(船舶和 与海洋工程概论)05第六章 船舶动力装置.pptVIP

第六章 船舶动力装置 船舶工程概论 6.1 船舶动力装置 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。它有船舶“心脏”之称。 6.2船舶动力装置的组成 1、推进装置 1）主发动机：柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机和核动力装置 2）主锅炉 3）推进器：螺旋桨推进器和喷水推进器 4）传动设备：减速器、离合器和轴系等 2、辅助装置 1）发电机组 2）辅助锅炉 3）压缩空气系统 6.2.1船舶动力装置-主动力装置 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，但目前几乎全被淘汰。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。  A蒸汽机动力装置 　 1807年，美国工程师R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号明轮船上用蒸汽机作为推进动力获得成功。当时采用的是一台20马力的单缸摇臂式往复蒸汽机,获得每小时5英里的航速。经过不断改进，到19世纪末，蒸汽机发展成为多级膨胀的立式装置，用以驱动螺旋桨，成为当时典型的船舶动力装置。同时高效、高压的水管锅炉也逐渐取代了早期圆筒式苏格兰烟管锅炉。20世纪初，航行于大西洋上的巨型豪华客船，都以往复式蒸汽机为动力,单机功率达20000马力。蒸汽机动力装置的发展达到了顶峰。 　　蒸汽机动力装置的优点是结构简单，造价低廉，管理使用方便，制造工艺要求不高；缺点是热效率低，本身重量大，特别是大功率蒸汽机的活塞、连杆等运动部件运转惯性很大，很难平衡，且低压缸尺寸过大，不能获得有效的真空度。因此，自从汽轮机动力装置和柴油机动力装置在船上试用成功以后，蒸汽机动力装置即逐渐被淘汰。第二次世界大战期间，美国为应付战时紧急需要而建造的“自由轮”，是最后一批使用蒸汽机动力装置的远洋运输船舶。中国现在还有少数沿海和内河船舶使用往复式多膨胀蒸汽机动力装置。 D燃气轮机动力装置 　燃气轮机动力装置在50年代开始用于船舶。目前主要用于军用舰艇。燃气轮机同柴油机和汽轮机比较，单机功率大、体积小、重量轻、加速性能好，能随时起动并很快发出最大功率。燃气轮机在高温、高压下工作，对燃油质量要求很高，热效率也比柴油机低得多，因此在民用运输船舶上应用不多。仅在某些气垫船上用于驱动空气螺旋桨。 E核动力装置 　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。人们担心放射性物质污染航道、港口和城市环境，因此很多港口拒绝核动力船进港。对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。目前这些民用核动力船都已改装为常规动力装置船。 6.1.2船舶动力装置-辅助动力装置 辅助动力装置是用于提供除推进装置以外的各种能量，供船舶航行、作业和生活需要的装置，包括为全船提供电力、照明和其他动力的装置，如发电机组、副锅炉等。 　　发电机组是船上最重要的辅助动力装置。蒸汽机船上的发电机组由蒸汽机驱动（有时用小型汽轮机驱动），但容量较小，以供照明电源为主。在汽轮机船上，发电机组由汽轮机驱动，为全船电气设备提供电源。这种汽轮发电机组大部已系列化，容量从500千瓦到2500千瓦不等,可以自由选择。在柴油机船上，有2～3台发电机组，由单独设置的中速或高速柴油机驱动。容量据全船电动机械设备的数量确定，普遍采用400伏三相交流电,频率有50赫兹和60赫兹两种。副锅炉在蒸汽机船和汽轮机船上是供停泊时使用，在柴油机船上供平时取暖和加热用。柴油机船上的副锅炉的燃料可以是燃油，也可以利用柴油机排出的废气所产生的蒸汽