船舶動(dòng)力裝置概述1

1、 船舶動(dòng)力裝置船舶動(dòng)力裝置 第一章第一章 船舶動(dòng)力裝置概述船舶動(dòng)力裝置概述第一節(jié)第一節(jié) 船舶動(dòng)力裝置的組成、類型和發(fā)展船舶動(dòng)力裝置的組成、類型和發(fā)展第二節(jié)第二節(jié) 船舶動(dòng)力裝置的要求及性能指標(biāo)船舶動(dòng)力裝置的要求及性能指標(biāo)第三節(jié)第三節(jié) 船舶動(dòng)力裝置的可靠性船舶動(dòng)力裝置的可靠性第四節(jié)第四節(jié) 提高船舶動(dòng)力裝置可靠性的措施提高船舶動(dòng)力裝置可靠性的措施第五節(jié)第五節(jié) 船舶動(dòng)力裝置的余熱利用船舶動(dòng)力裝置的余熱利用船舶動(dòng)力裝置的含義船舶動(dòng)力裝置的含義n和和“輪機(jī)輪機(jī)”的含義基本相同。的含義基本相同。n滿足船舶正常航行、作業(yè)、生活、安全所滿足船舶正常航行、作業(yè)、生活、安全所必需的全部機(jī)械、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。必需的

2、全部機(jī)械、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。n可以說船舶動(dòng)力裝置包括船上所有的機(jī)械可以說船舶動(dòng)力裝置包括船上所有的機(jī)械設(shè)備。設(shè)備。第一節(jié)第一節(jié) 船舶動(dòng)力裝置的組成、類型和發(fā)展船舶動(dòng)力裝置的組成、類型和發(fā)展船舶動(dòng)力裝置的組成船舶動(dòng)力裝置的組成 輔助裝置 自動(dòng)化設(shè)備 甲板機(jī)械 防污染設(shè)備管路系統(tǒng) 推進(jìn)裝置 船舶動(dòng)力裝置船舶動(dòng)力裝置推進(jìn)裝置推進(jìn)裝置 n主機(jī)：主機(jī)：產(chǎn)生推進(jìn)動(dòng)力的原動(dòng)機(jī)。產(chǎn)生推進(jìn)動(dòng)力的原動(dòng)機(jī)。n傳動(dòng)裝置：傳動(dòng)裝置：主機(jī)與軸系的連接裝置。作用：合、主機(jī)與軸系的連接裝置。作用：合、并車，離合，倒順，減速，隔振及調(diào)節(jié)推進(jìn)裝并車，離合，倒順，減速，隔振及調(diào)節(jié)推進(jìn)裝置的布置等等。離合器、減速箱、聯(lián)軸器置的布置等

3、等。離合器、減速箱、聯(lián)軸器n軸系：軸系：將主機(jī)發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳，同時(shí)將主機(jī)發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳，同時(shí)將槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向推力傳給船體以推動(dòng)船將槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向推力傳給船體以推動(dòng)船舶前進(jìn)。傳動(dòng)軸、軸承、密封件舶前進(jìn)。傳動(dòng)軸、軸承、密封件n推進(jìn)器：推進(jìn)器：將主機(jī)發(fā)出的能量轉(zhuǎn)換為推力的設(shè)備，將主機(jī)發(fā)出的能量轉(zhuǎn)換為推力的設(shè)備，如螺旋槳等如螺旋槳等。輔助裝置輔助裝置n提供提供除除推進(jìn)動(dòng)力推進(jìn)動(dòng)力以外以外的各種能源。的各種能源。n船舶電站：船舶電站：供給輔助機(jī)械及全船所需要的電能，供給輔助機(jī)械及全船所需要的電能，它由發(fā)電機(jī)、配電板及其它電氣設(shè)備組成。它由發(fā)電機(jī)、配電板及其它電氣設(shè)備組成。n輔助鍋

4、爐裝置：輔助鍋爐裝置：民用船舶一般用它產(chǎn)生低壓蒸民用船舶一般用它產(chǎn)生低壓蒸汽，以滿足加熱、取暖及其它生活需要。它由汽，以滿足加熱、取暖及其它生活需要。它由輔助鍋爐及為它服務(wù)的燃油、給水、鼓風(fēng)、送輔助鍋爐及為它服務(wù)的燃油、給水、鼓風(fēng)、送汽設(shè)備及管路、閥件組成。汽設(shè)備及管路、閥件組成。n壓縮空氣系統(tǒng)。壓縮空氣系統(tǒng)。船舶管路系統(tǒng)船舶管路系統(tǒng)n管路系統(tǒng)：管路系統(tǒng)：船為了完成一定任務(wù)而專門用來輸船為了完成一定任務(wù)而專門用來輸送和排出液體或氣體的管路、附件、機(jī)械設(shè)備送和排出液體或氣體的管路、附件、機(jī)械設(shè)備和儀表的總稱。它包括和儀表的總稱。它包括動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)和和輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)。n動(dòng)力管系：動(dòng)力管系：主

