第四篇船舶锅炉、海水淡化和防污染装置
轮机概论--电子版教材讲解
轮机概论前言本书主要根据航海类专业教学指导委员会制定的海洋船舶驾驶专业《轮机概论》课程教学计划规定的内容编写的。
全书共分七章，分别简要讲述了轮机管理及热工基本知识；船舶柴油机动力装置；船舶推进装置；船舶辅助设备；船舶甲板机械；船舶通用系统；船舶电器设备概述。
目前驾驶员在船上的职责范围在不断扩大，其知识结构也要进行相应调整，使其适应新的船舶管理模式。
在轮机方面，要求驾驶员能熟练操作的机械设备除甲板机械外，还包括主柴油机；救生艇机；压载泵；应急消防泵；减摇和侧推装置；甲板空压机和油船专用系统等。
本书简要介绍了以上各种设备的结构和工作原理，同时还介绍了设备的管理和使用方面的知识。
力求理论结合实际，使本书成为驾驶员必备的工具书。
本书还可作为航海院校其他与船舶有关的陆上专业的选修教材和参考书。
本书第一章由吴桂涛博士编写；第二章由朱峰轮机长编写；第三章由迟华方轮机长编写；第四章由边克勤轮机长编写；第六章由张兴彪轮机长编写；第五章和第七章由吴晓光轮机长编写；本书由吴晓光和吴桂涛主编。
编者2007年5月第1章轮机管理基础1.1 轮机概述1.2 热工基础知识第2章船舶柴油机动力装置2.1 柴油机工作原理2.2 柴油机基本结构和实例2.3 柴油机的工作系统2.4 柴油机的操纵系统2.5 柴油机的运转特性2.6 柴油机的主要工作指标2.7 柴油机运行管理（主要的维修工作；正常操作管理）第3章船舶推进装置3.1 船舶推进装置的传动方式3.2 轴系的组成3.3 螺旋桨及螺旋桨特性3.4 可调螺距螺旋桨第4章船舶辅助设备4.1 船用泵4.2 液压泵和液压马达4.3 船舶海水淡化装置4.4 船舶制冷与空调装置4.5 活塞式空气压缩机4.6 船舶辅锅炉第5章船舶甲板机械5.1 船舶起货机5.2 液压舵机5.3 液压锚机和系缆机船舶减摇鳍5.4 船舶减摇鳍5.5船舶侧推装置第6章船舶通用系统6.1 舱底水系统6.2 压载系统6.3 日用水系统6.4 油船专用系统第7章船舶电气概述7.1 船舶电力系统7.2 轴带发电机7.3 船舶电气安全管理第1章 轮机管理基础1.1 轮机概述随着国际贸易的发展和造船技术的不断提高，以及机电设备和装卸机械的日渐改进，当前世界海上运输船正向大型化、专业化和自动化的方向发展，对船员的素质要求也越来越高。
船舶锅炉
耗汽量很大，特别是在载货量较大的油船上，一般都 装设一台或两台压力在1.3MPa以上，蒸发量为20— 150t／h的辅锅炉。
柴油机船在航行时，主机的排气温度较高。一般大型 低速二冲程增压柴油机增压器后的排气温度在250— 300℃以上，四冲程中速柴油机的排气温度可达400℃ 左右。为了利用排气余热，降低船舶营运成本，一般在主机功
是表征锅炉工作经济性的重要指标。
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二、辅 锅 炉
根据烟气和水的流动途径分： 1)火管锅炉
火管锅炉又称烟管锅炉，特点是烟气在管内流动，管 外被锅水包围。
2)水管锅炉 水管锅炉的特点是烟气在管外的管间流动，管内充 满水或汽水混合物。
根据锅水循环方式分： 1)自然循环锅炉
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为了提高机舱的自动化程度，特别是对无人值班机舱，辅锅炉必须实现自 动控制。辅锅炉的自动控制通常包括程序控制，自动调节、安全保护及一些 操作连锁和信号报警等内容。使用时，在准备工作就绪只要按一下起动电钮， 锅炉即能按操作步骤自动点火、升汽，工作时，锅炉能自动调节调节水位，
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相当蒸发量是对不同参数和不同型式锅炉的锅炉容量 进行比较的参数。
3．蒸发率 蒸发率是锅炉的蒸发量与蒸发受热面面积之比，也就 是锅炉在单位时间内，每㎡蒸发受热面能产生的蒸汽 量，用符号y表示。
蒸发率可表示；y=D/F t／(㎡·h)或kg／(㎡·h)
D——锅炉的蒸发量 t/h或kg／h；F—锅炉的蒸发受热面面 积，㎡。
蒸汽温度是锅炉向外供出蒸汽的温度，用符号t表示，单位是 ℃。蒸汽压力和温度都是表征蒸汽品质的参数。
船舶辅机作业第四篇
船舶辅机2课后习题作业第四篇船舶辅助锅炉和船用海水淡化装置1.船用主锅炉、辅锅炉分别引用在何种动力装置的船舶上？分别有什么作用？答：主锅炉锅炉产生的高温高压过热蒸汽用于驱动主蒸汽轮机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。
辅锅炉在柴油机动力装置的船舶上，锅炉产生的饱和蒸汽仅用于驱动辅蒸汽轮机、加热燃油、滑油及满足日常生活的需要，这种锅炉称为辅锅炉。
2.锅炉的主要性能指标有哪些？答：1. 蒸发量（产汽量）； 2.蒸汽参数； 3. 锅炉效率； 4.受热面积（m2）；5.蒸发率（产汽率kg /m2·h）；6.炉膛容积热负荷（kw/m3）。
3.烟管锅炉和水管锅炉相比，有哪些特点？答：优点：①蓄水蓄热多使其汽压与水位变动较慢；②容易实现自动调节；③炉胆外壁的水垢容易清除干净；④对炉水质量要求不高。
缺点：①烟管锅炉的排烟热损失较大，热效率低，只能达到72％左右；②烟管锅炉的受热面蒸发率低，需要拥有较大的受热面和较大的厚壁锅壳将全部受热面包在其中，使整个锅炉的蓄水量多，比较笨重；③工作压力和蒸发量受到限制，工作压力限于2 MPa以下，蒸发量也不超过10 t／h；④结构的刚性较大，加上蓄水量大使蓄热量也大，故点火升汽的时间较长，常需数小时，以免热应力太大损坏锅炉。
