船舶动力装置
船舶推进装置 推进船舶航行的装置。包括主机、传动装置、轴系、推进器。主机发出动力,通过传动装置和轴系驱动推进器产生克服阻力保持船舶航速的推力。
主机 为船舶提供推进力的主动力装置。船舶主机有蒸汽机、柴油机、气轮机、核动力机以及液化天然气动力五种。燃煤蒸汽机近乎全部淘汰。现代船舶的主机广泛采用热效率高、耗能低且低碳排放的柴油机。汽轮机因有单机功率大、运转平稳、噪声低和可燃烧劣质油等优点,在大功率船上仍有一定的优势。燃气轮机、核动力机,液化天然气动力仅为专用船舶采用。
船舶汽轮机 亦称“蒸汽透平”。船舶特别是大型船舶中以蒸汽为工质的涡轮机。具有转速高、运转平稳、功率大、结构简单、耐用可靠等特点。提供船舶的推进动力或辅机等设备的驱动力。
船舶柴油机 船舶中以柴油、重油、燃料油等为燃料的内燃机。有较高的热效率。提供船舶的推进动力或辅机等设备的驱动力。
曲轴 发动机内的主要旋转部件。装上连杆后,形成曲柄连杆机构,可将发动机不同气缸做功时推动连杆的上下(往复)运动变成回转(旋转)运动。用碳素结构钢或球墨铸铁制成。
连杆 在往复活塞式动力机械和压缩机中,用以连接活塞与曲柄形成曲柄连杆机构的部件。
气缸 供活塞在其中往复运动的圆筒形部件。在发动机中,与活塞和气缸盖一道构成燃烧室,工作介质将它的热量转换为机械功。在压缩机中,则组成气体压缩室,使气体受到压缩而提高压力。涡轮机的机壳也称“气缸”。
气缸盖 用来封闭气缸并构成燃烧室的部件。位于气缸的上部,上面开有很多孔、洞,用于安装排气阀、起动阀等。
活塞 装于气缸内构成燃烧室或压缩室的运动部件。活塞沿气缸内表面作往复运动,在燃气压力的推动下对外做功,或做功将气体压缩以升高压力。
涡轮增压器 利用柴油机排气能量驱动涡轮旋转,并带动压气机来提高柴油机进气压力的装置。
调速器 释文见 195 页。
十字头 连接活塞杆与连杆的部件。将燃气压力和活塞惯性力传递给连杆,承受曲柄连杆机构的侧推力并作为活塞运动的导向。
扫气箱 亦称“扫气室”。在船舶柴油机中,专门用来提供柴油机燃烧所需空气的腔室。
传动设备 船舶主推进装置中,除了传动轴系之外的为完成传动功能的各种设备。通过传动机组不仅能组织大功率的多机组(双机、三机等)推进装置,还能实现多种功能。传动机组的主要组成设备有离合器(一般为离合器和同步离合器)、齿轮变速器、弹性联轴器、挠性联轴器、挠性小轴等(有的场合下推力轴承、制动器和齿轮变速器组合在一个箱体内)。此外,还有它的润滑系统、冷却系统、操控系统及相关的附件等。传动机组的主要功能有组合或分配推进主机的功率、减速或变速、离合、倒车和顺车、自动同步、减振与抗冲以及满足其他设置上的特殊要求。
轴系 在船舶柴油机推进动力装置中,从柴油主机曲轴尾端法兰后推力轴起,到螺旋桨轴为止的所有轴部件。包括中间轴、螺旋桨轴、尾轴等部件。一方面将柴油主机发出的功率传给螺旋桨,另一方面又将螺旋桨产生的轴向推力传给船体,使船舶前进或后退。
螺旋桨 俗称“车叶”。由叶面为螺旋面的桨叶与桨毂构成的推进器。通常安装在船尾部,通过纵向主轴推船前进。有3~5 桨叶,由发动机带动旋转时,桨叶旋转前面压力降低,后面压力增高,从而产生向前的力。若桨叶面(向后的一面)是一个普通的螺旋面,其螺距即为螺旋桨的螺距。若桨叶面沿半径各处的螺距不同,称“变螺距螺旋桨”。
侧推器 一种助船转向的装置。一般设于船首部侧推器管隧内,由电动机带动的螺旋桨,能将一舷的水排向另一舷,借水的反作用力助船转向。当船离、靠码头或低速航行时,舵的作用力减小,用侧推器可改善船的操纵性能。在船首、尾各装一侧推器的,能使船横向移动或就地转向。
