船舶動力裝置概述1

1、 船舶動力裝置船舶動力裝置 第一章第一章 船舶動力裝置概述船舶動力裝置概述第一節(jié)第一節(jié) 船舶動力裝置的組成、類型和發(fā)展船舶動力裝置的組成、類型和發(fā)展第二節(jié)第二節(jié) 船舶動力裝置的要求及性能指標船舶動力裝置的要求及性能指標第三節(jié)第三節(jié) 船舶動力裝置的可靠性船舶動力裝置的可靠性第四節(jié)第四節(jié) 提高船舶動力裝置可靠性的措施提高船舶動力裝置可靠性的措施第五節(jié)第五節(jié) 船舶動力裝置的余熱利用船舶動力裝置的余熱利用船舶動力裝置的含義船舶動力裝置的含義n和和“輪機輪機”的含義基本相同。的含義基本相同。n滿足船舶正常航行、作業(yè)、生活、安全所滿足船舶正常航行、作業(yè)、生活、安全所必需的全部機械、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。必需的

2、全部機械、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。n可以說船舶動力裝置包括船上所有的機械可以說船舶動力裝置包括船上所有的機械設(shè)備。設(shè)備。第一節(jié)第一節(jié) 船舶動力裝置的組成、類型和發(fā)展船舶動力裝置的組成、類型和發(fā)展船舶動力裝置的組成船舶動力裝置的組成 輔助裝置 自動化設(shè)備 甲板機械 防污染設(shè)備管路系統(tǒng) 推進裝置 船舶動力裝置船舶動力裝置推進裝置推進裝置 n主機：主機：產(chǎn)生推進動力的原動機。產(chǎn)生推進動力的原動機。n傳動裝置：傳動裝置：主機與軸系的連接裝置。作用：合、主機與軸系的連接裝置。作用：合、并車，離合，倒順，減速，隔振及調(diào)節(jié)推進裝并車，離合，倒順，減速，隔振及調(diào)節(jié)推進裝置的布置等等。離合器、減速箱、聯(lián)軸器置的布置等

3、等。離合器、減速箱、聯(lián)軸器n軸系：軸系：將主機發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳，同時將主機發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳，同時將槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向推力傳給船體以推動船將槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向推力傳給船體以推動船舶前進。傳動軸、軸承、密封件舶前進。傳動軸、軸承、密封件n推進器：推進器：將主機發(fā)出的能量轉(zhuǎn)換為推力的設(shè)備，將主機發(fā)出的能量轉(zhuǎn)換為推力的設(shè)備，如螺旋槳等如螺旋槳等。輔助裝置輔助裝置n提供提供除除推進動力推進動力以外以外的各種能源。的各種能源。n船舶電站：船舶電站：供給輔助機械及全船所需要的電能，供給輔助機械及全船所需要的電能，它由發(fā)電機、配電板及其它電氣設(shè)備組成。它由發(fā)電機、配電板及其它電氣設(shè)備組成。n輔助鍋

4、爐裝置：輔助鍋爐裝置：民用船舶一般用它產(chǎn)生低壓蒸民用船舶一般用它產(chǎn)生低壓蒸汽，以滿足加熱、取暖及其它生活需要。它由汽，以滿足加熱、取暖及其它生活需要。它由輔助鍋爐及為它服務(wù)的燃油、給水、鼓風、送輔助鍋爐及為它服務(wù)的燃油、給水、鼓風、送汽設(shè)備及管路、閥件組成。汽設(shè)備及管路、閥件組成。n壓縮空氣系統(tǒng)。壓縮空氣系統(tǒng)。船舶管路系統(tǒng)船舶管路系統(tǒng)n管路系統(tǒng)：管路系統(tǒng)：船為了完成一定任務(wù)而專門用來輸船為了完成一定任務(wù)而專門用來輸送和排出液體或氣體的管路、附件、機械設(shè)備送和排出液體或氣體的管路、附件、機械設(shè)備和儀表的總稱。它包括和儀表的總稱。它包括動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)和和輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)。n動力管系：動力管系：主