4.锅炉炉墙原理上有哪几层组成？根据造船规范要求炉墙外表温度不大于多少度？答：炉墙结构：一般由耐火层、隔热层和气密层叠加而成。
我国钢质海船建造规范规定，炉墙和炉衣外表面温度不应大于60℃，以免烫伤工作人员，同时也可避免散热损失过大。
5.水管锅炉相对于烟管锅炉有哪些特点？答：水管锅炉的特点有：①由于水冷壁构成的辐射受热面占的比例大，而且烟气在沸水管束是横向流动的，流速较大，故蒸发率较高，锅炉效率高。
②没有又厚又大的锅壳，蓄水量小，单位蒸发量的先对体积、重量较小；③因为水管锅炉有一定的循环路线，加之蓄水量减少，结构刚性又小，故点火升汽时间短，一般为几十分钟。
船舶海水淡化装置
第三节 船用真空蒸馏式海水 淡化装置的管理与维护
C). Seawater Flow to Condenser
Overheating of seawater indicates insufficient flow, or the condenser plates may be scaled and need cleaning.
➢ 一般商船上的海水淡化装置绝大多数都采用真空蒸馏法。
➢ 船用蒸馏式海水淡水装置采用真空式的好处是：
1. 可以采用温度不太高的介质如缸套冷却水作为热源，这样可以 利用船舶动力装置的废热来提高装置的经济性。
真空度%= [101.325-绝对压力(kPa)]/101.325( kPa). =相对压力（表压kPa ）/101.325( kPa).
第一节 概述 Overview
➢ 海水淡化的方法：
4. 冷冻法 Freezing method
其原理是根据一定浓度范围的盐溶液，在其降温至冰点时， 就会析出水冰冰晶来实现海水淡化。因此，只要取出冰晶，用淡 水洗去晶体表面及其间隙之内的残留海水，然后将其融化，则可 获得淡水。
第一节 概述 Overview
第二节 船用真空蒸馏式海水 淡化装置的工作原理
➢真空蒸馏（沸腾式）海水淡化装置的板式蒸发器和冷凝器
真空蒸馏（沸腾式）海水淡化装置的内部简图。
第三节 船用真空蒸馏式海水 淡化装置的管理与维护
以Alfa Layal公司生产的JWP－26－C型造水机为例：
1.装置的启用和停用 Start and stop plant。 2. 常见故障 Trouble shooting。
由此，一般为60~65℃的柴油机缸套冷却水即可用作加热工质，并可 用舷外海水使蒸汽冷凝从而获得冷凝水/淡水 。
船舶海水淡化装置
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(2)停用 当船舶驶近港口、河口或寓岸不超过20 n mile时，即应使
海水淡化装置停止工作，因为这些地方的海水容墨受到油和细 菌的污染，使所产淡水不合卫生要求，并容易污染造水机。
装置停用的一般步骤如下：①停止加热。为此，应先开大加 热水调节阀，然后关闭蒸发器的热水进、出口阀．当主机缸套 水冷却器没有自动调温装置时，应同时关小其淡水旁通阀，以 免进入缸套的冷却水温度升高．②关闭凝水排出阀，停止凝水 泵的工作。③关闭给水截止阀，停止海水泵，④停止冷凝器的 海水供应。⑤打开真空破坏阀。
真空蒸馏式海水淡化装置分为沸腾式和闪发式两种。
两者的主要区别是后者海水是在单独的加热器里被加热，然后再喷入真 空容器内‘闪发’成气。闪发式装置虽有结垢少的优点，但经济性不如沸腾 式，船上已基本不用。
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真空沸腾式造水机原理图
一阀、两器、四泵
• 给水阀 •蒸发（馏）器、冷凝器 • 海水泵、真空泵、排盐 泵、凝水泵
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真空沸腾式造水机原理
原理演示
加热器竖管内海水沸腾后产生 的蒸汽称为二次蒸汽，以区别 于某些造水机用来加热的蒸汽。
当蒸发器内的水位稳定时， 给水量W0等于产水量W和排 盐水量WB。
给水倍率＝
给水量W 0
产水量W
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真空沸腾式造水机原理图
冷凝器
带
竖
盐度计
管 蒸
发
蒸发器
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影响蒸馏装置加热面结垢的因素
水垢主要是由海水中某些溶解度较低 的盐类沉淀在加热面上而形成的。
水垢中CaSO4和Mg(OH)2的危害最严 重，所以要防止它们的产生。
海洋船舶海水淡化处理技术在船舶维修与保养中的应用研究
海洋船舶海水淡化处理技术在船舶维修与保养中的应用研究在海洋船舶运输中，海水淡化处理技术是至关重要的，它解决了船舶长时间在海上航行时所需的淡水供应问题。
海水淡化处理技术涉及将海水转化为可饮用和供船舶使用的淡水的过程。
这种技术在船舶维修与保养中的应用研究非常重要，因为船舶的日常运营和维护需要大量的淡水供应，而在船舶停靠港口期间，使用淡水处理设备可以减少对当地淡水资源的依赖，降低运营成本，并减少对环境的负面影响。
海洋船舶的海水淡化处理技术主要分为两种方法：热力法和膜分离法。
热力法是一种传统的海水淡化方法，通过加热海水以蒸发其中的水分，然后再将蒸汽冷凝回液态水。
这种方法的关键是高效的热能利用，以确保能源消耗的最小化。
