船舶动力装置的组成
船舶动力装置的工作原理
船舶动力装置的工作原理
船舶动力装置的工作原理是将能源转化为机械能，使船舶能够行驶。
船舶动力装置由以下部分组成：
1. 主机：主要由柴油机或蒸汽轮机组成，通过提供动力来驱动船舶前进。
2. 船舶螺旋桨：将柴油机或蒸汽轮机输出的能量转化为推进力，使船舶前进。
3. 燃油系统：提供燃油，保障主机正常运行。
4. 冷却系统：使主机的运转温度维持在合适的范围内。
5. 润滑系统：对主机运转的各个部件进行润滑，减少磨损和摩擦力。
船舶动力装置的工作流程如下：
1. 燃油由燃油系统输送到柴油机或蒸汽轮机中，形成能源。
2. 能源被转化为机械能，由主机传递给船舶螺旋桨。
3. 船舶螺旋桨通过浸泡在水中的叶片运转，将机械能转化为推进力，推动船舶前进。
4. 冷却系统和润滑系统不断为主机提供保护，确保主机的正常运转。
总的来说，船舶动力装置的工作原理是将能源转化为机械能，通过船舶螺旋桨将机械能转化为推进力，驱动船舶前进。
同时，燃油系统、冷却系统和润滑系统起到配合作用，确保主机的运转和船舶的安全。
船舶动力装置原理与设计
船舶动力装置原理与设计船舶动力装置是指用于推进和驾驶船舶的装置，一般包括主机、辅机、燃油系统、冷却水系统、润滑系统等多个部分。
船舶动力装置的设计原理，要充分考虑船舶的使用环境、载重量、航线、运输要求等众多因素，以最大限度地提高船舶的性能和安全。
1.主机设计原理（1）机械效率和功率。
主机的机械效率和功率是主机设计的两个最重要的因素，需要根据船舶的工作状态来选择。
（2）操作可靠性和控制系统。
良好的操作可靠性和控制系统是主机设计的重要因素之一，直接影响船舶的安全和性能。
（3）船舶排放标准。
随着国际对环保的要求越来越高，船舶的排放标准也在逐渐提高，设计时必须考虑这一因素，采用低排放和节能技术。
（1）容量和功率。
辅机的容量和功率应根据船舶的需求而设计，以确保船舶的正常运行。
（2）可靠性和安全性。
辅机必须具有适当的可靠性和安全性，确保船舶不会发生故障或事故。
（3）能耗和环保。
辅机设计中要考虑能源效率和环保要求，采用适当的节能技术，降低能源消耗和环境污染。
3.燃油系统设计原理（1）燃料的性质和质量。
燃料的性质和质量直接影响到主机的性能和寿命，因此必须确保燃料的合格。
（2）燃料的存量和供应。
燃料的存量和供应必须符合船舶的使用要求，确保能够长时间航行。
（3）燃料的安全。
燃料的存储和使用必须符合安全标准，避免发生火灾和爆炸等危险情况。
（1）冷却水的来源和质量。
冷却水的来源必须符合船舶的使用要求，冷却水的质量必须满足主机使用标准。
（2）冷却水的流量和温度。
冷却水的流量和温度必须根据主机的需求来设计，达到最佳冷却效果。
（3）冷却水的处理和循环。
冷却水循环必须顺畅和完整，通过适当的处理确保冷却水的质量。
（1）润滑油的质量和特性。
润滑油的质量和特性必须与主机和其他部件要求相适应，保证主机的顺畅运转。
（2）润滑系统的压力和流量。
润滑系统的压力和流量必须根据主机和其它机械部件的要求进行设计。
船舶动力装置还必须符合国际航行和运输规则，以确保船舶的安全和可靠性。
船舶动力装置原理与设计复习思考题(思考题部分)
• 对于中间轴，若σ b >800N/mm2 时，取 800N/mm2
• 对于螺旋桨轴和尾管轴，若σ b >600 N/mm2 时，取 600 N/mm2 。
mm （轴的孔径大于0.4d时）
dc ——修正后轴的直径；d ——轴的计算直径；d0轴的实际孔径；da轴的实际外径。
5.主机选型与螺旋桨参数确定需进行那几个阶段？各阶段的主要任务是什么？
答：
a)初步匹配设计：
已知：
船舶主尺度、船舶要求的航速Vs、船体的有效功率曲线Pe(V)、螺旋桨的直径D或转速n
确定：
螺旋桨的效率、螺旋桨参数盘面比、 螺距比p/D、螺旋桨的最佳直径、所需主机的功率
b)终结匹配设计：
已知：
主机的功率与转速、船舶的有效功率曲线、传动设备与轴系的传送效率ηs、桨的收到功率 Pd、船身效率ηh等
确定：
船舶所能达到的最高航速、螺旋桨的最佳要素 ( 螺旋桨直径、螺距比及螺旋桨效率)
6.主机选型应考虑哪些问题？
答：
重量与尺寸
功率与转速燃油与滑油
主机的造价、寿命及维修
振动与噪声
柴油机的热效率和燃油消耗率
7.轴系的基本任务是什么？由哪些部件组成？
答：
轴系的基本任务是：连接主机(机组)与螺旋桨,将主机发出的功率传给螺旋桨,同时又将螺旋桨所产生的推力通过推力轴承传给船体,以实现推进船舶的使命。
18.如何进行中间轴、螺旋桨轴的强度校核计算？
答：
19.在轴的强度校核计算中，如何确定许用安全系数？
答：
许用安全系数由以下原则确定：1.轴的负荷情况；2.材料性质及加工、装配质量；3.军用船舶轴系的工作条件较好，为了减轻重量采用较低的安全系数。
什么是船舶动力装置
什么是船舶动力装置1主推动装置包括主发动机，传动设备，轴系和螺旋桨等保证船舶正常航行的整套设备。
主发动机主发动机将化学能转变为机械能，通过传动设备，轴系，推进器转换为船舶推进动力，是动力装置最核心的设备。
主动类型有柴油机，蒸汽轮机，燃气轮机等。
传动设备传动设备的功能是脱开或接合主发动机传递给传动轴系和推进器的功率，同时可以达到减速，变速，反向和减振的目的。
它包括离合器，减速或变速齿轮箱，弹性联轴器等设备。
推进轴系推进轴系将由传动设备传递的主发动机的功率转传递给螺旋桨，从主机至推进器依次由推力轴，中间轴，艉轴及其支撑设备所组成。
推进器推进器是将轴系传递的主机功率转变为推进动力的设备，主要有定距浆或可调浆装置，喷漆推进装置等动力设备及管系为保证主推进装置能正常运行，还需要为主机提供燃料，冷却水和进排气系统等，统称为动力管路系统。
2辅助机械设备主要包括发电装置，供热装置，制冷装置和环保设备，提供除推进功率以外的各种能量以供航行和工作，生活需要，为保证上述个各种能量的输送，储存的设备和系统。
3 全船管路系统保证船舶生命力，安全稳定地航行和人员的正常生活需要，如防水，防火，通风，取暖，空调，照明，通信，供水等设备和系统以及环境保护方面的烟气治理，污水处理装置及系统4 其他机械及设备为保证船舶正常航行，停泊和装卸货物的需要，船舶还需要操舵装置，锚装置和装卸设备等，统称为甲板机械，对工程船舶应包括工程作业机械，对军舰来说还有相应的各种武器装备及其系统等。
5 自动检测和控制系统主要包括自动监测，自动调节，自动操纵和控制系统及故障诊断，专家系统等，有完整的自动监测和控制系统，以改善工作条件，提高生产效率及进行故障诊断等。
调速器的类型1 极限调速器只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值，而在转速低于此规定值时不起调节作用的调速器称为极限调速器。
2 定速调速器是在任何负荷下直接调节供油量以保持柴油机在预定转速下稳定运转的调速器3双制式调速器能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速的调节器称双制式调速器，中间转速由人工手动调节。
船舶动力装置概论
00第一章1.船舶动力装置的定义及其组成：指将燃料化学能转化成热能，机械能使船舶产生推进力保证船舶航行和提供能量消费的全部机械，设备和系统的总合体。
1推进装置；主机，传动设备，推进器2辅助装置；发电副机组，辅助锅炉装置，压缩空气系统3机舱自动化系统4传播系统。