5、要用來為主機(jī)和輔助機(jī)械服務(wù)的主要用來為主機(jī)和輔助機(jī)械服務(wù)的管路。如：燃油、滑油、冷卻水、壓縮空氣、管路。如：燃油、滑油、冷卻水、壓縮空氣、排氣及廢氣利用管路。排氣及廢氣利用管路。n船舶系統(tǒng)：船舶系統(tǒng)：為保證船舶安全及船員和旅客的正為保證船舶安全及船員和旅客的正常生活所需的系統(tǒng)。常生活所需的系統(tǒng)。甲板機(jī)械甲板機(jī)械n保證船舶航向、停泊及裝卸貨物所需要保證船舶航向、停泊及裝卸貨物所需要的機(jī)械設(shè)備。的機(jī)械設(shè)備。n錨泊機(jī)械設(shè)備錨泊機(jī)械設(shè)備：包括錨機(jī)、絞盤等。：包括錨機(jī)、絞盤等。n操舵機(jī)械設(shè)備操舵機(jī)械設(shè)備：包括舵機(jī)及操作機(jī)械、：包括舵機(jī)及操作機(jī)械、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。n起重機(jī)械設(shè)備起重機(jī)械設(shè)備：如起貨

6、機(jī)、吊艇機(jī)及吊：如起貨機(jī)、吊艇機(jī)及吊桿等設(shè)備。桿等設(shè)備。 5.防污染設(shè)備n處理含油污水、生活污水、油泥及各種處理含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾。垃圾。n油水分離器、焚燒爐等油水分離器、焚燒爐等。6.自動(dòng)化設(shè)備自動(dòng)化設(shè)備n包括對(duì)主、輔機(jī)和有關(guān)機(jī)械設(shè)備等的遠(yuǎn)包括對(duì)主、輔機(jī)和有關(guān)機(jī)械設(shè)備等的遠(yuǎn)距離控制、船舶動(dòng)力裝置參數(shù)及過程自距離控制、船舶動(dòng)力裝置參數(shù)及過程自動(dòng)調(diào)節(jié)、檢測(cè)和警報(bào)系統(tǒng)等。動(dòng)調(diào)節(jié)、檢測(cè)和警報(bào)系統(tǒng)等。 船舶動(dòng)力裝置的類型船舶動(dòng)力裝置的類型n船舶動(dòng)力裝置的類型一般以主機(jī)的結(jié)構(gòu)型式來命名。目前常見的有蒸汽動(dòng)力裝置、燃?xì)鈩?dòng)力裝置、核動(dòng)力裝置等。 1.蒸汽動(dòng)力裝置蒸汽動(dòng)力裝置n汽輪機(jī)動(dòng)力裝置汽

7、輪機(jī)動(dòng)力裝置是由鍋爐、汽輪機(jī)、冷疑器、軸系、是由鍋爐、汽輪機(jī)、冷疑器、軸系、管系及其它有關(guān)機(jī)械設(shè)備等組成。管系及其它有關(guān)機(jī)械設(shè)備等組成。汽輪機(jī)推進(jìn)動(dòng)力裝置 11鍋爐鍋爐 22過熱器過熱器 33主蒸汽管路主蒸汽管路44高壓汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)55低壓汽輪機(jī)低壓汽輪機(jī)66減速齒輪減速齒輪77螺旋槳螺旋槳 88冷凝器冷凝器 99冷卻水循環(huán)泵冷卻水循環(huán)泵1010凝水泵凝水泵 1111給水泵給水泵 1212給水預(yù)熱器給水預(yù)熱器1234512111089n在大功率船舶動(dòng)力裝置中，汽輪機(jī)占有一定優(yōu)勢(shì)。在大功率船舶動(dòng)力裝置中，汽輪機(jī)占有一定優(yōu)勢(shì)。高速客船、高速客船、集裝箱船、大型油船集裝箱船、大型油船以及大中型船

8、舶多采用汽輪機(jī)動(dòng)力裝置。以及大中型船舶多采用汽輪機(jī)動(dòng)力裝置。n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n單機(jī)功率單機(jī)功率遠(yuǎn)比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)大大?，F(xiàn)代艦用汽輪機(jī)的單機(jī)組?，F(xiàn)代艦用汽輪機(jī)的單機(jī)組功率已達(dá)功率已達(dá)75000kW以上以上n汽輪機(jī)葉輪汽輪機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，無周期性擾動(dòng)力，因此機(jī)組振動(dòng)小，無周期性擾動(dòng)力，因此機(jī)組振動(dòng)小，噪聲小。噪聲小。n磨損部件少，工作磨損部件少，工作可靠性大可靠性大，使用期限長，使用期限長，10萬小時(shí)以上。萬小時(shí)以上。n可使用可使用低質(zhì)燃油低質(zhì)燃油，滑油消耗率也很低。，滑油消耗率也很低。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n裝置總重量、裝置總重量、尺寸大尺寸大。n燃油消耗大，裝置燃油消耗大，裝置效率

