1、第三篇 船舶推進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二章第二章軸系軸系第三章第三章螺旋槳螺旋槳第四章第四章柴油機及推進軸系的振動和平衡柴油機及推進軸系的振動和平衡第五章第五章船舶推進裝置的工況配合特性船舶推進裝置的工況配合特性第一章 船舶動力裝置概述船舶動力的來源有幾種？船舶動力的來源有幾種？人人力力第一節第一節 船舶動力裝置的組成、類型和發展船舶動力裝置的組成、類型和發展風風力力第一章 船舶動力裝置概述船舶動力的來源有幾種？船舶動力的來源有幾種？機機械械第一章 船舶動力裝置概述船舶動力的來源有幾種？船舶動力的來源有幾種？機械風力人力船舶動力的來源第一章 船舶動力裝置概述太陽

2、能呢？太陽能呢？明輪船明輪船第一章 船舶動力裝置概述船舶動力裝置的定義船舶動力裝置的定義：為了滿足船舶航行，各種作業，人員的生活，為了滿足船舶航行，各種作業，人員的生活， 人員和人員和 財產的安全需要所設置的全部機械、財產的安全需要所設置的全部機械、設設 備和系統的統稱備和系統的統稱。輪機輪機Engineer第一章 船舶動力裝置概述船舶常用術語船舶常用術語主機副機輔鍋爐輔機保證推進力的原動機保證供電的原動機保證供汽的鍋爐船上甲板機械及其他機械第一章 船舶動力裝置概述第一章 船舶動力裝置概述一一船舶動力裝置的組成船舶動力裝置的組成1推推進進裝裝置置2輔輔助助裝裝置置3管管路路系系統統4甲甲板板機

3、機械械5防污防污染設染設備備6自動自動化設化設備備第一章 船舶動力裝置概述1 1.推進裝置：推進船舶航行的裝置，包括主機、傳動設備、軸系和推進器。推進裝置：推進船舶航行的裝置，包括主機、傳動設備、軸系和推進器。第一章 船舶動力裝置概述2 2.輔助裝置：除了推進裝置以外的其他產生能量的裝置，包括船舶電站、輔助裝置：除了推進裝置以外的其他產生能量的裝置，包括船舶電站、 輔鍋爐、輔鍋爐、 液壓泵站和空氣壓縮機。液壓泵站和空氣壓縮機。第一章 船舶動力裝置概述2 2.輔助裝置：除了推進裝置以外的其他產生能量的裝置，包括船舶電站、輔助裝置：除了推進裝置以外的其他產生能量的裝置，包括船舶電站、 輔鍋爐、輔鍋

4、爐、 液壓泵站和空氣壓縮機。液壓泵站和空氣壓縮機。第一章 船舶動力裝置概述3 3.管路系統：由各種閥件、管路系統：由各種閥件、 管路、管路、 泵、泵、 濾器和熱交換器等組成，用以輸濾器和熱交換器等組成，用以輸送各種流體工質，以維持船舶的各種機械正常運轉。送各種流體工質，以維持船舶的各種機械正常運轉。管路系統管路系統（按用途分類）（按用途分類）動力系統動力系統：為推進裝置和輔：為推進裝置和輔助裝置服務的管助裝置服務的管路系統。路系統。輔助系統輔助系統：為船舶平衡、穩：為船舶平衡、穩性、人員生活和性、人員生活和安全服務的管路安全服務的管路系統。系統。第一章 船舶動力裝置概述4 4甲板機械：為保證船

5、舶航向、甲板機械：為保證船舶航向、 錨泊靠泊、錨泊靠泊、 裝卸貨物以及起落自身設備所裝卸貨物以及起落自身設備所設置的機械統稱。設置的機械統稱。錨泊跟靠泊有什么區別？錨泊跟靠泊有什么區別？第一章 船舶動力裝置概述4. 4.甲板機械：為保證船舶航向、甲板機械：為保證船舶航向、 錨泊靠泊、錨泊靠泊、 裝卸貨物以及起落自身設備裝卸貨物以及起落自身設備所設置的機械統稱。所設置的機械統稱。舵機的作用舵機的作用？第一章 船舶動力裝置概述5 5.防污染設備：用來處理船上的含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾的防污染設備：用來處理船上的含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾的設備。包括油水分離裝置、生活污水處理裝置及

