第一章(轮管)

1、Marine Power Plant 第一章第一章 船舶动力装置概论船舶动力装置概论 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 SECTION ONE- 组成和分类 The Composition and The Classification SECTION TWO-要求和性能指标 Requirements and Performance index SECTION THREE-选型 Type selection CHAPTER O

2、NE （ Marine Power Plant) 本章的主要内容本章的主要内容 结束结束 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 SECTION ONE-The Composition and The Classification 1 定义 Definition 2 组成 Composition 3 分类 Classification DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVER

3、SITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 1 概念(Defination) 船舶动力装置：是为满足航行、作业、人船舶动力装置：是为满足航行、作业、人 员生活、财产和人命安全需要所设置的全员生活、财产和人命安全需要所设置的全 部机械、设备和系统的总称。部机械、设备和系统的总称。 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 2 组成(composition) 发动机发动机

4、轴系轴系推进器推进器传动设备传动设备 辅助装置辅助装置管路系统管路系统 船舶推进装置船舶推进装置 甲板机械甲板机械防污染设备防污染设备 自动化设备自动化设备 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 2 组成(composition) (1)船舶推进装置船舶推进装置: 推动船舶航行的装置（主推动船舶航行的装置（主 机机/传动设备传动设备/轴系轴系/推进器）推进器）图图1 图图2 (2)辅助装置辅助装置: 除推进装置以外的其它产生能除

5、推进装置以外的其它产生能 量的装置（电站量的装置（电站/锅炉锅炉/液压泵液压泵/压缩机）压缩机） (3)管路系统管路系统: 输送流体的管系输送流体的管系 动力系统冷却水动力系统冷却水/ /燃油燃油/ /滑油滑油/ /蒸汽蒸汽 辅助系统压载辅助系统压载/ /舱底水舱底水/ /通风通风/ /空调空调/ /冷藏冷藏/ /生活生活 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 2 组成(composition) (4)甲板机械甲板机械: 舵机舵

6、机/锚机锚机/绞缆机绞缆机/起货机起货机 (5)防污染设备防污染设备: 油水分离器油水分离器/焚烧炉焚烧炉/生活污生活污 水处理器水处理器/防止海生物处理装置防止海生物处理装置 (6)自动化设备自动化设备: 遥控遥控/自动调节自动调节/监视监视/报警报警/打打 印等印等 (7)特种系统特种系统:特殊船舶配备的特殊系统特殊船舶配备的特殊系统(原油/ 海水洗舱系统) DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 3 分类(Classific

7、ation) 船舶动力装置船舶动力装置 蒸汽动力装置蒸汽动力装置 燃气动力装置燃气动力装置 核动力装置核动力装置 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 往复式蒸汽机往复式蒸汽机/汽轮机汽轮机 优点优点: 功率大功率大/结构简单结构简单/运转可靠运转可靠/管理方便管理方便 缺点缺点: 热效率低热效率低/经济性差经济性差/体积和重量大体积和重量大 现状现状: 商船应用少，航母商船应用少，航母“小鹰小鹰”或军舰或军舰 功率超过功率超过

8、22，000kW和船速超过和船速超过20 kn的船舶的船舶 上具有突出优越性。上具有突出优越性。 (1)蒸汽动力装置 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 燃气动力装置燃气动力装置 柴油机动力装置柴油机动力装置 燃气轮机动力装置燃气轮机动力装置 (2)燃气动力装置 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大

9、连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 柴油机动力装置 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 柴油机 柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机 特点特点: 热效率高热效率高 50%以上；以上； 可使用廉价的重油可使用廉价的重油,经济性好；经济性好； 功率范围大功率范围大(0.6千瓦千瓦-10万千瓦万千瓦)； 重量轻重量轻,尺寸小尺寸小(相对蒸汽轮机）；相对蒸汽轮机）； 机动性能好。机动性能好。 广泛用

10、于商船上广泛用于商船上 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 燃气轮机动力装置燃气轮机动力装置 中冷回热循环燃气轮机组成示意图中冷回热循环燃气轮机组成示意图 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 燃气轮机动力装置燃气轮机动力装置 特点特点: 重量轻，尺寸小重量轻，