9、差效率差，經(jīng)濟(jì)性較柴油機(jī)動(dòng)力裝置差。，經(jīng)濟(jì)性較柴油機(jī)動(dòng)力裝置差。n備車時(shí)間長，備車時(shí)間長，機(jī)動(dòng)性差機(jī)動(dòng)性差。另外，從一個(gè)工況變換到另一個(gè)。另外，從一個(gè)工況變換到另一個(gè)工況的過渡時(shí)間也較柴油機(jī)裝置長工況的過渡時(shí)間也較柴油機(jī)裝置長23倍。倍。n不能倒轉(zhuǎn)不能倒轉(zhuǎn)，需設(shè)倒車汽輪機(jī)或倒車級(jí)（空轉(zhuǎn)），需設(shè)倒車汽輪機(jī)或倒車級(jí)（空轉(zhuǎn)）汽輪機(jī)推進(jìn)動(dòng)力裝置2.燃?xì)鈩?dòng)力裝置燃?xì)鈩?dòng)力裝置）柴油機(jī)動(dòng)力裝置）柴油機(jī)動(dòng)力裝置n廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。目前以柴油機(jī)作為主機(jī)的船舶占目前以柴油機(jī)作為主機(jī)的船舶占98%以上，柴油機(jī)船總功率以上，柴油機(jī)船總功率占造船總功率的占造船總功率的90%以上。以上。n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 有較高的有較高的

10、經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)濟(jì)性，在整個(gè)功率范圍內(nèi)燃油耗率較低，在整個(gè)功率范圍內(nèi)燃油耗率較低，耗油率比蒸汽、燃?xì)鈩?dòng)力裝置低得多。運(yùn)行費(fèi)用比較低，續(xù)耗油率比蒸汽、燃?xì)鈩?dòng)力裝置低得多。運(yùn)行費(fèi)用比較低，續(xù)航力提高。航力提高。n在低轉(zhuǎn)速時(shí)有良好的扭矩特性，可用低質(zhì)燃油，空氣耗率在低轉(zhuǎn)速時(shí)有良好的扭矩特性，可用低質(zhì)燃油，空氣耗率低、排氣紅外輻射少。低、排氣紅外輻射少。 n重量輕，重量輕，輔助設(shè)備較少，布置簡(jiǎn)單，單位重量指標(biāo)較小。輔助設(shè)備較少，布置簡(jiǎn)單，單位重量指標(biāo)較小。n具有具有良好的機(jī)動(dòng)性良好的機(jī)動(dòng)性，起動(dòng)、加速、換向性能良好等。，起動(dòng)、加速、換向性能良好等。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 柴油機(jī)尺寸和重量按功率比例增長快，因此柴油機(jī)

11、尺寸和重量按功率比例增長快，因此單機(jī)組單機(jī)組功率受到限制。功率受到限制。n柴油機(jī)工作中的柴油機(jī)工作中的噪聲、振動(dòng)較大噪聲、振動(dòng)較大。n高中速柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)部件高中速柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)部件磨損厲害磨損厲害。n柴油機(jī)在柴油機(jī)在低速時(shí)穩(wěn)定性差低速時(shí)穩(wěn)定性差，因此不能有較小的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)，因此不能有較小的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，影響船舶的低速航行性能。速，影響船舶的低速航行性能。2.）燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置n燃?xì)廨啓C(jī)是在燃?xì)廨啓C(jī)是在1947年開始應(yīng)用于船舶，而得年開始應(yīng)用于船舶，而得到迅速發(fā)展則在到迅速發(fā)展則在50年代后期。并且，船用燃?xì)饽甏笃?。并且，船用燃?xì)廨啓C(jī)主要用于軍艦。從輪機(jī)主要用于軍艦。從70年代起

12、，英、美建造年代起，英、美建造的大小型的大小型水面艦艇水面艦艇（除航空母艦外）絕大多數(shù)（除航空母艦外）絕大多數(shù)都是采用燃?xì)廨啓C(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力的。都是采用燃?xì)廨啓C(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力的。船用燃?xì)廨啓C(jī)的組成和工作原理船用燃?xì)廨啓C(jī)的組成和工作原理n船用燃?xì)廨啓C(jī)由壓氣機(jī) 、燃?xì)廨啓C(jī)和燃燒室組成。n工作原理與汽輪機(jī)相似，只是在作功的工質(zhì)方面有所不同。汽輪機(jī)中使用的燃料是在鍋爐內(nèi)燃燒，使鍋爐中的水加熱產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)葉輪作功；而燃?xì)廨啓C(jī)則利用燃料在燃燒室內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的燃?xì)馔苿?dòng)葉輪作功。燃?xì)廨啓C(jī)推進(jìn)動(dòng)力裝置燃?xì)廨啓C(jī)推進(jìn)動(dòng)力裝置 1-螺旋槳螺旋槳 2-減速齒輪減速齒輪 3-壓氣機(jī)壓氣機(jī) 4-燃燒室燃燒室 5-燃?xì)廨啓C(jī)燃

13、氣輪機(jī) 6-聯(lián)軸器聯(lián)軸器 7-起動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電動(dòng)機(jī) 輕型燃?xì)廨啓C(jī)輕型燃?xì)廨啓C(jī) General Electric LM2500 Gas Turbine 船用燃?xì)廨啓C(jī)的特點(diǎn)船用燃?xì)廨啓C(jī)的特點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n單位功率的重量、單位功率的重量、尺寸極小尺寸極小。n良好的機(jī)動(dòng)性良好的機(jī)動(dòng)性。n燃料消耗率不及柴油機(jī)，但也達(dá)到燃料消耗率不及柴油機(jī)，但也達(dá)到200390g/(KWh)，低負(fù)荷時(shí)經(jīng)濟(jì)性的惡化比汽輪機(jī)影響為小。低負(fù)荷時(shí)經(jīng)濟(jì)性的惡化比汽輪機(jī)影響為小。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n主機(jī)主機(jī)沒有反轉(zhuǎn)性沒有反轉(zhuǎn)性，必須設(shè)專門的倒車設(shè)備。，必須設(shè)專門的倒車設(shè)備。n必須借助于必須借助于啟動(dòng)馬達(dá)啟動(dòng)馬達(dá)或其它啟動(dòng)機(jī)械啟動(dòng)?；蚱?/p>