船舶辅助装置 船舶动力装置的一个组成部分。用于提供除推进装置能量以外的各种能量。包括为全船提供电力、蒸汽、压力空气和其他动力的装置,如船舶电站、副锅炉、空气压力机等。
电站 能够产生连续电能,供给辅助机械及全船所需电力的装置。是船上重要的辅助动力装置和船舶电力系统的重要组成部分,由原动机、发电机和附属设备(组合成发电机组)及配电板组成。
蒸汽锅炉 把经过燃烧系统或经过前置装置的余热而输送的热量作为动力转送到水汽循环的载热体。根据水侧热量导出的物理作用原理,有不同的蒸汽锅炉。
废气锅炉 专门用来吸收船舶航行过程中主机排气余热而产生蒸汽的设备。主要有立式火管废气锅炉和盘香管式强制循环废气锅炉,可进一步提高船舶航行的经济性。
副锅炉装置 亦称“辅助锅炉装置”。用于产生低压蒸汽,满足加热、取暖和生活需要的锅炉。由副锅炉及为其服务的燃油、供水、送气、鼓风的设备和管路所组成。
制淡装置 亦称“船舶海水淡化装置”。用海水制造淡水的设备。船舶上多采用真空沸腾式制淡装置,即将海水加热汽化后冷凝为淡水。产生的淡水主要供机器使用。
发电柴油机 亦称“辅机”。带动船用发电机的原动机。为船用发电机组,一般每船配备 2~4 台。
应急发电机 向船舶短时间应急供电的设备。一般位于防撞舱壁以后、舱壁甲板以上和机舱以外的艇甲板上专用的应急发电机间内,由一台有独立的冷却装置和燃料供给的柴油机驱动。
通用泵 为船舶提供海、淡水的水泵。主要有:用于调驳压载液体的压载泵;用于排除艏艉尖舱、货舱、机舱和推进轴弄中积水的舱底泵;用于提供消防系统用水和救生排水的消防泵、救生泵;用于输送海水以清洁舱室和甲板的卫生水泵;用于输送淡水以供船员和旅客生活需要的淡水泵等。
动力装置用泵 满足船舶动力装置运行需要的泵。分为供水或供油两大类。为主动力装置供水的主要有:用于向主机供应冷却淡水的冷却水泵,用于向主机各冷却器供应海水的海水泵;供油的有:用于供应主机低压燃油的低压燃油输送泵,用于驳运各种舱柜主机燃油的驳运泵,用于向主机各摩擦部位供应润滑油的润滑油泵。为辅动力装置供油供水的有为锅炉服务的给水泵、燃油泵和循环水泵(通称辅助锅炉用泵)等。
辅助机械用泵 为船舶辅助机械提供服务的泵。主要有辅助锅炉的给水泵、燃油泵、冷凝器的循环水泵,空压机和制冷装置中的冷却水泵,海水淡化装置的给水泵、淡水泵、排盐泵和真空抽射泵,液压甲板机械用的液压油泵等,以及防污染装置的各种用泵。
专用泵 专用船舶所用的泵。如捕鱼泵,挖泥船上的挖泥泵,破冰船上的压载泵,深水打捞船上的打捞泵,消防船上的消防泵,以及油船上的货油泵、扫舱泵等。
船舶管路系统 简称“船舶管系”。保证船舶航行性能和安全,以及满足船舶正常运行和人员生活需要的管路系统。包括管道及其附件、机械、器具和仪表所组成的整体。按功用分为:动力系统和船舶辅助系统两大类。
船舶燃油系统 船上安装的与燃油相关的整套机械设备、设施和管路。用于为主、辅柴油机和锅炉等供应足够数量和一定品质的燃油。一般由注入、储存、驳运、净化、供给和计量六个部分组成。随着船舶尺度和类型、柴油机机型和所用燃油品种等不同,燃油系统的组成也有一定的差别。
船舶滑油系统 供应主机、辅机、减速齿轮等各种运动机械的润滑油以及部分零部件(如活塞)冷却用的润滑油的管路系统。包括注入、储藏、输送、清理、供应及测量六部分。其中主要设备有油柜、滤油器、油泵、离心分油机及加热器、冷却器、仪表及附件等。