4.动力装置运行性能指标主要包括那几个方面？1机动性2可靠性3隐蔽性4遥控和机舱自动化5生命力5.船舶动力装置的优缺点：汽轮机，燃气轮机，联合动力循环，核动力装置。
汽轮机：优点，汽轮机的转子在高温高压高速度流动的撑起作用下连续工作，转速较高，而且可采用高压、低压几级汽轮机，因此单机功率很大。
汽轮机叶轮转速稳定，没有周期性作用力，因此汽轮机组振动噪声小。
汽轮机工作时只是转子轴承处有摩擦阻力。
可使用劣质燃油，滑油耗率也低。
缺点：汽轮机动力装置由于装备锅炉、冷凝器以及辅机和设备，故动力装置比较复杂、装置重量尺寸大。
燃料消耗量大，装置效率低。
机动性差。
燃气轮机：优点：单位功率重量尺寸小，机组效率较大。
良好的机动性能。
缺点：主机本身不能自行反转，可反转的机组其结构也较复杂，一般需设置专用的倒车设备。
由于燃气的高温，叶片使用的合金钢材料价格昂贵，工作可靠性差，寿命短。
燃气轮机耗油率比柴油机高，现已接近高速柴油机水平。
由于燃气轮机工作时空气流量大，所以排气管道尺寸较大，给机舱布置带来困难，甲板上较大的管道通过切口，影响船体强度。
联合动力装置：优点：在保证足够大功率的情况下，洞里装置尺寸重量小。
操纵方便，备车迅速，紧急情况下可用燃气轮机立即开车。
自巡航到全速工况加速迅速。
两机组共用一个减速齿轮箱，具有多机组并车的可靠性。
缺点：舰上和基地需准备两种机型的备件。
核动力装置：优点：极高的能量密度。
不消耗空气而获得热能，这可使潜艇长期在水下航行，隐蔽性能大大提高。
缺点：核动力装置的重量尺寸较大。
操纵管理监测系统比较复杂。
核动力装置造价昂贵。
第三章1.燃气轮机装置的定义：一种将燃料的化学能转换成热能，继而再转变成机械功的回转式热机装置。
船舶动力装置的工作原理
船舶动力装置的工作原理
船舶动力装置是指船舶上用于产生推进力的设备。
它通常包括主机、辅机、燃油系统、冷却系统等部分。
其中，主机是船舶动力装置的核心部件，主要由柴油机、齿轮箱和螺旋桨组成。
船舶主机的工作原理是：柴油机通过燃烧燃油产生高温高压气体，驱动齿轮箱中的齿轮旋转，然后通过轴传动螺旋桨旋转，从而产生推进力。
齿轮箱的作用是将柴油机转速转换为螺旋桨所需的旋转速度及扭矩。
另外，辅机包括发电机、压缩机、冷却系统等，它们的作用是为主机提供所需的辅助能量和保证主机运行的稳定性。
燃油系统则负责将燃油输送到柴油机中，并控制其燃油消耗量。
冷却系统则负责保持主机、齿轮箱等部件的温度处于适宜的范围。
因此，船舶动力装置的工作原理是将柴油机产生的动力通过齿轮箱和螺旋桨转化为推进力，同时通过辅机和控制系统保证其正常、稳定、高效地运行。
- 1 -。
(船舶与海洋工程概论)05第六章 船舶动力装置
第六章 船舶动力装置
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推进装置
推进装置是指发出一定功率、经传动设 备和轴系带动螺旋浆, 推动船舶并保证 以一定航速前进的设备。它是船舶动力 装置中最重要的组成部分, 包括:
(1)主机。主机是指推动船舶航行的动 力机。如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。
(2)传动设备。传动设备的功用是隔开 或接通主机传递给传动轴和推进器的功 率; 同时还可使后者达到减速、反向和 减振的目的。其设备包括离合器、减速 齿轮箱和联轴器等。
EEDI
新造船能效设计指数EEDI是衡量船舶能效 水平的一个指标，简单地说，EEDI公式是 根据排放量和货运能力的比值来表示船舶 的能效，其分母表示船舶在规定的船速 （Vref）下与载货量（capacity）之乘 积，而分子可概括为两部分，第一部份为 主辅机的功率与所消耗燃油之乘积，第二 部份为采用新的节能技术减少燃油消耗所 带来的船舶能效的提高部分。
21世纪的帆船
风能在航海上人们已经开发利 用了几千年最为便捷。尤其是 计算机技术的飞跃发展，和纳 米材料研制的日趋成熟为打造 新一代风帆船奠定了基础。
20世纪70年代末，日本工程师应用计算机技术 研制了一艘能自动调整风帆的机帆船，这艘被 命名为“爱德丸”号的新概念船舶，于1980年 11月首航中国。
船舶推进器
汽船安装上螺旋桨后， 船舶行进速度得到了极 大的提高。螺旋桨这项 技术发明在船舶推进系 统中的应用，一直延用 到今天
船舶动力装置
第一章 绪论一、 船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船上人员正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。
船舶动力装置的任务是产生各种能量，并实现能量的转化和分配，以利于船舶正常航行和作业。
有船舶“心脏”之称。
船舶动力装置也称“轮机”，主要由推进装置、辅助装置、船舶管路系统、船舶甲板机械、机舱的机械设备遥控及自动化组成。
1. 推进装置推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨，推动船舶并保证一定航速前进的一整套设备。
包括：1) 主机：指推动船舶航行的动力机。
2) 传动设备：包括离合器、减速齿轮箱、联轴器、电力推进专用设备。
3) 船舶轴系：包括传动轴、轴承、密封件。
4) 推进器：能量转化设备。
2. 辅助装置辅助装置：除供给推进船舶的能量之外，用以产生船舶上需要的其他各种能量的设备。
包括：1) 船舶电站：作用---供给辅助机械及全船所需要的电能。
组成---发电机组、配电板、其他电气设备。
发电机组主要由柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。
2) 辅助锅炉装置：作用---民用船舶用它产生低压蒸汽，以满足加热、取暖及其他生活需要。
组成---辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送气设备及管路、阀件等。
3) 船舶管路系统：作用---用来连接各种机械设备，并传递有关工质。
组成---动力管路、船舶系统。
4) 船舶甲板机械：作用---保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备。
组成---锚泊机械设备（锚机，绞盘）、操舵机械设备（舵机及操纵机械、执行机构）、起重机械设备（起货机，吊艇机及吊杆）。
5) 机舱的机械设备遥控及自动化：组成---对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和报警系统。
二、船舶动力装置的类型及特点类型：柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置、核动力装置三、船舶动力装置的基本特性指标动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标。
船舶动力装置
◎
12.5系统的功能试验
•
◎
12.6DGS8800e数字调速系统的工作原理及调整
•
◎
12.7SSU8810主机安全保护系统的工作原理及调整
•
◎
13现场总线型主机遥控系统（以AC C20型遥控系统为例）
5
0
0
13.1AC C20主机遥控系统的硬件结构及其网络结构
•
13.2分布式处理单元（DPU）的种类及其功能
.