5、要用來為主機和輔助機械服務(wù)的主要用來為主機和輔助機械服務(wù)的管路。如：燃油、滑油、冷卻水、壓縮空氣、管路。如：燃油、滑油、冷卻水、壓縮空氣、排氣及廢氣利用管路。排氣及廢氣利用管路。n船舶系統(tǒng)：船舶系統(tǒng)：為保證船舶安全及船員和旅客的正為保證船舶安全及船員和旅客的正常生活所需的系統(tǒng)。常生活所需的系統(tǒng)。甲板機械甲板機械n保證船舶航向、停泊及裝卸貨物所需要保證船舶航向、停泊及裝卸貨物所需要的機械設(shè)備。的機械設(shè)備。n錨泊機械設(shè)備錨泊機械設(shè)備：包括錨機、絞盤等。：包括錨機、絞盤等。n操舵機械設(shè)備操舵機械設(shè)備：包括舵機及操作機械、：包括舵機及操作機械、執(zhí)行機構(gòu)等。執(zhí)行機構(gòu)等。n起重機械設(shè)備起重機械設(shè)備：如起貨

6、機、吊艇機及吊：如起貨機、吊艇機及吊桿等設(shè)備。桿等設(shè)備。 5.防污染設(shè)備n處理含油污水、生活污水、油泥及各種處理含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾。垃圾。n油水分離器、焚燒爐等油水分離器、焚燒爐等。6.自動化設(shè)備自動化設(shè)備n包括對主、輔機和有關(guān)機械設(shè)備等的遠包括對主、輔機和有關(guān)機械設(shè)備等的遠距離控制、船舶動力裝置參數(shù)及過程自距離控制、船舶動力裝置參數(shù)及過程自動調(diào)節(jié)、檢測和警報系統(tǒng)等。動調(diào)節(jié)、檢測和警報系統(tǒng)等。 船舶動力裝置的類型船舶動力裝置的類型n船舶動力裝置的類型一般以主機的結(jié)構(gòu)型式來命名。目前常見的有蒸汽動力裝置、燃氣動力裝置、核動力裝置等。 1.蒸汽動力裝置蒸汽動力裝置n汽輪機動力裝置汽

7、輪機動力裝置是由鍋爐、汽輪機、冷疑器、軸系、是由鍋爐、汽輪機、冷疑器、軸系、管系及其它有關(guān)機械設(shè)備等組成。管系及其它有關(guān)機械設(shè)備等組成。汽輪機推進動力裝置 11鍋爐鍋爐 22過熱器過熱器 33主蒸汽管路主蒸汽管路44高壓汽輪機高壓汽輪機55低壓汽輪機低壓汽輪機66減速齒輪減速齒輪77螺旋槳螺旋槳 88冷凝器冷凝器 99冷卻水循環(huán)泵冷卻水循環(huán)泵1010凝水泵凝水泵 1111給水泵給水泵 1212給水預(yù)熱器給水預(yù)熱器1234512111089n在大功率船舶動力裝置中，汽輪機占有一定優(yōu)勢。在大功率船舶動力裝置中，汽輪機占有一定優(yōu)勢。高速客船、高速客船、集裝箱船、大型油船集裝箱船、大型油船以及大中型船

8、舶多采用汽輪機動力裝置。以及大中型船舶多采用汽輪機動力裝置。n優(yōu)點：優(yōu)點：n單機功率單機功率遠比活塞式發(fā)動機遠比活塞式發(fā)動機大大。現(xiàn)代艦用汽輪機的單機組?，F(xiàn)代艦用汽輪機的單機組功率已達功率已達75000kW以上以上n汽輪機葉輪汽輪機葉輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，無周期性擾動力，因此機組振動小，無周期性擾動力，因此機組振動小，噪聲小。噪聲小。n磨損部件少，工作磨損部件少，工作可靠性大可靠性大，使用期限長，使用期限長，10萬小時以上。萬小時以上。n可使用可使用低質(zhì)燃油低質(zhì)燃油，滑油消耗率也很低。，滑油消耗率也很低。n缺點：缺點：n裝置總重量、裝置總重量、尺寸大尺寸大。n燃油消耗大，裝置燃油消耗大，裝置效率

9、差效率差，經(jīng)濟性較柴油機動力裝置差。，經(jīng)濟性較柴油機動力裝置差。n備車時間長，備車時間長，機動性差機動性差。另外，從一個工況變換到另一個。另外，從一個工況變換到另一個工況的過渡時間也較柴油機裝置長工況的過渡時間也較柴油機裝置長23倍。倍。n不能倒轉(zhuǎn)不能倒轉(zhuǎn)，需設(shè)倒車汽輪機或倒車級（空轉(zhuǎn)），需設(shè)倒車汽輪機或倒車級（空轉(zhuǎn)）汽輪機推進動力裝置2.燃氣動力裝置燃氣動力裝置）柴油機動力裝置）柴油機動力裝置n廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。目前以柴油機作為主機的船舶占目前以柴油機作為主機的船舶占98%以上，柴油機船總功率以上，柴油機船總功率占造船總功率的占造船總功率的90%以上。以上。n優(yōu)點：優(yōu)點： 有較高的有較高的

