輪機(jī)導(dǎo)論-第1講-輪機(jī)工程概述

11三月2024輪機(jī)導(dǎo)論-第1講-輪機(jī)工程概述“遼寧”號(hào)航空母艦動(dòng)力系統(tǒng):8臺(tái)蒸氣輪機(jī)9×1,500kW渦輪發(fā)電機(jī)6×1,500kW柴油發(fā)電機(jī)4軸4槳雙舵推進(jìn)，可使用R0110燃?xì)廨啓C(jī)或DN80燃?xì)鉁u輪機(jī)基本參數(shù)：艦長:304.5米舷寬:75米吃水:10.5米排水量:67,500噸（滿載）航速:29節(jié)4船舶流體機(jī)械5船舶管路系統(tǒng)6船舶輔助裝置2船舶動(dòng)力裝置3軸系與動(dòng)力傳遞1輪機(jī)基本知識(shí)主要內(nèi)容一、輪機(jī)工程的含義：

歷史上(二百多年前)的風(fēng)帆動(dòng)力船被最原始的蒸汽機(jī)、鍋爐、明輪推進(jìn)器等機(jī)器設(shè)備代替來推進(jìn)船舶的一套機(jī)械設(shè)備與系統(tǒng)俗稱“輪機(jī)”。輪機(jī)工程一詞源于英文MarineEngineering，即海上（動(dòng)力）工程之意。

現(xiàn)代人們把船舶上實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化和分配的全部機(jī)械、設(shè)備和系統(tǒng)的有機(jī)組合體統(tǒng)稱為“船舶動(dòng)力裝置”。第1章緒論帆船“鄭和寶船”蒸汽機(jī)鍋爐明輪及帶有風(fēng)帆的輪船二、輪機(jī)工程的發(fā)展1807年，美國人富爾頓將蒸汽機(jī)應(yīng)用到一艘叫做“克萊爾蒙特（Clermont）”號(hào)的明輪推進(jìn)的木質(zhì)船上。于是開創(chuàng)了用機(jī)器設(shè)備代替風(fēng)帆作動(dòng)力推進(jìn)船舶的歷史?！翱巳R爾蒙特”號(hào)時(shí)速約為8公里／小時(shí)

螺旋槳取代明輪作為主要推進(jìn)器逐步廣泛應(yīng)用于各類船舶上。

1839年，第一艘裝螺旋槳推進(jìn)器的蒸汽機(jī)船“阿基米德（Archimedes）”號(hào)問世，主機(jī)功率為58.8千瓦。這種推進(jìn)器充分顯示出它的優(yōu)越性，因而被迅速推廣。1845年，英國海軍將動(dòng)力相當(dāng)?shù)摹绊懳采咛?hào)”螺旋槳輪船和“愛里克托號(hào)”明輪的船尾用粗纜繩系起來，讓它們各朝相反的方向駛?cè)?。“響尾蛇?hào)”的螺旋槳飛快地旋轉(zhuǎn)，“愛里克托號(hào)”的明輪猛烈地向后撥水。先是互不相讓，但過了一會(huì)兒，“響尾蛇號(hào)”就把“愛里克托號(hào)”拖走了。1896年,世界上第一艘汽輪機(jī)船“透平尼亞”(Turbinia）號(hào)試航，航速達(dá)60公里/小時(shí)以上。Turbinia號(hào)的第一次試航橫穿亞特蘭大1903年,第一艘內(nèi)燃機(jī)船“萬達(dá)爾”（Bahgal）號(hào)問世；1951年,作為主要?jiǎng)恿Φ娜細(xì)廨啓C(jī)船開始建造；1952年,自由活塞蒸汽機(jī)——燃?xì)馔钙铰?lián)合裝置開始在“雪利歐斯”（Sirius）級(jí)掃雷艇上使用；1954年,“諾提拉斯”（Nantilus）號(hào)核動(dòng)力潛艇下水。Nautilus號(hào)核潛艇:1954年下水，功率為11025千瓦，航速33公里1970年7月30日，中國第一座潛艇核動(dòng)力裝置陸上模式堆達(dá)到滿功率，12月26日，第一艘核潛艇下水，開始進(jìn)行舾裝。