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3. 2.3拉缸的应急处理
.
.
.
3. 2.4敲缸的原因及处理
.
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.
3. 2.5扫气箱着火的原因及处理
.
3. 2.6曲轴箱爆炸的原因及处理
.பைடு நூலகம்
.
.
3. 2.7烟囱冒火原因及处理
.
.
.
3. 2.8紧急刹车的操作和注意事项
.
.
.
4轮机技术的应用
8
9
3
4.1主机PMI测试系统的应用及管理
.
.
4.2带LCD执行器的气缸注油系统、气缸油电子喷射系统的管理
◎
◎
◎
8.1.2船舶发电机的外部短路、过载、欠压和逆功率保护参数的 调整
•
•
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8.1.3电网绝缘监视系统的工作原理及参数的调整
•
•
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8.1.4船舶岸电接用的操作注意事项
•
•
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8.2船舶自动化电站
8. 2.1船舶自动化电站的基本功能
◎
◎
8. 2.2船舶发电机的自动起动与停机
8. 2.2.1备用机组的自动起动
9. 2.3电力推进系统的变频装置
船舶动力装置简单题(小企鹅)
1.什么是船舶动力装置？答案:船舶动力装置的含义和“轮机”的含义基本相同，是为了满足船舶航行、各种作业、人员生活、财产和人员安全的需要所设置的全部机械、设备和系统的总称。
2船舶动力装置的组成？（1）推进装置：推动船舶航行的装置。
包括主机、轴系、传动设备和推进器；（2）辅助装置：除了直接产生船舶推动力的装置以外，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。
（3）自动化设备：为减轻劳动强度、提高工作效率等所设置的设备。
由遥控、自动调节等设备组成。
（4）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。
包括舵机、绞揽机、起货机、尾门尾跳系统、吊艇机及舷梯升降机等。
（5）管路系统：用以输送流体的管系。
由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器及其附件组成。
可分为动力系统和辅助系统等。
（6）防污染设备：用来处理污染物排放的设备。
包括油水分离装置、焚烧处理装置等3.船舶动力装置有哪些基本要求？答:（1）续航力：指不需要补充任何物资所能航行的最大距离或最长时间（2）经济性：动力装置的费用占船舶总费用的比例很大，为了提高船舶的营运效益，尽量提高动力装置的经济性（3）可靠性：保证船舶安全运行、防止船舶污染海洋环境的重要前提（4）重量和尺度：为提高船舶经济效应，应减少动力装置的重量和尺度（5）机动性：改变船舶运动状态的灵活性，主要体现在起航、变速、倒航和回转性能。
（6）要求便于维护管理，有一定的生命力，有一定的自动化程度，满足验船和造船规范。
4. 基本性能指标是什么？答：（1）机舱饱和度：表征机舱的面积和容积利用率的指标，分别由面积饱和度和容积饱和度来表示（2）单位重量：主机单位有效功率的重量（3）相对重量：主机重量与船舶满载排水量之比（4）船舶有效功率：船舶克服水、风对船体阻力所消耗的功率（5）动力装置有效热效率：每小时螺旋桨推力功的相当热量和同样时间内动力装置消耗的燃油所放出的总热量之比(6) 动力装置燃油消耗率ηz ：每小时燃油总消耗量与螺旋桨推力功率之比（7）船舶日耗油量：每24h燃油消耗总量（8）每海里燃油消耗量：每航行1 n mile时所消耗的燃油总量5.船舶推进装置的传动方式答：（1）间接传动：具有主机转速不受螺旋桨要求最低转速的影响、轴系布置比较自由等优点，多用于中小型船舶以及以大功率中速柴油机、汽轮机和燃气轮机为主机的大型船舶（2）直接传动：具有结构简单维护方便、经济性好、寿命长等优点。
船舶动力装置
总重 GE ：机器及管系和管子里的工质及贮备重量
相对指标：
每千瓦重
y
Gy Pe
gy
Gy D
kg / kw kg /T
每吨重
通常用 0.1gy %来表示相对重量。
3、尺寸指标
绝对尺寸：机舱长、面积、容积
相对尺寸：相对长度：机舱长度与船长之比
面积饱和度：单位机舱面积的有功功率
容积饱和度：单位机舱容积的有功功率
联合装置解决了船舶巡航时的经济性与战斗时的加速性的矛盾及较大续航能力与加速性的
矛盾。主要用于大型水面舰艇。
五、核动力装置
❖ 优点：
❖ 1）功率大，续航能力高；
❖ 2）不消耗空气，可水下航行。
❖ 缺点：
❖ 1）尺寸重量大，危险性大
❖ 2）操纵复杂
❖ 3）造价高，运营费用高（燃料价高）。
§1-3 船舶动力装置的技术、经济及性能指标
§1-1 船舶动力装置的含义(definition)及组成(composition) 一、含义：船上所有机械设备及系统的总称 任务：提供各种能量并通过应用这些能量以保证船舶的正常航行、生活和作业。 二 、组成 1、主推进装置 主机组：原动机及为其服务的设备和系统。 原动机有：柴油机（DIESEL）、汽轮机（STEAM TURBINE）、燃气轮机（GAS TURBINE） 其它设备如锅炉、推进器、传动装置等。 2、辅助设备 电能：用于证明及电器设备，有柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机 组。 热能：用于加热、取暖等。有辅助锅炉或余热锅炉。 压缩空气 ：用于柴油机启动、换向、舰艇鱼雷发射、潜艇沉浮及船上其它作业。有压缩机、 空气瓶及管件等。 3、全船系统：保证船舶正常工作和生活，安全航行的系统。如通风、空调、照明冷藏、制 淡等。 4、甲板机械：舵机、锚机、装卸设备及吊艇设备等 5、机舱自动化设备 §1-2 船舶动力装置的基本类型和特点 一、柴油机动力装置 优点： 1、较高的经济性，耗油率低 2、质量轻 3、机动性好，操作简单，起动快，正倒车迅速 4、功率范围大 1—80000 千瓦 缺点： 1、单机功率小 2、噪声振动大 3、寿命短（大修期），高强载机只有 1—5Kh 二、蒸汽轮机动力装置 优点： 1、单机功率大 2、噪声振动小 3、寿命长，10 万小时以上 4、可用劣质燃料 缺点： 1、尺寸重量大 2、效率低 3、机动性差 三、燃气轮机动力装置 优点： 1、质量尺寸小 2、单机功率大 3、机动性好
知识点1船舶动力装置的组成.