10、經(jīng)濟性，經(jīng)濟性，在整個功率范圍內(nèi)燃油耗率較低，在整個功率范圍內(nèi)燃油耗率較低，耗油率比蒸汽、燃氣動力裝置低得多。運行費用比較低，續(xù)耗油率比蒸汽、燃氣動力裝置低得多。運行費用比較低，續(xù)航力提高。航力提高。n在低轉(zhuǎn)速時有良好的扭矩特性，可用低質(zhì)燃油，空氣耗率在低轉(zhuǎn)速時有良好的扭矩特性，可用低質(zhì)燃油，空氣耗率低、排氣紅外輻射少。低、排氣紅外輻射少。 n重量輕，重量輕，輔助設(shè)備較少，布置簡單，單位重量指標較小。輔助設(shè)備較少，布置簡單，單位重量指標較小。n具有具有良好的機動性良好的機動性，起動、加速、換向性能良好等。，起動、加速、換向性能良好等。n缺點：缺點： 柴油機尺寸和重量按功率比例增長快，因此柴油機

11、尺寸和重量按功率比例增長快，因此單機組單機組功率受到限制。功率受到限制。n柴油機工作中的柴油機工作中的噪聲、振動較大噪聲、振動較大。n高中速柴油機的運轉(zhuǎn)部件高中速柴油機的運轉(zhuǎn)部件磨損厲害磨損厲害。n柴油機在柴油機在低速時穩(wěn)定性差低速時穩(wěn)定性差，因此不能有較小的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)，因此不能有較小的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，影響船舶的低速航行性能。速，影響船舶的低速航行性能。2.）燃氣輪機動力裝置燃氣輪機動力裝置n燃氣輪機是在燃氣輪機是在1947年開始應(yīng)用于船舶，而得年開始應(yīng)用于船舶，而得到迅速發(fā)展則在到迅速發(fā)展則在50年代后期。并且，船用燃氣年代后期。并且，船用燃氣輪機主要用于軍艦。從輪機主要用于軍艦。從70年代起

12、，英、美建造年代起，英、美建造的大小型的大小型水面艦艇水面艦艇（除航空母艦外）絕大多數(shù)（除航空母艦外）絕大多數(shù)都是采用燃氣輪機作為推進動力的。都是采用燃氣輪機作為推進動力的。船用燃氣輪機的組成和工作原理船用燃氣輪機的組成和工作原理n船用燃氣輪機由壓氣機 、燃氣輪機和燃燒室組成。n工作原理與汽輪機相似，只是在作功的工質(zhì)方面有所不同。汽輪機中使用的燃料是在鍋爐內(nèi)燃燒，使鍋爐中的水加熱產(chǎn)生蒸汽，推動葉輪作功；而燃氣輪機則利用燃料在燃燒室內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的燃氣推動葉輪作功。燃氣輪機推進動力裝置燃氣輪機推進動力裝置 1-螺旋槳螺旋槳 2-減速齒輪減速齒輪 3-壓氣機壓氣機 4-燃燒室燃燒室 5-燃氣輪機燃

13、氣輪機 6-聯(lián)軸器聯(lián)軸器 7-起動電動機起動電動機 輕型燃氣輪機輕型燃氣輪機 General Electric LM2500 Gas Turbine 船用燃氣輪機的特點船用燃氣輪機的特點n優(yōu)點：優(yōu)點：n單位功率的重量、單位功率的重量、尺寸極小尺寸極小。n良好的機動性良好的機動性。n燃料消耗率不及柴油機，但也達到燃料消耗率不及柴油機，但也達到200390g/(KWh)，低負荷時經(jīng)濟性的惡化比汽輪機影響為小。低負荷時經(jīng)濟性的惡化比汽輪機影響為小。n缺點：缺點：n主機主機沒有反轉(zhuǎn)性沒有反轉(zhuǎn)性，必須設(shè)專門的倒車設(shè)備。，必須設(shè)專門的倒車設(shè)備。n必須借助于必須借助于啟動馬達啟動馬達或其它啟動機械啟動?；蚱?/p>

