船舶动力装置的基本类型及其特点
船舶动力装置
绪论动力装置含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。
组成：推进装置辅助装置机舱自动化船舶系统甲板机械基本类型：柴油机推进动力装置汽轮机推进动力装置燃气轮机推进动力装置核动力推进动力装置联合动力推进动力装置联合动力推进动力装置的特点：优点:a. 重量尺寸小； b. 操纵方便，备车迅速；c. 自巡航到全速工况加速迅速；d. 具有多机组并车的可靠性；e. 管理与检修费较低。
缺点:a. 必须配备不同燃料及相应的管路及贮存设备；b. 主减速器的小齿轮数目多，结构复杂；c. 在减速器周围布置有难度。
三大指标：技术指标经济指标性能指标对船舶动力装置的要求：机电设备安全可靠经济性好具有一定的续航力良好的操纵性主辅机选型合理, 其他:机桨匹配、自动化、建造成本、重量与结构尺寸、检测与维修、各种规范要求等续航力：是指船舶不需要到基地或港口去补充任何物质所能航行的最大距离或最长时间，是根据船舶的用途和航区确定的。
与动力装置的经济性、每海里航程燃料消耗及其它物质的贮备等有关。
2机动性：是指装置中的各种机器设备，改变工况时的工作性能。
3可靠性：是用船舶动力装置在使用阶段的故障发生率和因此而发生的停航时间来考核，常以主，辅机修理间隔时间作为衡量依据。
4经济航速：是指船舶营运时能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。
直接传动是主机直接通过轴系把功率传给螺旋桨的传动方式，在主机与轴系中无其它传动设备，在任何工况下，螺旋桨与主机具有相同的转速与转向。
特点结构简单；使用寿命长；燃料费用低；维修保养方便；噪声低；传动损失小；推进效率高间接传动是通过传动设备（机械的、电动的或液动的），使主机与轴系连接在一起的一种传动方式。
重量与尺寸小；主机的转速不受螺旋桨要求的转速限制；轴系布置方便；带倒顺离合器时可选用不可逆转的主机；有利于多机并车、单机分车与轴带发电机布置。
(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。
船舶动力装置概论知识点集锦
第一章1、船舶动力装置定义：将燃料化学能转化为热能、机械能是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、设备和系统总和体。
2、就打性能指标：排水量容积航速续航力自给力生命力机动性隐蔽性耐波性3、对动力装置的要求：功率足够大质量轻尺寸小经济性好，耗油率低机动性好，4、动力装置性能指标：1 技术指标功率指标重量指标尺寸指标2 经济指标动力装置燃料消耗率主机燃料消耗率动力装置每海里航程燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置的建造运转及维修经济性3 运行性能指标机动性可靠性隐蔽性遥控和机舱自动化生命力5动力装置的类型及特点1 柴油机优经济性高（耗油率低）燃大于蒸大于柴重量轻机动性好缺单机功率低工作震动噪声大大修期限短低速工作区稳定性差滑油耗油率高2 汽轮机优单机功率大振动噪声小大修期限长可用劣质油华油耗油率低本身结构简单维修方便缺动力装置复杂燃油耗油率大效率低机动性差3 燃气轮机优单机功率大机动性好缺本身不能反转进出口噪声大叶片造价高，可靠性差耗油高机舱布置困难4 联合优保证足够大功率下尺寸重量小操纵方便备车迅速机动性好加速迅速两机组公用一个减速齿轮具有多机组并车的可靠性缺舰上和基地需准备两种不同机型的备件5 核优功率大不消耗空气而获得能量缺重量尺寸大操纵管理监测系统复杂造价昂贵第二章1 柴油机的组成固定机件（机座机体主轴承气缸套气缸盖）气缸盖（密封气缸，与活塞和汽缸套一起组成燃烧室）运动机件（曲柄连杆机构（活塞组、连杆组、曲轴）活塞组（活塞销，活塞环，衬套，活塞销盖）活塞分非冷却式（整体铝）和冷却式（组合式水冷、组合式油冷）活塞环（密封气缸、导热、调节润滑油量）配气机构（气阀机构，凸轮轴，传动装置）燃油系统辅助机件还有润滑冷却启动和控制等系统2上止点：活塞距离曲轴中心最远的位置称为活塞的上止点进气压缩燃烧膨胀排气（气阀早开晚关）4 二冲程一活塞从下止点向上止点运动，清除废弃，压缩新鲜空气二活塞从上止点向下止点运动，燃烧的燃油推动活塞向下运动作功优功率大扭矩的均匀性好缺扫气时间短各部件温度高5 二冲程柴油机的形式：气孔式直流换气横流换气回流换气6 提高柴油机功率的有效方法是增加进气缸的空气量和燃料7增压柴油机分机械传动的增压机（增压器叶轮通过传动齿轮由曲轴带动）废气涡轮增压机（增压叶轮直接有废气涡轮驱动，与曲轴没有机械联系）8多缸柴油机四冲程柴油机每个工作循环中，只有燃烧膨胀冲程才作功，其他冲程消耗功，造成转速不均匀，达不到匀速运转的要求，又使各运动零件工作过程受到冲击，造成磨损或损毁，故用曲轴上安装飞轮和采用多缸来增加柴油机运转均匀性（发火间隔θ=720/I i为汽缸数）9 柴油机分类结构特点筒形活塞柴油机（结构简单，气缸与缸套磨损较大十字头活塞柴油机（磨损小，不易卡死，寿命长，防止燃油进入曲轴箱汽缸数气缸布置单缸机多缸机用途固定式移动式10 柴油机技术指标动力性指标有效功率标定功率平均有效压力转速和活塞平均速度经济指标燃油耗油率华油耗油率重量和外形尺寸指标（评价柴油机结构紧凑性和金属材料利用率的指标）第三章1、燃气轮机（压气机，燃烧室，燃气涡轮）2、简单开始循环：等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、等压放热3、热力性能指标循环比功1kg工质流量完成一个热力循环后向外界输出的功4、温比相同时，压比由小增大循环热效率和循环比功都有一个极大值温比增大效率和比功都显著提高5、改善循环途径提高循环热效率回热循环（利用动力涡轮的排气去加热流出压气机的高压气体，使空气进入燃烧室之前从排气中回收一部分热量）利用排气余热的燃气蒸汽联合循环提高循环比功中间冷却循环再热循环6压气机基元级：视级内的流动为一元流动，就可以用压气机级通流部分平均半径rm,高度为dr 的级流动工作过程来代替整个级的工作过程基元级反动度：动叶栅中增压占整个基元级中增压的比率ρ=动叶栅实际耗功Wb/输入级喘振：当流量减少而轮周转速不变时，出现正冲角，i＞0，当气流正冲角大于某个临界值时，就会迫使气流在叶栅中产生强烈的旋转失速，当再增大气流正攻角时，旋转时速加剧，造成前面级和中间级怎呀能力下降，而造成后面几的堵塞，而后面级的堵塞又会造成前面级的分离更加严重，从而导致喘振，现象：压气机的流量和压力产生大幅度，低频率，周期性波动，并伴随有空气倒流回大气和风啸般的喘吼声，甚至叶片断裂。