6、焚燒爐等。設備。包括油水分離裝置、生活污水處理裝置及焚燒爐等。油水分離裝置為什么油水分離裝置為什么要裝設排油監控設備要裝設排油監控設備？15PPM ?15PPM ?第一章 船舶動力裝置概述5 5.防污染設備：用來處理船上的含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾的防污染設備：用來處理船上的含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾的設備。包括油水分離裝置、生活污水處理裝置及焚燒爐等。設備。包括油水分離裝置、生活污水處理裝置及焚燒爐等。生活污水需要經生活污水需要經過什么處理？過什么處理？第一章 船舶動力裝置概述5 5.防污染設備：用來處理船上的含油污水、生活污水、油泥及各種垃圾的防污染設備：用來處理船上的含油

7、污水、生活污水、油泥及各種垃圾的設備。包括油水分離裝置、生活污水處理裝置及焚燒爐等。設備。包括油水分離裝置、生活污水處理裝置及焚燒爐等。焚燒爐可以焚燒哪些東西？第一章 船舶動力裝置概述6 6.自動化設備：為改善船員的工作條件、自動化設備：為改善船員的工作條件、 減輕船員的勞動強度和維護工作減輕船員的勞動強度和維護工作量、量、 提高工作效率以及減少人為操作失誤所設置的設備。提高工作效率以及減少人為操作失誤所設置的設備。自動化設備包括那些？第一章 船舶動力裝置概述二二船舶動力裝置的類型船舶動力裝置的類型1柴油柴油機動機動力裝力裝置置2蒸汽蒸汽動力動力裝置裝置3燃氣燃氣輪機輪機動力動力裝置裝置4核核

8、動動力力裝裝置置5綜合綜合電力電力推進推進系統系統6燃料燃料電池電池動力動力裝置裝置第一章 船舶動力裝置概述1 1.柴油機動力裝置柴油機動力裝置轉速轉速(RPM)N300300N1000N1000小中大柴油機的優缺點柴油機的優缺點：熱效率高，啟動迅速可靠，機動性強，部分載：熱效率高，啟動迅速可靠，機動性強，部分載 荷運轉性能好，可靠性高，單位功率重量較輕，荷運轉性能好，可靠性高，單位功率重量較輕，功功 率覆蓋范圍廣；但是振動和噪音大，工作溫度高，率覆蓋范圍廣；但是振動和噪音大，工作溫度高， 受力復雜。受力復雜。第一章 船舶動力裝置概述看圖看圖柴油機工作原理柴油機工作原理120第一章 船舶動力裝

9、置概述2. 2.蒸汽蒸汽動力裝置動力裝置第一章 船舶動力裝置概述往復式蒸汽機工作原理往復式蒸汽機工作原理：是靠蒸汽的膨脹作用來作功的，用鍋爐產生的過：是靠蒸汽的膨脹作用來作功的，用鍋爐產生的過 熱蒸汽，進入蒸汽機膨脹作功，推動汽機活塞往復運熱蒸汽，進入蒸汽機膨脹作功，推動汽機活塞往復運動，動， 活塞通過活塞通過 連桿，將往復直線運動變為圓周運動，帶動連桿，將往復直線運動變為圓周運動，帶動螺螺 旋槳旋轉，從而使船舶獲得動力。旋槳旋轉，從而使船舶獲得動力。第一章 船舶動力裝置概述往復式蒸汽機工作優缺點往復式蒸汽機工作優缺點：結構簡單，運轉可靠，管理方便及噪音小。但：結構簡單，運轉可靠，管理方便及噪