14、它啟動機械啟動。n由于燃氣的高溫（燃氣溫度由于燃氣的高溫（燃氣溫度700800以上），葉片材以上），葉片材料用的合金鋼昂貴，工作料用的合金鋼昂貴，工作可靠性較差可靠性較差，壽命短。，壽命短。n由于燃氣輪機工作時空氣流量很大，因此進由于燃氣輪機工作時空氣流量很大，因此進排氣管道尺寸排氣管道尺寸大，大，艙內(nèi)布置困難，甲板上較大的管道通過切口，影響船體艙內(nèi)布置困難，甲板上較大的管道通過切口，影響船體強度。強度。核動力裝置核動力裝置n船用蒸汽輪機動力裝置是由鍋爐提供蒸汽，艦艇核動船用蒸汽輪機動力裝置是由鍋爐提供蒸汽，艦艇核動力裝置就是用核反應(yīng)堆代替燃燒重油的蒸汽鍋爐，核力裝置就是用核反應(yīng)堆代替燃燒重油

15、的蒸汽鍋爐，核動力裝置的動力裝置的第二回路也是蒸汽輪機動力裝置第二回路也是蒸汽輪機動力裝置。n優(yōu)點：優(yōu)點：n具有極大的能量貯備，在限定艙室空間所能提供的具有極大的能量貯備，在限定艙室空間所能提供的能量比其它型式的動力裝置大得多；能量比其它型式的動力裝置大得多；n(2)以極少的核燃料釋放出巨大的能量；以極少的核燃料釋放出巨大的能量；n不需要消耗空氣不需要消耗空氣而獲得熱能。而獲得熱能。n缺點：缺點：n重量尺寸較大；重量尺寸較大；n操縱管理檢查系統(tǒng)比較復(fù)雜；操縱管理檢查系統(tǒng)比較復(fù)雜；n造價昂貴。造價昂貴。核能推進系統(tǒng)的簡單原理 乏核能推進系統(tǒng)的簡單原理 三、柴油機動力裝置發(fā)展趨勢及管理重心的變化三

16、、柴油機動力裝置發(fā)展趨勢及管理重心的變化1、船舶動力裝置發(fā)展的趨勢。、船舶動力裝置發(fā)展的趨勢。1）柴油機繼續(xù)主導(dǎo)，并不斷發(fā)展。）柴油機繼續(xù)主導(dǎo)，并不斷發(fā)展。大型低速機：多缸、大缸徑，少缸、小大型低速機：多缸、大缸徑，少缸、小缸徑。缸徑。大功率中速機：大型客船、滾裝客船等。大功率中速機：大型客船、滾裝客船等?？刂萍夹g(shù)：電子化、智能化?？刂萍夹g(shù)：電子化、智能化。雙燃料發(fā)動機前景可觀。雙燃料發(fā)動機前景可觀。2）豪華游輪：促進電力推進系統(tǒng)的發(fā)展。）豪華游輪：促進電力推進系統(tǒng)的發(fā)展。3）高速船：燃氣輪機。（可靠性高、低）高速船：燃氣輪機。（可靠性高、低NOX排放。排放。4）成套供貨方式。）成套供貨方式。

17、5）環(huán)境要求：安全、低排放。）環(huán)境要求：安全、低排放。1）冗裕配置。）冗裕配置。DNV船級社特殊入級標志船級社特殊入級標志RPS等。等。2）低排放。）低排放。新型船舶動力裝置n噴水推進n吊艙推進n全電力推進n超導(dǎo)磁流體推進n表面驅(qū)動n對轉(zhuǎn)螺旋槳n高效一體舵槳新型船舶動力裝置輪機管理重心的變化設(shè)備設(shè)備檢修檢修方面。方面。定時定時視情視情設(shè)備設(shè)備使用使用方面。方面。機電綜合機電綜合輪機人員輪機人員業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)要求方面。要求方面。船電和自動化船電和自動化人員業(yè)務(wù)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)培訓(xùn)方面。方面。機電一體化機電一體化機電設(shè)備故障機電設(shè)備故障遠程診斷遠程診斷方面。方面。 專家故障診斷專家故障診斷機艙資源的機艙資源

