船舶輔助設備分類、原理、性能和管理(泵、馬達、海水淡化、空調(diào)等)

1、船舶輔助設備分類、原理、性能和管理(泵、馬達、海水淡化、空調(diào)等)輪機概論Introduction to Marine Engineering第四章 船舶輔助設備 2 Chapter 4 Marine Pump and Hydraulic Motor 主要內(nèi)容：主要介紹船上常用泵的結構、原理、性能及管理要點；常用液壓泵和液壓馬達的結構、工作原理；船舶海水淡化裝置的工作原理、工作影響因素及使用管理；船舶制冷與空調(diào)裝置的基本組成、工作原理機使用管理；活塞式空氣壓縮機基本工作原理、使用管理；船舶輔鍋爐的主要性能指標、結構及維護管理。輪機概論Introduction to Marine Engineer

2、ing 3 第一節(jié) 船用泵Section 1 marine pump一、泵的功用和分類泵 (Pump)：用來提高液體機械能(位能、動能、壓力能)并輸送液體的設備。(Potential energy, kinetic energy, pressure energy)第四章 船舶輔助設備按工作原理分類： 容積式泵(Positive displacement pump)： 葉輪式泵 (Impeller pump)： 噴射式泵 (Ejection pump) ：輪機概論Introduction to Marine Engineering 4 第一節(jié) 船用泵Section 1 marine pump第四

3、章 船舶輔助設備船上常按泵的功用命名：如：主機海水冷卻泵(M/E S/W. Cooling Pump) 、主機淡水冷卻泵(M/E F/W. Cooling Pump) 、滑油泵(Lube Oil Pump)、消防泵(Fire Pump)等。輪機概論Introduction to Marine Engineering 5 性能參數(shù)：為了表征泵的性能和完善程度以便選用和比較，通常把流量、壓頭、轉速、功率、效率等稱為泵的性能參數(shù)。二、泵的性能參數(shù)1.流量(Flow)：單位時間內(nèi)輸送流體的量。質(zhì)量流量G、體積流量Q：G=Q kg/s2.揚程(Head)：單位重量液體通過泵后所增加的機械能，m。包括位能

4、(Z)、動能(v2/2g)、壓力能(p/g)。(m)(m)水力阻力吸排液面高度差吸排液面壓力差第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 6 3.轉速(Revolution)：泵軸單位時間內(nèi)的回轉數(shù)，r/min。4.功率和效率(Power, Efficiency)輸出功率(有效功率)Pe(Effective Power)：液體得到的功率。輸入功率(軸功率)P(Shaft Power)：原動機傳給泵軸的功率。有效功率軸功率Pe=gQH (W)效率：輸出功率和輸入功率之比。 =Pe/P (%)第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction

5、 to Marine Engineering 7 5.允許吸上真空度 ：泵工作時所允許的最大吸入真空度,是吸入性能好壞的重要標志,真空度過高會使吸入液體汽化,造成泵不能正常工作.第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 8 1.容積式泵(Positive displacement pump)：通過運動部件的位移使泵工作空間容積周期性地發(fā)生變化來吸排液體。三、泵的結構、原理、性能特點及管理要點：往復式(Reciprocating)回轉式(Rotary)活塞泵(Piston pump)柱塞泵(Plunger pump)齒輪泵(Gear pum

6、p)葉片泵(Vane pump)螺桿泵(Screw pump)單螺桿泵(Single-screw pump)雙螺桿泵(2-screw pump)三螺桿泵(3-screw pump)單作用葉片泵(Single-effect)雙作用葉片泵(2-effect)外齒輪泵(External meshing gear pump)內(nèi)齒輪泵(Internal meshing gear pump)第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 9 2.葉片(葉輪)式泵(Impeller pump)：通過工作葉片帶動液體高速轉動，使液體的能量增加，然后再將動能轉換

7、為壓力能，從而完成吸排液體的作用。離心泵(Centrifugal pump)軸流泵(Axial flow pump)漩渦泵(Regenerative pump)3.噴射泵(Ejection pump)：通過噴射工作流體所產(chǎn)生的高速射流，吸引周圍流體，進行動量交換，把動能傳給輸送的液體，再將動能轉換為壓力能，從而達到輸送流體的目的。水射水泵(Water ejection pump)水射真空泵(Water injector)蒸汽噴射泵(Steam inducer)空氣噴射泵(Air inducer)4.電磁泵(Electromagnetism pump)：利用電磁力輸送液態(tài)金屬的泵，用于原子能船鍋