11、尺寸小(结构紧凑结构紧凑)； 单机功率大；单机功率大；(功率相同燃气轮机尺寸最小功率相同燃气轮机尺寸最小) 机动性好；机动性好； 操纵管理方便；操纵管理方便； 便于实现自动化。便于实现自动化。 广泛用于军舰上广泛用于军舰上 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 （3）核动力装置）核动力装置 特点特点: 燃料重量轻；燃料重量轻； 船舶续航力大；船舶续航力大； 无进排气系统；无进排气系统； 造价高；造价高； 放射性防护复杂。放射性防

12、护复杂。 商船很少，航空母舰主要动力商船很少，航空母舰主要动力 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 SEC.2 Requirments and Performance index 船舶动力装置要求和性能指标船舶动力装置要求和性能指标 一一 、船舶动力装置的要求、船舶动力装置的要求 1. 可靠性和可维修性可靠性和可维修性 Reliability and Maintainability 2. 经济性经济性 Economic Per

13、formance 3. 机动性机动性 Flexible Performance 4. 重量和尺寸重量和尺寸Weight and Dimensions 5. 续航力续航力 Endurance DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 SEC.2 Requirments and Performance index 船舶动力装置要求和性能指标船舶动力装置要求和性能指标 1. 可靠性和可维修性可靠性和可维修性 Reliability and

14、 Maintainability 可靠性可靠性: :动力装置在规定的条件下，在规定的时动力装置在规定的条件下，在规定的时 间内完成规定功能的能力间内完成规定功能的能力.-.-安全航行的保证安全航行的保证 可维修性可维修性: :指已发生故障的动力装置，在规定的指已发生故障的动力装置，在规定的 时间内，通过维修使之保持或恢复到使用条件时间内，通过维修使之保持或恢复到使用条件 下完成规定功能的能力。下完成规定功能的能力。- -可靠性的必要补充可靠性的必要补充 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNI

15、VERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 SEC.2 Requirments and Performance index 船舶动力装置要求和性能指标船舶动力装置要求和性能指标 2. 经济性经济性 Economic Performance 经济性经济性: :动力装置的花费占总费用的动力装置的花费占总费用的5050包括包括 ：燃油费、滑油费、折旧费及维护费等：燃油费、滑油费、折旧费及维护费等. . DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海

16、 事事事 大大大 学学学 (1)(1)启航时间启航时间 3. 机动性机动性 Flexible Performance SEC.2 Requirments and Performance index 船舶动力装置要求和性能指标船舶动力装置要求和性能指标 (2)(2)起动开始到全功率所需的时间起动开始到全功率所需的时间( (加速性能加速性能) ) (3)(3)换向所需时间和可连续起动次数换向所需时间和可连续起动次数 (4)(4)紧急倒航所需时间紧急倒航所需时间( (或船滑行距离或船滑行距离) ) (5)(5)最低稳定转速和转速限制区域最低稳定转速和转速限制区域 DALIAN MARITIME UN

17、IVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 (1)(1)启航时间启航时间 启航时间启航时间: :启航命令开始，经过暖机、备车和启航命令开始，经过暖机、备车和 冲试车，使发动机达到随时可用状态所需要的时冲试车，使发动机达到随时可用状态所需要的时 间间. . 大型柴油机一般大型柴油机一般2 2小时左右小时左右 油（燃油（燃/ /滑油）、水（活塞滑油）、水（活塞/ /缸套冷却水）、缸套冷却水）、 气（压缩空气）、汽（锅炉加热蒸汽）等的准备气（压缩空气）、汽（锅炉加热蒸汽）等的

18、准备 时间的长短。时间的长短。 影响因素影响因素 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 发动机类型不同发动机类型不同, ,其加速性能不同其加速性能不同. . 运动部件质量惯性运动部件质量惯性:中高速机优于低速机中高速机优于低速机 运动部件热惯性运动部件热惯性:中高速机优于低速机中高速机优于低速机 船舶阻力船舶阻力:阻力大阻力大,降低加速性能降低加速性能. 螺旋浆形式螺旋浆形式:调距桨优于定距桨调距桨优于定距桨 (2)(2)起动开

