船舶动力系统

机动性良好，操作简单，倒车方便。主机从冷态启 动到全负荷<10min； 中高速机组质量轻，辅助设备少
缺点
单机功率低，低速机4×104kW，中速机为 2×104kW，高速机8×103kw大中型水面舰船上 使用受限； 振动噪声大 中高速机的寿命较低，高速强载柴油机的整机寿命 仅 1000～2000h 低速时稳定性较差，影响低速航行 过载能力差，110%额定功率运行不超过1小时 最大功率船用柴油机，瓦锡兰RT-flex96C， 14缸，RT-flex 共轨技术。持续输出最大功率80080 千瓦，转速102转/分。 长27.3米，高13.5米，整机重2300吨，适用于新一代大型 集装箱船
特点
单机功率大，目前船用蒸汽轮机组功率达到25×104kw,
陆用机组达到60×104～10×105kw 劳损部件少、工作可靠、寿命长（可达1×105h以上） 运转平稳可靠、振动噪声小（蒸汽轮机是回转机械，没 有往复运动部件） 可使用劣质燃料 滑油消耗率很低，仅0.1～0.5 g/ (kW · h) 柴油机的滑油消耗率为3～10 g/ (kW · h)
工作原理
燃料在燃烧室内燃烧燃气推动叶轮做功多 级减速齿轮机组 螺旋桨（发电机）
组成
压气机：压缩空气进入燃烧室 燃烧室：燃料燃烧，形成燃气 燃气轮机 ：高温高压燃气推动叶轮转 动，机械能输出
优点
机组质量尺寸指标小：加速用燃气轮机装置的单
位重量可达 0.65～1.3kg/ kW ，全工况用燃气轮机 装置为 2～4kg/ kW
课程特点：
杂，内容多 不难 与实际装置结合
内容
绪论（书第1章）
船舶柴油机（第2章） 船舶推进轴系及传动设备（第7章） 船舶蒸汽轮机（第3章） 船舶燃气轮机（第4章）
第一章 绪论
船舶动力装置：保证舰船的正常航行、安
全、正常作业、停泊，保证人员正常工作、 生活与安全的全部机械设备和系统的综合 体
热效率较低，燃油消耗率高，热经济性低，在全速时要
比柴油机装置的油耗高1.5～2倍，部分工况时要高 2.5～3倍 设备多，整个装置重量尺寸大 机动性较差。启动前的准备时间（锅炉从生火到产生蒸 汽）大约要30～35min；从一种工况过渡到另一种工况 的时间比柴油机装置长2～3倍
燃气轮机动力装置
3. 4. 机舱自动化系统： 机舱的机械设备遥控及自动化，包括对主、辅机 和有关机械设备等的远距离控制、调节、检
测和报警系统等
5. 甲板机械： 保证船舶航向、停泊、装卸货物所需的机械设备


锚泊机械设备，包括锚机、绞盘等 操舵机械设备，包括舵机及操纵机械、执行机构 等 起重机械设备，如起货机，吊艇机及吊杆等设备
船舶动力系统
教材 ：《船舶动力系统》上海交通大学出
版社，徐筱欣 课时：51（包括2次实验课）,16周 分数：30%平时+70%考试 考试形式：闭卷笔试 陈峻 jun_ch1225@163.com
课程目的
为非动力（轮机）类专业设置 介绍 船舶动力系统的组成 介绍各系统的主要设备（结构、原理、性能）
船舶电站。供给辅助机械及全船所需要的 电能 由发电机组、配电板及其他电气设备等组成 辅助锅炉装置。民用船舶产生低压蒸汽， 以满足加热、取暖及其他生活需要 由辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、 送汽设备及管路、阀件等组成 制冷装置和空调系统
全船系统：保证船舶生命力和安全，船员旅 客正常生活所需的设备和系统 消防、用水、救生、安全……
船舶动力装置的主要任务：发出一定功率，
产生各种能量，实现能量转化和分配，以 利船舶正常航行和作业
船舶动力装置的组成：
1. 主推进装置：产生推进力
主机、传动设备、推进轴系、推进器
船舶主推进装置示意图 1-遥控操纵台；2-主机； 3-传动设备（离合器、齿轮箱） 4-轴系；5-推进器（螺旋桨）
2. 辅助装置：产生其它动力
三种联合动力装置
1. 汽轮机+燃气轮机：功率较大的轻型舰艇，不多用 2. 燃气轮机+燃气轮机：功率大，重量尺寸小，经济 性好，广泛应用于各国驱逐舰 3. 柴油机+燃气轮机：经济性好，功率范围大，重量 尺寸小，广泛应用于各国护卫舰等；在某些大型 军舰上也有（如泰国轻型航母）
联合动力装置
产源自文库背景
全航速时要求功率大、航速快、机动性能好， 只占2%总航行时间 巡航时要求经济性高，,功率= 1⁄4全功率，占 80%总航行时间
矛盾，国外50年代开始发展联合动力装 降低20％装置质量，续航力能提高25％
联合动力装置：
用一种形式的动力装置完成巡航航行，满足经 济性要求；用另一种形式的动力装置（或两 者共同）完成全航速航行，满足大功率要求
机动性好：从冷态启动至全负荷时间，一般 为l～2min，大功率复杂线路的燃气轮机装置 只需3～5min
缺点
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 500～103h 价格昂贵 由于燃气的高温，叶片材料需用合金钢。结构紧凑， 对加工工艺要求高 舱内布置困难 燃气轮机工作时空气流量很大，一般为 16～23kg/ (kW · h)【柴油机约为 5kg/(kW · h)，汽轮机约为 0.5kg/ (kW · h)】,进、排汽管道尺寸较大。 甲板上有较大的管道通过切口，影响船体强度
柴油机动力装置：
应用最为广泛，柴油机船占总数的98％，装 船功率占造船总功率的90％以上 优点
经济性较高，油耗低，中、低速机可烧劣质燃料；
高速柴油机耗油率160-180g/ (kW · h)，中速柴油机125-170 g/ (kW · h)，低速机126-140 g/(kW · h) 一般汽轮机装置耗油率为180-350 g/ (kW · h) 燃气轮机装置耗油率240-400 g/ (kW · h)
船舶动力系统的类型及特点
蒸汽轮机动力装置 工作原理
锅炉产生的蒸汽推动蒸汽轮机作功齿轮减速 机组螺旋桨（发电机）
组成
蒸汽锅炉 蒸汽轮机 凝汽器 ……
1－锅炉；2－蒸汽过热器；3－空气预热器；4－高压汽轮机；5－低压汽轮机；6－主冷凝器； 7－凝水泵；8－给水预热器；9－给水泵；10－减速齿轮；11－螺旋浆；12－循环水泵