船舶冷却系统 为主机、辅机提供冷却水的管路系统。使用海水或者淡水作为冷却介质带走船舶主机、辅机做功后产生过多的热量,防止设备因为温度过高导致不能正常工作或者出现故障。
压力空气系统 为发电机、主机的起动和海底门杂物吹除以及船上它处提供压力空气的管路系统。
压载水系统 向船舶压载舱充、排压载水的管路系统。用于调整船舶吃水、纵横倾等。由压载泵、进水和排水管道、分配阀箱、通海阀、通往各压载水舱的支管路和附件等组成。
舱底水系统 在舱底的输水管路系统。主要用于收集、处理和排出船舶舱底积水,防止船体腐蚀、浸湿货物和减少自由液面的危害等。
供水系统 提供船员和旅客日常生活用水的管路系统。分为饮水系统、洗涤水系统和卫生水系统等。主要设备有水泵、水柜和热水器等。
通风系统 为船舶舱室提供新鲜空气、进行通风换气的管路系统。分为机械通风和自然通风两种。机械通风由轴流风机、通风管道、布风器组成。自然通风主要由船舶本身的开孔(门、窗、舱口、通风斗)和自然通风管道组成。
扫舱系统 液货船中排干或清扫舱内沉淀物的管路系统。
通海阀 装于船底或舷侧的进水阀。用以控制船外的水的进入,供船上清洁卫生和冷却机器等用。
船舶自动化设备 船舶中替代人工操作的设备和系统。能够实现船舶自动航行、货物装载、设备报警、信息管理以及改善船员工作条件、降低劳动强度和维护工作量、提高工作效率、减少人为操作失误。通常包括机舱自动化、航行自动化、船岸信息一体化、装载自动化、液位遥测、阀门遥控、姿态平衡等相关设备。
主机冷却水温度自控系统 自动控制柴油机冷却水温度的系统。由冷却器、测温元件、调节器和调节阀等基本元件组成。测温元件测出柴油机冷却水进出口管路上的温度,并输出信号送至调节器,调节器把冷却水温度给定与测量值相比较得到偏差值,然后按某种作用规律输出一个控制信号至执行机构,调整调节阀的开度,控制进出冷却器的水量,达到温度控制的目的。
燃油黏度自控系统 自动控制加入发动机燃油黏度的系统。由黏度发讯器、差压变送器、调节器、调节阀及辅助设备等组成。通过黏度发讯器,把测得的燃油黏度按比例转换成差电(气)压信号,然后进入差压变送器,转换成标准信号进入到黏度调节器,一方面作为黏度指示,另一方面与调节器上的设定值进行比较后,输出控制信号到调节阀来改变燃油的加热温度,达到控制燃油黏度的目的。
辅锅炉水位自控系统 自动控制辅锅炉水位的系统。当水位下降到允许的下限水位时,自动开启给水泵向锅炉供水,当锅炉水位达到允许上限水位时,自动停止给水泵,停止向锅炉供水。
辅锅炉蒸汽压力自控系统 自动控制辅锅炉蒸汽压力的系统。系统根据蒸汽压的高低自动改变进入炉膛的喷油量和送风量,来改变锅炉燃烧强度,维持锅炉蒸汽压恒定或在允许范围内波动。
主机遥控系统 在远距离的驾驶台或集控室能操纵主机运行的控制系统。由遥控操纵台、遥控装置、测速装置、安全保护装置以及包括遥控执行机构在内的主机操纵系统组成。
柴油机工况监测与诊断系统 自动监测柴油机的运行工况并分析其工作状态的集成系统。由各种传感器、信号处理单元、工作站组成。
机舱监视报警系统 自动监测机舱内各种动力设备的运行状态及运行参数的系统。当运行设备状态参数超过设定值或发生故障时,系统的报警装置能送出声光报警信号和报警打印记录。系统能够定时把有关运行参数打印制表以供查看。
火灾报警系统 用声光信号指示火源发生部位并起动外部报警控制设备的系统。分为火灾报警中央装置和火灾探测器两大部分。探测器监视周围环境的情况,一旦有异常即产生电信号,并将信号传输给中央装置,中央装置接收到探测器传来的火警信号后,发出相应的声光报警信号。