8、爐的循環(huán)泵。第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 10 單缸單作用單缸雙作用第四章 船舶輔助設備往復泵工作原理簡圖觀看動畫輪機概論Introduction to Marine Engineering 11 第四章 船舶輔助設備M/V TianhuaiMAM Lab.往復泵實物圖輪機概論Introduction to Marine Engineering 12 第四章 船舶輔助設備(1)齒輪泵(Gear pump)的結構和原理齒輪泵分為外齒輪泵和內(nèi)齒輪泵,船上外齒輪泵應用較多. 外齒輪泵工作原理吸排方向取決于轉向，脫開嚙合的一側與吸入管

9、連通，插入嚙合的一側與排出管連通。理論上，轉向改變，吸排方向改變。1-主動齒輪 2-從動齒輪 3-泵體 4-吸入口 5-排出口輪機概論Introduction to Marine Engineering 13 第四章 船舶輔助設備(3)齒輪泵的管理要點(1)注意泵的轉向,泵和電機對中良好;(2)不允許干轉;(3)拆裝時注意不要損壞軸封;(4)啟動前排出閥開足,防止壓力過高,電機過載 ;(5)工作中,保證合適的油溫和黏度;(6)防止空氣進入;(7)保證泵端面間隙,不要隨意更換不同材質(zhì)的密封墊;(8)泵前濾器應定期清洗。輪機概論Introduction to Marine Engineering

10、14 第四章 船舶輔助設備(2)齒輪泵的特點(1)有自吸能力，但因間隙較多，不如往復泵;(2)理論流量與壓力無關，由工作部件尺寸和轉速決定;(3)額定壓力與轉速、尺寸無關，取決于軸承強度、電機容量、密封性能;(4)流量連續(xù)，但有脈動 ;(5)結構簡單，易損件少，直接驅動,高速回轉;(6)因磨擦面較多，故適用于排送具有潤滑性的油類;應用：滑油泵、駁油泵、液壓傳動中的供油泵等。輪機概論Introduction to Marine Engineering 15 （1）離心泵的結構和原理離心泵用以產(chǎn)生吸排液體的主要部件是具有葉瓣的葉輪。當葉輪回轉時，充滿在葉輪中的液體被帶動做高速旋轉而獲得離心力，從進

11、口流向出口。第四章 船舶輔助設備Principle of a centrifugal pump at zero flowBucket behavior if a hole is put in its base. As viewed by a stationary observer.輪機概論Introduction to Marine Engineering 16 第四章船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 17 離心泵結構：第四章 船舶輔助設備單級蝸殼式離心泵(Single stage volute centrifugal pump)1-葉輪

12、(Impeller)2-葉片(Blade)3-泵殼(Shell)4-吸入接管(Inlet connection)5-擴壓管(Diffuser)6-泵軸(Shaft)7-固定螺帽(Locking nut)8-蝸室(Volute chamber)輪機概論Introduction to Marine Engineering 18 離心泵實例：第四章 船舶輔助設備立式離心泵(Vertical type)離心泵(Horizontal type)葉輪(Impeller)輪機概論Introduction to Marine Engineering 19 （2）離心泵的特點：第四章 船舶輔助設備流量連續(xù)均勻，

13、工作平穩(wěn)，流量容易調(diào)節(jié)；轉速高，結構簡單緊湊，造價低；能與高速原動機直接相連而無需減速機構；對雜質(zhì)不敏感，易損件少，能輸送多種液體；本身無自吸能力；離心泵應用：水泵(循環(huán)水泵、冷卻水泵、凝水泵、給水泵、飲用水泵、衛(wèi)生水泵、壓載水泵、艙底水泵、消防水泵)，油泵(貨油泵、主機滑油泵-特殊葉輪)。流量隨工作揚程而變。泵的揚程由轉速和葉輪外徑?jīng)Q定；輪機概論Introduction to Marine Engineering 20 （3）離心泵的管理：第四章 船舶輔助設備 葉輪、泵軸、泵體、軸承。離心泵一般采用封閉起動；離心泵可采用串聯(lián)工作或并聯(lián)工作；可通過排出閥開度調(diào)節(jié)流量，不可通過吸入閥改變流量；填