18、的管理管理。人力資源人力資源第二節(jié)第二節(jié) 船舶動力裝置的要求及性能指標船舶動力裝置的要求及性能指標一、對船舶動力裝置的要求。一、對船舶動力裝置的要求。1.可靠性?？煽啃?。2.經(jīng)濟型。經(jīng)濟型。3.機動性。機動性。（起航時間、起動到全功率的時間、換向時（起航時間、起動到全功率的時間、換向時間和次數(shù)、緊急倒車時間、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速禁間和次數(shù)、緊急倒車時間、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速禁區(qū)。）區(qū)。）4.重量和尺寸。重量和尺寸。5.續(xù)航力。續(xù)航力。6.生命力。生命力。二、船舶動力裝置的基本性能指標二、船舶動力裝置的基本性能指標l技術(shù)指標技術(shù)指標 標志動力裝置的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)。標志動力裝置的技術(shù)性能和結(jié)

19、構(gòu)特征的參數(shù)。包括包括功率指標功率指標質(zhì)量指標和尺寸指標質(zhì)量指標和尺寸指標。l經(jīng)濟指標經(jīng)濟指標 代表燃料在該動力裝置中的熱能轉(zhuǎn)換率。有代表燃料在該動力裝置中的熱能轉(zhuǎn)換率。有燃料消耗率燃料消耗率裝置總效率裝置總效率推進裝置熱效率推進裝置熱效率每海里航程每海里航程燃料耗量及動力裝置的運轉(zhuǎn)燃料耗量及動力裝置的運轉(zhuǎn)- -維修經(jīng)濟性。維修經(jīng)濟性。l性能指標性能指標 代表動力裝置在接受命令，執(zhí)行任務(wù)中的服代表動力裝置在接受命令，執(zhí)行任務(wù)中的服從性從性堅固性和對外界條件堅固性和對外界條件工作人員的依賴性。因此它工作人員的依賴性。因此它包括機動性包括機動性可靠性可靠性自動遠操作性能自動遠操作性能牽曳性能以及噪

20、牽曳性能以及噪聲振動的控制等指標。聲振動的控制等指標。 1、技術(shù)指標功率指標船舶有效功率主機輸出功率相對功率 功率指標功率指標它表示船舶作功的能力。為了保證船舶具有一定的航它表示船舶作功的能力。為了保證船舶具有一定的航行速度，就要求推進裝置提供足夠的功率。而動力裝行速度，就要求推進裝置提供足夠的功率。而動力裝置的功率是置的功率是按船舶的最大航速來確定的。按船舶的最大航速來確定的。1)1)船舶有效功率船舶有效功率已知船舶的航行速度為已知船舶的航行速度為V Vs s (m/s) ，運動阻力，運動阻力 ，則推進船舶的，則推進船舶的 有效功率有效功率2)2)主機的輸出功率主機的輸出功率 又稱為主機的制

21、動功率或有效功率又稱為主機的制動功率或有效功率 :推進效率推進效率 : :螺旋槳相對旋轉(zhuǎn)效率螺旋槳相對旋轉(zhuǎn)效率 : :敞水效率敞水效率 : :船身效率船身效率 : :軸系傳動效率軸系傳動效率 kWvRPsR310kWvRPesps310hrp0pr0hs)(NR功率指標 海軍系數(shù)法估算主機所需功率的方法海軍系數(shù)法估算主機所需功率的方法: :式中: - 排水量,t； ：排水體積 - 航速,kn； CB - 海軍系數(shù)，與船型有關(guān)。 若已知母型船的航速 、排水量 和功率 ，則有： BsRCvDP332kWDsVEOBPvDC303200V0DeoPD功率指標推進裝置功率傳遞過程推力功率收到功率軸功率

22、最大持續(xù)功率Pmc指示功率Pi主機最大輸出功率船舶有效功率主機摩擦損失及帶動輔機所消耗的功率考慮持久系數(shù)及溫濕度修正后的功率傳動設(shè)備及各種軸承所消耗的功率尾軸承及其密封裝置所消耗的功率螺旋槳與水的摩擦及尾流動能所損失的功率由推力減額及伴流等船體影響所損失的功率3 3) )相對功率：即每噸排水量所需的主機有效功率相對功率：即每噸排水量所需的主機有效功率 kW/t 令 可知，相對功率可知，相對功率 與航速與航速 的三次方成正比，與排水量的立方的三次方成正比，與排水量的立方 根成反比，因此，高速船每噸排水量所需功率大。根成反比，因此，高速船每噸排水量所需功率大。DPPer31232332DCvDCv