任务一 船舶动力装置的组成、类型和发展 一、船舶动力装置的组成
船舶动力装 置主要由推 进装置 (propulsion plant) 、辅 助装置 (auxiliary device) 、 船舶系统、 甲板机械、 防污染设备 和自动化设 备等六部分 组成
船舶动力装置各部分组成
推进装置
主机(main engine) 、传动设备 、轴系 、
推进器(propulsion)
辅助装置
船舶电站、辅锅炉装置、压缩空气系统
船舶系统
动力系统、辅助系统
船舶动力装置各部分组成
甲板机械
舵机(steering gear )、锚机、绞缆机、起货机、开/
关舱盖机械、吊艇机及悬梯升降机等
防污染设备
Байду номын сангаас
油水分离装置(oily water separator) （附设有排油监控设
备）、生活污水处理装置及焚烧炉等
自动化设备
遥控、自动调节、监控、报警和参数自动打印等设备
船舶动力装置概述
辅助机械与设备
辅助机械与设备是指为满足船舶运行、操作和管理需求 的各种设备和系统。
辅助机械与设备的性能和维护状况对船舶的安全和运营 效率有重要影响。
常见的辅助机械与设备包括发电机、锅炉、泵、舵机等。
合理配置和管理辅助机械与设备是船舶运营管理的关键 环节。
VS
自动化操作
船舶动力装置将逐步实现自动化操作，通 过自动化控制系统和智能传感器等技术， 实现对船舶动力装置的自动控制和智能调 节。这将有助于提高船舶动力装置的操作 效率和能效，减轻船员的工作负担，提升 船舶行业的生产效率和竞争力。
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03 船舶动力装置的主要部件
主机
01
主机是船舶动力装置的 核心部分，负责提供推 进船舶所需的动力。
02
主机一般为柴油机或蒸 汽轮机，根据船舶类型 和需求选择。
03
主机的功率和转速对船 舶的航速和性能有直接 影响。
04
主机的维护和保养对于 保证船舶的正常运行至 关重要。
传动设备
01
02
03
04
传动设备负责将主机的动力传 递到推进器，实现船舶的推进
大型船舶和火力发电等领域。
核动力工作原理
核动力是利用核反应释放出的能量转 化为机械能或电能的一种动力装置。
核动力具有能量密度高、不依赖化石 燃料等优点，但存在放射性污染和核 废料处理等问题，因此应用受到一定 限制。
核反应堆中的核燃料通过链式反应产 生大量热能，通过蒸汽发生器将热能 转化为蒸汽，进而驱动汽轮机或发电 机工作。
船舶动力装置概述
目录
• 船舶动力装置的定义与分类 • 船舶动力装置的工作原理 • 船舶动力装置的主要部件 • 船舶动力装置的维护与管理 • 船舶动力装置的发展趋势与未来展望
第一章-船舶动力装置概述
Kv
Pe V
kW/m3
经济指标
经济 指标
动力装置的 总效率
由推进装置、柴油发电机组、燃油辅 锅炉的热效率组成。
柴油机的燃料 消耗率
指在单位时间内柴油机单位 有效功率所消耗的燃料量
ge
Ge Pe
kg/(kW h)
船舶主机日耗油量 主机在24小时的燃油消耗量 GDe PDs ge 24 10 3 t/d
功率已达75000kW以上 ⑵汽轮机叶轮转速稳定，无周期性扰动力，因此机组振动小，
噪声小。 ⑶磨损部件少，工作可靠性大，使用期限长，10万小时以上。 ⑷可使用低质燃油，滑油消耗率也很低。 缺点： ⑴装置总重量、尺寸大。 ⑵燃油消耗大，装置效率差，经济性较柴油机动力装置差。 ⑶备车时间长，机动性差。另外，从一个工况变换到另一个
kW
式中: D -- 排水量,t；D ：排水体积
VCsB
---
航速,kn； 海军系数，与船型有关。
若已知母型船的航速 V0 、排水量 D0 和功率 Peo ，则有：
2
CB
D03 v03 PEO
推进装置功率传递过程
船舶有 效功率
推力 功率
收到 功率
轴功率
最大 持续 功率Pmc
主机最大 输出功率
优点： ⑴具有极大的能量贮备，在限定舱室空间所能提供的
能量比其它型式的动力装置大得多； (2)以极少的核燃料释放出巨大的能量； ⑶不需要消耗空气而获得热能。 缺点： ⑴重量尺寸较大； ⑵操纵管理检查系统比较复杂； ⑶造价昂贵。
核能推进系统的简单原理
乏
核能推进系统的简单原理
三、柴油机动力装置发展趋势及管理重心的变化
kW/t
2
Pr
船舶动力装置的组成
船舶动力装置的组成船舶动力装置是指船舶上用来产生动力的一系列设备和部件，包括主机、辅机、传动系统、舵机和控制系统等。
这些设备和部件共同组成了船舶的动力系统，为船舶的航行提供了保障。
主机主机是船舶动力装置中最重要的设备，它是产生船舶动力的核心部件。
主机的种类繁多，按照使用燃料的不同可以分为柴油主机、蒸汽主机、涡轮主机等。
其中，柴油主机是目前船舶上使用最广泛的主机类型，它的主要特点是功率大、质量轻、可靠性高、燃油经济等。
辅机辅机是指除主机以外的其他设备和部件，包括发电机、空气压缩机、冷却水泵、油泵等。
这些设备和部件的作用是为主机提供能源和保障其正常运行。
传动系统传动系统是指将主机产生的动力传递到推进装置的设备和部件，包括轴系、减速器、离合器、联轴器等。
传动系统的设计和制造对于船舶的性能、效率和安全性有着至关重要的影响。
舵机舵机是舵轮的控制装置，它的作用是控制船舶的航向。
舵机通常由舵机机构和舵机控制系统两部分组成，其中舵机机构包括了舵轮、舵齿轮、舵架等，舵机控制系统包括了舵机液压系统、舵机电气系统等。
控制系统控制系统是指对船舶动力装置进行控制和监测的设备和部件，包括主机控制系统、辅机控制系统、传动系统控制系统、舵机控制系统等。
这些控制系统的作用是使船舶动力装置能够快速、准确地响应船员的操作和指令，保障船舶的安全和稳定性。
船舶动力装置的各个组成部分相互配合，构成了一个复杂的系统。
只有在各个部分正常运行的情况下，才能保证船舶的安全、高效航行。
因此，在船舶建造和运营过程中，对于船舶动力装置的设计、制造、维护和管理都需要严格的标准和规范，以确保船舶的安全和可靠性。
船舶动力装置概述