14、料函不可壓得太緊；（4）離心泵經(jīng)常檢修的部件工作時防止氣蝕；輪機概論Introduction to Marine Engineering 21 （5）離心泵常見故障分析：第四章 船舶輔助設備起動后不能供液；a.自吸失靈；b.吸入管漏氣；c.吸入管露出液面；d.吸高太大；e.吸入管流阻太大；f.吸入管不通；g.吸入液體溫度太高；h.葉輪松脫、損壞嚴重或者轉向弄反、轉速太低；i.管路靜壓太大，或排出閥未開。輪機概論Introduction to Marine Engineering 22 （5）離心泵常見故障分析：第四章 船舶輔助設備流量不足；a.管路原因；吸入管漏氣排出管阻力過大b.泵的原因；轉

15、速不夠內(nèi)部漏泄太大葉輪破損管路靜壓過高發(fā)生氣蝕輪機概論Introduction to Marine Engineering 23 3.噴射泵(Ejection pump)： 通過噴射工作流體所產(chǎn)生的高速射流，吸引周圍流體，進行動量交換，把動能傳給輸送的液體，再將動能轉換為壓力能，從而達到輸送流體的目的。水射水泵(Water ejection pump)水射真空泵(Water injector)蒸汽噴射泵(Steam inducer)空氣噴射泵(Air inducer)第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 24 （1）噴射泵的結構和工作

16、原理第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 25 （1）噴射泵的結構和工作原理第四章 船舶輔助設備噴嘴：將工作流體的壓力能轉變?yōu)閯幽堋Ｎ胧遥毫黧w進行動量交換，形成低壓，將被引射流體吸入。混合室：使流體充分進行動量交換。擴壓管：降低流速，增加壓力；將動能轉化為壓力能。輪機概論Introduction to Marine Engineering 26 第四章 船舶輔助設備（2） 噴射泵的特點(1)效率較低；(2)結構簡單，體積??；(3)無運動部件，工作可靠，壽命長；(4)吸入性能好(自吸能力最強)。(5)可運送污濁液體。輪機概論Intro

17、duction to Marine Engineering 27 第四章 船舶輔助設備（3） 噴射泵的管理要點(1)保證壓力在合適的范圍內(nèi)；(2)工作時排出閥開足；(3)喉嘴距不能隨意變動；(4)噴嘴過度磨損應換新。輪機概論Introduction to Marine Engineering 28 第二節(jié) 液壓泵和液壓馬達Section 2 Hydraulic pump and motor液壓泵的作用是將原動機的機械能轉變?yōu)橐簤河偷膲毫δ?，為液壓系統(tǒng)供給足夠流量和足夠壓力的油液去驅動執(zhí)行元件。（動力原件）第四章 船舶輔助設備常用的液壓泵：齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵液壓馬達作用是將液壓油的壓

18、力能轉化為機械能，帶動機械設備工作。（執(zhí)行原件）輪機概論Introduction to Marine Engineering 29 第四章 船用泵和油馬達一、葉片泵(Vane pump)：按每轉吸、排油次數(shù)分為單作用和雙作用兩類。 1.雙作用葉片泵(2-effect vane pump) 轉子轉一周，完成兩次吸、排，因此是雙作用泵。作用在轉子上的液壓力完全平衡，所以雙作用葉片泵屬于卸荷式葉片泵。輪機概論Introduction to Marine Engineering 30 第四章 船用泵和油馬達雙作用葉片泵結構1-滾針軸承 2-吸油配油盤 3-傳動軸 4-轉子 5-定子 6-泵體 7-排油

19、配油盤 8-球軸承 9-葉片輪機概論Introduction to Marine Engineering 31 第四章 船用泵和油馬達2.葉片泵的特點（1）運轉平穩(wěn)，噪聲小，流量均勻；（2）結構相對比較簡單；（3）結構緊湊，體積小；（4）雙作用的徑向力平衡，單作用的不平衡；（5）適用轉速范圍較窄；（6）對油液的黏度和清潔度要求高。輪機概論Introduction to Marine Engineering 32 第四章 船舶輔助設備二. 軸向柱塞泵(Axial variable pump) 1-泵軸 2-配油盤 3-缸體 4-柱塞 5-斜盤 6-配油口 7、8-吸排口 9-泵體1.工作原理輪機