在船舶维修与保养中，热力法常用于船舶上的大型海水淡化设备中。
例如，海洋船舶常用的多级蒸发器系统可以通过将热能从废气、废水和废热中回收利用，实现高效的海水淡化处理。
膜分离法是另一种常见的海水淡化处理技术。
它是使用半透膜将海水中的盐分和杂质与水分分离开来。
这种方法的优点是能耗低、设备简单且易于维护。
在船舶维修与保养中，膜分离法可以应用于小型海水淡化设备和船舶上的紧急淡水供应系统中。
例如，在紧急情况下，船舶上的反渗透膜设备可以快速净化海水，提供给船员们急需的淡水。
海洋船舶维修与保养中的海水淡化技术应用研究还包括以下方面：1. 供应船舶淡水：船舶长时间在海上航行，需要大量的淡水供应，用于生活、饮用和船舶设备的冷却。
海水淡化处理技术能够将海水转化为可用的淡水，解决船舶在海上的淡水供应问题，保证船舶持续运营。
2. 船舶锅炉的维修与保养：船舶锅炉是船舶上重要的设备之一，需要定期保养和维修。
在锅炉维修期间，海水淡化处理技术可以用于提供锅炉所需的淡水冷却。
而且，通过使用淡水冷却锅炉，可以减少锅炉中的水垢和盐垢积聚，延长锅炉的使用寿命。
3. 船舶发动机的维修与保养：船舶发动机也是船舶运行的核心装置，需要定期维护和保养。
船舶辅机复习题07级
船舶辅机思考题一、综述1.船舶辅机包括那些主要设备？2.为什么说辅机在船上非常重要？二、船用泵1.什么叫泵？2.船用泵按工作原理和结构分，有那些类型？3.泵有那些主要性能参数？各参数的定义如何？量纲如何？4.怎样改变泵的吸入性能？5.对往复时活塞泵吸、排阀有何要求？6.影响活塞泵容积效率的因素有那些？7.为什么说齿轮泵的流量是连续的，但存在脉动？8.齿轮泵的主要泄漏途径有哪几条？9.单作用叶片泵是怎样实现变量变向的？10.离心泵有那些特点？11.什么是离心泵的工况点？有那些方法调节离心泵的工况点？12.理想离心泵的能量方程有什么指导意义？13.离心泵的轴向力是如何产生的？有那些平衡方法？三、空压机1.空压机的实际排量与哪些因素有关？2.余隙容积对空压机有哪些影响？3.造成空压机运行中排气量下降的因素有哪些？4.船用空压机为什么要采用两级压缩和中间冷却？5.空压机有哪些部位需要润滑？6.对空压机气阀有哪些主要要求？7.活塞式空压机的冷却有哪些？各有何作用？8.船用压缩空气系统有哪些主要附件？9.CZ60/30型空压机在结构上有哪些特点？四、船舶舵机1.操舵变向法的舵效有那些方面？2.什么叫转舵力矩？3.什么叫转船力矩？4.船规对舵机有那些主要要求？5.船舶操舵装置由那些基本部分组成？6.液压舵机有哪三个基本部分组成？7.阀控型和泵控型液压舵机主要区别在哪里？8.常用那些转舵机构？9.画出常用液压元件的标准符号。
10.液压控制阀有那些主要类型？11.压力控制阀有哪几种？各起何作用？12.泵控型液压舵机的辅助油路有那些作用？13.试述电液式三位四通换向阀的动作过程。
14．简述图8－39中各元件的名称和作用。
五、起货机1．简述图10－14中各元件的作用及该系统的工作过程。
六、制冷、空调1．蒸气压缩式制冷装置由哪些基本部件组成，各有何作用？2．蒸气压缩式制冷装置的实际循环与理论循环有何区别？3．为什么要采用过冷和过热？4．蒸发温度、冷凝温度对制冷循环有何影响？5．制冷装置对制冷剂有哪些主要要求？6．船舶空调系统有哪些常用类型？7．分别用焓－湿图分析有回风的集中式单风管空调系统降温工况、加热工况空气参数的变化过程。
船舶海水淡化装置
诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《船舶海水淡化装置工作过程参数研究》的主体均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担并愿接受校方的处分。
承诺人（签名）：年月日I目录摘要 (1)1前言 (2)1.1船用海水淡化背景 (2)1.2国内外船用海水淡化技术研究现状 (3)1.3本文工作 (4)2船用海水淡化装置原理简述 (4)2.1蒸馏法 (5)2.2膜法海水淡化 (8)2.3其他海水淡化 (9)2.4工作性能分析 (9)3真空沸腾式海水淡化装置 (10)3.1工作原理 (10)3.2主要部件 (11)3.2.1蒸发器 (12)3.2.2冷凝器 (12)3.2.3喷射泵 (13)3.2.4盐度计 (13)3.3真空沸腾式海水淡化装置热力计算 (13)3.4参数对于海水淡化装置的影响 (15)3.4.1产水量不足参数研究 (15)3.4.2淡水含盐量太高参数研究 (16)3.4.3影响结垢参数研究 (17)3.4.4参数小结 (18)3.5操作管理 (19)4实例分析 (21)4.1技术参数 (21)4.2喷射泵背压分析 (22)4.2.1喷射泵工作原理 (22)4.2.2喷射泵特性曲线 (22)4.2.3喷射泵背压分析 (23)4.3安装实例分析 (24)5总结与展望 (25)5.1总结 (25)5.2展望 (26)参考文献 (26)致谢.................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
船舶海水淡化装置工作过程参数研究摘要【摘要】海水淡化装置是船舶重要的辅机设备，通过控制工作参数，保证其良好的运行对远洋船舶有重要意义。
船舶辅机常用英语
throttle slot
舵机
steering gear
定量泵开式系统
open oil system of the constant delivery pump
变量泵闭式系统