14、它啟動(dòng)機(jī)械啟動(dòng)。n由于燃?xì)獾母邷兀ㄈ細(xì)鉁囟扔捎谌細(xì)獾母邷兀ㄈ細(xì)鉁囟?00800以上），葉片材以上），葉片材料用的合金鋼昂貴，工作料用的合金鋼昂貴，工作可靠性較差可靠性較差，壽命短。，壽命短。n由于燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)空氣流量很大，因此進(jìn)由于燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)空氣流量很大，因此進(jìn)排氣管道尺寸排氣管道尺寸大，大，艙內(nèi)布置困難，甲板上較大的管道通過切口，影響船體艙內(nèi)布置困難，甲板上較大的管道通過切口，影響船體強(qiáng)度。強(qiáng)度。核動(dòng)力裝置核動(dòng)力裝置n船用蒸汽輪機(jī)動(dòng)力裝置是由鍋爐提供蒸汽，艦艇核動(dòng)船用蒸汽輪機(jī)動(dòng)力裝置是由鍋爐提供蒸汽，艦艇核動(dòng)力裝置就是用核反應(yīng)堆代替燃燒重油的蒸汽鍋爐，核力裝置就是用核反應(yīng)堆代替燃燒重油

15、的蒸汽鍋爐，核動(dòng)力裝置的動(dòng)力裝置的第二回路也是蒸汽輪機(jī)動(dòng)力裝置第二回路也是蒸汽輪機(jī)動(dòng)力裝置。n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n具有極大的能量貯備，在限定艙室空間所能提供的具有極大的能量貯備，在限定艙室空間所能提供的能量比其它型式的動(dòng)力裝置大得多；能量比其它型式的動(dòng)力裝置大得多；n(2)以極少的核燃料釋放出巨大的能量；以極少的核燃料釋放出巨大的能量；n不需要消耗空氣不需要消耗空氣而獲得熱能。而獲得熱能。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n重量尺寸較大；重量尺寸較大；n操縱管理檢查系統(tǒng)比較復(fù)雜；操縱管理檢查系統(tǒng)比較復(fù)雜；n造價(jià)昂貴。造價(jià)昂貴。核能推進(jìn)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單原理 乏核能推進(jìn)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單原理 三、柴油機(jī)動(dòng)力裝置發(fā)展趨勢(shì)及管理重心的變化三

16、、柴油機(jī)動(dòng)力裝置發(fā)展趨勢(shì)及管理重心的變化1、船舶動(dòng)力裝置發(fā)展的趨勢(shì)。、船舶動(dòng)力裝置發(fā)展的趨勢(shì)。1）柴油機(jī)繼續(xù)主導(dǎo)，并不斷發(fā)展。）柴油機(jī)繼續(xù)主導(dǎo)，并不斷發(fā)展。大型低速機(jī)：多缸、大缸徑，少缸、小大型低速機(jī)：多缸、大缸徑，少缸、小缸徑。缸徑。大功率中速機(jī)：大型客船、滾裝客船等。大功率中速機(jī)：大型客船、滾裝客船等?？刂萍夹g(shù)：電子化、智能化?？刂萍夹g(shù)：電子化、智能化。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)前景可觀。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)前景可觀。2）豪華游輪：促進(jìn)電力推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展。）豪華游輪：促進(jìn)電力推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展。3）高速船：燃?xì)廨啓C(jī)。（可靠性高、低）高速船：燃?xì)廨啓C(jī)。（可靠性高、低NOX排放。排放。4）成套供貨方式。）成套供貨方式。

17、5）環(huán)境要求：安全、低排放。）環(huán)境要求：安全、低排放。1）冗裕配置。）冗裕配置。DNV船級(jí)社特殊入級(jí)標(biāo)志船級(jí)社特殊入級(jí)標(biāo)志RPS等。等。2）低排放。）低排放。新型船舶動(dòng)力裝置n噴水推進(jìn)n吊艙推進(jìn)n全電力推進(jìn)n超導(dǎo)磁流體推進(jìn)n表面驅(qū)動(dòng)n對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳n高效一體舵槳新型船舶動(dòng)力裝置輪機(jī)管理重心的變化設(shè)備設(shè)備檢修檢修方面。方面。定時(shí)定時(shí)視情視情設(shè)備設(shè)備使用使用方面。方面。機(jī)電綜合機(jī)電綜合輪機(jī)人員輪機(jī)人員業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)要求方面。要求方面。船電和自動(dòng)化船電和自動(dòng)化人員業(yè)務(wù)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)培訓(xùn)方面。方面。機(jī)電一體化機(jī)電一體化機(jī)電設(shè)備故障機(jī)電設(shè)備故障遠(yuǎn)程診斷遠(yuǎn)程診斷方面。方面。 專家故障診斷專家故障診斷機(jī)艙資源的機(jī)艙資源