23、DPssrkW/tspBCC2rpsV功率指標重量指標主機單位重量裝置單位重量主機相對重量裝置相對重量重量指標是相對于主機功率或者船舶的排水量而言是相對于主機功率或者船舶的排水量而言 動力裝置重量有三個不同的內(nèi)涵，即動力裝置動力裝置重量有三個不同的內(nèi)涵，即動力裝置干重干重(代表所有的機器、設(shè)備和管代表所有的機器、設(shè)備和管系的重量，不包括內(nèi)部的工質(zhì)和消耗物品及其存儲量系的重量，不包括內(nèi)部的工質(zhì)和消耗物品及其存儲量)、濕重濕重(包括其內(nèi)部所裝工包括其內(nèi)部所裝工質(zhì)和消耗物品重量，但不包括質(zhì)和消耗物品重量，但不包括消耗品存儲量消耗品存儲量）和）和總重總重(包括上述全部重量包括上述全部重量)。計算計算時

24、常用濕重。時常用濕重。kg/kWemmPGg kg/tDmmGa kg/kWezzPGg kg/tDGazz絕對指標絕對指標 機艙總長度機艙總長度 ，占用面積，占用面積 ，占用空間，占用空間 。 相對指標相對指標1)1)面積飽和度面積飽和度 ：每平方米機艙面積所分配的主機有效功率：每平方米機艙面積所分配的主機有效功率2)2)容積飽和度容積飽和度 ：每立方米機艙容積所分配的主機有效功率：每立方米機艙容積所分配的主機有效功率sKVKLSV尺寸指標2kW/mSPKes3kW/mVPKev對于不同的船舶，對機艙尺寸要求也不統(tǒng)一，為對于不同的船舶，對機艙尺寸要求也不統(tǒng)一，為了表征機艙的面積和容積了表征機

25、艙的面積和容積利用率利用率的情況的情況柴油機的燃料消耗率船舶主機日耗油量船舶日耗油量每海里航程的燃料消耗量經(jīng)濟指標指在單位時間內(nèi)柴油機單位指在單位時間內(nèi)柴油機單位有效功率所消耗的燃料量有效功率所消耗的燃料量主機、輔機、鍋爐所消耗燃料總量主機、輔機、鍋爐所消耗燃料總量由推進裝置、柴油發(fā)電機組、燃油輔由推進裝置、柴油發(fā)電機組、燃油輔鍋爐的熱效率組成。鍋爐的熱效率組成。船舶經(jīng)濟航速經(jīng)濟指標h)kg/(kWg eeePGt/dDbDgDeDGGGGmilekg/nsToTbTgTesTnvGGGGvGg動力裝置的總效率主機在主機在2424小時的燃油消耗量小時的燃油消耗量船舶航行每海里所消耗的燃油總量船

26、舶航行每海里所消耗的燃油總量營運時能取得某種經(jīng)濟效果的航速營運時能取得某種經(jīng)濟效果的航速t/1024G3DedgPeDs1).推進裝置的熱效率推進裝置的熱效率sepuePTPPHGP3600T2).2).柴油發(fā)電機組的熱效率柴油發(fā)電機組的熱效率gugggHGP3600燃油輔助鍋爐的熱效率bubbbHGQ 圖1-3-1 和 隨Vs 變化的特性曲線稱 為節(jié)能航速，它不等于最大盈利航速。1sV0sVegng)(Sevfg )(Snvfg 1sV22322332sesseTevgCDCvvDggTips: 此項經(jīng)濟指標與船舶營運管理水平和輪機管理水平密切相關(guān)此項經(jīng)濟指標與船舶營運管理水平和輪機管理水平

27、密切相關(guān)egng船舶經(jīng)濟航速船舶經(jīng)濟航速n節(jié)能航速：每小時燃油消耗量最低時的靜水航速。n最低營運費用航速：每航行1 n mile 固定費用及航行費用最低時的航速。n最大盈利航速：每天能獲得最大利益的航速。性能指標 動力裝置機動性 動力裝置自動化程度 動力裝置可靠性 動力性（牽曳性）配合性能 噪聲的控制和有害振動的預(yù)防 性能指標性能指標動力裝置的性能指標由多方面因素綜合而成.主機形式燃料種類發(fā)動機工作參數(shù)動力裝置熱線圖形式推進傳動形式主要輔助設(shè)備形式等第三節(jié) 動力裝置的可靠性船舶的特殊性 1.1.船用產(chǎn)品在陸地難以充分模擬試驗船用產(chǎn)品在陸地難以充分模擬試驗 2.2.產(chǎn)品數(shù)量少、更新快產(chǎn)品數(shù)量少、