closed oil system of the variable delivery pump
撞杆式舵机
ram type steering gear
流量控制阀
flow control valve
节流阀
throttle valve
调速阀
speed-regulating valve
方向控制阀
direction control valve
单向阀
one-way valve check valve
直通式单向阀
straight one-way valve
直角式单向阀
direct-acting steam pump
冷却水泵
main-engine-driven pump
给水泵
feed water pump
备用给水泵
donkey feed water pump
卫生水泵
sanitary pump
出灰泵
ash-ejecting pump
压载泵
ballast pump
污水泵
中央阀
center pump
配油轴
oil distribution shaft
配油盘
oil distribution disc
配油套
oil distribution sleeve
配油口
oil distribution port
配油壳
oil distribution casing
船舶辅机
泵的性能参数
5 流量 流量是指泵在单位时间内所排送的液体量. 体积流量:常用Q表示,单位是m3/s,或m3/h. 质量流量:常用G表示,单位是kg/s,或t/h. G=ρ Q kg/s 6.扬程(压头) 指单位重量液体通过泵后所增加的机械能,常用H表示, 单位是Nm/N=m. 单位重量液体的机械能又称水头,因此,泵的扬程即 为泵使液体所增加的水头. 如扬程全部用来提高液体位能,而假设不存在管路阻 力损失,则扬程即为泵使液体所能上升的高度. 额定扬程(铭牌上标注),即泵在设计工况时的扬程. 泵实际工作时的扬程不一定等于额定扬程,它取决于 泵所工作的管路的具体条件.
二,泵的分类
按工作原理分: 1.容积式泵 往复泵,柱塞;齿轮泵, 螺杆泵, 叶片泵,水环泵 2.叶轮式泵 1)离心泵 2)轴流泵3)混流 泵 4)旋涡泵. 3.喷射式泵 泵的其它分类 按泵轴位置分为: 1)立式泵 2)卧式泵 按吸口数目分为: 1)单吸泵 2)双吸泵 按泵原动机来分: 1)电动泵 2)蒸汽机泵 3)柴油 机泵
泵的性能参数
3.效率 效率=输出功率/输入功率 η =Pe/P
其包括以下三种损失:
容积效率ηv来衡量:即ηv=Q/Q t 水力效率ηh来衡量:即ηh= H/Ht 机械效率ηm来衡量:即η m= p/pt 配套功率:指所配原动机的额定输出功率,用pm表示.考虑
到泵运转时可能超负荷等情况,泵的配套功率应大于额定轴功率, 即 Pm=km P
船舶辅机
山东交通学院海运学院 轮机工程教研室
船舶辅机内容简介
介绍各种通用船舶辅机的工作原理,性能特点, 典型结构,使用和维护管理要点,以及常见故障 的分析和处理方法.全书共分四篇. 第一篇为船用泵和空气压缩机 内容包括往复泵,回转泵(齿轮泵,螺杆泵,叶片 泵,水环泵),离心泵,旋涡泵,喷射泵和活塞式 空压机; 第二篇为甲板机械 内容包括液压元件和液压油,液压舵机,起货机, 锚机和绞缆机; 第三篇为船舶制冷装置和空气调节装置 第四篇为船舶锅炉,海水淡化装置.
船用海水淡化装置的工作原理与实例(ppt 32页)
2启. 用装前置的的准启备用 检查蒸馏器真空破坏阀23、底部泄水阀33 及凝水泵出口阀30、给水调节阀15和给水流量计旁通阀是否 关闭。将海水引入冷凝器，再开启蒸发器加热淡水进、出阀 28，将主机缸套冷却水引入蒸发器，然后开启冷凝器、蒸发 器的放气阀24、25，直至流出整股水流后关闭。
抽空和给水 供入热水 蒸馏器中的真空度达到要求时，将通向主机淡
第十四章 船舶海水淡化装置 fresh water generator
第一节 船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理 第二节 船用海水淡化装置的实例
1
船舶每天都需要消耗相 当敷量的淡水，以满足船员， 旅客和动力装置的需要。
一般称为淡水的含盐量 在1000mg/L以下．远洋船舶 为增加载货吨位，不宜携带 过多淡水，一般都设有海水 淡化装置(俗称造水机)，以 减少向港口购买淡水的费用， 并增强船舶的续航能力。
停用时
按下停止按钮 • 真空调节电磁阀断
电而自行开启 • 海水泵断电停车 • 泄放阀失压开启，放出
蒸馏器中的海水 • 凝水泵和盐度计断电时
间继电器又为下一次启 动作好准备 • 此外，有造水机还可根 据淡水舱中的水位自动 控制装置的启停
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四、真空沸腾式海水淡化装置的维护
1. 装置主要的维护工作
为保证装只能维持足够高的真空度应适时的清洗冷凝器水 侧，以免污垢堵塞冷却水管和污染换热面，妨碍传热。
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三、船用真空沸腾式海水淡化装置的制动控制
近年来，轮机自动化发展迅速．实现了无人机舱的船舶， 海水淡化装置也必须实现遥控和自动调节．图14—8所示为可 以遥控和自动调节的真空沸腾式海水淡化装置的简图，其主 要特点如下：
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(1)在蒸馏器的壳体上装有一个 可由蒸发温度继电器l控制的常 开式真空调节电磁阀2。