20、概論Introduction to Marine Engineering 33 第四章 船舶輔助設備2.結構實例Pump construction（1）本體結構輪機概論Introduction to Marine Engineering 34 第四章 船舶輔助設備2.結構實例Pump construction（2）變量機構輪機概論Introduction to Marine Engineering 35 第四章 船舶輔助設備2.結構實例（3）配流盤輪機概論Introduction to Marine Engineering 36 三、液壓泵的使用和管理第四章 船舶輔助設備（1）泵軸與電機應以彈

21、性聯(lián)軸節(jié)直聯(lián)，底座有足夠的剛度；（2）柱塞式液壓泵吸入壓力不允許太低；（3）初次使用或剛拆過的泵，起動前必須向泵內(nèi)灌油；（4）變量泵不宜在零排量長時間空轉；（5）必須選用黏度合適的工作油；（6）必須保證油液的清潔；（7）注意偶件的使用。輪機概論Introduction to Marine Engineering 37 四、液壓馬達第四章 船舶輔助設備1.轉速：nt=60Q/q r/minn=60Qv/q r/min2.扭矩：Mt=pq/2NmM=pqm/2Nm3.輸出功率：P=pQ W4.總效率：=vmQ-供入馬達的流量q-油馬達的每轉排量v-容積效率p-進油、回油壓差m-機械效率 液壓馬達作

22、用是將液壓油的壓力能轉化為機械能，帶動機械設備工作。（執(zhí)行原件）液壓馬達的主要性能參數(shù)：輪機概論Introduction to Marine Engineering 38 五、低速液壓馬達第四章船舶輔助設備1.連桿式液壓馬達的結構和工作原理低速液壓馬達主要有連桿式、靜平衡式和內(nèi)曲線式。輪機概論Introduction to Marine Engineering 39 六、液壓馬達的使用注意事項：第四章船舶輔助設備(1)長期工作時，油壓和轉速應該在標定范圍內(nèi)；(2)輸出軸徑向符合不過載，與被驅動機構同心度好；(3)連桿式、內(nèi)曲線式馬達必須使回油保持足夠的被壓才能正常工作;(4)初次使用的馬達殼體

23、內(nèi)應灌滿工作油液；(5)試車及起動時注意從低負荷逐漸加大，并注意油溫對工作的影響。（6）選用黏度牌號適當?shù)囊簤河汀］啓C概論Introduction to Marine Engineering 40 第三節(jié)船舶海水淡化裝置第四章船舶輔助設備一、概述海水Sea Water(S.W.)：平均含鹽量 35g/l淡水Fresh Water(F.W.)：含鹽量1000mg/l造水機Fresh Water Generator(F.W.G.)：所產(chǎn)淡水含鹽量應低于10mg/l。(根據(jù)鍋爐補給水的要求)淡水需求：生活用水、動力裝置用水、鍋爐補水輪機概論Introduction to Marine Enginee

24、ring 41 第四章船舶輔助設備二、海水淡化的方法真空沸騰式：海水加熱和蒸發(fā)都在蒸發(fā)器內(nèi)。（效率高）真空閃發(fā)式：海水在加熱器內(nèi)被加熱，噴到蒸發(fā)器內(nèi)汽化。（效率低）蒸餾法電滲析法反滲透法冷凍法蒸餾法是基于鹽分幾乎不溶于低壓蒸氣的原理，在低壓的條件下加熱海水使其蒸發(fā)汽化，然后再將蒸氣冷凝，將鹽分分離出去，得到幾乎不含鹽分的蒸餾水。輪機概論Introduction to Marine Engineering 42 第四章船舶輔助設備三、真空沸騰式海水淡化裝置Distilling Type F.W.G加熱工質(zhì)通常是主機缸套冷卻水M.E. Jacket Cooling Water。1-蒸餾器2-海水泵

25、3-給水調(diào)節(jié)閥4-凝水泵5-排鹽泵6-真空泵輪機概論Introduction to Marine Engineering 43 第四章船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 44 第四章船舶輔助設備四、影響淡水產(chǎn)量的因素(1)換熱面臟污結垢，使傳熱系數(shù)小。(2)加熱側氣塞，影響傳熱。(3)真空度不足，導致海水沸點升高。(4)蒸發(fā)器水位太低，換熱面積減小。(5)加熱水流量不足或溫度低，使加熱水平均溫度降低。(6)給水量大或溫度低，使海水沸騰面積小，蒸發(fā)量低。(7)凝水回流電磁閥關閉不嚴，使所造淡水漏回艙底。輪機概論Introduction to