10、音小。但 是經濟性差，體積和重量大，現已退出船是經濟性差，體積和重量大，現已退出船舶動舶動 力機械領域。力機械領域。第一章 船舶動力裝置概述旋轉式汽輪機工作原理旋轉式汽輪機工作原理：利用蒸汽進入汽輪機噴嘴膨脹降壓增加流速按一：利用蒸汽進入汽輪機噴嘴膨脹降壓增加流速按一定的方向噴射出來，進入葉片推動葉輪旋轉，從而使連接軸轉到。定的方向噴射出來，進入葉片推動葉輪旋轉，從而使連接軸轉到。第一章 船舶動力裝置概述旋轉式汽輪機工作優缺點旋轉式汽輪機工作優缺點：單機功率大，運轉平穩，摩擦磨損小，振動輕，：單機功率大，運轉平穩，摩擦磨損小，振動輕，噪聲小，但是裝置熱效率低，要配置較大笨重的輔助設備，應用范圍

11、較窄。噪聲小，但是裝置熱效率低，要配置較大笨重的輔助設備，應用范圍較窄。120第一章 船舶動力裝置概述3. 3.燃汽輪機燃汽輪機動力裝置動力裝置第一章 船舶動力裝置概述燃氣輪機工作原理燃氣輪機工作原理：利用壓氣機：利用壓氣機(即壓縮機即壓縮機)連續地從大氣中吸入空氣并將其連續地從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃氣，壓縮；壓縮后的空氣進入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃氣，隨即流入燃氣渦輪中膨脹做功，推動渦輪葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉；加熱隨即流入燃氣渦輪中膨脹做功，推動渦輪葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉；加熱后的高溫燃氣的做功能力顯著提

12、高，因而燃氣渦輪在帶動壓氣機的同時，尚有后的高溫燃氣的做功能力顯著提高，因而燃氣渦輪在帶動壓氣機的同時，尚有余功作為燃氣輪機的輸出機械功。燃氣輪機由靜止起動時，需用起動機帶著旋余功作為燃氣輪機的輸出機械功。燃氣輪機由靜止起動時，需用起動機帶著旋轉，待加速到能獨立運行后，起動機才脫開。轉，待加速到能獨立運行后，起動機才脫開。120第一章 船舶動力裝置概述4. 4.核核動力裝置動力裝置第一章 船舶動力裝置概述核動力裝置工作原理核動力裝置工作原理：是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力、熱量：是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。核能在反應堆中被轉化為熱能，熱能將水變為蒸汽推動汽輪

13、發電機組和電能。核能在反應堆中被轉化為熱能，熱能將水變為蒸汽推動汽輪發電機組發電或作為推進動力。發電或作為推進動力。120第一章 船舶動力裝置概述5. 5.綜合電力推進系統綜合電力推進系統吊艙式推進器第一章 船舶動力裝置概述綜合電力推進系統工作原理綜合電力推進系統工作原理：是利用電動機驅動螺旋槳來推進船舶運行。：是利用電動機驅動螺旋槳來推進船舶運行。120第一章 船舶動力裝置概述6. 6.燃料電池推進裝置：與電力推進系統差不多，只是產生電能的方式不一樣。燃料電池推進裝置：與電力推進系統差不多，只是產生電能的方式不一樣。120第一章 船舶動力裝置概述知識拓展與鞏固知識拓展與鞏固包含有哪些具體的動

14、力應用？包含有哪些具體的動力應用？航運業（Shipping）一個長盛不衰、欣欣向榮的行業 世界和中國都需要大規模的航運。中國對外貿易1.15億USD，其中90%通過遠洋航運實現。石油進口1.2億噸，居世界第二。每天都有以千萬噸計的油輪正在為中國運送石油礦石進口，去年我國進口鐵礦石20799萬噸，銅礦石進口288萬噸，居世界第一。礦石絕大部分自澳大利亞、南非、南美進口最大的貼牌生產國最大的輕工業、紡織業出口國世界集裝箱運輸量的1/3在中國。世界前10位集裝箱港口中，中國的香港、上海、深圳分別名列第一、第三、四位。（2010年世界集裝箱港口排名） 保障航運的安全和暢通才能保障國防和社會生活的安全運