第一节船舶动力装置的组成、类型和发展一、船舶动力装置的组成现在的船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、防污染设备和自动化设备等六部分组成;1．推进装置推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨,推动船舶并保证一定航速航行的设备;它是船舶动力装置中最重要的组成部分,包括：1主机;主机是指提供推动船舶航行动力的机械;如柴油机、汽轮机、燃气轮机等;2传动设备;传动设备的功用是隔开或接通主机传递给传动轴和推进器的功率；同时还可使后者达到减速、反向或减振的目的;其设备包括离合器、减速齿轮箱和联轴器等;3轴系;轴系是用来将主机的功率传递给推进器;它包括传动轴、轴承和密封件等;4推进器;推进器是能量转换设备,它是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备;它包括螺旋桨、喷水推进器、电磁推进器等;2．辅助装置辅助装置是指提供除推进船舶运动所需能量以外,用以保证船舶航行和生活需要的其他各种能量的设备;主要包括：1船舶电站;2辅锅炉装置;3压缩空气系统;3．管路系统管路系统是用来连接各种机械设备,并输送相关流体的管系;由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成,它包括：1动力系统;为推进装置和辅助装置服务的管路系统;主要包括燃油系统、滑油系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统和压缩空气系统等;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;主要包括压载系统、舱底水系统、消防系统、日用海/淡水系统、通风系统、空调系统和冷藏系统等;4．甲板机械为保证船舶航向、停泊、装卸货物所设置的机械设备;它主要包括：舵机、锚机、绞缆机、起货机、开/管舱盖机械、吊艇机及舷梯升降机等;5．防污染设备用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备;它包括油水分离装置附设有排油监控设备、生活污水处理装置及焚烧炉等;6．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失误所设置的设备;主要包括：遥控、自动调节、监控、报警和参数自动打印等设备;二、船舶动力装置的类型1．蒸汽动力装置根据运动方式的不同,蒸汽动力装置有往复式蒸汽机和汽轮机两种;汽轮机推进装置的优点：1由于汽轮机工作过程的连续性有利于采用高速工质和高转速的工作轮,因此单机功率比活塞式发动机大;2汽轮机叶轮转速稳定,无周期性扰动力,因此机组振动小、噪声低;3磨损部件少,工作可靠性大;4可使用劣质燃油,滑油消耗率也很低;汽轮机推进装置的缺点：1装置的总重量、尺寸大;2燃油消耗大,装置效率较低,额定经济性仅为柴油机装置的1/2-2/3；在相同的燃油储备的情况下续航力降低;3机动性差,备车时间长;2．燃气动力装置在燃气动力装置中,根据发动机运动方式的不同,有柴油机动力装置和燃气轮机动力装置两种;1柴油机动力装置柴油机动力装置具有如下优点：（1）具有较高的经济性;（2）重量轻;（3）具有良好的机动性,操作简单、启动方便、正倒车迅速;柴油机动力装置也存在如下缺点：1由于柴油机的尺寸和重量按功率比例增长快,因此单机组功率受到限制;2工作时噪声和振动较大;3中、高速柴油机的运转部件磨损较严重;4传统的柴油机在低速时稳定性差,因此不能有较低的最低稳定转速,影响船舶的低速航行性能;另外,柴油机的过载能力也较差;2燃气轮机动力装置燃气轮机动力装置有如下优点：（1）单位功率的重量尺寸较小,机组功率也较大;（2）良好的机动性,从冷态起动至全负荷时间仅需几分钟的时间;燃气轮机动力装置也有如下缺点：1燃气轮机自身不能反转,如果作为主机,倒车时必须设置专门的变向设备;2必须借助于电机或其他起动机械起动;3由于燃气的高温作用,使叶片工作可靠性较差,寿命短;4由于燃气轮机工作时空气流量大,因此进、排气管道尺寸较大,舱内布置困难,甲班上有较大的管道通过切口,影响船体强度;5燃油消耗率较高;3．核动力装置核动力装置是以原子核的裂变反应所产生的巨大能量,通过工质蒸汽或燃气推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置;核动力装置有如下优点：1核动力装置以少量的核燃料能释放出巨大的能量,这就可以保证船舶以较高的航速航行很远的距离;2核动力装置在限定的舱室空间内所能供给的能量,比一般其他型式的动力装置要大很多;3核动力装置的最大特点是不消耗空气而获得能量,这就不需要进、排气装置;核动力装置的缺点：1核动力装置的重量、尺寸较大;2核动力装置的操纵管理、检查系统比较复杂;3核动力装置的造价昂贵;三、柴油机动力装置发展趋势及管理重心的变化1．船舶动力装置发展的趋势1柴油机动力装置继续占主导地位,并在不断发展1大型低速机向两极发展,即开发多缸、大缸径和少缸、小缸径的机型,以适应大型、超大型船舶和小型船舶;2大功率中速柴油机仍然是大型客船、滚装客船、滚装船的推进动力装置的首选;3船舶柴油机的控制技术向电子化、智能化方向发展;4双燃料发动机用于特种船舶推进装置的前景可观;LNG船的动力装置基本上是蒸汽轮机,蒸汽轮机输出功率大、排出废气少、维护量少、可靠性高,但是蒸汽轮机的热效率低、燃油消耗率高;近年来,各种替代方案应运而生,例如天然气—燃油的双燃料二冲程和四冲程发动机的诞生等;与常规动力装置相比,双燃料发动机最大限度地利用了气体燃料,大大降低了燃油消耗节约燃料20％～30％,同时,双燃料发动机的NOX 排放量只相当于普通柴油机的1/10,,CO2的排放也相当低;双燃料发动机是LNG船主机的首选;目前主要机型有瓦锡兰公司生产的Wartsila的DF系列双燃料发动机、MAN