26、Marine Engineering 45 第四章船舶輔助設備五、影響蒸餾器真空度的因素(1)有足以與蒸發(fā)量相應的冷凝能力。(2)真空泵應具有足夠抽氣能力。(3)蒸餾裝置要有良好的氣密性。輪機概論Introduction to Marine Engineering 46 第四章船舶輔助設備六、影響蒸發(fā)器加熱面結垢的因素水垢主要成分碳酸鈣(最主要)(泥渣)氫氧化鎂(泥渣，高溫變硬)硫酸鈣(硬垢，最有害)影響水垢生成速度和成分因素1.海水的沸點Boiling Point2.鹽水的含鹽量Salinity3.傳熱溫差Temperature Difference輪機概論Introduction to M

27、arine Engineering 47 第四章船舶輔助設備七、影響所產(chǎn)淡水含鹽量的因素淡水含鹽的原因：二次蒸汽中攜帶鹽水(含鹽的水珠進入冷凝器或冷凝器漏泄)。原因處理措施1裝置負荷(蒸發(fā)量)過大，沸騰劇烈減小加熱水流量或稍開真空破壞閥2蒸發(fā)器水位太高減小給水量3鹽水含鹽量大保證足夠的排鹽量和給水倍率4冷凝器漏泄，冷卻海水漏入凝水側檢修冷凝器輪機概論Introduction to Marine Engineering 48 第四章船舶輔助設備八、船用海水淡化裝置的管理1.給水流量和蒸發(fā)器水位的控制保證給水倍率為3-4。(調(diào)節(jié)給水流量計或節(jié)流孔板前的壓力)鹽水水位太低：產(chǎn)水量減小給水倍率太大：產(chǎn)

28、水量減小給水倍率太低：結垢量增加鹽水水位太高：產(chǎn)水含鹽量增加輪機概論Introduction to Marine Engineering 49 第四章船舶輔助設備2.凝水泵流量和凝水水位的控制凝水水位應維持在水位計的1/21/3高度。 (調(diào)節(jié)凝水泵出口閥的開度改變流量)凝水水位太高：減少換熱能力凝水水位太低：凝水泵可能會氣蝕甚至失吸凝水泵不允許在無水的情況下運轉，否則軸封會燒壞。輪機概論Introduction to Marine Engineering 50 第四章船舶輔助設備八、船用海水淡化裝置的管理3.冷卻水流量和真空度的控制調(diào)節(jié)冷凝器的冷卻水流量控制真空度。真空度太低： 海水沸點升高，

29、結垢加劇，產(chǎn)水量降低真空度太高： 沸騰劇烈，淡水含鹽量增加輪機概論Introduction to Marine Engineering 51 第四章船舶輔助設備八、船用海水淡化裝置的管理4.產(chǎn)水量的控制調(diào)節(jié)加熱水的流量控制產(chǎn)水量。海水溫度高： 加大冷卻水流量以保持足夠的真空度海水溫度低： 減小冷卻水流量或稍開真空破壞閥輪機概論Introduction to Marine Engineering 52 第四章船舶輔助設備九、裝置的維護保養(yǎng)(1)及時清洗冷凝器海水側，保證真空度，注意裝置氣密性。(2)及時對蒸發(fā)器除垢，或投藥預防生成水垢。(3)如含鹽量過高而非操作原因，應檢查冷凝器是否漏泄。(4)

30、保證水泵和鹽度檢測報警設備工作正常。(5)每年檢查冷凝器和蒸發(fā)器中的防蝕鋅板。輪機概論Introduction to Marine Engineering 53 第四章船舶輔助設備調(diào)節(jié)加熱水的流量控制產(chǎn)水量。輪機概論Introduction to Marine Engineering 54 第四章船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 55 第四節(jié) 船舶制冷與空調(diào)裝置第四章 船舶輔助設備一、壓縮式船舶制冷裝置的基本組成和工作原理制冷Refrigeration：用人工方法從被冷卻對象中移出熱量，使其溫度降低到環(huán)境溫度以下。 空氣調(diào)節(jié)：空調(diào)裝置冷源