18、的管理管理。人力資源人力資源第二節(jié)第二節(jié) 船舶動(dòng)力裝置的要求及性能指標(biāo)船舶動(dòng)力裝置的要求及性能指標(biāo)一、對(duì)船舶動(dòng)力裝置的要求。一、對(duì)船舶動(dòng)力裝置的要求。1.可靠性?？煽啃?。2.經(jīng)濟(jì)型。經(jīng)濟(jì)型。3.機(jī)動(dòng)性。機(jī)動(dòng)性。（起航時(shí)間、起動(dòng)到全功率的時(shí)間、換向時(shí)（起航時(shí)間、起動(dòng)到全功率的時(shí)間、換向時(shí)間和次數(shù)、緊急倒車時(shí)間、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速禁間和次數(shù)、緊急倒車時(shí)間、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速禁區(qū)。）區(qū)。）4.重量和尺寸。重量和尺寸。5.續(xù)航力。續(xù)航力。6.生命力。生命力。二、船舶動(dòng)力裝置的基本性能指標(biāo)二、船舶動(dòng)力裝置的基本性能指標(biāo)l技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 標(biāo)志動(dòng)力裝置的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)。標(biāo)志動(dòng)力裝置的技術(shù)性能和結(jié)

19、構(gòu)特征的參數(shù)。包括包括功率指標(biāo)功率指標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)和尺寸指標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)和尺寸指標(biāo)。l經(jīng)濟(jì)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 代表燃料在該動(dòng)力裝置中的熱能轉(zhuǎn)換率。有代表燃料在該動(dòng)力裝置中的熱能轉(zhuǎn)換率。有燃料消耗率燃料消耗率裝置總效率裝置總效率推進(jìn)裝置熱效率推進(jìn)裝置熱效率每海里航程每海里航程燃料耗量及動(dòng)力裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)燃料耗量及動(dòng)力裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)- -維修經(jīng)濟(jì)性。維修經(jīng)濟(jì)性。l性能指標(biāo)性能指標(biāo) 代表動(dòng)力裝置在接受命令，執(zhí)行任務(wù)中的服代表動(dòng)力裝置在接受命令，執(zhí)行任務(wù)中的服從性從性堅(jiān)固性和對(duì)外界條件堅(jiān)固性和對(duì)外界條件工作人員的依賴性。因此它工作人員的依賴性。因此它包括機(jī)動(dòng)性包括機(jī)動(dòng)性可靠性可靠性自動(dòng)遠(yuǎn)操作性能自動(dòng)遠(yuǎn)操作性能牽曳性能以及噪

20、牽曳性能以及噪聲振動(dòng)的控制等指標(biāo)。聲振動(dòng)的控制等指標(biāo)。 1、技術(shù)指標(biāo)功率指標(biāo)船舶有效功率主機(jī)輸出功率相對(duì)功率 功率指標(biāo)功率指標(biāo)它表示船舶作功的能力。為了保證船舶具有一定的航它表示船舶作功的能力。為了保證船舶具有一定的航行速度，就要求推進(jìn)裝置提供足夠的功率。而動(dòng)力裝行速度，就要求推進(jìn)裝置提供足夠的功率。而動(dòng)力裝置的功率是置的功率是按船舶的最大航速來確定的。按船舶的最大航速來確定的。1)1)船舶有效功率船舶有效功率已知船舶的航行速度為已知船舶的航行速度為V Vs s (m/s) ，運(yùn)動(dòng)阻力，運(yùn)動(dòng)阻力 ，則推進(jìn)船舶的，則推進(jìn)船舶的 有效功率有效功率2)2)主機(jī)的輸出功率主機(jī)的輸出功率 又稱為主機(jī)的制

21、動(dòng)功率或有效功率又稱為主機(jī)的制動(dòng)功率或有效功率 :推進(jìn)效率推進(jìn)效率 : :螺旋槳相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率螺旋槳相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率 : :敞水效率敞水效率 : :船身效率船身效率 : :軸系傳動(dòng)效率軸系傳動(dòng)效率 kWvRPsR310kWvRPesps310hrp0pr0hs)(NR功率指標(biāo) 海軍系數(shù)法估算主機(jī)所需功率的方法海軍系數(shù)法估算主機(jī)所需功率的方法: :式中: - 排水量,t； ：排水體積 - 航速,kn； CB - 海軍系數(shù)，與船型有關(guān)。 若已知母型船的航速 、排水量 和功率 ，則有： BsRCvDP332kWDsVEOBPvDC303200V0DeoPD功率指標(biāo)推進(jìn)裝置功率傳遞過程推力功率收到功率軸功率

22、最大持續(xù)功率Pmc指示功率Pi主機(jī)最大輸出功率船舶有效功率主機(jī)摩擦損失及帶動(dòng)輔機(jī)所消耗的功率考慮持久系數(shù)及溫濕度修正后的功率傳動(dòng)設(shè)備及各種軸承所消耗的功率尾軸承及其密封裝置所消耗的功率螺旋槳與水的摩擦及尾流動(dòng)能所損失的功率由推力減額及伴流等船體影響所損失的功率3 3) )相對(duì)功率：即每噸排水量所需的主機(jī)有效功率相對(duì)功率：即每噸排水量所需的主機(jī)有效功率 kW/t 令 可知，相對(duì)功率可知，相對(duì)功率 與航速與航速 的三次方成正比，與排水量的立方的三次方成正比，與排水量的立方 根成反比，因此，高速船每噸排水量所需功率大。根成反比，因此，高速船每噸排水量所需功率大。DPPer31232332DCvDCv