B&W公司生产的ME-GI及四冲程双燃料发动机;随着人们对不污染海洋环境和大气的“绿色船舶”的期望,世界上众多的科研部门正在努力,以期减少柴油机动力装置的排放污染;2大型豪华旅游船的建造促进了电力推进系统的发展;电力推进系统是通过电子变频技术,采用简单的交流电动机带动定螺距螺旋桨,根据需要从零到满负荷自由选择转速,以满足机动性和操纵性的要求;电力推进系统的优点：①可省去中间轴及轴承,机舱布置灵活;②可选用中高速柴油机,可使螺旋桨的转速得到均匀、大范围的调节;③倒车功率大,操纵容易,倒航迅速,船舶机动性提高;④主电机对外界负荷变化适应性好,甚至可短时堵转;3高速船的发展为燃气轮机动力装置带来了生机;由于燃气机在单位功率重量和尺寸方面的优势,加上其优良的加速性能、可靠性、振动小和低的NOX排放量等优点,被高速客船等采用;与柴油机相比,燃气轮机的不足之处主要是其较低的经济性;因此在作为推进动力时经常配备柴油机,而利用燃气轮机具有良好的起动性能用于加速工况,配上柴油机组成联合动力装置克服低工况油耗高的缺点,是高速船较合适的动力装置;实践表明燃气轮机机组可靠性达％,热效率已达39％,加上其特有的NOX排放量低的优势,因此特别适合渡轮的使用要求;4推进装置一改以往单一供货方式而成套供货方式发展;5环境保护要求更安全、更低排放的船舶动力装置;1安全要求动力装置的冗裕配置;除将化学品船、液化气体船、油船等设计成双壳船体,还应采用冗裕配置推进装置及舵系,或设置应急动力装置,可保证主推进一旦失效,船舶仍能在恶劣海况下以6kn航速前进;最常见的方式是轴带发电机,当需要时主机与齿轮箱脱开,轴带发电机转为电动机,以发电机的电力带动螺旋桨实现船舶应急推进;更进一步的发展,是双套主推进系统;2低排放的船舶动力装置人类对保护环境质量要求的日益严格,使船用柴油机废气排放对大气污染的影响亦受到了密切的关注;根据MARPOL73/78公约附则Ⅵ对功率大于130KW的柴油机NOX的排放的规定,现今的智能柴油机通过控制燃烧,能够满足低排放和经济性的要求,此外,燃烧良好还可减少颗粒物排放;在低排放方面,电力推进及燃气轮机更具有优势;2．轮机管理重心的变化由于船舶自动化程度大幅度提高,计算机技术迅速发展,与20世纪的船舶相比较,轮机管理工作的重心发生了根本性的改变,因此,对轮机管理人员提出了更高的要求,其重点体现在以下几个方面：1对轮机设备的检修方面;由于对船舶设备的工况检测仪器、仪表、故障诊断方法的日益完善,设备的维护、检修将从定时、定期模式向视情模式发展;2对船机设备的使用方面;由于船机设备的自动控制、自动故障监测的广泛使用,设备的使用管理已由传统的“管机为主”、“管电为辅”向“机电综合管理”方向发展;3对轮机人员的业务要求方面;要求轮机人员不但有精湛的船机方面的知识,还要加强掌握船电方面专业知识和自动化方面的知识,这对于在现代化船舶上担任轮机管理工作的轮机人员显得尤为重要;4对轮机人员的业务培训方面;要加强轮机人员的业务培训工作,使轮机人员尽快掌握和更新机电一体化方面的新技术和相关知识;5对机电设备故障远程诊断方面;要加强专家故障诊断系统的建设和完善;6对机舱的资源更要加强管理;包括人力资源和设备等,使得机舱的资源能够充分发挥各自应有的作用;第二节船舶动力装置的要求及性能指标一、对动力装置的要求对船舶动力装置的要求,主要包括可靠性、经济性、机动性、重量和尺度、续航力、生命力等相关指标;1．可靠性影响可靠性的因素主要有三个方面：设计制造包括修复的质量、安装工艺的水平、使用管理技术能力;使用管理技术能力对可靠性的影响表现在：严格按照造船规范建造是取得可靠性的先决条件；备件的数量和保管是提高可靠性的有力保障；管理人员的业务能力是影响可靠性的重要因素;2．经济性船舶在营运中,船舶动力装置的维护费用占船舶总费用的比例很大,现在已超过50％;为了提高船舶的营运效益,必须尽量提高动力装置的经济性;3．机动性机动性是指改变船舶运行状态的灵敏性,它是船舶安全航行的重要保证;船舶起动、变速、倒航和回转性能是船舶机动性能的主要体现,而机动性取决于动力装置的机动性,动力装置的机动性由以下几个指标来体现;1起航时间从接到起航命令开始,经过暖机、备车和冲试车,使发动机达到随时可用状态的时间;这段时间越短的船舶其机动性越好;2发动机由起动开始至达到全功率的时间这是加速性能的指标,这段时间的长短主要取决于发动机的型式、船体形状、螺旋桨形式、吃水及外界阻力大小等因素;影响发动机加速的因素是它的运动部件的质量惯性和受热部件的热惯性,热惯性更为突出,中速机优于低速机;船舶本身的阻力大小对发动机的加速性能也有很大的影响,由于调距桨对外界条件有很好的适应性,它的加速性能明显好于定距桨;3发动机换向时间和可能的换向次数发动机换向所需的时间是指主机在最低稳定转速时,由发出换向指令到主机以相反方向开始工作所需的时间;换向时间越短,发动机的机动性越好;主机换向时间不得大于15s;4船舶由全速前进变为倒航所需时间滑行距离这是体现主机紧急倒车性能的指标;由于船舶惯性大,由全速前进变为后退所需的时间,总是大大超过发动机换向所需的时间;船舶开始倒航前滑行的距离主要取决于船舶的装载量、航速、主机的起动换向性能、空气瓶空气压力和主机倒车功率;5发动机的最低稳定转速和转速禁区在多缸柴油机中,由于各缸喷油泵柱塞偶件、喷油器针阀偶件的间隙和喷孔孔径间的差别,以及一般油量调节杆安装间隙的不同,使得船用主柴油机在低转速低负荷运转时,各缸供油量显着不均;严重时个别缸不能发火而使转速不稳,甚至自动停车;因而船用主柴油机都有一个使各缸都能够均匀发火的最低转速,称最低工作稳定转速;船用主柴油机尤其是直接驱动螺旋桨的主柴油机的最低稳定转速直接影响船舶微速航行性能;一般低速柴油机的最低稳定转速不高于标定转速的30%,中速机不高于40%,高速机不高于45%;在主机使用转速范围内如果存在引起船舶或轴系共振的临界转速,则应规定为转速禁区,并以红色在主机转速表上标示;在主机使用转速范围内,转速禁区越窄越好;4．重量和尺度5．续航力续航力是指船舶在加足航行所需物资燃油、滑油、淡水等,主要指燃油后所能航行的最大距离或最长时间;它是根据船舶的用途和航区确定的;续航力不但和动力装置的经济性、物资储备量有关,也和航速有很大关系;6．生命力生命力是指船舶在船机发生故障的情况下最大限度地维持工作的能力;二、船舶动力装置的基本性能指标动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标;这些指标是我们对船舶进行选型、设计和判断性能优劣的重要依据;1．