第一章 船舶动力装置概述
任务
提供能量 利用能量 转换能量
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
二、船舶动力装置的组成
推进装置 辅助装置 管路系统 甲板机械 自动化设备 防污染设备
6
船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
1．推进装置 推进装置的作用：产生和提 供船舶推进动力的成套动力 设备，以满足船舶正常航行 需要。 组成：它由船舶主机、传动 设备、船舶轴系和推进器以 及为这些推进设备服务的辅 助设备、管路系统和仪表所 组成。如图1-1所示。
24
船舶装置动力概论
第二节 船舶动力装置的类型及特点
一、蒸汽动力装置
2．蒸汽动力装置的主要特点
• 蒸汽动力装置的缺点： ➢ （1）结构复杂，重量尺寸大。蒸汽动力装置由于装备锅炉、冷凝
器以及辅机和设备，故整个动力装置比较复杂，装置重量尺寸大。 动力装置单位重量为24～26kg/kw，占去了船舶许多营运排水量。 ➢ （2）热效率较低,燃油消耗率大。蒸汽动力装置热效率较低，约为 25％～35％，燃油消耗率较高，一般为232～313g/KW·h，经济性 较差。 ➢ （3）机动性差。由于起动前要加热滑油冷凝器，主机暖机时蒸汽 参数达到规定值才能起动，故起动前准备时间大约为30～35 min， 缩短暖机过程后也需要10～15 min。另外从一种工况变换到另一种 工况的过渡时间也较柴油机长2～3倍。
一、蒸汽动力装置
2．蒸汽动力装置的主要特点
蒸汽动力装置的优点： ➢ （1）单机功率大。蒸汽轮机的转子在高温、高压、高速流动的蒸
汽作用下连续工作，转速较高（船舶推进主机一般为3×103～ 7×103r/min，汽轮发电机大多≥3×103r/min），而且可采用高压、 低压几级汽轮机，因此，单机功率很大。现代蒸汽轮机单机功率 可达1.2×103MW，因此，主机本身的单位重量尺寸指标优越。 ➢ （2）蒸汽轮机运行平稳，工作可靠。蒸汽轮机工作时，由于没有 周期性作用力，因此噪声和振动小，可靠性高，使用寿命长。蒸 汽轮机的使用期限高达105小时以上。 ➢ （3）蒸汽轮机对所采用燃料要求比较低，可使用劣质燃油。
船舶动力装置1
干重Gg ：机器及管系重量 湿重Gy ：机器及管系和管子里的工质重量 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 每吨重
y gy
Gy Pe Gy D
kg / kw kg / T
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
❖
2）负荷分配不均时会使主机过
载
❖
3）操纵控制复杂化
五、弹性联轴器与离合器
1、弹性联轴器
作用：缓冲、调频避振、降低对中要求、减 振。
类型：橡胶高弹性联轴器、金属簧片式弹性 联轴器
选用联轴器时应考虑：
1）发动机的额定功率、转速及扭矩 2）联轴器最大扭矩 3）联轴器允许扭矩转角、轴向和径向位移、
角度偏差等
5）同组设备实际所需电动机功率
P0 mK1K2 K0 P1 / 电动设备效率
6）同类负荷总功率
P总' P1 P2
P' 总
P1
P
2
P' 总
P1
P2
7）同类负荷同时使用系数
K 0 . 8 0 . 9 K 0 . 3 0 . 5 K 0
8）电站总功率
P 1 .0 5 (K P 总 ' K P 总 ')
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
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 缺点： 1、无反转性能 2、高温叶片寿命短 3、进排气管大
新型船舶动力装置基本情况和发展趋势
船舶动力装置是船舶的核心设备，船舶动力装置只有正常运行，才能够为 船舶的正常运行以及船员的日常生活提供保障。船舶动力装置由主动力装置、 辅助动力装置和辅机及其设备共同组成,三大部分的相互协调共同为船舶提供源 源不断的动力。在船舶动力装置中,主动力装置是提供推进动力的装置,其主要 有蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机、电动机和混合动力机几种主要类型，但新型 船舶动力装置包括燃气轮机推进，喷水推进，吊舱推进，表面浆推进，超导磁 推进，AIP 系统等。
高。
4、超导磁流体推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁，通 电后，海水中就会有磁力线，同时产生方向与磁力垂直的电流，在磁场和电流 相互作用下，由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力，潜艇将 获得向前运动的推力，推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。磁流 体推进技术已在一些国家获得应用，但它的磁场还不能满足潜艇的要求。
(8) 减小螺旋桨等机械振动和噪声、环境更好