28、更新快 3.3.零部件多，質(zhì)量、功能各異，所需知識面廣零部件多，質(zhì)量、功能各異，所需知識面廣 4.4.設(shè)備使用環(huán)境苛刻、多變設(shè)備使用環(huán)境苛刻、多變 5.5.故障的排除和修理很難得到陸上支持，船員能故障的排除和修理很難得到陸上支持，船員能力有限力有限 6.6.修理時間緊，條件差。特別是在風浪天修理時間緊，條件差。特別是在風浪天 7.7.數(shù)據(jù)收集整理欠缺，對故障的了解欠缺數(shù)據(jù)收集整理欠缺，對故障的了解欠缺航行的可靠性船舶故障的不同定義：船舶故障的不同定義： a.a.達不到正常航速，應(yīng)用于班輪達不到正常航速，應(yīng)用于班輪 b.b.不能維持最低航速，應(yīng)用于大風浪天不能維持最低航速，應(yīng)用于大風浪天 c.c

29、.失去操縱性，應(yīng)用于靠離碼頭、窄水道失去操縱性，應(yīng)用于靠離碼頭、窄水道船舶航行可靠性分析船舶航行可靠性分析 1 1）操縱性：中速機高于低速機）操縱性：中速機高于低速機 據(jù)目前的資料統(tǒng)計，低速機為據(jù)目前的資料統(tǒng)計，低速機為0.9880.988，中速機為，中速機為0.9910.991 2 2）全損船的數(shù)量和噸位在增加，見表）全損船的數(shù)量和噸位在增加，見表1 1 3 3）全損船中，散貨船占的比例大，見表）全損船中，散貨船占的比例大，見表2 2 4 4）全損船中，人為因素造成故障占的比例大，約）全損船中，人為因素造成故障占的比例大，約80%80% 5 5）全損船中，老齡船占的比例大，）全損船中，老齡船

30、占的比例大，90%90%以上為以上為1 51 5年以上年以上 的老齡船。的老齡船。表1 19871991年世界全損船舶統(tǒng)計全損艘數(shù)全損總噸位占世界船舶總噸位的百分比198713911789730.319881477758560.2198915610780770.37199013912211250.3199118217084640.4表2 19871991 年世界全損船舶按船型統(tǒng)計198719881989船型艘總噸艘總噸艘總噸油船91316361113144371191331346429散貨船和混裝船24639834548133654171630633728其它船型106 40750335126

31、49783164127 45827643總計1391178973100 147775856100 1561078077100表2 19871991 年世界全損船舶按船型統(tǒng)計19901991船型艘總噸艘總噸油船14224884182050166329散貨船和混裝船19704615582772007742其它船型1062916262413548672429總計13912211251001821708464100船舶機械故障分析各種機械故障中，主機故障占的比例大，約占38%。表3 各種機械發(fā)生故障的比例機械種類主機柴油發(fā)電機機艙輔機甲板輔機各管路閥電動機其它說明人小時（）36.6 19.3 17.9

32、 12.35.12.56.3故障總次數(shù)為7521故障次數(shù)（）3815.7 10.9 13.78.13.99.7船舶機械故障分析主機故障中，材質(zhì)問題和污損問題占的比例大，分別為24.3%和24.7%。表4 按主機故障原因分類的發(fā)生故障的比例（%）設(shè)計問題材料問題安裝問題操作問題自然磨損腐蝕污損振動管理問題1.924.37.49.510.510.424.710.01.3船舶機械故障分析柴油機部件故障中，低速機的十字頭軸承、氣缸蓋、增壓器和活塞；中速機的主軸承、增壓器、連桿大端軸承和活塞占的比例大。表51 柴油機部件發(fā)生故障的比例勞氏船級社中國遠洋運輸總公司低速中速主機柴油發(fā)電機氣缸蓋14.64.9

33、13.713.15氣缸套6.14.81.921.31活塞11.810.419.26.57氣缸體4.31.9氣閥2.68.53.842.63資料來源故障部位船舶機械故障分析表52 柴油機部件發(fā)生故障的比例勞氏船級社中國遠洋運輸總公司低速中速主機柴油發(fā)電機十字頭軸承18.70.27.69連桿大端軸承8.111.111.84曲軸、主軸承3.813.411.5234.2燃油泵1.12.37.693.94泵傳動裝置00.7傳動齒輪2.35.77.696.57增壓器12.611.75.763.94凸輪軸1.84.41.92資料來源故障部位船舶機械故障分析表53 柴油機部件發(fā)生故障的比例勞氏船級社中國遠洋運

