轮机导论-第2讲-船舶动力装置1-蒸汽轮机动力装置分解

简单循环燃气轮机
由压气机、燃烧室和涡轮机组成，结构简单，适用于中小型 船舶。
复合循环燃气轮机
在简单循环基础上增加回热器和再热器，提高能源利用率和 功率输出，适用于大型船舶和豪华游艇。
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船舶核能动力装置
核能工作原理
核能工作原理
核能动力装置利用核反应释放 出的能量，通过一连串的物理 和化学反应，最终转化为推进
0 控制系统 4控制系统用于监测和控制蒸汽
轮机的运行状态，确保其安全 、稳定地运行。
蒸汽轮机的类型与特点
简单循环蒸汽轮机
简单循环蒸汽轮机是最基本的蒸汽轮机类型，由 锅炉、汽轮机和凝汽器组成，效率较低。
复合循环蒸汽轮机
复合循环蒸汽轮机由两个或多个简单循环组成， 通过增加热力循环提高效率。
热电联产蒸汽轮机
主要用于大型船舶推进和 发电，具有体积大、重量 重、转速低、功率大等特
点。
中速柴油机
介于轻型高速柴油机和重 型低速柴油机之间，具有 较好的通用性和经济性，
广泛应用于各类船舶。
03
船舶蒸汽轮机动力装置
蒸汽轮机工作原理
蒸汽轮机是一种利用蒸汽 推动叶轮旋转的发动机， 其工作原理基于热力学原 理。
高温高压蒸汽进入蒸汽轮 机，通过喷嘴将蒸汽喷射 到叶片上，使叶轮旋转， 将热能转化为机械能。
曲轴连杆机构
包括曲轴、连杆、活塞等部件，将热能转 化为机械能。
配气机构
控制进气和排气的过程，包括气门、凸轮 轴等部件。
燃油系统
包括燃油泵、喷油嘴等部件，负责提供燃 油和喷射燃油。
柴油机的类型与特点
轻型高速柴油机
主要用于小型船舶推进和 辅助机械，具有体积小、 重量轻、转速高、功率大

船舶主推动动力装置的事故应急处理
应急预案
制定详细的事故应急预案，明确应急组织、通讯联络和救援程序。
紧急停车
在产生紧急情况时，应迅速按下紧急停车按钮，停止主推动动力装 置的运行。
人员疏散
在事故产生时，应迅速疏散现场人员，确保人员安全。同时，应立即 向有关部门报告事故情况，要求支援和协助处理。
THANKS
船舶主推动动力装置的能量转换过程
燃料燃烧
船舶主推动动力装置通过燃烧燃料产生高温高压 气体。
热能转换
高温高压气体推动涡轮旋转，将热能转换为机械 能。
机械能输出
涡轮通过传动轴将机械能传递给推动器，最终转 化为推力。
船舶主推动动力装置的效率与性能指标
热效率
衡量船舶主推动动力装置能量转换效 率的重要指标，数值越高表示能量转 换效率越高。
功能
船舶主推动动力装置的主要功能是为 船舶提供动力，使其能够实现航行、 操纵和作业等任务。
船舶主推动动力装置的分类
按能源类型
船舶主推动动力装置可分为柴油机、燃气轮机、蒸汽轮机、电动机等类型。
按推动方式
船舶主推动动力装置可分为直接推动和间接推动方式，其中直接推动方式是指 发动机直接驱动推动器，间接推动方式则通过传动系统实现发动机与推动器之 间的动力传递。
推动效率
衡量推动器推力转换为推动功率的效 率，数值越高表示推动效率越高。
可靠性
衡量船舶主推动动力装置在规定条件 下完成规定功能的能力，是评估装置 性能的重要指标。
维护性
衡量船舶主推动动力装置维护保养的 难易程度，数值越低表示维护保养越 方便。
03
CATALOGUE
船舶主推动动力装置的维护与保养
船舶主推动动力装置的日常维护

• d. 振动小，噪声小。
• 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。
• e.生产厂家主要为两家国外公司(英国 的rolls2royce 公司和美国的通用电气公 司)
• 低负荷下耗油率高
LM2500
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核动力推进动力装置
1—核反应堆 2—反应堆芯 3—控制棒 4—冷却循环泵 5—蒸汽发生器 6—高压汽轮机 7—低压汽轮机 8—辅汽轮机 9—主冷凝器 10—辅冷凝器 11—主给水泵 12—减速器 13—螺旋桨 14—稳压筒
4
典型的柴油机动力装置能量转换系统
重
机械能
油
余 热
热能
燃油加热 滑油加热 制淡装置 舱室取暖 厨房加热
驳动辅机
电能
船舶照明
柴油
船舶通讯
机舱自动化
5
船舶动力装置的基本类型及特点
6
基本类型
• 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
０ ９ 4 型 攻 击 核 动 力 潜 艇
俄罗斯阿库拉Akula(鲨鱼)级战略核潜艇 24
联合动力推进动力装置
• 汽轮机＋加速燃气轮机 （COSOG或COSAG）
• 柴油机＋加速燃气轮机 （CODOG或CODAG）
• 燃气轮机＋加速燃气轮机 （COGAG或COGOG）
尼米兹级航空母舰
（美）“林肯”号1
• 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。
• 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；

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”。
柴油机船

从节能需要出发，船舶已不再向大型化和高速化方向 发展，除专业化船舶外，一般货船的航速降至14 kn 左右。为了适应这种形势，大型低速柴油机的尺度不 但不再增加，而且缸径也都回到1000mm以内，并出 现了缸径只有260mm的低速机(如S26MC／MCE)。 从70年代末至今围绕着节能这一中心，大型低速柴油 机的结构差不多年年都在改进，大体每隔两年就推出 一种新机型。可以认为，降低耗油率提高经济性，仍 然是今后发展的方向之一。⑵大功率中速柴油机动力 装置的重量和尺寸较小，可燃用重质燃料，是低速机 的有力竞争者，在中速机装置中，可通过合理选配减 速比，使螺旋桨的转速最佳化，从而显著提高推进装 置效率。单缸功率的提高和单机功率的扩大，以及可 用多台(2～4台)发动机通过减速器驱动一个螺旋桨的 可能性，都给中速机的发展创造了有利的条件，特别 是在机舱尺寸要求严格的滚装船、集装箱船和客船上， 中速机的应用就更为广泛。

目前中速机的耗油率虽然有明显下降，但仍然 略高于低速机，运转中噪声也比较大。预计中 速机今后还会有进一步发展。2)燃气轮机动力 装置： 本世纪30年代燃气轮机制造业开始兴 盛起来，第一批作为商船主机的是在50年代。 它的优点是单位重量和尺寸小，机动性高，操 纵管理简便，便于实现自动化。但它的经济性 差、进排气管道大、机舱布置困难、不能直接 倒车、装置较复杂、叶片及燃气发生器均在高 温高压状态下工作、寿命较短。由于以上原因， 这种动力装置在商船上应用较少。