船舶电力系统和船舶电力推进系统一体化供电的船舶综合电力系统是未来发 展的新趋势，该系统将船舶的电力系统和推进系统有机的组合在一起，把动力 机械能源转换为电力，提供给推进设备和船上的其他设备使用，使得船舶日用 供电和推进供电一体化，实现电力的综合利用和统一管理。并且伴随着船舶事 业不断推进发展，这样的技能必定会得到更为广泛的应用。
4.船桨匹配适应性强：表面桨推进系统船舶航行时可以通过调节其桨面浸没状 态来达到相当于改变全浸没螺旋桨直径大小的相同效果，也类似于可调桨调节 桨距的效果。这样就允许船舶在选择螺旋桨时存在较大的公差，换句话说同样 型号的表面桨系统可适应多种船舶的航行工况，再加上使用转舵油缸直接操作 螺旋桨轴系，改变螺旋桨推力与船体运动方向之间夹角，产生侧向推力，替代 船舵操作船舶航行方向，能大大提高船舶的机动性。
海运船舶的船舶动力与推进系统
海运船舶的船舶动力与推进系统船舶动力和推进系统是海运船舶的核心组成部分，它们直接决定了船舶的运行效率和能源利用率。
本文将探讨海运船舶的船舶动力与推进系统，介绍其基本原理、常见类型及其发展趋势。
一、船舶动力系统的基本原理与组成船舶动力系统主要由发动机、传动装置和船舶的推进装置组成。
发动机是船舶动力系统的核心，其作用是将能源（如燃油、天然气等）转化为机械能，进而驱动船舶前进。
传动装置负责将发动机输出的动力传输至推进装置，常用的传动装置包括液力传动和机械传动。
推进装置是船舶的“动力发射器”，它将能源转化为推进力，驱动船舶在水中运行。
二、海运船舶常见的动力与推进系统1. 内燃机与传统推进系统内燃机是目前海运船舶中最常见的动力设备之一，其主要包括柴油机和涡轮机两种类型。
柴油机具有功率大、效率高的特点，常用于大型远洋船舶；而涡轮机则适用于小型船舶和高速船舶。
传统推进系统主要包括螺旋桨和水喷推进器两种形式，螺旋桨是目前最常用的推进装置，通过调整桨叶的转速和角度来实现推进力的调控。
2. 涡轮电力推进系统涡轮电力推进系统是一种较新的船舶动力与推进系统，它将柴油发电机和电动机相结合，通过电力传输实现船舶的推进。
涡轮电力推进系统具有能源利用率高、噪音低、污染少等优点，在环保节能方面具有较大的潜力。
3. 涡轮帆船推进系统涡轮帆船推进系统是将风能与动力系统相结合的一种创新推进方式。
它采用了先进的涡轮技术，将风能转化为动力，并通过转子驱动船舶前进。
涡轮帆船推进系统减少了对化石燃料的依赖，具有环保节能的特点，是未来船舶发展的一种趋势。
三、船舶动力与推进系统的发展趋势随着科技的不断进步和环保意识的不断提升，船舶动力与推进系统也在不断创新和发展。
首先，船舶动力系统将更加注重能源的利用效率，提高动力装置的效率，减少能源的浪费和环境污染。
其次，船舶推进系统将继续向着高效、低噪音和低振动的方向发展，以提升船舶的航行性能和舒适性。
此外，随着新能源技术的不断成熟和应用，如太阳能、风能等，未来船舶动力系统可能会采用更多的清洁能源，并实现多能源混合驱动。
船舶动力装置
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12.5系统的功能试验
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12.6DGS8800e数字调速系统的工作原理及调整
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12.7SSU8810主机安全保护系统的工作原理及调整
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13现场总线型主机遥控系统（以AC C20型遥控系统为例）
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13.1AC C20主机遥控系统的硬件结构及其网络结构
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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
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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
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3. 2.6曲轴箱爆炸的原因及处理
.பைடு நூலகம்
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3. 2.7烟囱冒火原因及处理
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3. 2.8紧急刹车的操作和注意事项
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4轮机技术的应用
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4.1主机PMI测试系统的应用及管理
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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
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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
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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
知识点2船舶动力装置的类型.