23、DPssrkW/tspBCC2rpsV功率指標(biāo)重量指標(biāo)主機(jī)單位重量裝置單位重量主機(jī)相對(duì)重量裝置相對(duì)重量重量指標(biāo)是相對(duì)于主機(jī)功率或者船舶的排水量而言是相對(duì)于主機(jī)功率或者船舶的排水量而言 動(dòng)力裝置重量有三個(gè)不同的內(nèi)涵，即動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置重量有三個(gè)不同的內(nèi)涵，即動(dòng)力裝置干重干重(代表所有的機(jī)器、設(shè)備和管代表所有的機(jī)器、設(shè)備和管系的重量，不包括內(nèi)部的工質(zhì)和消耗物品及其存儲(chǔ)量系的重量，不包括內(nèi)部的工質(zhì)和消耗物品及其存儲(chǔ)量)、濕重濕重(包括其內(nèi)部所裝工包括其內(nèi)部所裝工質(zhì)和消耗物品重量，但不包括質(zhì)和消耗物品重量，但不包括消耗品存儲(chǔ)量消耗品存儲(chǔ)量）和）和總重總重(包括上述全部重量包括上述全部重量)。計(jì)算計(jì)算時(shí)

24、常用濕重。時(shí)常用濕重。kg/kWemmPGg kg/tDmmGa kg/kWezzPGg kg/tDGazz絕對(duì)指標(biāo)絕對(duì)指標(biāo) 機(jī)艙總長度機(jī)艙總長度 ，占用面積，占用面積 ，占用空間，占用空間 。 相對(duì)指標(biāo)相對(duì)指標(biāo)1)1)面積飽和度面積飽和度 ：每平方米機(jī)艙面積所分配的主機(jī)有效功率：每平方米機(jī)艙面積所分配的主機(jī)有效功率2)2)容積飽和度容積飽和度 ：每立方米機(jī)艙容積所分配的主機(jī)有效功率：每立方米機(jī)艙容積所分配的主機(jī)有效功率sKVKLSV尺寸指標(biāo)2kW/mSPKes3kW/mVPKev對(duì)于不同的船舶，對(duì)機(jī)艙尺寸要求也不統(tǒng)一，為對(duì)于不同的船舶，對(duì)機(jī)艙尺寸要求也不統(tǒng)一，為了表征機(jī)艙的面積和容積了表征機(jī)

25、艙的面積和容積利用率利用率的情況的情況柴油機(jī)的燃料消耗率船舶主機(jī)日耗油量船舶日耗油量每海里航程的燃料消耗量經(jīng)濟(jì)指標(biāo)指在單位時(shí)間內(nèi)柴油機(jī)單位指在單位時(shí)間內(nèi)柴油機(jī)單位有效功率所消耗的燃料量有效功率所消耗的燃料量主機(jī)、輔機(jī)、鍋爐所消耗燃料總量主機(jī)、輔機(jī)、鍋爐所消耗燃料總量由推進(jìn)裝置、柴油發(fā)電機(jī)組、燃油輔由推進(jìn)裝置、柴油發(fā)電機(jī)組、燃油輔鍋爐的熱效率組成。鍋爐的熱效率組成。船舶經(jīng)濟(jì)航速經(jīng)濟(jì)指標(biāo)h)kg/(kWg eeePGt/dDbDgDeDGGGGmilekg/nsToTbTgTesTnvGGGGvGg動(dòng)力裝置的總效率主機(jī)在主機(jī)在2424小時(shí)的燃油消耗量小時(shí)的燃油消耗量船舶航行每海里所消耗的燃油總量船

26、舶航行每海里所消耗的燃油總量營運(yùn)時(shí)能取得某種經(jīng)濟(jì)效果的航速營運(yùn)時(shí)能取得某種經(jīng)濟(jì)效果的航速t/1024G3DedgPeDs1).推進(jìn)裝置的熱效率推進(jìn)裝置的熱效率sepuePTPPHGP3600T2).2).柴油發(fā)電機(jī)組的熱效率柴油發(fā)電機(jī)組的熱效率gugggHGP3600燃油輔助鍋爐的熱效率bubbbHGQ 圖1-3-1 和 隨Vs 變化的特性曲線稱 為節(jié)能航速，它不等于最大盈利航速。1sV0sVegng)(Sevfg )(Snvfg 1sV22322332sesseTevgCDCvvDggTips: 此項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與船舶營運(yùn)管理水平和輪機(jī)管理水平密切相關(guān)此項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與船舶營運(yùn)管理水平和輪機(jī)管理水平

27、密切相關(guān)egng船舶經(jīng)濟(jì)航速船舶經(jīng)濟(jì)航速n節(jié)能航速：每小時(shí)燃油消耗量最低時(shí)的靜水航速。n最低營運(yùn)費(fèi)用航速：每航行1 n mile 固定費(fèi)用及航行費(fèi)用最低時(shí)的航速。n最大盈利航速：每天能獲得最大利益的航速。性能指標(biāo) 動(dòng)力裝置機(jī)動(dòng)性 動(dòng)力裝置自動(dòng)化程度 動(dòng)力裝置可靠性 動(dòng)力性（牽曳性）配合性能 噪聲的控制和有害振動(dòng)的預(yù)防 性能指標(biāo)性能指標(biāo)動(dòng)力裝置的性能指標(biāo)由多方面因素綜合而成.主機(jī)形式燃料種類發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)動(dòng)力裝置熱線圖形式推進(jìn)傳動(dòng)形式主要輔助設(shè)備形式等第三節(jié) 動(dòng)力裝置的可靠性船舶的特殊性 1.1.船用產(chǎn)品在陸地難以充分模擬試驗(yàn)船用產(chǎn)品在陸地難以充分模擬試驗(yàn) 2.2.產(chǎn)品數(shù)量少、更新快產(chǎn)品數(shù)量少、