31、 冷藏運輸：冷藏船、冷藏集裝箱 專門用途： 漁船、海上作業(yè)船、軍艦等伙食冷藏：延長食品儲存時間，保證質(zhì)量輪機概論Introduction to Marine Engineering 56 第四章 船舶輔助設備蒸氣壓縮式制冷裝置工作蒸氣壓縮式制冷裝置工作原理圖輪機概論Introduction to Marine Engineering 57 第四章 船舶輔助設備二、制冷劑制冷劑是制冷裝置用來完成熱力循環(huán)的工質(zhì)。1.對制冷劑的要求冷凝壓力不太高；蒸發(fā)壓力高于大氣壓力，空氣不易漏入系統(tǒng)；壓縮機的排、吸氣壓力比不太高；汽化潛熱大，氣體比容小；壓縮終了溫度不太高；導熱率大；黏度低；臨界溫度適當高。輪機概

32、論Introduction to Marine Engineering 58 第四章 船舶輔助設備2.常用制冷劑的性質(zhì)R12(CCl2F2)曾經(jīng)廣泛使用，因其對臭氧具有破壞作用，現(xiàn)已被禁用。R717(NH3)主要用于陸地冷庫和一些水產(chǎn)品加工船。主要缺點是有強烈的刺激性氣味。 R22（CHClF2）是目前船上冷庫和空調(diào)裝置所廣泛使用的冷劑。R134a（ CH2FCF3）是新型的制冷劑，在船舶上已有應用，將逐漸取代R22。輪機概論Introduction to Marine Engineering 59 第四章 船舶輔助設備三、伙食冷庫制冷裝置輪機概論Introduction to Marine

33、Engineering 60 第四章 船舶輔助設備1.制冷裝置的組成部件壓縮機:抽吸蒸發(fā)器內(nèi)的冷劑氣體并將其壓到冷凝器中;油分離器:分離排氣帶出的潤滑油,使其返回壓縮機曲軸箱;冷凝器:將氣態(tài)制冷劑冷凝成液態(tài);儲液器:儲存液態(tài)制冷劑;干燥:驅除制冷劑中的水分;蒸發(fā)器:讓制冷劑在其中汽化,從被制冷對象中吸熱.輪機概論Introduction to Marine Engineering 61 第四章 船舶輔助設備2.制冷裝置的自動化元件熱力膨脹閥:節(jié)流降壓，調(diào)節(jié)制冷劑流量;溫度控制器:感受溫度變化，送出控制信號;電磁閥:利用溫度控制器的信號，決定是否向蒸發(fā)器供入制冷劑;壓力控制器:控制壓縮機的動作;

34、油壓差控制器:感受潤滑油壓差，保護壓縮機;蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥:保證低溫庫和高溫庫各自合適的蒸發(fā)壓力；冷卻水量調(diào)節(jié)閥：根據(jù)冷凝壓力的變化，調(diào)節(jié)冷卻水的流量.輪機概論Introduction to Marine Engineering 62 第四章 船舶輔助設備四、船舶制冷裝置的管理1.制冷裝置的驗收：氣密試驗、隔熱試驗；2.制冷裝置的日常操作：充加制冷劑取出制冷劑檢漏潤滑油的更換和添加排除不凝性氣體融霜輪機概論Introduction to Marine Engineering 63 第四章 船舶輔助設備3.制冷裝置常見故障：冰塞排氣壓力或排氣溫度過高吸氣壓力過低壓縮機起停頻繁輪機概論Introdu

35、ction to Marine Engineering 64 第四章 船舶輔助設備五、對船舶空調(diào)的要求溫度相對濕度空氣新鮮程度氣流速度噪聲輪機概論Introduction to Marine Engineering 65 第四章 船舶輔助設備船舶空調(diào)設計參數(shù)()冬季夏季室內(nèi)溫度1922oC2428oC室內(nèi)外溫差610oC相對濕度30%40%40%50%風速0.35m/s以下新鮮空氣量3050m3/(h人)允許噪聲級5560dB(A)艙外條件(遠洋)-18oC;80%35oC;28oC(濕球)ISO室內(nèi)22oC27oC；50%室外-20oC30oC；70%輪機概論Introduction to