二、船舶动力装置的类型
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蒸汽动力装置
燃气动力装置
核动力装置
1、蒸汽动力装置
往复式蒸汽机 优点；结构简单、运转 可靠、管理方便及噪声 小 缺点：经济性差、体积 和重量大
燃气轮机动力装置 优点：单位功率的重 量尺寸较小、机组功 率也较大 、良好的机 动性、启动时间短 缺点：自身不能反转 须设置专门的变向设 备 、必须借助其它启 动机械启动 、叶片材 料价格昂贵 、甲板上 有较大的管道通过切 口，影响船体强度 、 燃油消耗率较高
3、核动力装置
优点；少量的核燃料释放出巨大的 能量故航行距离很远、可在有限的 舱室空间内发出巨大的能量、不需 要进排气装置 缺点：重量尺寸较大 、操纵管理检 查系统比较复杂 、造价昂贵
汽轮机 优点：单机功率大、振 动小、噪声低 、工作 可靠、可使用劣质燃油， 滑油消耗率低。 缺点：装置的总重量和 尺寸大、燃油消耗大、 装置效率低、机动性差、 备车时间和变工况时间 较长。
2、燃气动力装置
柴油机动力装置 优点；具有较高的 经济性 、重量轻 、 具有良好的机动性 缺点：单机组功率 受到限制 、噪声和 振动较大 、中、高 速柴油机的运转部 件磨损较严重 、低 转速时稳定性差 、 过载能力也较差
船舶动力装置的基本类型及其特点
船舶动力装置的基本类型及其特点近代舰船上动力装置的型式按主推进装置发动机的类型来分，有柴油机装置、蒸汽轮机装置、燃气轮机装置、联合装置和原子能装置。
一、柴油机动力装置柴油机动力装置常根据主机功率传递方式的不同，分为直接传动螺旋桨、通过离合器- 减速齿轮机组驱动桨的间接传动和通过发动机、电动机-驱动桨的电力传动，以及不采用桨的喷水推进装置等几种型式。
柴油机的动力装置有如下几个方面的优点：（1）有较高的经济性。
它的油耗率（kg/(Kw*H)）比蒸汽、燃气动力装置低得多，高速柴油机油耗率为0.21~0.245，中速（300~800r/min ）机为0.166~0.190；低速（300r/min 以下）机为0.160！0.176，一般蒸汽轮机装置 油耗率要0.245~0.47。
燃气轮机装置油耗率则更大，为0.27~0.47（kg/(Kw*H)）。
这一优点使柴油机的续航力大大提高，换句话说，一定续航力所需之燃油储带量较少，从而使营运排水量相应增加。
（2）质量轻。
柴油机动力装置中除主机和传动组外，不需要主锅炉、燃烧器以及工质输送管道，所以辅助机械和设备相应较少，布置简单，因此单位质量指标较小。
（3）有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。
一般正常启动到全负荷只需10~30 min ，紧急时仅需3~10 min 。
虽然比燃气轮机差些，但它不需像燃气轮机装置那样一套复杂的启动和倒车设备。
柴油机装置停车只需2~5 min ，主机本身停车只要几秒钟即可。
柴油机装置存在如下几个缺点：（1）由于柴油机的尺寸和质量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴油机也达6* 410 Kw 左右，中速机2*410Kw 左右，而高速机仅在8* 310 K 或更小，这就限制了它在大功率船上使用的可能性，大功率舰艇常希望有3* 410~3* 510Kw ，故其无法胜任。
（2）柴油机工作中的噪声、振动较大。
（3）中高速柴油机的运动部件磨损较厉害，高速强载柴油机的整机寿命仅1~5 kh 。
船舶主推进动力装置课件
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船舶主推进动力装置的维护 与保养
船舶主推进动力装置的日常维护
每日检查
检查船舶主推进动力装置的外观、油位、冷却液位等是否正常。
运行监控
在船舶运行过程中，密切关注船舶主推进动力装置的运行状态，如 出现异常声音或振动，应及时停机检查。
紧固件检查
定期检查船舶主推进动力装置的紧固件，确保无松动现象。
船舶主推进动力装置的定期保养
详细描述：豪华游艇通常注重舒适性，因此 船舶主推进动力装置需要具备良好的静音性 能。这意味着设备需要采用低噪音设计和隔 音材料，以减少噪音对船上乘客的影响。此 外，为了提高舒适性，船舶主推进动力装置
还需要与船体的减震和减噪设计相配合。
船舶主推进动力装置在科考船上的应用
总结词：高可靠性
