力装置以及蒸汽推进动力装置和核动力推进装置。
一是蒸汽推进动力装置,主要是将蒸汽作为工质,这种发电机主要是在发电机外的锅炉中燃烧燃料,这种加热方式是间接的,因此也被人们称之为外然式发动机;一般情况下,又可以将其分为两种类型,分别是往复式汽轮机和回转式汽轮机,这种划分依据是运动方式的差异。
它的优点是结构较为简单,可以可靠的运行,并且管理难度不大,但是在实践过程中,因为没有较好的经济性,并且有着较大的尺寸和重量,逐渐淡出了历史舞台。
二是电力推进动力装置:指的是发电机发电有原动机来带动,然后向推进电动机供电,可以直接供电,也可以通过交流器来实现,这样推进器就可以由推进电动机来带动,促使船舶能够正常航行。
什么是船舶动力装置1主推动装置包括主发动机,传动设备,轴系和螺旋桨等保证船舶正常航行的整套设备。
主发动机主发动机将化学能转变为机械能,通过传动设备,轴系,推进器转换为船舶推进动力,是动力装置最核心的设备。
主动类型有柴油机,蒸汽轮机,燃气轮机等。
传动设备传动设备的功能是脱开或接合主发动机传递给传动轴系和推进器的功率,同时可以达到减速,变速,反向和减振的目的。
它包括离合器,减速或变速齿轮箱,弹性联轴器等设备。
推进轴系推进轴系将由传动设备传递的主发动机的功率转传递给螺旋桨,从主机至推进器依次由推力轴,中间轴,艉轴及其支撑设备所组成。
推进器推进器是将轴系传递的主机功率转变为推进动力的设备,主要有定距浆或可调浆装置,喷漆推进装置等动力设备及管系为保证主推进装置能正常运行,还需要为主机提供燃料,冷却水和进排气系统等,统称为动力管路系统。
2辅助机械设备主要包括发电装置,供热装置,制冷装置和环保设备,提供除推进功率以外的各种能量以供航行和工作,生活需要,为保证上述个各种能量的输送,储存的设备和系统。
3 全船管路系统保证船舶生命力,安全稳定地航行和人员的正常生活需要,如防水,防火,通风,取暖,空调,照明,通信,供水等设备和系统以及环境保护方面的烟气治理,污水处理装置及系统4 其他机械及设备为保证船舶正常航行,停泊和装卸货物的需要,船舶还需要操舵装置,锚装置和装卸设备等,统称为甲板机械,对工程船舶应包括工程作业机械,对军舰来说还有相应的各种武器装备及其系统等。
5 自动检测和控制系统主要包括自动监测,自动调节,自动操纵和控制系统及故障诊断,专家系统等,有完整的自动监测和控制系统,以改善工作条件,提高生产效率及进行故障诊断等。
调速器的类型1 极限调速器只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值,而在转速低于此规定值时不起调节作用的调速器称为极限调速器。
2 定速调速器是在任何负荷下直接调节供油量以保持柴油机在预定转速下稳定运转的调速器3双制式调速器能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速的调节器称双制式调速器,中间转速由人工手动调节。
第一章 绪论一、 船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船上人员正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。
船舶动力装置的任务是产生各种能量,并实现能量的转化和分配,以利于船舶正常航行和作业。
有船舶“心脏”之称。
船舶动力装置也称“轮机”,主要由推进装置、辅助装置、船舶管路系统、船舶甲板机械、机舱的机械设备遥控及自动化组成。
1. 推进装置推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨,推动船舶并保证一定航速前进的一整套设备。
包括:1) 主机:指推动船舶航行的动力机。
2) 传动设备:包括离合器、减速齿轮箱、联轴器、电力推进专用设备。
3) 船舶轴系:包括传动轴、轴承、密封件。
4) 推进器:能量转化设备。
2. 辅助装置辅助装置:除供给推进船舶的能量之外,用以产生船舶上需要的其他各种能量的设备。
包括:1) 船舶电站:作用---供给辅助机械及全船所需要的电能。
组成---发电机组、配电板、其他电气设备。
发电机组主要由柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。
2) 辅助锅炉装置:作用---民用船舶用它产生低压蒸汽,以满足加热、取暖及其他生活需要。
组成---辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送气设备及管路、阀件等。
3) 船舶管路系统:作用---用来连接各种机械设备,并传递有关工质。
组成---动力管路、船舶系统。
4) 船舶甲板机械:作用---保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备。
组成---锚泊机械设备(锚机,绞盘)、操舵机械设备(舵机及操纵机械、执行机构)、起重机械设备(起货机,吊艇机及吊杆)。
5) 机舱的机械设备遥控及自动化:组成---对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和报警系统。