36、Marine Engineering 66 第四章 船舶輔助設備六、船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類1.集中式單風管系統(tǒng)Central Single Duct System對“單風管”的理解：不是只有一根送風管，而是所有送風管內(nèi)的空氣參數(shù)相同。輪機概論Introduction to Marine Engineering 67 第四章 船舶輔助設備2.雙風管Dual Duct系統(tǒng)一級送風二級送風特點：冬季和夏季都可變質(zhì)調(diào)節(jié)；省去末端換熱器，管理方便；采用直布式布風器，噪聲小；輪機概論Introduction to Marine Engineering 68 第四章 船舶輔助設備七、中央空調(diào)器1-新風進口2-新

37、風調(diào)風門3-風機4-回風調(diào)風門5-空氣濾器6-冷劑回氣集管7-空氣冷卻器8-制冷劑分液器9-擋水板10-加濕器11-空氣加熱器12-底架13-檢查門14-進風混合室15-消聲室16-空氣處理室17-承水盤18-送風分配室單風管系統(tǒng)中央空調(diào)器新風量和回風量的比例可用手動調(diào)風門進行調(diào)節(jié)，調(diào)好后一般不變動?？照{(diào)回風比回風量總風量Return Air Ratio風機出風口截面積漸擴，有利于消減低頻噪音。出風口和空調(diào)器內(nèi)壁貼有多孔性材料，用來消減高頻噪音。1.空氣的吸入、過濾和消音輪機概論Introduction to Marine Engineering 69 第四章 船舶輔助設備2、空氣的冷卻和除濕

38、直接冷卻式空氣冷卻器1. 制冷劑蒸發(fā)溫度不低于-2-4oC，一般為07oC。2. 空氣冷卻器的凝水沿管外肋片下流，匯集在底部的承水盤中，然后沿泄水管排走。泄水管出口有U形水封，防止空氣旁通或漏泄。2.5m/s輪機概論Introduction to Marine Engineering 70 第四章 船舶輔助設備3.空氣的加熱heating和加濕humidification冬季外界空氣相對濕度很高，但因溫度低，實際含濕量并不高，因此冬季在空調(diào)器中除對空氣加熱外，還需要加濕。加熱方式電加熱蒸汽加熱熱水加熱阻汽器凝水熱水井加熱器飽和蒸汽(0.20.5MPa)Steam Trap輪機概論Introdu

39、ction to Marine Engineering 71 第四章 船舶輔助設備八、船舶空調(diào)裝置的自動調(diào)節(jié)1、降溫工況的自動調(diào)節(jié)降溫工況是用空氣冷卻器對空調(diào)送風進行冷卻除濕?？刂票３挚绽淦鞅诿鏈囟?，便有足夠的除濕效果，故不對送風濕度進行專門調(diào)節(jié)。即降溫工況只控制溫度，“不”控制濕度。2、取暖工況的溫度自動調(diào)節(jié) 通過控制送風溫度或回風溫度等來實現(xiàn)。3、取暖工況的濕度自動調(diào)節(jié)通過控制送風溫度或回風溫度等來實現(xiàn)。4、送風系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié) 主要方法有：主風管節(jié)流法和主風管放氣法輪機概論Introduction to Marine Engineering 72 第四章 船舶輔助設備九、空調(diào)裝置的管理

40、要點1.保持合適的回風比()在滿足新鮮空氣需要的前提下，采用較高的回風比，能節(jié)省空調(diào)耗能。一般為30%2.降溫工況和取暖工況，走廊通外界和機艙的門應隨時關閉。3.注意通風機的開啟程序()降溫先開風機，后起動空調(diào)裝置；取暖先開加熱器，后起動風機輪機概論Introduction to Marine Engineering 73 第四章 船舶輔助設備4.注意(取暖工況)加濕閥的啟閉程序()起動先開空氣加熱器，再開加濕閥停用先關加濕閥，半分鐘后再停風機單風管空調(diào)系統(tǒng)送風濕度最大值(6g/kg)送風溫度oC253035404550相對濕度%30221813108結論：冬季送風溫度越高，相對濕度越低5.嚴

41、格控制加濕量輪機概論Introduction to Marine Engineering 74 第五節(jié) 活塞式空氣壓縮機第四章 船舶輔助設備壓縮空氣在船上的用途1. 啟動主柴油機、發(fā)電柴油機。2. 為氣動pneumatic機械(壓力水柜、汽笛)和 工具供氣。3. 為氣動主機遙控系統(tǒng)供氣。4. 吹洗purge零件(濾器、閥件)。輪機概論Introduction to Marine Engineering 75 第四章 船舶輔助設備單位時間內(nèi)排送的相當于第1級吸氣狀態(tài)的空氣體積。(m3/s，m3/min，m3/h)公稱排氣量:空壓機的排氣量:分類額定排氣壓力(MPa)排氣量(m3/min)低壓0.