船舶辅机
九江职业技术学院船舶辅机及其应用姓名：刘越学号：20091688班级：船动0903班一、船舶辅机概论船舶辅机是指在船舶上除主动机以外的动力机械，其主要包括船用泵与空压机、液压元件与液压甲板机械、船舶制冷装置与空调系统和船舶海水淡化与辅锅炉装置。
船舶辅机在船舶上扮演了非常重要的角色。
二、船舶辅机具体分类与应用(一)、船用泵与空压机1.船用泵泵是一种液体输送机械，它能将原动机的机械能转变为液体的机械能，船用泵是指符合船舶规范规定和船用技术条件要求的各种供船舶使用的泵，在船上它们经常被用来输送海水、淡水、污水、滑油和燃油等各种液体，从本质上来说，船用泵就是用来提高液体机械能的设备。
船用泵在现代船舶上有着十分广泛的应用，根据其用途的不同，可分为：1.船舶动力装置用泵有燃油泵、润滑油泵、海水泵、淡水泵、舵机或其他液压甲板机械的液压泵、锅炉装置的给水泵、制冷装置的冷却水泵、海水淡化装置的海水泵和凝水泵等。
2.船舶通用泵有舱底水泵、压载水泵、消防水泵、日用淡水泵、日用海水泵、热水循环泵，还有兼做压载、消防、舱底水泵的通用泵。
3.特殊船舶用泵某些特殊用途的船舶，还设有为其特殊营运要求而设置的专用泵，例如油船的货油泵、挖泥船的泥浆泵、打捞船的打捞泵、喷水推进船上的喷水推进泵、无网渔船上的捕鱼泵等。
根据泵的工作原理的不同，船用泵主要有以下几类：1.容积式泵2.叶轮式泵3.喷射式泵2.空压机空压机是船舶上最重要的船舶辅机之一，其主要是对空气进行压缩，并把压缩的空气储存在空气瓶中，用于主、辅设备的自动控制，也为其他需要压缩空气的辅助机械设备和气动工具换气，或在检修工作中用来吹洗零部件、滤器等。
空压机按压缩气体的原理分，有容积式和速度式两大类；按额定排气压力分，有低压（0.2-1.0Mpa）、中压（1-10Mpa）和高压（10-100Mpa）之分；按排气量分，则可分为微型、小型、中型和大型。
空压机的工作流程如下图：（二）、液压元件与液压甲板机械1.液压元件与液压油一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。
海洋船舶海水淡化装置设计与优化
海洋船舶海水淡化装置设计与优化海洋船舶是现代海上运输的重要工具，然而，海洋中的淡水资源十分有限，而船舶上需要大量的淡水供应。
因此，海洋船舶上的海水淡化装置设计与优化具有重要的意义。
一、海洋船舶海水淡化装置设计海洋船舶上的海水淡化装置应能够将海水中的盐分和杂质去除，产生出符合饮用和使用标准的淡水。
海洋船舶海水淡化装置的设计应考虑以下几个方面：1. 膜分离技术：膜分离技术是目前应用最广泛的海水淡化技术。
设计海洋船舶海水淡化装置时，可以采用反渗透膜、纳滤膜或蒸发膜等进行海水的过滤和分离。
对于海洋船舶而言，应选用适合船舶运行环境的耐高压、耐腐蚀、高效过滤的膜材料。
2. 能源利用效率：海洋船舶海水淡化装置的设计还应考虑能源的利用效率，包括热能和电能的利用。
可以通过采用热再利用技术，如余热回收系统，提高能源利用效率。
此外，结合太阳能、风能等可再生能源的利用，也可减少对传统能源的依赖，提高船舶能源的可持续性。
3. 自动化控制系统：海洋船舶上的海水淡化装置设计应考虑自动化控制系统的应用，实现对淡化装置的精确控制和监测。
自动化控制系统可以通过传感器实时监测海水的水质、温度和流量等参数，调节装置的操作和参数，以达到最佳淡化效果。
二、海洋船舶海水淡化装置优化海洋船舶上的海水淡化装置不仅需要满足基本的淡化功能，还需要考虑以下方面的优化：1. 尺寸与重量：海洋船舶是受限环境，装置的尺寸和重量应尽可能小，以节省船舶的空间和负荷。
因此，在设计和优化海洋船舶海水淡化装置时，应考虑采用紧凑型的设备组合和结构设计，以减小装置的占地面积和重量。
2. 高效节能：淡化装置的能源消耗是一个重要的优化指标。
优化设计可采用多级蒸馏、能量回收和节能设备等方式，减少能源的消耗。
例如，可以在装置中引入余热回收技术，将热能回收，减少对外部能源的需求。
3. 运维成本：对于海洋船舶而言，装置的运维成本也是一个关键因素。
优化设计应考虑设备的维护便捷性和可靠性，减少装置的故障和维修时间。
海水淡化装置
造水量低的原因
(1)换热面脏污结垢，使传热系数小。 (2)加热侧气塞，影响传热。 (3)蒸发器水位太低，换热面积减小。 (4)真空度不足，导致海水沸点升高。
(5)加热水流量不足或温度低，使加热水平均温度降低。 (6)给水量大或温度低，使海水沸腾面积小，蒸发量低。 (7)凝水回流电磁阀关闭不严，使所造淡水漏回蒸发器。
(1)给水流量和蒸发器水位的控制
保证给水倍率为3~4。
给水倍率太大：产水量减小 给水倍率太低：结垢量增加
盐水水位太低：产水量减小 盐水水位太高：产水含盐量增加
(2)凝水泵流量和凝水水位的控制
凝水水位应维持在水位计的1/2~1/3高度。 (调节凝水泵出口阀的开度改变流量) 凝水水位太高：减少换热能力 凝水水位太低：凝水泵可能会气蚀甚至失吸
影响造水量的主要因素是真空度，或使用日久使传热 性能变差。
海水淡化装置的日常管理与维护
1.装置的启用
(1) 引入冷凝器冷却水，引入蒸发器加热水。 对冷凝器和蒸发器放气。 (2) 开阀，启动海水泵，供水至两个喷射泵。 达到真空度，开调节阀供水至蒸发器。 (3)关主机淡水冷却器旁通阀，使水流经蒸发器。 (4)产汽后，关小冷却海水旁通阀，保持真空度。
(5)所产淡水达到水位计半高时，启动凝水泵， 开其排出阀。