详细描述：科考船通常需要在各种复杂的环境下进行 长时间的科学考察任务，因此船舶主推进动力装置需 要具备高可靠性的特点。这意味着设备需要经过严格 的质量控制和耐久性测试，以确保在各种恶劣环境下 都能够正常工作。此外，为了确保设备的可靠性，还 需要定期进行维护和保养。
环保要求
随着环保意识的不断提高，船舶主推进动力装置的排放标 准和能效要求也越来越严格，推动了绿色能源和清洁燃烧 技术的发展。
02
船舶主推进动力装置的工作 原理
船舶主推进动力装置的工作流程
启动
船舶主推进动力装置在启动阶段，需要完 成润滑系统、冷却系统、燃油系统的准备 工作，确保各系统正常工作。
停车
总结词：高可靠性
详细描述：大型货船通常在海上长时间航行，因此船舶主推进动力装置需要具备高可靠性。这意味着设备需要经过严格的质 量控制和耐久性测试，以确保在各种恶劣环境下都能够正常工作。此外，为了确保设备的可靠性，还需要定期进行维护和保 养。
简述船舶推进装置的几种方式
简述船舶推进装置的几种方式船舶推进装置是指用于提供船舶运动动力的设备。
根据不同的技术原理和应用领域，船舶推进装置可以分为多种类型。
本文将从以下几个方面对船舶推进装置进行详细介绍。
一、螺旋桨推进螺旋桨是目前最常见的一种船舶推进装置，其工作原理是将功率转化为水流动能，从而产生向后的推力。
根据螺旋桨的结构形式和安装位置，可以将其分为固定式、可调式和缩水式三种类型。
1. 固定式螺旋桨：这种螺旋桨的叶片角度无法调整，在安装时需要根据预先计算好的设计参数进行固定。
由于受到水流阻力等因素影响较大，因此其效率相对较低。
2. 可调式螺旋桨：这种螺旋桨可以通过调整叶片角度来改变推力大小和方向。
相比固定式螺旋桨，可调式螺旋桨具有更高的效率和灵活性。
3. 缩水式螺旋桨：这种螺旋桨在停泊或航行时可以将叶片缩回船体内部，从而减少水阻和噪声。
当需要推进时，叶片会自动展开。
二、水喷推进水喷推进是一种通过向后喷出高速水流来产生推力的船舶推进方式。
它主要应用于速度较快的高速艇和游艇上。
根据喷嘴结构和排列方式的不同，可以将其分为单个喷嘴、多个聚流式喷嘴和环形喷嘴三种类型。
1. 单个喷嘴：这种水喷推进方式只有一个向后喷射的喷嘴，通过调整其角度来改变推力方向。
2. 多个聚流式喷嘴：这种水喷推进方式有多个小型聚流式喷嘴组成，可以产生更大的推力。
3. 环形喷嘴：这种水喷推进方式是在船体周围安装环形的多个小型聚流式喷嘴，可以实现全向运动。
三、气浮式推进气浮式推进是一种通过向后排放压缩空气来产生推力的船舶推进方式。
它主要应用于低速平底船和浅水船上。
根据气浮装置的结构形式和排列方式，可以将其分为气垫式、气囊式和喷气式三种类型。
1. 气垫式：这种气浮推进方式是在船体底部安装多个小型喷嘴，通过向下喷射压缩空气来产生气垫，从而减少水阻和摩擦力。
2. 气囊式：这种气浮推进方式是在船体两侧安装多个充气的橡胶气囊，通过调整充气量来控制推力大小和方向。
3. 喷气式：这种气浮推进方式是在船体底部安装一个大型喷嘴，通过向后喷射压缩空气来产生推力。
船舶动力装置
1、船舶动力装置的含义及组成含义:船舶动力装置保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作与生活所必需的机械设备的综合体。
组成:①推进装置(主发动机、推进器、传动设备);②辅助装置 (船舶电站、辅助锅炉装置);③机舱自动化;④船舶系统 (动力管系、船舶管系);⑤甲板机械(锚泊机械、操舵机械、起重机械)2、动力装置类型类型:柴油机推进动力装置、汽轮机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、核动力推进动力装置、联合动力推进动力装置①柴油机:优点:A、有较高的经济性,耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多;B、重量轻(单位重量的指标小);C、具有良好的机动性,操作简单,启动方便,正倒车迅速;D、功率范围广。
缺点:A、柴油机尺寸与重量按功率比例增长快;B、柴油机工作中的噪声、振动较大;C、中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害; D、柴油机低速稳定性差;E、柴油机的过载能力相当差。
②蒸汽轮机:优点:a、单机功率大,可达7、5×104kW以上 ; b、转速稳定,无周期性扰动力,机组振动噪声小;c、工作可靠性高;d、可使用劣质燃料油。
缺点:a、总重量大,尺寸大;b、燃油消耗率高;c、机动性差,启动前准备时间约为30~35min,紧急须15~20min 。