二、船舶动力装置的类型及特点类型:柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置、核动力装置三、船舶动力装置的基本特性指标动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标。
一、船舶动力装置的组成现在的船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、防污染设备和自动化设备等六部分组成。
1.推进装置推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨,推动船舶并保证一定航速航行的设备。
它是船舶动力装置中最重要的组成部分,包括:(1)主机。
主机是指提供推动船舶航行动力的机械。
如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。
(2)传动设备。
传动设备的功用是隔开或接通主机传递给传动轴和推进器的功率;同时还可使后者达到减速、反向或减振的目的。
其设备包括离合器、减速齿轮箱和联轴器等。
(3)轴系。
轴系是用来将主机的功率传递给推进器。
它包括传动轴、轴承和密封件等。
(4)推进器。
推进器是能量转换设备,它是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备。
它包括螺旋桨、喷水推进器、电磁推进器等。
2.辅助装置辅助装置是指提供除推进船舶运动所需能量以外,用以保证船舶航行和生活需要的其他各种能量的设备。
主要包括:(1)船舶电站。
(2)辅锅炉装置。
(3)压缩空气系统。
3.管路系统管路系统是用来连接各种机械设备,并输送相关流体的管系。
由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成,它包括:(1)动力系统。
为推进装置和辅助装置服务的管路系统。
主要包括燃油系统、滑油系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统和压缩空气系统等。
(2)辅助系统。
为船舶平衡、稳性、人员生活和安全服务的管路系统。
主要包括压载系统、舱底水系统、消防系统、日用海/淡水系统、通风系统、空调系统和冷藏系统等。
4.甲板机械为保证船舶航向、停泊、装卸货物所设置的机械设备。
它主要包括:舵机、锚机、绞缆机、起货机、开/管舱盖机械、吊艇机及舷梯升降机等。
5.防污染设备用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备。
它包括油水分离装置(附设有排油监控设备)、生活污水处理装置及焚烧炉等。
6.自动化设备为改善船员工作条件、减轻劳动强度和维护工作量、提高工作效率以及减少人为操作失误所设置的设备。
船舶动力装置1.船舶动力装置的含义及组成含义:船舶动力装置保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。
组成:①推进装置(主发动机、推进器、传动设备);②辅助装置(船舶电站、辅助锅炉装置);③机舱自动化;④船舶系统(动力管系、船舶管系);⑤甲板机械(锚泊机械、操舵机械、起重机械)2.动力装置类型类型:柴油机推进动力装置、汽轮机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、核动力推进动力装置、联合动力推进动力装置①柴油机:优点:A. 有较高的经济性,耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多;B. 重量轻(单位重量的指标小);C. 具有良好的机动性,操作简单,启动方便,正倒车迅速;D. 功率范围广。
缺点:A. 柴油机尺寸和重量按功率比例增长快;B. 柴油机工作中的噪声、振动较大;C. 中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害; D. 柴油机低速稳定性差;E. 柴油机的过载能力相当差。
②蒸汽轮机:优点:a. 单机功率大,可达7.5×104kW以上; b. 转速稳定,无周期性扰动力,机组振动噪声小;c. 工作可靠性高;d. 可使用劣质燃料油。
缺点:a. 总重量大,尺寸大;b. 燃油消耗率高;c. 机动性差,启动前准备时间约为30~35min,紧急须15~20min 。
②燃气轮机:优点:a. 单位功率的重量尺寸小;b. 启动加速性能好;c. 振动小,噪声小。
缺点:a. 主机没有反转性;b. 必须借助启动机械启动;c. 叶片材料昂贵,工作可靠性较差,寿命短;d. 进排气管道尺寸大,舱内布置困难。
④电力推进:交流电力推进装置具有极限功率大,效率高和可靠性好的优点(结合电力传动分析挖泥船,破冰船)8.中间轴承中间轴承:是为减少轴系挠度设置的支承点,用来承受中间轴本身的重量,以及因其变形或运动而产生的径向负荷(非重点)中间轴承的设置:尾管无前轴承者,则中间轴承尽量靠近尾管前密封;中间轴承应设在轴系上集中质量处附近,如调距桨轴系的配油箱附近;每根中间轴一般只设一个中间轴承(极短中间轴不设)。