2.装置的停用 (1) 关蒸发器进、出口阀，停止加热。 (2) 关凝水泵排出阀，停凝水泵。 (3) 关给水截止阀，停海水泵。 (4) 开冷凝器旁通阀，关冷凝器进、出口阀。 (5) 开真空破坏阀，开蒸发器泄水阀。
3.运行中的管理 (1)给水流量和蒸发器水位的控制 (2)凝水泵流量和凝水水位的控制 (3)冷却水流量和真空度的控制 (4)加热水流量和产水量的控制
第十一章
船舶海水淡化装置
0411船舶海水淡化装置第十一章船舶海水淡化装置§11.0 概述§11.1 海水淡化装置工作原理及工作分析§11.2 海水淡化装置的实例及管理概述船舶每天都需要消耗相当数量的淡水，以满足船员，旅客和动力装置的需要。
淡水需求：生活用水、动力装置用水、锅炉补水海水[Sea Water(S.W.)]：平均含盐量35g/l淡水[Fresh Water(F.W.)]：含盐量<1000mg/l造水机[Fresh Water Generator(F.W.G.)]：所产淡水含盐量应低于10mg/l。
(根据锅炉补给水的要求)船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法。
第一节蒸馏式海水淡化装置(造水机)工作原理及工作分析一、工作原理蒸馏式海水淡化装置采用真空式的优点：船用蒸馏式海水淡化装置真空度皆大于80％，沸点不高于60℃柴油机的缸套冷却水作加热介质以舷外海水作冷却介质使产生的蒸汽冷凝，提高装置的经济性；保持较低的加热温度能使蒸发器换热面上的结垢减少和便于清除。
真空沸腾式造水机原理图1空沸腾式造水机组成：给水阀加热器、蒸发（馏）器、冷凝器海水泵、真空泵、排盐泵、凝水泵给水系统抽真空系统加热系统冷却系统凝水系统排污(盐水)系统真空沸腾式海水淡化装置[Distilling Type F.W.G]工作原理加热工质通常是主机缸套冷却水[M.E. Jacket Cooling Water]。
加热介质流入加热器,竖管内海水达到沸点后即开始汽化，流出竖管后蒸汽从水中逸出称为二次蒸汽。
( 蒸发出的蒸汽称二次蒸汽。
)蒸馏器中海水的蒸发和二次蒸汽的冷凝都是在真空状态下进行的。
真空度的建立和维持有赖于真空泵6．真空泵6和排盐泵5一般采用水喷射泵，工作水由造水机海水泵2提供。
水位稳定条件: W0=W+WB 给水量w0＝产水量W+排盐量WB给水倍率= W0/W真空闪发式海水淡化装置[Flash Type F.W.G]闪发式在加热器中(压力下)加热(温度低,减少结垢)，在闪发室中(真空下)汽化(绝大部分海水不能汽化)。
海水淡化设施在船舶制造中的应用
海水淡化设施在船舶制造中的应用近年来，海水淡化技术的发展为船舶制造行业提供了许多新的应用机会。
海水淡化是将海水中的盐分和其他杂质去除，使其变成可以安全饮用和使用的淡水的过程。
这种技术在船舶制造中的应用具有诸多优势，例如能够提供船上食水、洗漱水和冷却水等所需的淡水，并减少对岸上补给的依赖。
本文将探讨海水淡化设施在船舶制造中的应用，并分析其动力系统、净化技术和运营成本等方面的重要性。
首先，海水淡化设施在船舶制造中的应用对动力系统有着重要作用。
海水淡化通常需要大量的能源才能推动去除盐分的过程，因此船舶需要配备适当的动力系统以供给海水淡化设施所需的能源。
目前广泛应用的动力系统包括发电机和蓄电池系统等，这些系统能够为海水淡化设施提供稳定可靠的能源来源。
此外，一些船舶制造商还开始探索使用太阳能电池板和风力发电机等可再生能源来供给海水淡化设施，以减少对传统能源的依赖，并实现能源的可持续利用。
其次，净化技术在海水淡化设施中起着关键作用。
净化技术主要包括膜分离、蒸发和冷凝等过程，这些过程有助于去除海水中的盐分和其他杂质，从而获得清洁的淡水。
目前最常用的净化技术是反渗透膜技术，该技术通过让海水通过一层半透膜，使水分子能够通过而其他杂质则被滞留下来，从而实现盐分的去除。
反渗透膜技术具有高效、低能耗和易于维护等优点，被广泛应用于船舶制造中的海水淡化设施。
此外，运营成本也是海水淡化设施在船舶制造中的考虑因素之一。
船舶制造商需要综合考虑设备购买、安装和维护等成本，以确定是否使用海水淡化设施。
虽然海水淡化设施的初投资较高，但随着技术的进步和成本的下降，其运营成本逐渐降低。
此外，运营过程中的能耗、维护和耐用性也是需要考虑的因素。
通过合理的能源管理和设备维护，船舶制造商可以降低运营成本，并确保海水淡化设施的正常运行。
随着海水淡化设施在船舶制造中的应用逐渐增多，其在船舶设计和制造方面的影响也日益显著。
首先，海水淡化设施的引入将改变船舶的设计和结构。
海水淡化装置结垢原因分析
Abstract
Desalination plant,usually, in addition to cleaning the ship's fresh water supply for drinking things, power plant, desalination plant directly affects the ability of marine life. Desalination plant is an important fresh watersupply equipment .The Scalingof desalination plant directly affectthe normal operation of the plantwhich affects the supply of fresh water ocean-going vessels.
