船舶动力装置技术管理 第一章

1、 Chapter 1船舶动力装置概论船舶动力装置概论Conspectus of Marine Propulsion Installation主讲人：曾向明 副教授 船舶动力装置概论第一节第一节 船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型 第二节第二节 船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标 第三节第三节 机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则 船舶动力装置概论第一节第一节 船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型 第二节第二节第二节第二节第二节第二节 船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求

2、和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标 第三节第三节第三节第三节第三节第三节 机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则 Composition and type of the ship propulsion installation船舶动力装置概念：为了满足船舶航行、概念：为了满足船舶航行、各种作业、人员生活、财产各种作业、人员生活、财产和人员安全的需要所设置的和人员安全的需要所设置的全部机械、设备和系统的总全部机械、设备和系统的总称。称。任务：提供能量任务：提供能量; ;利用能量利用能量; ;

3、转换能量转换能量船舶动力装置的组成船舶动力装置的组成推进装置推进装置辅助装置辅助装置管路系统管路系统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推进装置推进装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备船舶动力装置的组成推进装置 推动船舶航行的装置 ，由主机、传动设备、轴系和推进器组成。船舶动力装置的组成推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置辅助装置辅助

4、装置管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备辅助装置 在动力装置产生能量的诸装置中，除了直接产生船舶推动力的装置外，将产生其他使用能量的装置，包括船舶电站、辅锅炉、液压泵站和压缩空气系统等。船舶动力装置的组成推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置管路系统管路系统甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染

5、设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备管路系统 用以输送流体的管系，分为： 1）动力系统:为推进装置和辅助装置服务的管路系统。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。 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。包括:压载、舱底水、日用海淡水、通风、空调、冷藏和消防系统等。船舶动力装置的组成推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统甲板机械甲板机械防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备自动化设备自动化设

6、备自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备甲板机械 为保证船舶航向、停泊、装卸货物及起落重物所设置的机械设备。船舶动力装置的组成推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置辅助装置管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械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自动化设备自动化设备自动化设备自动化设备防污染设备 用来处理船上污油水、油泥、生活污水及各种垃圾的设备。 包括：油水分离装置、焚烧炉及生活污水处理装置。船舶动力装置的组成推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置推进装置辅助装置辅助装置辅助装

7、置辅助装置辅助装置辅助装置管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统管路系统甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械甲板机械防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备防污染设备自动化设备自动化设备自动化设备 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 减少人为操作错误所设置的设备。 主要有:遥控、自动控制、自动调节、监视、报警和打印的等设备。船舶动力装置的类型蒸汽动力装置蒸汽动力装置核动力装置核动力装置燃气动力装置燃气动力装置蒸汽动力装置蒸汽动力装置包括： 往复式蒸汽机 汽轮机 汽轮机的优点：单机功率大，运转平稳，摩擦磨损小，振动噪声小。 汽轮机的缺点：装置热效率低

8、，装置总重量及体积大。需要配置重量尺寸较大的锅炉，冷凝器，减速齿轮装置及其它辅助机械。燃气动力装置柴油机动力装置燃汽轮机动力装置柴油机动力装置 优点：热效率最高、起动迅速、部分负荷运转性能好、安全可靠、装置重量轻、功率范围大 缺点:结构复杂;管理困难 多用于船舶主机和船舶发电机原动机 柴油机动力装置分两种： 1.大型低速机 优点:节能,管理方便 2.大功率中速机 优点:高度较低;广泛应用于滚装船和客船 合理选配减速比，提高桨效率， 多机联用燃汽轮机动力装置 优点：单位重量和尺寸小，单机功率大，机动性高，操纵管理简便，便于实现自动化。 缺点：经济性差，进排气管大，低负荷运转性能差，需要加离合器，

9、叶片及燃气发生器寿命短。 在商船应用较少。核动力装置 优点：燃料重量极轻，船舶续航力大，不用设进排气系统。 商船上应用较少。船舶动力装置概论第一节第一节第一节第一节第一节第一节 船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型第二节第二节 船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标第三节第三节第三节第三节第三节第三节 机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则Performance parameters of the