1971年8月，核潛艇建成并開始試航，1974年8月交付海軍正式使用，從而使我國成為世界上第五個(gè)擁有核潛艇的國家?，F(xiàn)代“輪機(jī)”的內(nèi)容已極其豐富：其機(jī)械設(shè)備的規(guī)模、功能、復(fù)雜性和自動(dòng)化程度等方面都是過去無法相比的。它除了提供推進(jìn)船舶的動(dòng)力外，同時(shí)還產(chǎn)生各種形式的能量，如機(jī)械能、電能及熱能等，以供給船舶在航行和停泊時(shí)船舶輔機(jī)和其它生活上的需要。三、輪機(jī)工程涵蓋的內(nèi)容：現(xiàn)代“輪機(jī)”的定義：廣義上講，是利用燃油化學(xué)能、核能、自然界水能、風(fēng)能和地?zé)岬饶芰慨a(chǎn)生原動(dòng)力的成套技術(shù)裝備，由原動(dòng)機(jī)、輔助機(jī)械和設(shè)備、管路、儀表、監(jiān)控系統(tǒng)等組成。

主要任務(wù)是為船舶提供所需能量，以保證船舶的正常航行、人員正常生活和安全以及完成各種工程作業(yè)并符合環(huán)境保護(hù)的要求。它是所需能量產(chǎn)生、傳遞及消耗的全部動(dòng)力機(jī)器、機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)的有機(jī)綜合體，是船舶的心臟和動(dòng)脈。輪機(jī)：是輪船上機(jī)器的總稱，含義和船舶動(dòng)力裝置基本相同，分為以下幾個(gè)部分：1、主動(dòng)力裝置：主機(jī)、軸系和推進(jìn)器等2、輔助動(dòng)力裝置：發(fā)電機(jī)組、配電設(shè)備、鍋爐、空調(diào)系統(tǒng)、壓縮機(jī)、甲板機(jī)械等；3、管路系統(tǒng)：泵、管系、熱交換器、濾器、閥門等。船用主機(jī)——柴油機(jī)宜昌船舶柴油機(jī)有限公司YMD-MANB&W6S46MC-C船用主機(jī)——燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是小而輕，單位功率的質(zhì)量小。船舶軸系船舶軸系螺旋槳80kw康明斯發(fā)電機(jī)組船用配電柜立式鍋爐船用空調(diào)船用壓縮機(jī)起錨機(jī)克令吊泵系船舶管系船舶管系各種熱交換器飲用水過濾器海水濾器油濾器鑄鋼截止閥減壓閥船用青銅閥門四、輪機(jī)工程研究的課題現(xiàn)代輪機(jī)工程所研究的內(nèi)容大致歸納為如下幾點(diǎn)：1）艦船新型動(dòng)力系統(tǒng)的研制2）艦船新能源的開發(fā)與利用(核能、太陽能和風(fēng)能)3）船舶動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化組合與節(jié)能新技術(shù)4）船舶機(jī)械與系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化問題5）船舶和海洋工程的環(huán)保技術(shù)6）海洋資源開發(fā)技術(shù)等由此可見，輪機(jī)工程已為廣大的科學(xué)技術(shù)人員施展才華提供了一片碧水藍(lán)天。AIP（不依賴空氣動(dòng)力裝置）技術(shù)閉式循環(huán)柴油機(jī)（CCD）AIP——以閉式循環(huán)柴油機(jī)為發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)，通過提供模擬空氣成份的進(jìn)氣氣體，使柴油機(jī)發(fā)火燃燒工作。