Key words：Desalination,Scale, Mechanism，Clean
3.5、清洗实例……………………………………………………………………...16
3.5.1清洗工艺………………………………………………………………..16
3.5.2清洗范围………………………………………………………………..16
目前船用大多数海水淡化装置是蒸馏式的例如：真空沸腾式和闪发式海水淡化装置但是真空沸腾式海水淡化装置结垢较严重，而闪发式则很好解决了这一问题。由于较好的解决了结垢问题，作为新兴的海水淡化技术反渗透海水淡化装置近年来也得到较快的发展目前已有部分运用到舰艇上。
目前,海水淡化在水处理领域应用十分广泛,但结垢问题大大提高了其运行成本。对无机盐的结垢多采用向系统添加阻垢剂的方法加以防止。因此,阻垢剂的开发一直是研究的热点。目前,阻垢剂的研究逐渐向高效、多功能、复合化、低毒化方面发展。按其分子的结构分为均聚物阻垢剂、共聚物阻垢剂(含磷类、聚羧酸类、磺酸类)近年来共聚物阻垢剂作为反渗透阻垢剂的发展十分迅速。聚合物类阻垢剂具有阻垢效果佳、热稳定性好等优点据文献报道,共聚物类反渗透阻垢剂主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积物的形成,同时具有很好的阈值效应。其结构上的特效官能团达到阻垢效果。
《船舶辅机》(专科)课程教学大纲
一．课程的性质和任务《船舶辅机》是海船轮机工程技术专业的主要专业课程之一。
本课程的任务是使学生全面系统地掌握各种船舶辅机的工作原理、性能特点、典型结构、使用和维护管理要点，以及常见故障的分析和处理方法。
二．课程内容及基本要求第一篇船用泵和空气压缩机1．1 船用泵1．1．1 船用泵的性能参数1．1．2 电动往复泵、齿轮泵、叶片泵、螺杆泵、水环泵、离心泵、旋涡泵、喷射泵的工作原理、典型结构、性能特点和管理、维修要点1．1．3 泵的正常工作条件和常见故障的分析与处理重点：1、性能参数的定义；2、各种船用泵的工作原理及结构；难点：1、典型结构；2、气蚀；3、故障分析。
1． 2 空气压缩机1．2．1 空气压缩机的工作原理和典型结构1．2．2 空气压缩机的操作管理和常见故障分析重点：两级压缩中间冷却；难点：典型结构第二篇甲板机械2．1 液压元件和液压油2．1．1 液压传动的基本原理：常见液压元件的名称、作用和图形符号2．1．2 液压控制阀的工作原理、典型结构和常见故障及排除2．1．3 柱塞式液压泵的基本工作原理：斜盘式轴向柱塞泵的典型结构和管理2．1．4 船用液压马达的基本工作原理、典型结构和管理，影响液压马达的转速、转矩和功率的主要因素2．1．5 液压系统辅助元件的作用、结构特点和管理2．1．6 液压油的选择和管理本节重点：1、液压四大元件的工作原理及结构特点；2、各元件的管理和故障分析本节难点：1、控制阀的原理及结构；2、液压泵及液压马达的典型结构2．2 船舶舵机2．2．1 舵设备的工作原理和对舵机的技术要求2．2．2 典型液压舵机的组成、工作原理和应急使用2．2．3 常用转舵机构的结构和特点2．2．4 典型液压舵机遥控系统的组成和工作原理2．2．5 液压舵机的调试、管理和常见故障分析本节重点：1、对舵机的要求及液压舵机的组成；2、对舵机的管理。
本节难点：转舵机构的结构及特点2．3 起货机、锚机和绞缆机2．3．1 起货机、锚机和绞缆机的主要类型、基本组成及对它们的技术要求2．3．2 起货机和锚缆机械的基本液压系统及工况分析2． 4 液压甲板机械的维护管理本章重点：开式和闭式液压系统的工作特点。
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3．燃油在炉膛中的燃烧过程
燃油在炉膛中的燃烧是以火炬的方式进行的．燃烧过程分为两个阶段： (1)准备阶段：雾化的油滴被迅速加热、气化、与空气相混合，同时进行热分解； (2)燃烧阶段：油气与空气的混合气体的浓度达到一定数值，并被加热到一定温度， 遇明火着火燃烧。
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(3)油雾和空气混合均匀：着火前沿的位置和长度应合适．着火前沿如离 燃烧器太近，则可能使喷火口和燃烧器过热烧坏；太远又会因气流速度衰减， 与油气混合的强烈程度减弱，以至火炬拖长，燃烧不良．
(4)炉膛容积热负荷要适合：太高会使油在炉膛停留时间太短来不及完全 燃烧，太低又不能保证足够高的炉膛烟气温度，也不利于完全燃烧。
空气经配风器进入炉膛，它被挡风罩或挡风板分为两部分： 一部分紧贴着喷油器吹出，称为一次风(根部风)，它的作用是保 证油雾一离开喷油器就有一定量的空气与之混合，从而减少产 生碳黑的可能性． 另一部分风沿炉墙喷火口外围进入炉膛，称为二次风，其作用 主要是供给燃烧所需的大部分空气。
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1Kg燃油燃烧所用的实际空气量Vk与所需的理论空气量Vq之比称为空气过剩 系数，用a表示，即