28、更新快 3.3.零部件多，質(zhì)量、功能各異，所需知識(shí)面廣零部件多，質(zhì)量、功能各異，所需知識(shí)面廣 4.4.設(shè)備使用環(huán)境苛刻、多變?cè)O(shè)備使用環(huán)境苛刻、多變 5.5.故障的排除和修理很難得到陸上支持，船員能故障的排除和修理很難得到陸上支持，船員能力有限力有限 6.6.修理時(shí)間緊，條件差。特別是在風(fēng)浪天修理時(shí)間緊，條件差。特別是在風(fēng)浪天 7.7.數(shù)據(jù)收集整理欠缺，對(duì)故障的了解欠缺數(shù)據(jù)收集整理欠缺，對(duì)故障的了解欠缺航行的可靠性船舶故障的不同定義：船舶故障的不同定義： a.a.達(dá)不到正常航速，應(yīng)用于班輪達(dá)不到正常航速，應(yīng)用于班輪 b.b.不能維持最低航速，應(yīng)用于大風(fēng)浪天不能維持最低航速，應(yīng)用于大風(fēng)浪天 c.c

29、.失去操縱性，應(yīng)用于靠離碼頭、窄水道失去操縱性，應(yīng)用于靠離碼頭、窄水道船舶航行可靠性分析船舶航行可靠性分析 1 1）操縱性：中速機(jī)高于低速機(jī)）操縱性：中速機(jī)高于低速機(jī) 據(jù)目前的資料統(tǒng)計(jì)，低速機(jī)為據(jù)目前的資料統(tǒng)計(jì)，低速機(jī)為0.9880.988，中速機(jī)為，中速機(jī)為0.9910.991 2 2）全損船的數(shù)量和噸位在增加，見表）全損船的數(shù)量和噸位在增加，見表1 1 3 3）全損船中，散貨船占的比例大，見表）全損船中，散貨船占的比例大，見表2 2 4 4）全損船中，人為因素造成故障占的比例大，約）全損船中，人為因素造成故障占的比例大，約80%80% 5 5）全損船中，老齡船占的比例大，）全損船中，老齡船

30、占的比例大，90%90%以上為以上為1 51 5年以上年以上 的老齡船。的老齡船。表1 19871991年世界全損船舶統(tǒng)計(jì)全損艘數(shù)全損總噸位占世界船舶總噸位的百分比198713911789730.319881477758560.2198915610780770.37199013912211250.3199118217084640.4表2 19871991 年世界全損船舶按船型統(tǒng)計(jì)198719881989船型艘總噸艘總噸艘總噸油船91316361113144371191331346429散貨船和混裝船24639834548133654171630633728其它船型106 40750335126

31、49783164127 45827643總計(jì)1391178973100 147775856100 1561078077100表2 19871991 年世界全損船舶按船型統(tǒng)計(jì)19901991船型艘總噸艘總噸油船14224884182050166329散貨船和混裝船19704615582772007742其它船型1062916262413548672429總計(jì)13912211251001821708464100船舶機(jī)械故障分析各種機(jī)械故障中，主機(jī)故障占的比例大，約占38%。表3 各種機(jī)械發(fā)生故障的比例機(jī)械種類主機(jī)柴油發(fā)電機(jī)機(jī)艙輔機(jī)甲板輔機(jī)各管路閥電動(dòng)機(jī)其它說明人小時(shí)（）36.6 19.3 17.9

32、 12.35.12.56.3故障總次數(shù)為7521故障次數(shù)（）3815.7 10.9 13.78.13.99.7船舶機(jī)械故障分析主機(jī)故障中，材質(zhì)問題和污損問題占的比例大，分別為24.3%和24.7%。表4 按主機(jī)故障原因分類的發(fā)生故障的比例（%）設(shè)計(jì)問題材料問題安裝問題操作問題自然磨損腐蝕污損振動(dòng)管理問題1.924.37.49.510.510.424.710.01.3船舶機(jī)械故障分析柴油機(jī)部件故障中，低速機(jī)的十字頭軸承、氣缸蓋、增壓器和活塞；中速機(jī)的主軸承、增壓器、連桿大端軸承和活塞占的比例大。表51 柴油機(jī)部件發(fā)生故障的比例勞氏船級(jí)社中國遠(yuǎn)洋運(yùn)輸總公司低速中速主機(jī)柴油發(fā)電機(jī)氣缸蓋14.64.9