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)（SE）AIP——通過外部燃燒的高溫氣體經(jīng)加熱管加熱內(nèi)部循環(huán)的工質(zhì)（船用斯特林機(jī)通常用氦氣作循環(huán)工質(zhì)），內(nèi)部循環(huán)工質(zhì)受熱膨脹推動(dòng)活塞作功，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸功率。燃料電池（FC）AIP——靠氫和氧反應(yīng)直接產(chǎn)生電能而工作的，它唯一的副產(chǎn)品為水，這個(gè)過程正好與通過電解分解水的過程相反。瑞典海軍安裝熱氣機(jī)系統(tǒng)的“哥特蘭”級(jí)潛艇日本類似的AIP潛艇燃料電池（FC）AIP船用核動(dòng)力技術(shù)核能的工作原理太陽能的缺點(diǎn)：（1）分散性，（2）不穩(wěn)定性，（3）效率低和成本高。澳大利亞的“太陽水手”，船上安裝了儲(chǔ)存太陽能的電池板，其航行的動(dòng)力主要來源于太陽能和風(fēng)能，行駛速度1.852公里/小時(shí)。它可以節(jié)省90%的燃料。風(fēng)能+太陽能：適宜于島嶼使用用于大型船舶，及潛艇、大型登陸艇等。用于高速船舶，及淺吃水內(nèi)河船等。操縱的自動(dòng)化——一人船橋機(jī)艙自動(dòng)化——無人機(jī)艙機(jī)艙自動(dòng)化自動(dòng)電站——完成并車、卸載、安全保護(hù)等功能指控系統(tǒng)的自動(dòng)化039型潛艇操控臺(tái)039型潛艇監(jiān)控臺(tái)海洋平臺(tái)水下作業(yè)輪機(jī)人員的職責(zé)與分工：輪機(jī)長電機(jī)員二管輪大管輪三管輪冷藏專員機(jī)工長機(jī)工輪助見習(xí)生五、輪機(jī)人員1.輪機(jī)長(Chiefengineer,C/E)(1)全船機(jī)械、動(dòng)力、電氣設(shè)備的技術(shù)總負(fù)責(zé)人，同時(shí)也是船舶的主要領(lǐng)導(dǎo)。(2)制定本船各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備的操作規(guī)程、保養(yǎng)檢修計(jì)劃、值班制度、貫徹執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度，保證安全生產(chǎn)。(3)負(fù)責(zé)組織輪機(jī)員、電機(jī)員、冷藏員制定修船計(jì)劃、編制修理單和預(yù)防檢修計(jì)劃，組織領(lǐng)導(dǎo)修船，進(jìn)行修船工作的驗(yàn)收。(4)負(fù)責(zé)燃油、潤滑油、物料、備件的申領(lǐng)，造冊(cè)保管和合理使用，節(jié)約能源，降低成本。(5)保管輪機(jī)設(shè)備的證書、圖紙資料、技術(shù)文件，及時(shí)報(bào)告船長申請(qǐng)檢驗(yàn)。(6)經(jīng)常親自檢查機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況，調(diào)整不正常的運(yùn)行參數(shù)，檢查和簽署輪機(jī)日志、電機(jī)日志。指導(dǎo)相關(guān)輪機(jī)員或自己填寫油類記錄簿。(7)培訓(xùn)和考核輪機(jī)人員。(8)在發(fā)生緊急事故時(shí)指揮機(jī)艙人員進(jìn)行搶修和搶救工作。(9)監(jiān)督和簽署輪機(jī)員、電機(jī)員、冷藏員的調(diào)任交接工作。2.大管輪(Secondengineer,2/E)(1)大管輪是輪機(jī)長的主要助手，輪機(jī)長不在時(shí)代理輪機(jī)長的職務(wù)。