• 空气过剩系数是保持锅炉经济运行的重要指标。 • 空气过剩系数越大，风机的耗能量越大，锅炉的排烟损失也越大，但空气 过剩系数太小，则锅炉的不完全燃烧损失又可能太大。 • 燃油锅炉合适的空气过剩系数一般为1.05－1.2。
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常用的喷油器有以下几种：
(1)压力式喷油器 (2)回油式喷油器 (3)蒸汽喷射式喷油器 (4)旋杯式喷油器
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(1)压力式喷油器 原理演示
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(1)油压。 喷油器前的油压越高，则油的喷出速度越快，紊流脉动越强烈，雾化质量就 越好。但油压超过2MPa以后，雾化质量的改善并不明显，耗能却增加，因此一 般船用燃油锅炉燃油系统的最高压力多不超过2～3MPa．要保证良好雾化的最 低油压是0.7MPa左右．
4、保证燃烧质量的主要因素
要使燃油在炉内燃烧得好主要取决于以下因素： (1)油的雾化质量良好：油滴雾化得越细，分布均匀性越好，则油滴的蒸
发速度越快，与空气混合也越好． (2)要有适量的一次风和二次风：一／s为宜．太少则油雾在着火前就会在高温缺氧条件下裂解， 产生大量碳黑，烟囱冒黑烟，太多又会因火炬根部风速过高而着火困难，甚 至将火炬吹灭．二次风量大小关系到过剩空气系数合适与否，直接影响不完 全燃烧损失和排烟损失。
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二、燃烧器 燃烧器主要由喷油器、配风器及点火器等部件组成． 1．喷油器 燃油是通过喷油器(俗称油枪或油头)喷进炉内的。 喷油器有两个作用：一是控制喷人炉内燃油的数量； 二是将燃油雾化，保证在炉膛内的燃烧质量。
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对喷油器的要求：
(1)有较大的调节幅度(即最大喷油量与最小喷油量之比)，以适 应不同蒸发量的需要． (2)在要求的喷油量范围内，获得尽可能细的油滴．油雾中油滴 大小是不均匀的，用油滴的平均直径作为衡量油滴大小(即雾化 粒度)的指标．从有利于燃烧出发，希望直径为50um (3)油雾的分布要有一个适当的雾化角，以适合配风器的要求． (4)油雾流的流量密度分布也要合适． (5) 结构简单，运行可靠，操作和调节方便，检修和清洗容易， 并易于实现自动控制。
(2)喷孔直径。 喷孔直径越小，形成的油膜越薄，则雾化质量越好．故每个喷嘴的喷油量不宜过 大。 (3)油流旋转的强烈程度。 在旋涡室旋转越强烈，喷孔处气体旋涡的直径就越大，形成的油膜也越薄，同时 油流中的紊流脉动也越强烈，因而有利于雾化。 (4)油的粘度。 油的粘度越小，油流分子间的摩擦力越小，则油流在旋涡室和雾化片内的速度衰 减就小，油膜就越容易破碎，因而雾化质量越好。一般要求雾化前燃油的的粘度不 高于雷氏粘度R．W．No．1(38℃)70s(约相当于16mm2／s)，而最佳粘度为 R．W．No．1(38 ℃)60s左右(约相当于13mm2／s)。
第三节 船舶辅锅炉的燃油设备及系统
一、燃油在锅炉中的燃烧情况
1．燃油燃烧的特点 燃油的沸点低于它的燃点．所以实际上燃烧的不是液态的“油”，而是 ‘油气”。燃油燃烧的实质是油气与空气混合后所形成的可燃气的一种剧 烈的氧化过程。因此油在炉内燃烧的速度取决于油滴蒸发速度，油气和空 气相互扩散的速度及抽气氧化速度。 (1)油滴蒸发速度 油的蒸发速度与油滴的蒸发表面积、油滴周围介质中油气的分压力及油 温有关。 (2)油气与空气相互扩散的速度 油气从油滴周围向四周扩散。为提高油气与空气相互间的扩散速度，就 需提高助燃空气的速度，井增加空气流的扰动，同时提高油的雾化质量。 即提高雾化油滴的细度和油滴分布的均匀程度。 (3)油气氧化速度 环境温度越高，氧化速度越快．因此，炉膛内烟气温度越高，燃烧就越 剧烈，当炉膛内烟气温度较低时，燃烧进行得就比较缓慢，甚至不能保证 稳定燃烧而熄火．所以要求锅炉在低负荷时，炉膛出口的烟气温度不低于 1000℃．
因此，R.W．No.1为100s的柴油约加热至55-60℃，R．W．No.l为1 500s的中 间燃料应加热至105~110℃，R．W．N01为3 500s的重油需加热至115～120℃。
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2．空气过剩系数
1Kg燃油完全燃烧时所需的理论空气量用m3／kg表示(以标准状况计)．此 时燃油中的可燃物质恰好与空气中的氧全部发生氧化反应．
每公斤燃油完全燃烧时所需的空气量(标准状况)可用下列经验公式近似计 算：
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实际燃油在炉膛进行燃烧反应时，由于燃油与空气混合不均匀，空气中的氧 分子不可能都有机会与燃油中的可燃成分相接触，因此就会有部分可燃成分 没有机会进行燃烧反应而造成热量损失。为了使燃油完全燃烧就要向炉膛内 多送人一部分空气，使燃烧在有多余氧的情况下进行.