33、13.713.15氣缸套6.14.81.921.31活塞11.810.419.26.57氣缸體4.31.9氣閥2.68.53.842.63資料來源故障部位船舶機(jī)械故障分析表52 柴油機(jī)部件發(fā)生故障的比例勞氏船級(jí)社中國遠(yuǎn)洋運(yùn)輸總公司低速中速主機(jī)柴油發(fā)電機(jī)十字頭軸承18.70.27.69連桿大端軸承8.111.111.84曲軸、主軸承3.813.411.5234.2燃油泵1.12.37.693.94泵傳動(dòng)裝置00.7傳動(dòng)齒輪2.35.77.696.57增壓器12.611.75.763.94凸輪軸1.84.41.92資料來源故障部位船舶機(jī)械故障分析表53 柴油機(jī)部件發(fā)生故障的比例勞氏船級(jí)社中國遠(yuǎn)洋運(yùn)

34、輸總公司低速中速主機(jī)柴油發(fā)電機(jī)機(jī)座0.27.4曲軸箱0.10.95.76機(jī)架2.10.91.31調(diào)速器0.22.13.94基座1.21.8掃氣通道1.00.2貫穿螺栓3.84操縱系統(tǒng)1.92連桿螺栓6.57其它7.46.77.554.03資料來源故障部位部件及系統(tǒng)故障影響重要性分析u柴油機(jī)動(dòng)力裝置的故障分布在所有部件和分系統(tǒng)之中，由于在分系統(tǒng)中處于不同的位置，因此對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力裝置的整體影響也不相同。u了解各部件故障的相互影響和對(duì)整體可靠性的影響，可以掌握各部件的重要程度,從而為提高整個(gè)動(dòng)力裝置的可靠性提供足夠依據(jù)。 The measures of improving the reliabili

35、ty第四節(jié)第四節(jié) 提高船舶動(dòng)力裝置的可靠性的措施提高船舶動(dòng)力裝置的可靠性的措施影響動(dòng)力裝置可靠性的因素.制造：材質(zhì)、加工精度、工藝.管理：按要求操作，保證工作環(huán)境，及時(shí)保養(yǎng)、維修表6 影響動(dòng)力裝置可靠性的因素設(shè)計(jì)制造管理推斷營運(yùn)特點(diǎn)和工作條件原材料使用操作選用設(shè)備的質(zhì)量和數(shù)量加工機(jī)械文件管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、儲(chǔ)備度及可靠度分配制造工藝維修制度安全系數(shù)和部件的降級(jí)使用裝配工藝維修工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的選取試驗(yàn)方法備件管理配套和布局質(zhì)量檢查方法人員培訓(xùn)人機(jī)工程質(zhì)量管理道德觀念和思想狀況維修性作業(yè)人員管理使用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化、自動(dòng)化包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏提高管理水平 據(jù)統(tǒng)計(jì)，人為因素造成的故障占80%。 其中， a:普

36、通船員責(zé)任心不強(qiáng)占50%，表現(xiàn)為工作不仔 細(xì)，檢查不及時(shí)，違章操作。 b:干部船員管理水平低占50%。表現(xiàn)為業(yè)務(wù)水平 低，維修保養(yǎng)不良，指揮不當(dāng)，判斷錯(cuò)誤，操作錯(cuò)誤。提高維修質(zhì)量 1.消除妨礙人體感官功能發(fā)揮的因素，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和判斷故障 2.系統(tǒng)布置要符合人體特征，如身高、腕力、視力 3.操作維修場(chǎng)所要設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施如防護(hù)罩、護(hù)欄、隔熱 4.維修操作作業(yè)力求簡(jiǎn)單方便,縮短維修時(shí)間. 5.在操作和維修環(huán)境嚴(yán)酷的情況下應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施、防錯(cuò)措施. 6.要有良好的可達(dá)性 對(duì)于維修性好壞的鑒別見表7表71 維修性檢查表（機(jī)械方面）機(jī)械方面1.在裝配、更換備件、維修時(shí)能否看清全部備件？身體能否接

37、近這些零件？2.在正常狀態(tài)下，所有的測(cè)試點(diǎn)是否都有很好的接近性？3.在正常狀態(tài)下，是否能保證所有現(xiàn)場(chǎng)易于使用專用工具？4.采用的裝配方式是否考慮了易于拆裝？5.是否對(duì)維修、試驗(yàn)、儲(chǔ)存等有不符實(shí)際的實(shí)施要求？6.是否考慮了不使工作人員遭受突然事故的傷害？7.各組件能否獨(dú)立的裝置在希望的位置或容易維修的位置？表72 維修性檢查表（人機(jī)工程方面）人機(jī)工程方面1.指示器是否裝的使操作人員能看請(qǐng)客度、指針、數(shù)字等？是否能方便、正確的讀出數(shù)據(jù)？2.顯示器是否使讀數(shù)誤差最??？3.調(diào)節(jié)器一類的儀表所采用的把手、旋鈕等布置是否合適？是否有利于操作員轉(zhuǎn)身？4.控制臺(tái)是否設(shè)計(jì)的有寬敞的放腿位置？書寫時(shí)是否有合適的表面和高度？是否有良好的隔聲、隔振和照明？5.照明是否考慮了特定工作的要求？有無照明不足的儀表？6.是否把晃眼的因素控制的最??？7.在更換、修理組件和零件時(shí)，是否可以不拆下其它的任何零件？維修工作是否復(fù)雜？8.是否考慮了重量大的部件的搬運(yùn)問題？9.產(chǎn)品和說明書符號(hào)、代碼是否一致？充分利用技術(shù)管理指導(dǎo)性文件 a.制作操作規(guī)程 b