船舶动力系统1要点.ppt

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） 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 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： 主推进装置：产生推进力 主机、传动设备、推进轴系、推进器 辅助装置：产生其它动力 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…… 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 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 …… 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) 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 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 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) 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1