19、始到全功率所需的时间起动开始到全功率所需的时间( (加速性能加速性能) ) 影响因素影响因素 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 主机在最低稳定转速时，由发出换向命令到主机在最低稳定转速时，由发出换向命令到 主机以相反方向开始工作的时间。主机以相反方向开始工作的时间。 主机换向时间不得大于主机换向时间不得大于1515秒秒; ; 主空气瓶至少应主空气瓶至少应2 2个个; ; 可逆转主机在空气瓶不充气下，在冷机条件可逆转主机在空气

20、瓶不充气下，在冷机条件 下连续起动不少于下连续起动不少于1212次，正倒车交替进行次，正倒车交替进行; ; 不可逆转主机在空气瓶不充气下，在冷机条件不可逆转主机在空气瓶不充气下，在冷机条件 下连续起动不少于下连续起动不少于6 6次。次。 规范规定：规范规定： (3)(3)换向所需时间和可连续起动次数换向所需时间和可连续起动次数 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 船舶载重量、航速、主机起动换向性能、空船舶载重量、航速、主机起动

21、换向性能、空 气瓶空气压力、主机倒车功率等气瓶空气压力、主机倒车功率等. 决定因素：决定因素： (4)(4)紧急倒航所需时间紧急倒航所需时间( (或船滑行距离或船滑行距离) ) 要求：要求： 货船滑行距离一般不得大于货船滑行距离一般不得大于6 6倍船体长度倍船体长度 客船滑行距离一般不得大于客船滑行距离一般不得大于4 4倍船体长度倍船体长度 5446 TEU船舶试航试验数据船舶试航试验数据 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学

22、柴油机各缸正常工作而不熄火的最小转速柴油机各缸正常工作而不熄火的最小转速 最低稳定转速：最低稳定转速： 最低稳定转速要求：最低稳定转速要求： 低速机：不高于低速机：不高于30%30%标定转速标定转速; ;中速机：不高于中速机：不高于40%40%标标 定转速定转速 高速机：不高于高速机：不高于45%45%标定转速标定转速 临界转速临界转速 (5)(5)最低稳定转速和转速限制区域最低稳定转速和转速限制区域 引起船体或轴系共振主机的临界转速引起船体或轴系共振主机的临界转速. 在主机转速表中，转速禁区由红色标明在主机转速表中，转速禁区由红色标明. DALIAN MARITIME UNIVERSITYD

23、ALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 4.重量和尺寸重量和尺寸Weight and Dimensions SEC.2 Requirments and Performance index 船舶动力装置要求和性能指标船舶动力装置要求和性能指标 重量和尺度减小重量和尺度减小寿命降低寿命降低 5.续航力续航力 Endurance 船舶不需要补充任何物资船舶不需要补充任何物资(燃燃/滑滑/水水)所能航所能航 行的最大距离或最长时间。行的最大距离或最长时间。 DALIAN MARITIME U

24、NIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 二二 主要性能指标主要性能指标 A 船舶有效功率：航行的船舶，克服船体阻力所船舶有效功率：航行的船舶，克服船体阻力所 消耗的功率。消耗的功率。船舶有效功率是主机有效功率的一部分船舶有效功率是主机有效功率的一部分 3 P10 Rs R v kW 2 3 3 P s R B Dv C 新船设计新船设计 “海军常数法海军常数法” P P R e ps 桨效率桨效率 轴系效率轴系效率 PR e c P 推进系数推进系数 单桨船单桨船

25、:0.6-0.8 双桨船双桨船:0.6-0.7 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 二二 主要性能指标主要性能指标 B 单位重量：装置总重量单位重量：装置总重量/有效功率有效功率(主机功率主机功率) z z e G g P kg/kW 动力装置的单位重量动力装置的单位重量: 柴油机的单位重量柴油机的单位重量: m m e G g P kg/kW DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME

26、 UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 二 主要性能指标 C 相对重量：相对重量：动力装置总重量动力装置总重量/船舶满载排水量船舶满载排水量 z z G D kg/t D 机舱饱和度：机舱饱和度：可用面积饱和度或体积饱和度表可用面积饱和度或体积饱和度表 示示: ee sv PP KK SV 或 kW/m2 kW/m3 主机相对重量主机相对重量:主机总重量主机总重量/船舶满载排水量船舶满载排水量 m m G D kg/t 动力装置相对重量动力装置相对重量: DALIAN MARITIME UNIVERSITYDA

27、LIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 二 主要性能指标 E 燃料消耗率燃料消耗率bz：每小时燃油总消耗量与螺旋桨推 动功率之比. z T B b P kg/kW h F 有效热效率：有效热效率：每小时螺旋桨推力功的相当热量与同每小时螺旋桨推力功的相当热量与同 样时间内动力装置消耗的燃油所放出的总热量之比样时间内动力装置消耗的燃油所放出的总热量之比. 3600 T z u P B H Hu=4.18 kJ/kg 燃油 低发热值 主机主机+发电柴油机发电柴油机+ 辅锅炉辅锅炉 燃油耗量燃

28、油耗量 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 二 主要性能指标 G 每海里燃油消耗量Gn： n B g v kg/mile H 船舶日耗油量GD： D DmDgDb GGGG t/day gnmin对应的航速为对应的航速为 节能航速节能航速 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事

29、大大大 学学学 二 主要性能指标 I 船舶经济航速船舶经济航速 a 节能航速节能航速:每小时燃油消耗量最低时每小时燃油消耗量最低时 的静水航速，它常由主机按推进特性的静水航速，它常由主机按推进特性 运行时能维持正常工作的最低稳定转运行时能维持正常工作的最低稳定转 速所决定速所决定. b 最低营运费用航速最低营运费用航速:船舶每航行船舶每航行1 1海里固定费用海里固定费用( (折旧费、修折旧费、修 理费、船员工资、港口驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间理费、船员工资、港口驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间 的燃、润油费等的燃、润油费等) )及航行费用及航行费用( (船舶航行时燃、

30、润油费用船舶航行时燃、润油费用) )最低时的最低时的 航速航速. . c 最大盈利航速最大盈利航速:指每天（或船舶在营运期间）能获得最指每天（或船舶在营运期间）能获得最 大利益的航速大利益的航速. DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 SECTION 3 Type Selection (选型) 机舱布置和规划机舱布置和规划 主要设备的选型主要设备的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARIT

31、IME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 机舱布置和规划机舱布置和规划 1 1、机舱的位置确定、机舱的位置确定 船舶的总布置规划要求船舶的总布置规划要求 动力装置本身的要求动力装置本身的要求 （1）舯部机舱）舯部机舱 客轮、拖轮、军舰及动力装置重量占很大比例客轮、拖轮、军舰及动力装置重量占很大比例 的船舶上。的船舶上。 特点：特点：船舶不会产生纵倾；有利于提高抗沉船舶不会产生纵倾；有利于提高抗沉 性。性。 缺点：轴系较长并须设立轴隧，船体结构复缺点：轴系较长并须设立轴隧，船体结构复 杂杂，货舱容积相对减少。

32、货舱容积相对减少。 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 机舱布置和规划机舱布置和规划 1 1、机舱的位置确定、机舱的位置确定 多数货船，如油轮、集装箱船、冷藏船等船多数货船，如油轮、集装箱船、冷藏船等船 舶。舶。 特点：特点：轴系短，重量及造价低；轴系短，重量及造价低；增加货增加货 舱容积；舱容积；便于装卸；便于装卸；维护管理方便。维护管理方便。 缺点：缺点：船舶在空载或轻载会纵倾，必须利用船舶在空载或轻载会纵倾，必须利用 压