(2)負(fù)責(zé)維持機(jī)艙秩序，對(duì)機(jī)艙、工作間、材料間、備件工具及機(jī)電設(shè)備的整潔進(jìn)行監(jiān)督和檢查，負(fù)責(zé)組織輪機(jī)部各艙室的油漆工作。(3)負(fù)責(zé)保持輪機(jī)部有關(guān)安全的設(shè)備，處于可靠狀態(tài)，定期進(jìn)行必要的檢查試驗(yàn)，并負(fù)責(zé)指導(dǎo)有關(guān)人員熟悉正確的管理和使用方法。(4)負(fù)責(zé)管理主機(jī)、軸系及為主機(jī)直接服務(wù)的輔機(jī)，并負(fù)責(zé)管理舵機(jī)、冷藏設(shè)備，貫徹執(zhí)行操作規(guī)程。(5)負(fù)責(zé)編制本人管理的機(jī)械設(shè)備的計(jì)劃修理單、航次修理單和自修計(jì)劃；審核和匯編其他輪機(jī)員的修理單和自修計(jì)劃，并維護(hù)機(jī)艙的安全。(6)負(fù)責(zé)綜合輪機(jī)部的預(yù)防檢修和自修計(jì)劃，在輪機(jī)長批準(zhǔn)后執(zhí)行。(7)負(fù)責(zé)貫徹執(zhí)行輪機(jī)部備件和物料的定額制度。(8)負(fù)責(zé)保管本人使用過的技術(shù)文件、儀器、工具等。(9)負(fù)責(zé)安排航行及停泊時(shí)的檢修工作，組織領(lǐng)導(dǎo)檢查、清潔、油漆工作。(10)監(jiān)督輪機(jī)部一般船員的交接工作。3.二管輪(Thirdengineer,3/E)(1)負(fù)責(zé)管理發(fā)電原動(dòng)機(jī)及為它服務(wù)的機(jī)械設(shè)備、機(jī)艙內(nèi)部分輔機(jī)和輪機(jī)長指定由他負(fù)責(zé)的其他設(shè)備。(2)負(fù)責(zé)指定本人主管的機(jī)械設(shè)備的預(yù)防檢修計(jì)劃，進(jìn)行檢查、測量及修理，記載并保管修理記錄簿。(3)負(fù)責(zé)編制本人主管的機(jī)械設(shè)備的計(jì)劃修理單和航次修理單，提交大管輪審核，修理期間，協(xié)助監(jiān)工，驗(yàn)收并參加自修工作。(4)負(fù)責(zé)本人主管的機(jī)械設(shè)備的備件和專用物料的申領(lǐng)、驗(yàn)收和報(bào)銷，妥善保管，防止銹蝕、損壞或遺失。(5)負(fù)責(zé)加裝燃油（駁油），進(jìn)行燃油的測量、統(tǒng)計(jì)和記錄工作（外派船一般由三管輪負(fù)責(zé)）。(6)負(fù)責(zé)保管撥交本人使用的技術(shù)文件、儀器、工具和備件等。(7)在航行時(shí)輪值航行班。停泊時(shí)，領(lǐng)導(dǎo)由大管輪指派的人員進(jìn)行檢修工作，并與大、三管輪輪流留船值班。4.三管輪(Fourthengineer,4/E)(1)負(fù)責(zé)管理甲板機(jī)械及泵、救生艇、應(yīng)急救火泵、油水分離器、焚燒爐、空調(diào)機(jī)、輔鍋爐及其附屬設(shè)備和輪機(jī)長指定的其它輔機(jī)和設(shè)備。(2)負(fù)責(zé)制訂本人主管的機(jī)械和設(shè)備的預(yù)防檢修計(jì)劃，進(jìn)行檢查測量及修理，記載并保管修理記錄簿。(3)負(fù)責(zé)編制本人主管的機(jī)械設(shè)備的修理計(jì)劃、修理單和航次修理單，提交大管輪審核。(4)負(fù)責(zé)本人主管的機(jī)械設(shè)備的備件和專用物料的申領(lǐng)、驗(yàn)收和報(bào)銷，監(jiān)督妥善保管，防止銹蝕、損壞或遺失。(5)負(fù)責(zé)保管撥交本人使用的技術(shù)文件、儀器、工具和備件等。