10、 ship propulsion installation船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本要求基本要求1.可靠性可靠性不足造成的后果： 可能导致海损和严重的海洋污染 额外增加排除故障的开支 增加维修工作量 延长停航修理时间 3.机动性启航时间起动到全功率所需的时间换向所需时间和换向次数滑行距离或滑行时间最低稳定转速和转速限制区域2.经济性 动力装置费用大于50%船舶总费用。 包括：燃油费、滑油费、折旧费及维护费等。4. 重量和尺度重量：寿命 、耗油、转速参见 图15. 续航力 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。 影响因素： 动力装置的经济性 航速

11、物资储备等船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶有效功率单位重量相对重量机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶有效功率单位重量单位重量单位重量相对重量相对重量相对重量机舱饱和度机舱饱和度机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置有效热效率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶有效功率l定义：船舶航行时，克服水、风对船体阻力所消耗的功率。lPR ：船舶有效功率

12、kWlvs ：船舶航速 m / slR ：船舶运动阻力 Nl船舶有效功率是主机有效功率的一部分。l推进系数：l单桨船 c=0.700.80l双桨船 c=0.600.70eRPPc 103kWvRPsR船舶有效功率船舶有效功率影响因素船型上层结构轴系布置传动方式桨效率船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶有效功率船舶有效功率船舶有效功率单位重量相对重量相对重量相对重量机舱饱和度机舱饱和度机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置有效热效率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油

13、量船舶日耗油量单位重量l主机的单位重量：主机单位有效功率的重量lGm-主机总重量 （kg）lgm-主机单位重量 （kg/kW）lPe-主机的有效功率 （kW）l装置的单位重量：主机单位有效功率的动力装置重量lGz-动力装置的总重量（kg）lgz-装置的单位重量 （kg/kW）)/(kWkgPGgemm)/(kWkgPGgezz船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶有效功率船舶有效功率船舶有效功率单位重量单位重量单位重量相对重量机舱饱和度机舱饱和度机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置有效热效率动力装置有效热效率每海里燃

14、油消耗量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶日耗油量相对重量相对重量l主机的相对重量：主机重量与船舶满载排水量的比lm-主机的相对重量 (kg/t)lD-满载排水量 (t)l装置的相对重量：动力装置的总重量与船舶满载排水量之比。lz-装置的相对重量 （kg/t）lGz-动力装置的总重量 (kg)/(tkgDGmm)/(tkgDGzz船舶动力装置基本要求和主要性能指标船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶有效功率船舶有效功率船舶有效功率单位重量单位重量单位重量相对重量相对重量相对重量机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动

15、力装置有效热效率动力装置有效热效率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶日耗油量机舱饱和度机舱饱和度l面积饱和度l每平方米机舱面积所分配的主机有效功率lS-机舱所占面积（m2） l容积饱和度l每立方米机舱容积所分配的主机有效功率lV-机舱所占容积 (m3)l机舱饱和度大，机舱内机械设备布置紧凑，利用程度高l机舱饱和度大，机舱的通风、散热差，管理不便l应在保证动力装置正常工作及维修方便的条件下选取较大的机舱饱和度值。)/(2mkWSPKse)/(3mkWVPKve船舶动力装置基本要求和主要性能指标船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指

16、标基本性能指标船舶有效功率船舶有效功率船舶有效功率单位重量单位重量单位重量相对重量相对重量相对重量机舱饱和度机舱饱和度机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置有效热效率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶日耗油量动力装置的燃油消耗率动力装置的燃油消耗率bzl动力装置每小时燃油总消耗量与螺旋桨的推功率之比。lB-整个动力装置每小时的燃油消耗量（主机，发电柴油机和辅锅炉） kg/hlPT-螺旋桨推功率 kW)/(hkWkgPBbzT船舶动力装置基本要求和主要性能指标船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶

17、有效功率船舶有效功率船舶有效功率单位重量单位重量单位重量相对重量相对重量相对重量机舱饱和度机舱饱和度机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶日耗油量动力装置的有效热效率动力装置的有效热效率zl每小时螺旋桨推力功的相当热量与同样时间内l动力装置消耗的燃油所放出的总热量之比lHu-燃油的低发热值uTzHBP3600船舶动力装置基本要求和主要性能指标船舶动力装置基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶有效功率船舶有效功率船舶有效功率单位重量单位重量单位重量相对重量相对重量相