②燃气轮机:优点:a、单位功率的重量尺寸小;b、启动加速性能好;c、振动小,噪声小。
缺点:a、主机没有反转性;b、必须借助启动机械启动;c、叶片材料昂贵,工作可靠性较差,寿命短;d、进排气管道尺寸大,舱内布置困难。
④电力推进:交流电力推进装置具有极限功率大,效率高与可靠性好的优点(结合电力传动分析挖泥船,破冰船)8、中间轴承中间轴承:就是为减少轴系挠度设置的支承点,用来承受中间轴本身的重量,以及因其变形或运动而产生的径向负荷(非重点)中间轴承的设置:尾管无前轴承者,则中间轴承尽量靠近尾管前密封;中间轴承应设在轴系上集中质量处附近,如调距桨轴系的配油箱附近;每根中间轴一般只设一个中间轴承(极短中间轴不设)。
船舶轮机知识
船舶轮机知识船舶轮机是指船舶上的动力装置，用于驱动船舶前进和提供电力供应。
船舶轮机包括主机、辅机和配套设备等部分，是船舶的核心动力系统。
一、主机主机是船舶轮机中最重要的部分，通常由内燃机或蒸汽机构成。
内燃机主要有柴油机和涡轮增压器，而蒸汽机则分为蒸汽轮机和蒸汽往复式机。
1. 柴油机柴油机是船舶轮机中最常见的主机类型，其工作原理是通过压缩空气使燃油燃烧，产生高温高压气体驱动活塞运动。
柴油机具有功率大、效率高和运行稳定等优点，广泛应用于商船和海军舰艇。
2. 涡轮增压器涡轮增压器是一种通过废气能量驱动的设备，主要用于提高柴油机的进气压力和增加燃烧室内的空气密度，从而提高柴油机的功率输出。
涡轮增压器可有效提高柴油机的燃烧效率和动力性能。
3. 蒸汽轮机蒸汽轮机利用蒸汽的热能转化为机械能，是船舶轮机中较为传统的主机类型。
蒸汽轮机具有功率大、扭矩大和可靠性高的特点，适用于大型商船和军舰。
4. 蒸汽往复式机蒸汽往复式机是一种以蒸汽压力驱动活塞往复运动的主机，适用于小型商船和内河船舶。
蒸汽往复式机具有结构简单、维护方便和启停快速的优点，但功率和效率较低。
二、辅机辅机是船舶轮机中的附属设备，包括发电机、空调设备、压缩机、冷却器等。
辅机主要用于船舶的电力供应、空气处理和冷却系统。
1. 发电机发电机是船舶轮机中的重要辅机，用于产生电能供应给船舶的各个系统和设备。
发电机通常由柴油机或蒸汽轮机驱动，具有功率大、稳定性好和可调性强的特点。
2. 空调设备船舶中的空调设备主要用于调节船舱内的温度和湿度，提供舒适的工作和生活环境。
空调设备通常采用冷却剂循环制冷的原理，通过压缩、膨胀和换热等过程实现空气的冷却和除湿。
3. 压缩机压缩机是船舶轮机中的关键设备，用于将气体压缩成高压气体，提供动力和压力支持。
压缩机广泛应用于船舶的空气系统、冷冻系统和液压系统等。
4. 冷却器船舶中的冷却器主要用于散热和降温，保持轮机和船舶其他设备的正常工作温度。
船舶动力装置概论..课件
燃气轮机的主要部件
压气机
压气机是燃气轮机的重要组成部分， 它的作用是吸入空气并将其紧缩到高 压状态，为燃烧提供足够的氧气。
涡轮
涡轮是燃气轮机的另一个重要部件， 它由一系列旋转的叶片组成，能够将 高温高压气体的能量转化为机械能。
燃烧室
燃烧室是燃气轮机中用于燃料和空气 混合并燃烧的部件，它能够产生高温 高压气体。
高。
随着环保要求的提高，船舶动力 装置正朝着更加高效、环保的方 向发展，如使用LNG燃料、开发
电力推动系统等。
未来船舶动力装置将更加重视智 能化、自动化和节能化，以适应 日益严格的环保要求和降低运营
成本。
02
船舶柴油机
柴油机工作原理
柴油机工作原理
柴油机是一种热力发动机，通过 燃烧柴油产生高温高压气体，推 动活塞运动，进而转化为机械能
船舶动力装置概论课件
目录 Contents
• 船舶动力装置概述 • 船舶柴油机 • 船舶蒸汽轮机 • 船舶燃气轮机 • 船舶核动力装置 • 船舶动力装置的未来发展
01
船舶动力装置概述
船舶动力装置的定义
01
船舶动力装置是指为船舶提供推 动动力的整套设备，包括发动机 、传动设备、推动器等。
02
船舶动力装置是船舶的心脏，为 船舶提供航行、作业和发电所需 的动力。
曲轴
曲轴是柴油机的输出轴，将活 塞的往复运动转化为旋转运动
，输出机械能。
喷油器
喷油器是柴油机的重要部件， 用于将柴油喷入气缸，与空气
混合后燃烧。
涡轮增压器
涡轮增压器用于提高进气压力 ，增加柴油机功率和效率。
柴油机的类型和应用
轻型柴油机
轻型柴油机主要用于船 舶辅助机械，如发电机
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船舶动力装置的基本类型及其特点近代舰船上动力装置的型式按主推进装置发动机的类型来分，有柴油机装置、蒸汽轮机装置、燃气轮机装置、联合装置和原子能装置。