34、輸總公司低速中速主機柴油發(fā)電機機座0.27.4曲軸箱0.10.95.76機架2.10.91.31調(diào)速器0.22.13.94基座1.21.8掃氣通道1.00.2貫穿螺栓3.84操縱系統(tǒng)1.92連桿螺栓6.57其它7.46.77.554.03資料來源故障部位部件及系統(tǒng)故障影響重要性分析u柴油機動力裝置的故障分布在所有部件和分系統(tǒng)之中，由于在分系統(tǒng)中處于不同的位置，因此對柴油機動力裝置的整體影響也不相同。u了解各部件故障的相互影響和對整體可靠性的影響，可以掌握各部件的重要程度,從而為提高整個動力裝置的可靠性提供足夠依據(jù)。 The measures of improving the reliabili

35、ty第四節(jié)第四節(jié) 提高船舶動力裝置的可靠性的措施提高船舶動力裝置的可靠性的措施影響動力裝置可靠性的因素.制造：材質(zhì)、加工精度、工藝.管理：按要求操作，保證工作環(huán)境，及時保養(yǎng)、維修表6 影響動力裝置可靠性的因素設(shè)計制造管理推斷營運特點和工作條件原材料使用操作選用設(shè)備的質(zhì)量和數(shù)量加工機械文件管理系統(tǒng)設(shè)計、儲備度及可靠度分配制造工藝維修制度安全系數(shù)和部件的降級使用裝配工藝維修工藝設(shè)計數(shù)據(jù)的選取試驗方法備件管理配套和布局質(zhì)量檢查方法人員培訓(xùn)人機工程質(zhì)量管理道德觀念和思想狀況維修性作業(yè)人員管理使用環(huán)境標準化、簡單化、自動化包裝、運輸、儲藏提高管理水平 據(jù)統(tǒng)計，人為因素造成的故障占80%。 其中， a:普

36、通船員責任心不強占50%，表現(xiàn)為工作不仔 細，檢查不及時，違章操作。 b:干部船員管理水平低占50%。表現(xiàn)為業(yè)務(wù)水平 低，維修保養(yǎng)不良，指揮不當，判斷錯誤，操作錯誤。提高維修質(zhì)量 1.消除妨礙人體感官功能發(fā)揮的因素，以便及時發(fā)現(xiàn)和判斷故障 2.系統(tǒng)布置要符合人體特征，如身高、腕力、視力 3.操作維修場所要設(shè)適當?shù)谋Ｗo措施如防護罩、護欄、隔熱 4.維修操作作業(yè)力求簡單方便,縮短維修時間. 5.在操作和維修環(huán)境嚴酷的情況下應(yīng)考慮適當?shù)谋Ｗo措施、防錯措施. 6.要有良好的可達性 對于維修性好壞的鑒別見表7表71 維修性檢查表（機械方面）機械方面1.在裝配、更換備件、維修時能否看清全部備件？身體能否接

37、近這些零件？2.在正常狀態(tài)下，所有的測試點是否都有很好的接近性？3.在正常狀態(tài)下，是否能保證所有現(xiàn)場易于使用專用工具？4.采用的裝配方式是否考慮了易于拆裝？5.是否對維修、試驗、儲存等有不符實際的實施要求？6.是否考慮了不使工作人員遭受突然事故的傷害？7.各組件能否獨立的裝置在希望的位置或容易維修的位置？表72 維修性檢查表（人機工程方面）人機工程方面1.指示器是否裝的使操作人員能看請客度、指針、數(shù)字等？是否能方便、正確的讀出數(shù)據(jù)？2.顯示器是否使讀數(shù)誤差最?。?.調(diào)節(jié)器一類的儀表所采用的把手、旋鈕等布置是否合適？是否有利于操作員轉(zhuǎn)身？4.控制臺是否設(shè)計的有寬敞的放腿位置？書寫時是否有合適的表面和高度？是否有良好的隔聲、隔振和照明？5.照明是否考慮了特定工作的要求？有無照明不足的儀表？6.是否把晃眼的因素控制的最小？7.在更換、修理組件和零件時，是否可以不拆下其它的任何零件？維修工作是否復(fù)雜？8.是否考慮了重量大的部件的搬運問題？9.產(chǎn)品和說明書符號、代碼是否一致？充分利用技術(shù)管理指導(dǎo)性文件 a.制作操作規(guī)程 b