(6)在航行時(shí)值航行班，停泊時(shí)領(lǐng)導(dǎo)由大管輪指派的人員進(jìn)行檢修工作，并與大、二管輪留船值班。5.電機(jī)員(Electricengineer,E/E)(1)領(lǐng)導(dǎo)電助、電工進(jìn)行工作。負(fù)責(zé)船舶電氣設(shè)備的管理、保養(yǎng)和檢修工作。(2)負(fù)責(zé)管理、保養(yǎng)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、應(yīng)急安全設(shè)備線路、避雷裝置、電操舵裝置、照明設(shè)備、有線電話、電氣儀表、電導(dǎo)航及無線電通訊設(shè)備的強(qiáng)電部分及其他電氣設(shè)備。(3)根據(jù)預(yù)防檢修制度，制定電氣設(shè)備的預(yù)防檢修計(jì)劃，提交輪機(jī)長批準(zhǔn)后執(zhí)行。(4)負(fù)責(zé)編制電氣部分的計(jì)劃修理和航次修理的修理單，提交輪機(jī)長審核，廠修期間監(jiān)督并驗(yàn)收廠修工程，參加并組織領(lǐng)導(dǎo)電助、電工、實(shí)習(xí)生或大管輪派給的人員進(jìn)行自修工作。(5)開航前，做好開航準(zhǔn)備工作。(6)負(fù)責(zé)電氣備件、材料、物料及專用工具的申領(lǐng)、驗(yàn)收、統(tǒng)計(jì)和報(bào)銷，指定專人負(fù)責(zé)保管上述物品并負(fù)責(zé)管理記帳簿。(7)負(fù)責(zé)保管電工日志，按時(shí)提交輪機(jī)長審簽，航次結(jié)束時(shí)編制航次報(bào)告，提交輪機(jī)長審簽上報(bào)。(8)保管電氣設(shè)備的技術(shù)文件、圖紙。6.冷藏專員(Reeferengineer)(冷藏船上設(shè)置，其他貨船不設(shè))(1)在輪機(jī)長和大管輪領(lǐng)導(dǎo)下領(lǐng)導(dǎo)冷藏機(jī)工進(jìn)行工作。(2)按照輪機(jī)長的指示，參加并組織領(lǐng)導(dǎo)冷藏機(jī)工或由大管輪派給的人員輪流值班和進(jìn)行檢修工作。(3)負(fù)責(zé)檢查并按時(shí)記錄冷藏庫內(nèi)的溫度、濕度，使其經(jīng)常處于規(guī)定的變化幅度之內(nèi)；經(jīng)常檢查并保持冷藏庫系和設(shè)備的完整可靠。(4)貫徹執(zhí)行冷藏設(shè)備的操作規(guī)程，防止泄漏，杜絕事故，延長使用壽命，保證冷凍物品的質(zhì)量，不斷研究改進(jìn)管理辦法，報(bào)經(jīng)輪機(jī)長批準(zhǔn)后執(zhí)行。(5)保持冷藏機(jī)室、修理間、材料庫、冷藏機(jī)及管系和有關(guān)設(shè)備的清潔。(6)制訂預(yù)防檢修計(jì)劃，報(bào)經(jīng)輪機(jī)長批準(zhǔn)執(zhí)行。(7)編制計(jì)劃修理和航次修理的修理單，提交輪機(jī)長審批。(8)負(fù)責(zé)冷凍設(shè)備所需工具、備件、物料的申領(lǐng)、驗(yàn)收、統(tǒng)計(jì)和報(bào)銷，監(jiān)督物料和備件的合理使用。(9)負(fù)責(zé)管理冷藏日志，按時(shí)提交輪機(jī)長審簽。(10)保管冷藏設(shè)備的有關(guān)技術(shù)文件。課時(shí)與學(xué)分：24/1.5教學(xué)安排序號(hào)教學(xué)內(nèi)容課時(shí)1輪機(jī)工程概述22船舶動(dòng)力裝置83船舶推進(jìn)裝置24船舶流體機(jī)械65船舶輔助裝置46船舶管路系統(tǒng)2授課方式與要求：以問題為導(dǎo)向進(jìn)行課堂見解與討