一、柴油机动力装置
柴油机动力装置常根据主机功率传递方式的不同，分为直接传动螺旋桨、通过离合器- 减速齿轮机组驱动桨的间接传动和通过发动机、电动机-驱动桨的电力传动，以及不采用桨的喷水推进装置等几种型式。
柴油机的动力装置有如下几个方面的优点:
(1)有较高的经济性。
它的油耗率(kg/(Kw*H))比蒸汽、燃气动力装置低得多，高速柴油机油耗率为0.21~0.245，中速(300~800r/min)机为0.166~0.190;低速(300r/min以下)机为0.160～0.176，一般蒸汽轮机装置油耗率要0.245~0.47。
燃气轮机装置油耗率则更大，为0.27~0.47(kg/(Kw*H))。
这一优点使柴油机的续航力大大提高，换句话说，一定续航力所需之燃油储带量较少，从而使营运排水量相应增加。
(2)质量轻。
柴油机动力装置中除主机和传动组外，不需要主锅炉、燃烧器以及工质输送管道，所以辅助机械和设备相应较少，布置简单，因此单位质量指标较小。
(3)有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。
一般正常启动到全负荷只需10~30 min，紧急时仅需3~10 min。
虽然比燃气轮机差些，但它不需像燃气轮机装置那样一套复杂的启动和倒车设备。
柴油机装置停车只需2~5 min，主机本身停车只要几秒钟即可。
柴油机装置存在如下几个缺点:
(1)由于柴油机的尺寸和质量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴
443油机也达6* Kw左右，中速机2*Kw左右，而高速机仅在8* K或更小，这101010
45就限制了它在大功率船上使用的可能性，大功率舰艇常希望有3* ~3* Kw，故其无1010法胜任。
(2)柴油机工作中的噪声、振动较大。
(3)中高速柴油机的运动部件磨损较厉害，高速强载柴油机的整机寿命仅1~5 kh。
(4)柴油机在低转速时稳定性差，因此不能有较小的最低稳定转速，影响船舶的低速航行性能，另外，柴油机的过载能力也差，在超负荷10%时，一般仅能运行1h。
二、蒸汽轮机动力装置
蒸汽轮机以锅炉产生的蒸汽为工质通过齿轮箱减速机组传递功率到螺旋桨，也有采用蒸汽轮机发电，使用电力推进方式。
蒸汽轮机动力装置有如下几个主要的优点:
(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工作轮，因此单机
4功率远比活塞式发动机大。
现代舰用蒸汽轮机的单机功率已达7.5*Kw以上，若不受推10
进器尺寸和制造的影响，像陆用电站蒸汽轮机一样可做成60万~100万Kw的巨型动力装置。
正由于此。
主机本身的单位质量尺寸指标优越。
(2)汽轮机叶轮转速稳定，无周期性扰动力，因此机组振动小，噪音小。
(3)磨损部件少，工作可靠性大，使用期限可高达10万h以上。
(4)可使用劣质燃料油，润滑油消耗率也很低，仅0.1~0.5 g/(Kw*H)(柴油机的润滑油消耗率要3~10 g/(Kw*H))。
汽轮机动力装置存在下列一些缺点:
(1)装置总质量尺寸大，因为它配置了主锅炉，以及为其服务的辅助机械和设备，占去了船体许多营运排水量。
(2)燃油消耗率大，装置效率较差，额定经济性仅为柴油机装置的2/3~1/2，部分工况下，甚至为2/5~1/3，在相同燃料储备下续航力降低。
(3)机动性差，起动前准备时间大约30~35min，紧急情况下，缩短暖机过程后也需要10~20 min，在舰艇上为保证立即起锚的要求，就以暖机状态停泊，从而增加了停泊时的燃料消耗。
另外从一个工况变换到另一个工况的过渡时间也较柴油机装置长2~2倍。
三、燃气轮机装置
燃气轮机通过多级减速齿轮机组传递功率给桨以推动船舶，这是近年来发展很快的较新的装置，它能满足近代舰艇对动力装置提出的高速、高机动和极低的单位质量之战术技术要求。
舰用燃气轮机装置由高、低压压气机，高、低压燃轮机、燃烧室、中间冷却器和回热器等组成。
燃气轮机装置优点:
(1)机组的质量尺寸指标小。
加速燃气轮机装置功率的质量可达0.65~1.3
kg/Kw，全工况用燃气机装置2~4 kg/Kw，机组功率也较大，复杂线路的燃气轮机装置(有中间冷却，
4中间加热和回热措施)机组功率可达6* Kw。
10
(2)良好的机动性，从冷态启动至全负荷时间，一般为1~2min，大功率复杂线路的燃气轮机装置只需3~5min.
