第一章_船舶動力裝置系統(tǒng)_第五節(jié)_排氣系統(tǒng)

1、第五節(jié)排氣系統(tǒng)一、組成船上排氣系統(tǒng)的作用是將柴油機(jī)和鍋爐的廢氣順利地排出船外。此外，排氣系統(tǒng)還可以起到降低排氣噪聲的作用。對于裝運和拖運易燃、易爆等危險品貨物的船舶，例如油船、工作船等， 排氣系統(tǒng)還要能夠熄滅廢氣中的火星。對于軍用艦艇， 考慮到隱蔽性也需要減少廢氣的可見度。排氣系統(tǒng)的組成是隨著船舶的類型和大小而有差異，但一般有排氣管、膨脹接頭（補(bǔ)償管）、廢氣鍋爐、 、消聲器和換向調(diào)節(jié)閥等附件。在廢氣渦輪后裝有廢氣鍋爐的柴油機(jī)上，一般都不再裝消聲器。機(jī)艙中的排氣管必須包扎絕熱層，其厚度要保證其表面溫度不超過60C,這不僅為了防止?fàn)C傷工作人員， 同時也為了減少廢氣熱量傳到機(jī)艙里而使機(jī)艙環(huán)境溫度升高

2、。幾臺發(fā)動機(jī)的排氣管不能相互連接起來，因為這樣會影響它們的正常工作。在無法避免時， 各排氣管之間必須裝設(shè)隔離設(shè)備，以防止運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的廢氣倒灌進(jìn)不工作的發(fā)動機(jī)中去，如圖1-15。圖 1-15二、計算1、排氣量柴油機(jī)的排氣量，一般在柴油機(jī)的技術(shù)規(guī)格書中列出，一般估算：qmg= Lo? ?+式中： qmg 柴油機(jī)排氣量(kg s)；L o燃料1kg 燃油所需要理論空氣量，一般為14kg/kg; 燃油耗量kg/s;空氣裕度系數(shù)，二沖程低速機(jī)為3.53.7，四沖程中速機(jī)為2.12.6。qmg廢氣體積流量qg=式中：廢氣平均密度(kgm3)；tmg排氣管中廢氣平均溫度( )1t g 2tmg=2 t g1

3、tg1進(jìn)排氣管廢氣溫度() ；tg2出排氣管廢氣溫度() ；o 273K 時廢氣密度，可取1.3kg m 3；p排氣系統(tǒng)中廢氣平均壓力(MPa) 。2、流速33/3排氣管中煙氣流速：二沖柴油機(jī)：25m/s35m/s四沖柴油機(jī)：40m/s50m/s主鍋爐：7m/sl0m/s輔鍋爐：15m/s20m 按廢氣排量和選定流速可以確定排氣管管徑，但最后尚需計算排氣系統(tǒng)的阻力是否在柴油機(jī)允許的背壓范圍內(nèi)，如果高于柴油機(jī)允許背壓，則會對柴油機(jī)的輸出功率有影響。三、布置1、一般要求（ 1）排氣管的布置應(yīng)和煙囪、廢氣鍋爐(或經(jīng)濟(jì)器 )、消聲器及火星熄滅器的位置統(tǒng)盤考慮，使排氣管長度最短、彎頭最少、固定容易并安裝

4、方便。（ 2）排氣管上方 (應(yīng)考慮船舶搖擺的角度 ) 應(yīng)避免布置油管及油柜，以避免油滴泄漏至排氣管上。當(dāng)不可避免時，應(yīng)采取有效措施，確保不發(fā)生油滴落在排氣管上。（ 3）排氣管及其法蘭處應(yīng)與燃油柜有一安全距離，建議不小于lm。燃油管與排氣管之間也應(yīng)有一定的距離，尤其要注意燃油管的連接法蘭部位，應(yīng)有措施防止法蘭處可能因損壞而將燃油噴至排氣管上。（ 4）每臺柴油機(jī)、每臺鍋爐的排氣管應(yīng)是獨立的。兩臺或兩臺以上的柴油機(jī)的排氣通向共同的消聲器、 廢氣鍋爐或廢氣經(jīng)濟(jì)器時， 每根排氣管應(yīng)裝設(shè)煙氣隔離裝置。 除了燃油廢氣組合鍋爐外，鍋爐排煙管不能與柴油機(jī)的排氣管相連通。（ 5）對于一些較小的船舶，如柴油機(jī)的排氣

5、管擬在載重水線附近引出舷外時，應(yīng)設(shè)有防止海水從排氣管進(jìn)入柴油機(jī)內(nèi)的裝置。2、熱膨脹由于排氣管溫度較高，設(shè)計時必須注意管子的熱膨脹。鋼管的線性熱膨脹系數(shù)一般取為 =11.7x10 6m/m · K，故每升高 100K 管子將伸長約 1.2mm/m。為此，必須在排氣管系中裝設(shè)膨脹節(jié)。一般采用不銹鋼材質(zhì)的波形膨脹節(jié)。選用波形膨脹節(jié)時必須使該膨脹節(jié)的允許伸縮量大于該段管子的可能膨脹量。根據(jù)膨脹節(jié)的具體特性，有時也可考慮一定的預(yù)壓縮量。一般，主機(jī)的增壓渦輪機(jī)排氣出口需裝一只膨脹節(jié)，然后在排氣管向上的管段上，每一個水平段及垂直段均裝一只膨脹節(jié)，并根據(jù)管子膨脹的方向，設(shè)置管子的固定點，見圖 1-1

6、6 。圖 1.5.1排氣管示意圖 I34/33其他圖 1-16 主機(jī) +組合鍋爐 +消聲器（ 1）每臺柴油機(jī)的排氣管上必須設(shè)有消聲器。消聲量一般要求為25dB(A) ，但掛德國旗船舶則要求35dB(A) 。見表 1-10。（ 2）對油船、液化氣船和化學(xué)品船，以及需在油區(qū)碼頭、港口或裝卸站運行的船舶，則柴油機(jī)的排氣管及鍋爐的排煙管，應(yīng)裝有火星熄滅器。見表1-10。圖 1-17 排氣管示意圖 II（主機(jī) +消聲器、輔助爐循環(huán)泵）圖 1-18主機(jī)排氣出口圖 1-19水平管段膨脹節(jié)及圖 1-20水平管段固膨脹節(jié)及固定點固定點（彈簧托架）定點（彈簧吊架）表 1-10國外部分國家船舶噪聲標(biāo)準(zhǔn)（機(jī)艙和集控室）國別IMO