15、行。中國的航運業將會繼續高速發展。船舶動力裝置 船舶的心臟 航運的硬件平臺是船舶船舶和港口港口。港口港口是航運的起點和終點。它需要能讓大型船舶停泊（深水），并有高效的裝卸設備和大面積的堆場。船舶船舶是航運的主體，穿梭于港口之間，其前進和操縱的能力來自于其推進裝置。船舶也相當于有人居住的水上島嶼，需要有完整的循環系統來保障生產和生活環境，如供電、供水、供暖（冷）、治污等。船舶動力系統的類型 船舶動力系統通常有兩種類型。 一、原動機與推進器機械聯接構成獨立的推進裝置，另有船舶電站，負責供應所有輔助機械及生活系統。推進用的原動機又稱為主機（Main Engine） 現有的船舶80%以上，采用這類系統

16、。原動機原動機（Prime Motor）是將燃料的化學能（或原子能）轉化為機械能的機器。原動機常用的為柴油機、燃氣輪機、蒸汽渦輪（常規或原子鍋爐）。推進器推進器（Propeller）通常為螺旋槳（螺距固定或可控），在小型高速船舶中也有用噴水推進（Water Jet Propulsion）的。原動機的分類及用途汽油機Gasoline Engine柴油機Diesel Engine蒸汽渦輪裝置Steam Turbine燃氣渦輪裝置Gas Turbine熱效率較低，功率小于200千瓦，大量用于汽車，僅游艇等小型船舶使用。 熱效率最高，低速柴油機可與螺旋槳直聯。80%以上的民用商船采用柴油機為主機，通常

17、小于10萬千瓦 由渦輪和鍋爐組成，熱效率較柴油機低。功率可很大，以煤為燃料的裝置常用于發電廠，在船舶上常用于核動力船及液化天然氣船 重量輕而功率大，常用于航空發動機，船舶中主要用于軍艦 電力推進的船舶動力裝置（Marine Electric Propulsion） 電力推進船舶有一個集中的中央電站，向全船供應動力，包括推進動力在內。 電力推進船舶目前大約只占1/6，但未來將會成倍增長。 迄今為止，柴油機仍然是熱效率最高，應用最廣泛的發動機。在船舶動力及大功率車輛的應用上占有絕對的優勢。船用柴油機技術現狀自從柴油機誕生以來，技術性能已經發生了極大的變化：效率已經從25%提高到50%，在近十年來，

18、每年提高1%。這意味著用同樣的油現在可以產生一倍以上的馬力平均壓力從0.50.6MPa提高到2.5MPa，這意味著同樣大小的柴油機現在可以產生四倍的馬力新的技術和方法New Technologies & Solutions高新技術正在改變著傳統柴油機的面貌。電子控制及IT技術常規的機械控制裝置被取代各種芯片、傳感器、控制器、執行器成為 發動機運行的靈魂遙控、無人機艙、一人船橋（One Man Bridge） 第一章 船舶動力裝置概述一一 船舶的特殊性船舶的特殊性第二節第二節 船舶動力裝置的可靠性船舶動力裝置的可靠性二二 可靠性在船舶動力裝置中的應用可靠性在船舶動力裝置中的應用三三 船舶各種機械的故障比例船舶各種機械的故障比例第一章 船舶動力裝置概述一一 船舶的特殊性船舶的特殊性1.船用機械制造臺數少：母型機得不到充分試驗，可靠性得不到充分保障。2.主機機型更新換代快：各方面缺陷得不到及時糾正，可靠性得不到充分保障。3.設備使用壞境十分苛刻：船舶的不穩定性，使設備受力復雜，可靠性降低。第一章