船舶动力装置的技术指标技术指标指标识动装置的技术性能和结构特性的参数;它主要指下列几个指标：1功率指标功率指标表示船舶做功的能力;为了保证船舶具有一定的航速,就要求推进装置提供足够的功率;动力装置的功率是按船舶的最大航速确定的;在船舶以一定的航速前进时,螺旋桨产生的推力,必须克服船体对水和风的阻力,这些阻力取决于船舶线型、尺寸、航行速度,以及风浪大小和航道深浅等;1船舶有效功率PR船舶有效功率PR 指推进船舶航行所需功率;运行阻力RN,船舶的航行速度vsm/s,则有效功率P R = R×vs×1/1000 KWP R 常称为拖曳功率,可以从船模或实船的静水试验中得出;阻力R,相当于速度vs拖动船模或实船时绳索上的拖曳力;2主机的输出功率主机的输出功率即主机的制动功率或主机的有效功率;如果考虑了推进轴系的传动损失,主机的供给功率实际上就是主机的额定功率;新船设计时,估算船舶的有效功率PR可用“海军常数法”进行估算;3相对功率相对功率就是对应于船舶每吨排水量所需的主机有效功率;Pr = Pe/ D kW/t D—船舶排水量,t2重量指标1主机的单位重量gm主机的单位重量g m 是指主机单位有效功率的重量,即g m = G m / P e kg/kW式中,G m —主机重量,kg ；P e ——主机有效功率,kW2动力装置的单位重量g z动力装置的单位重量g z 是指主机单位有效功率所需动力装置的重量,即g z = G z / P e kg/kW式中,G z —主机重量,kg ；P e ——主机有效功率,kW3主机的相对重量a m主机的相对重量a m 是指主机重量G m 与船舶排水量D 之比,即a m = G m / D kg/t式中,G m —主机重量,kg ； D —船舶满载排水量,t4动力装置的相对重量a z动力装置的相对重量a z 是指动力装置重量G z 与船舶满载排水量D 之比,即a z = G z / D kg/t式中,G z —主机重量,kg ； D —船舶满载排水量,t3尺寸指标对于不同船舶,机舱尺寸要求也不统一,为了表征机舱的面积和容积利用率,特引用面积饱和度和容积饱和度两个指标;（1） 面积饱和度K s ：面积饱和度是指每平方米机舱面积所分配的主机有效功率,即K s = P e / S kW/㎡式中,P e —主机有效功率,kW ； S —机舱所占的面积,㎡2容积饱和度K v ：容积饱和度是指每立方米机舱容积所分配的主机有效功率,即K v = P e / V kW/m3式中,P e —主机有效功率,kW ； V —机舱所占的容积,m32．船舶动力装置的经济性指标船舶动力装置的经济指标常用六个指标表示;1动力装置的总效率动力装置的总效率主要由推进装置的热效率、柴油发电机组的热效率和燃油锅炉的热效率组成;1推进装置的热效率推进装置的热效率是指推进装置所产生的有效功的热当量与主机所消耗热量之比; 2柴油发电机组的热效率柴油发电机组的热效率是指柴油发电机组电功率的热当量与其所消耗热量之比; 3燃油辅助锅炉的热效率燃油辅助锅炉的热效率是指燃油辅助功率有效利用的热量与其所消耗热量之比;2柴油机的燃油消耗率g e柴油机的燃油消耗率是指在单位时间内柴油机额定功率所消耗的燃油量,即g e =G e /P e kg/式中,G e ——柴油机每小时燃油消耗量,kg/h; P e ——主机有效功率,kW3船舶主机日耗油量G e船舶主机日耗油量是指主机在24h 内的燃油消耗量4船舶日耗油量G D船舶日耗油量是指每24h全船主机、辅机、辅助锅炉的所消耗的燃油总量; 5船舶每海里燃油消耗率gn船舶每海里燃油消耗量指船舶航行每海里所消耗的燃油总量,即g n = GT/ vs= GTe+ GTg+ GTb+ GTo/ vst/n mileGT ——船舶每小时燃油消耗量,t/h；vs——航速；GTe、GTg、GTb、GTo——分别表示主机、发电柴油机、燃油辅助锅炉及焚烧炉等其他耗油设备每小时的耗油量,Kg/h一般情况下GTg 、GTb、GTo与航速无关;主机每海里燃油消耗gTe = Pe. ge/ vskg/n mileg Te 既与ge有关又与vs有关;这项经济指标与船舶营运管理水平和轮机管理水平密切相关;图1-2为主机燃料消耗率和每海里航程船舶燃料消耗量随船速变化的关系图;当船舶处于慢速航行时,虽然主机燃油消耗率ge 较高,但船舶每海里燃油消耗率gn较低；随着船速的增加,虽然ge 有所降低,但gn却明显增加;图中gn的最小值所对应的航速称为节能航速;图1-2 燃料消耗随航速变化关系图g e——燃油消耗率红线；g n——每海里燃油消耗率蓝线6船舶经济航速经济航速是指船舶营运时取得某种经济效果的航速,常用的经济航速有以下几种：节能航速、最低营运费用航速和最大盈利航速;1节能航速节能航速是指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运行时能维持正常工作的最低稳定转速所决定;营运船舶在实现减速航行时,主机所输出的功率大大减少,其每海里燃油消耗率大幅度降低;但航速降低后,营运时间被延长,运输的周转量也少了,故当船舶须实现减速航行时,尚应结合企业的货源、运力及完成运输周转量的情况综合考虑后再决策;2最低营运费用航速船舶航行1天的费用,主要由其固定费用折旧费、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燃、润油费等和船舶航行时燃、润油费用构成;最低营运费用航速是指船舶每航行1n mile上述固定费用及航行费用最低时的航速,可供船舶及其动力装置的性能评价及选型用;在满足完成运输周转量的前提下,船舶按最低营运费用航行,其成本费最省,但它并未考虑停港时间及营运收入的影响,故不够全面;3最大盈利航速最大盈利航速是指指每天或船舶在营运期间能获得最大利益的航速;此航速的大小,往往与每海里或公里运费收入、停港天数及船舶每天付出的固定费用有关;一般在运费收入低、停港时间长、运距短、油价高的情况下,其最大盈利航速相对较小;第三节船舶动力装置的可靠性一．