18、对重量机舱饱和度机舱饱和度机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置有效热效率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶日耗油量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量Gnl船舶每航行1海里动力装置所消耗的燃油总量。l Gn=B/v kg/n mile lBm-主机每小时燃油消耗量 kg/hlBg-发电柴油机每小时燃油消耗量 kg/hlBb-锅炉每小时燃油消耗量 kg/hlbm-主机的燃油消耗率 kg/kWhl降速航行，使用废气锅炉等措施可以节约燃油/2nmilekgvBBvbAGbgmn船舶动力装置基本要求和主要性能指标船舶动力装置

19、基本要求和主要性能指标基本性能指标基本性能指标船舶有效功率船舶有效功率船舶有效功率单位重量单位重量单位重量相对重量相对重量相对重量机舱饱和度机舱饱和度机舱饱和度动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置有效热效率动力装置有效热效率每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量每海里燃油消耗量船舶日耗油量船舶日耗油量船舶日耗油量GDl船舶每24小时全船所消耗的燃油总量。lGDm、GDg、GDb-主机、发电柴油机、锅炉日耗油量/ dtGGGGDbDgDmD船舶动力装置概论船舶动力装置概论第一节第一节第一节第一节第一节第一节 船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型船

20、舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型船舶动力装置的组成和类型第二节第二节第二节第二节第二节第二节 船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标船舶动力装置基本要求和性能指标第三节第三节 机舱布局及布置原则机舱布局及布置原则Layout of engine room and principle of the layout机舱位置和尺寸机舱位置和尺寸考虑因素： 船舶舱室规划和船舶平衡 船舶动力装置运行维护要求机舱设备的布置原则机舱设备的布置原则保证船舶动力装置

21、整体可靠运行保证船舶的平衡和稳性便于维护和管理有利于防火和排水保证船舶动力装置整体可靠运行要求整个动力装置在船舶横倾15度横摇22.5度和纵倾5度，纵摇7.5度能可靠地正常工作。因此对一些机械设备的位置应妥善安排保证船舶的平衡和稳性设备在机舱中应尽量保持左右重量均匀分布，设备布置重心尽可能低。在机舱布置设计完毕后，可根据机械设备重量和安装位置进行校核计算。 便于维护和管理 船舶轮机设备布置合理，可方便轮机管理人员对其有效使用、维护、管理和排除故障，使动力装置安全可靠运行。从管理的角度，可以用轮机管理人员完成操作过程所经过的路线长短、所需时间多少、工作难易程度和所耗力大小来评判布置的合理性。 有

22、利于防火和排水 可能常需要明火操作场所、高温设备等远离油舱、油柜、油管路和易燃易爆物品 锅炉、排烟管、配电盘上方不能有油管通过 容易产生大量油气处所必须通风良好，并设置排风 在机舱以外必须设置油柜速关阀、风机等应急关闭开关 实例实例内底版基线底层花钢板三甲板二甲板主甲板A甲板A甲板B甲板B甲板C甲板C甲板D甲板D甲板E甲板E甲板货舱通风机发电机组废气锅炉主机主甲板二甲板三甲板底层花钢板内底版基线实例实例艉管滑油冷却器艉管滑油泵凸轮轴滑油增压泵主机空冷器化学清洗泵主机空冷器化学清洗柜滑油输送泵主机滑油分油机供给泵辅锅炉给水输送泵油水分离器机舱舱底泵主机滑油旁通滤器主滑油冷却器造水机喷射泵主冷却海水泵燃油输送泵柴油输送泵舱底，消防总用泵主机扫气箱泄放柜主机填料函 滑油泄放柜主机填料函滑油CJC滤器油渣泵应急逃口遥控阀电磁阀箱中央冷却器主滑油自清滤器防海生物装置及控制箱水喷淋装置防海生物装置海水泵工作台压载水泵横倾水泵主滑油泵空冷器空冷器实例实例NO.2主机汽缸油储存柜NO.1主机汽缸油储存柜柴油日用柜柴 油 沉 淀 柜燃 油 沉 淀 柜NO.1燃 油 日用柜NO.2 燃 油 日用柜污水处理装置主机缸套水预加热器主机缸套水预加热泵主机高温淡水泵大气冷凝器矿化装置废气锅炉给水泵热 井辅空气瓶饮水消毒器发电机滑油储存柜发电机滑油沉淀柜发电机滑油净油柜主 机 滑 油 储 存 柜