33、载水来改善。压载水来改善。 （2）尾部机舱尾部机舱 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 机舱布置和规划机舱布置和规划 2 2、机舱的数量、机舱的数量 决定因素：决定因素：主要取决于轴系的数目和主机的主要取决于轴系的数目和主机的 数目。数目。 原则原则：从管理和制造考虑，要求集中成一个：从管理和制造考虑，要求集中成一个 机舱；从船舶的抗沉性、生命力、噪声控制等机舱；从船舶的抗沉性、生命力、噪声控制等 出发，宜多机舱。出发，宜多机

34、舱。 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 机舱布置和规划机舱布置和规划 3 3、机舱的尺寸、机舱的尺寸 决定因素：决定因素：机舱中全部机械设备的数量机舱中全部机械设备的数量; ;主要机主要机 械设备的尺寸械设备的尺寸; ;保证这些设备正常运行、维修等需保证这些设备正常运行、维修等需 要的空间。要的空间。 机舱的长度确定机舱的长度确定：L Lm m=L=Le e+C+C，中机型船，中机型船C C约为约为4-5m4-5m， 中尾型

35、约为中尾型约为4-6m4-6m，尾机型船，尾机型船10-12m10-12m。 机舱的宽度确定机舱的宽度确定：机舱的宽度一般与船宽相同。：机舱的宽度一般与船宽相同。 巴拿马运河：船宽不超过巴拿马运河：船宽不超过107107英尺英尺(32.61m),(32.61m),吃水不超过吃水不超过3131 英尺英尺(11.3m,(11.3m,运河深运河深12.8m);12.8m);苏伊士苏伊士: :宽无限制宽无限制, ,吃水吃水1616米米 机舱的高度确定机舱的高度确定：主机高度及它们正常运行、维：主机高度及它们正常运行、维 修等所必须的高度。修等所必须的高度。 DALIAN MARITIME UNIVER

36、SITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 机舱布置和规划机舱布置和规划 4 4、布置的原则及要求、布置的原则及要求 (1) 操作方便，便于进行检修、拆装和维护。操作方便，便于进行检修、拆装和维护。 (2) 力求紧凑，利用率高，尽可能缩短机舱长度力求紧凑，利用率高，尽可能缩短机舱长度 (3) 设备位置布置合理和科学：增压器主机上部；设备位置布置合理和科学：增压器主机上部； 废气锅炉；膨胀水箱；压力水柜；应急发电机废气锅炉；膨胀水箱；压力水柜；应急发电机- -最上最上 面舱室内。

37、面舱室内。 (4) 船舶保持平衡船舶保持平衡，防止横倾（左右均匀布置）防止横倾（左右均匀布置） (5) 安全（逃生通道，探、防、灭火，紧急切断装安全（逃生通道，探、防、灭火，紧急切断装 置等）置等） DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 主要设备的选型主要设备的选型 主机的选型主机的选型 发电机设备的选发电机设备的选 型型 锅炉的选型锅炉的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME

38、UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 （1 1）基本概念）基本概念 最大持续功率最大持续功率MCR (Maximum Continuous Rated):MCR (Maximum Continuous Rated):允允 许长期运转的最大功率。许长期运转的最大功率。 主机的选型主机的选型 约定最大持续功约定最大持续功 率率(CMCR (CMCR 或或SMCR):SMCR): 船东和厂方商定的船东和厂方商定的 在船上实际使用的在船上实际使用的 最大功率。最大功率。 DALIAN MARITIME UNIVERSI

39、TYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 柴油机的选择区域柴油机的选择区域 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 柴油机的选择区域柴油机的选择区域 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MAR

40、ITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 确定原则: （1）螺旋桨设计点的确定 根据船舶类型、螺旋桨类型、船速、转速、功率等设计参 数，并根据计算和敞水试验确定螺旋桨设计点 （2）功率储备 船体功率储备船体功率储备: 船舶污底；风浪流对船体的影响；窄水道、潜水道等因素造 成船舶阻力增加，造成柴油机超负荷。 发动机功率储备发动机功率储备 柴油机工作环境变化、长时间使用后功率下降等因素造成 柴油机性能变差、超负荷等。 约定最大持续功率的确定原则约定最大持续功率的确定原则 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UN