(3)燃料消耗量比柴油机高，但也能达0.27~0.47 kg/(Kw*H)，低负荷时经济性的恶化比蒸汽轮机影响为小。
燃气轮机装置目前尚有下列缺点:
(1)主机没有反转性能，必须设置专门的倒车设备。
(2)必须借助于启动马达或其他启动机械启动。
(3)由于燃气的高温，叶片材料用的合金钢昂贵，工作可靠性较差，寿命短，如燃气初温在750?以上的燃气轮机，寿命仅500~1000 h。
(4)由于燃气轮机工作时空气流量很大，一般为16~23 kg/(Kw*H)(柴油机——约5 kg/(Kw*H)，蒸汽轮机——0.5kg/(Kw*H))因此进、排气管道尺寸较大，舱内布置困难，甲板上较大的管道通过切口，影响船体强度。
上述三类最常见的动力装置的主要优缺点见表1-5.
四、联合装置
上述各类动力装置无论在质量尺寸、最大功率、装置经济性、操作运转机动性等方面都存在某些不足，这对船商来说，除经济性之外，其他问题都可适当调整解决，但对军用舰艇来说，一种类型的装置只能适应某一功率范围以及某种使用目的舰艇，但是从提高战斗力
观点要求应尽可能提高航速和机动能力。
因此要在增大功率的同时还要减少装置所占排水量，提高续航力，这就不是单一型式的装置所能胜任，如汽轮机装置的功率范围很大，但它的单位质量和经济指标都较低;高速柴油机装置恰相反，它仅限于小功率范围内有利;燃气轮机具用质量尺寸小的特点，但寿命短，经济性不好，功率也不如汽轮机那样广泛。
因此大力改善单一动力装置的性能是舰艇动力动力装置设计的重要任务。
任何舰艇在全速时要求装置发足全功率，但它在舰艇总航行时间中仅占2%还不到，为此它要花费足够的排水量安置全功率的机械质量;而舰艇巡航时间极长，要求经济性高，以求提高续航力。
为解决全速时之大功率和巡航时的经济性，就出现了两类发动机联合工作的装置。
联合动力装置的应用解决了单一动力装置在舰艇使用方面的大难题，在某些舰上，它使质量降低20%，燃料经济性提高，从而使续航力提高25%。
目前有三种联合方式:蒸汽轮机+加速燃气轮机联合(COSOG或COSAG);柴油机装置+加速燃气轮机联合(CODOG或CODAG);燃气轮机装置+加速燃气轮机联合(COGAG)。
下面简单介绍它们的特点:
1( 蒸汽轮机动力装置带燃气轮机加速装置
此种装置由于蒸汽轮机装置的一系列优点，与燃气装置联合后，能适用于功率较大的轻型舰艇，蒸汽装置保证80%全速以下航行所需的功率(即全功率约50%左右)，以使经济及质量尺寸指标为最有利。
2( 全工况恶气轮机装置带加速燃气轮机装置
这种装置中，巡航燃气轮机装置可以采用复式线路(带中间冷却器及回热)工作的开式燃气轮机或按闭式循环工作的燃气轮机。
前者具用蒸-燃联合装置的大部分优点，燃料消耗和质量尺寸都可减小，后者在巡航时能保证较高的热效率，部分负荷时性能良好。
3( 柴油机与燃气轮机联合
这类装置中，柴油机做巡航机，与燃气轮机两者都通过离合器与主减速器相联，采用倒顺离合器或调距桨实现倒车。
这类装置常被小型舰艇使用，它的常用功率一般小于全功率的50%，全功率仅
占整个服役时间的2%左右。
这类联合装置的优点:?质量尺寸小;一定排水量下可提高航速或增加配置功率;?操纵方便，备车迅速;紧急情况下可用燃气轮机立即开车，用变距桨或倒顺离合器
实现倒车;?由巡航到全速工况加速迅速，可立即发出全功率;?两个机组共同使用一个减速器，具有多种机组并车的可靠性;?管理与检修费较低。
由于两种机型联合，因此有下列不足之处:?必须配合适用不同机种的燃料及相应的管路及储存设备，不同类燃料的储存比例会影响舰艇战术性能;?共同使用一个主减速器，小齿轮数目多，机构复杂;?两种不同类型机组在减速器周围布置上有一定难度。