船舶的特殊性船舶动力装置的可靠性与船舶的特殊性密切相关;船舶的特殊性主要表现在：1船舶大部分时间在海上航行;2设备发生故障时,往往处于复杂的航区和严酷的气象条件,局部故障可能影响全局,甚至导致严重后果;3船舶动力装置的使用环境苛刻多变、运行时工作参数变化范围较大,随时能要船员进行操纵,有时还要求采取应急措施,因此对船员要求较高;4船用机械特别是主机制造台数少,而且母型机的试验难以在陆地上充分进行;5主机型式更新换代速度较快;6机器部件和元件以及它们的质量和功能各异,所需知识面较广;7现场数据主要由船员整理和提供;二、可靠性在船舶动力装置中的应用船舶的特殊性,不仅体现出动力装置可靠性的重要性,而且也说明动力装置的可靠性是个复杂的课题;它既与各组成设备的可靠性、维修性有关,也涉及到参与管理的人的因素,因此它和人机工程学、劳动管理学、心理学等领域交错在一起,使问题难以解决;三、船舶各种机械的故障统计1．动力装置中各种机械发生故障的比例在世界四大柴油机制造公司近几年的统计资料表明,在柴油机船上,主机故障占总故障数的比例达到四成,主机是动力装置中最重要的,但也是可靠性最薄弱的环节;在主机发生故障的原因中,约一半是由于材料质量不良和机件污损,前者是制造阶段的原因,后者是使用阶段的原因;所以从设计者到管理者,对主机可靠性都要给予足够的重视;2．柴油机部件的故障统计根据劳氏船级社、中国远洋运输总公司、日本相关机构等相关机构对船舶主机故障统计表明,低速柴油机发生故障最多的部件是活塞、气缸盖和十字头轴承;中速柴油机包括柴油发电机中曲轴及其轴承故障比较突出;这些部件应作为可靠性技术中的重点问题给予研究,在运行管理中也应格外注意;第四节提高船舶动力装置可靠性的措施要保证和提高船舶动力装置的可靠性,首先在设计时就应满足可靠性要求,然后,在制造和工艺方面尽可能达到设计时规定的可靠度;只有这样在使用中才能体现出转子是否可靠;显然船舶动力装置的可靠性问题贯穿于整个设计、制造和工艺阶段以及全部运转期间;因此,我们可以把影响动力装置可靠性的因素分为设计、制造工艺和管理三个方面;下面我们将着重从管理与维修保养方面探讨如何提高动力装置的可靠性;一、提高管理水平一个产品工作是否可靠,除决定于出厂质量外,使用管理维护的好坏对其可靠性也有决定性影响;因此,管理人员的业务水平,对于保证船舶的可靠性具有头等重要的意义;统计表明,许多故障是由于船员采取了不正确的措施和违反技术操作规程所导致的;随着船舶的设备日趋复杂,对船员业务水平、熟练程度、操作技能、发现和排除故障等的能力要求越来越高,其完成任务的职责也在加强;业务水平高的船员,可以保证船舶技术设备的使用和维护的质量始终处于较好状态；能正确执行操作规程,充分做好设备起动前的准备工作,正确判断设备的技术状态和正确地确定负荷高低；还可以迅速发现和排除故障,用较短的时间完成维修工作;在拆装机械、更换零部件时,如果船员水平不高,则可能使部件遭受异常负荷和额外应力,从而导致故障次数增加;国内外的故障统计资料表明,人为故障所占比例越来越大;在人为原因造成的故障中,属于责任心不强工作不仔细、检查不及时和违章操作与属于管理水平低保养维护不良、指挥命令不当、判断错误、操作错误等所引发的几乎各占一半,而且低职船员的人为事故所占比例高于高职船员;这些事实说明了提高船员管理水平的重要性和迫切性,并应从职业道德教育和业务水平提高两方面去努力;二、提高维修质量维修是恢复和保证产品可靠性的一个重要措施;为了使产品发生故障后能很快修好,除了要求有先进的维修手段、熟练的维修人员之外,产品本身也应该有良好的可维修性;可维修性包括易拆卸性、可达性、可还原性、通用性、互换性、适检性等,因此维修时应着重考虑以下几个方面;1．对设备的维修要及时2．在有条件的情况下,鼓励船员对设备进行自修3．在厂修时要做好监修工作。
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船舶动力装置的组成
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。
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巡航的各种机械设备，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，但已经几乎全被淘汰。
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。
为满足军用舰艇的需要，将蒸汽、柴油、燃气三种动力联合加以采用，作为船舶的推进装置成为联合动力装置。
联合动力装置的型式有蒸燃联合、柴燃联合、燃燃联合等。
这
几种联合动力装置在商船上应用极少。
此外还有一种联合动力装置型式——电力推进装置。
这种装置是船舶柴油机驱动发电机将电力产生并提供给船舶电站。
核动力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。
这些民用核动力船都已改装为常规动力装置船。
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。
除发电机组和副锅炉外，由于现代船上液压机械设备的驱动需要，还设有液压动力装置，其主要部件为液压油泵，可以用电动机或单独的柴油机驱动。
随着运输船舶性能上的不断完善，船上的辅机和设备也日趋复杂，最基本的有：船舶甲板机械，有舵机、锚机、起货机等辅助机械。
这些机械在蒸汽机船上用蒸汽作为动力，在柴油机船上先是采用电动，现多数已改用液压驱动。
各种管路系统，有为全船供应海水和淡水的供水系统；为调节船舶压载用的压载水系统；为排除舱底积水用的舱底水排出系统；为全船提供压缩空气用的压缩空气系统；为灭火用的消防系统等等。
这些系统所采用的设备如泵和压缩机等绝大部分是电动的，并能自动控制。
机舱自动化设备，用于保证实现动力装置远距离操纵与集中控制，以改善工作条件，提高工作效率。
机舱自动化设
备包括有自动控制与调节系统，自动操纵系统，集中监测系统。
全船系统，用于保证船舶生命力和安全，为船员和旅客生活服务的取暖、空调、通风、冷藏等系统。
这些系统一般都自动调节和控制。