41、IVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 PD PD 螺旋桨设计点螺旋桨设计点 SP SP 船体工作储备船体工作储备MP MP 发动机工作储备发动机工作储备 约定最大持续功率的确定约定最大持续功率的确定 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 （2 2）主机选型过程流程主机选型过程流程 基本船舶数据：基本船舶数据： 船舶类型船舶类型 载重量载重量 船速船速

42、 主机的选型主机的选型 主要要素：主要要素： 船长、船宽、船船长、船宽、船 吃水吃水 桨直径、桨叶数、桨直径、桨叶数、 桨盘面比桨盘面比 螺旋桨优化螺旋桨优化 功率预测功率预测 推进计算推进计算: : 海况储备海况储备 发动机储备发动机储备 轻运行轻运行 主柴油机主柴油机 选择选择 机舱优化机舱优化 轴带发电机轴带发电机 柴油发电机柴油发电机 涡轮复合系统涡轮复合系统 废气锅炉废气锅炉 蒸汽透平蒸汽透平 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大

43、大大 学学学 （3 3）功率和螺旋桨出要参数的估算功率和螺旋桨出要参数的估算 主机的选型主机的选型 等航速等航速 功率线功率线 等平均有等平均有 效压力线效压力线 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 散装船、油船和杂货船的主要参数散装船、油船和杂货船的主要参数 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVE

44、RSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 散装船、油船和杂货船的主要参数散装船、油船和杂货船的主要参数 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 船舶吃水和建议的最大螺旋桨直径船舶吃水和建议的最大螺旋桨直径 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大

45、连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 四叶桨的螺旋桨转速四叶桨的螺旋桨转速 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVER

46、SITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 主机的选型主机的选型 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事

47、 大大大 学学学 发电机设备的选型发电机设备的选型 1 1）船舶电站电制：船舶电站电制： 频率：频率：50Hz50Hz或或60Hz, 60Hz, 电压：电压：230V230V或或400V400V 2 2）可供选原动机型可供选原动机型 常见的三种常见的三种: 副柴油机副柴油机; ;轴带发电机轴带发电机; ;辅汽轮机辅汽轮机 (1)副柴油机副柴油机: : 燃用与主机不同的柴油燃用与主机不同的柴油 多选用中速机多选用中速机500-700rpm500-700rpm 小吨位、小机舱多用高速机小吨位、小机舱多用高速机1,000-1,500rpm1,000-1,500rpm 与主机燃用同一种燃油的中速四冲程

48、柴油机与主机燃用同一种燃油的中速四冲程柴油机 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 发电机设备的选型发电机设备的选型 2 2）可供选原动机型可供选原动机型 常见的三种常见的三种: 副柴油机副柴油机; ;轴带发电机轴带发电机; ;辅汽轮机辅汽轮机 (2) 轴带发电机轴带发电机 轴带发电机较柴油发电机的发电成本低约轴带发电机较柴油发电机的发电成本低约50%;50%; 轴带发电机较柴油发电机的动力装置效率提高轴带发电机较柴油发电机的动

49、力装置效率提高2-4%;2-4%; 轴带发电机是柴油发电机的价格轴带发电机是柴油发电机的价格1-1.21-1.2倍倍; ; 一般用于中、大型船舶一般用于中、大型船舶. . (3) 辅汽轮机辅汽轮机 余热汽轮机组在余热汽轮机组在5,800-7,350kW5,800-7,350kW船舶可满足全船需要船舶可满足全船需要, , 尤其是油轮上具有优越性尤其是油轮上具有优越性 目前船上应用不多。目前船上应用不多。 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVERSITY 大大大 连连连 海海海 事事事 大大大 学学学 发电机设备的选型发电机设备的选型 2 2）可供选原动机型可供选原动机型 常见的三种常见的三种: 副柴油机副柴油机; ;轴带发电机轴带发电机; ;辅汽轮机辅汽轮机 (4) 应急发电机应急发电机 一般选用独立工作性能好的高速柴油机一般选用独立工作性能好的高速柴油机 可燃用符合规范可燃用符合规范 的轻柴油的轻柴油 DALIAN MARITIME UNIVERSITYDALIAN MARITIME UNIVE