42、21.0微型100輪機概論Introduction to Marine Engineering 76 第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 77 第四章 船舶輔助設備一、空壓機理想工作循環(huán)1.p-V圖循環(huán)線包圍的面積代表耗功。2.氣缸冷卻越好，越接近等溫過程，耗功越小。結論：輪機概論Introduction to Marine Engineering 78 第四章 船舶輔助設備理想工作循環(huán)的假定條件汽缸沒有余隙容積吸排氣過程沒有壓力波動和壓力損失吸氣過程氣體與氣缸壁無熱交換被壓縮氣體為理想氣體工作過程無氣體泄漏輪機概論Introduc

43、tion to Marine Engineering 79 第四章 船舶輔助設備二、實際工作循環(huán)余隙氣體膨脹3-4 VVc/Vp越大pd / ps越大v越小連桿軸承磨損氣缸墊片加厚v減小壓鉛法檢查余隙余隙容積Vc活塞-缸蓋、氣閥通道Clearance VolumeVc/Vp稱相對余隙容積(余隙容積比)輪機概論Introduction to Marine Engineering 80 第四章 船舶輔助設備實際工作循環(huán)中，假設并不成立，存在著損失。1.余隙容積損失； 2.吸排氣阻力損失；3.吸氣余熱損失；4.漏泄損失輪機概論Introduction to Marine Engineering 81

44、 第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 82 第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 83 第四章 船舶輔助設備三、多級壓縮與中間冷卻排出壓力較高時都采用多級壓縮，并設有中間冷卻。采用多級壓縮和中間冷卻的目的是：降低溫度，改善潤滑條件；提高輸氣系數(shù)；節(jié)省壓縮功；減小低壓缸工作部件的作用力。輪機概論Introduction to Marine Engineering 84 第四章 船舶輔助設備輪機概論Introduction to Marine Engineering 85 第四

45、章 船舶輔助設備四、空壓機的自動控制自動起停繼電器啟動(MPa)停車(MPa)1#PS12.53.02#PS22.42.9壓力繼電器Pressure Relay2.42.52.93.01#2#壓力上升時運轉狀態(tài)輪機概論Introduction to Marine Engineering 86 第四章 船舶輔助設備自動卸載和泄放定時器Timer控制卸載機構電器閥開啟，與泄放閥一起延時到正常轉速后關閉。輪機概論Introduction to Marine Engineering 87 第四章 船舶輔助設備自動保護高壓缸排氣管路設溫度繼電器油壓繼電器(或油位繼電器）停車注意判斷：滑油溫度高，可表現(xiàn)為

46、壓力低，出現(xiàn)“低壓報警”輪機概論Introduction to Marine Engineering 88 第四章 船舶輔助設備自動供油滴油潤滑設供油電磁閥。輪機概論Introduction to Marine Engineering 89 第四章 船舶輔助設備五、活塞式壓縮機的管理要點1. 起動(1) 一般性檢查(2) 曲軸箱油位(3) 供冷卻水(4) 開管路截止閥(5) 開卸載機構(6) 按啟動按鈕(7) 正常后，將空壓機轉成自動狀態(tài)。起動輪機概論Introduction to Marine Engineering 90 第四章 船舶輔助設備 檢查漏泄、噪音或振動2. 運行中檢查 滑油：油

47、位太高或太低都不利，應在油尺量刻度線之間。冷卻：水溫20 C，溫差10-15 C，斷水應停車、自然冷卻，避免“炸缸”。 氣壓、氣溫：各級排氣溫度200 C，進氣瓶溫度水冷時(進水溫度+30 C)，風冷時(環(huán)境溫度+40 C) 壓力不得超過額定值輪機概論Introduction to Marine Engineering 91 第四章 船舶輔助設備六、 檢修保養(yǎng) 1.氣閥的維護氣閥漏泄的征兆：閥溫度升高，閥蓋燙手級間氣壓偏高(后級氣閥漏) 級間氣壓偏低(前級漏)排氣量降低漏泄缸排氣溫度升高輪機概論Introduction to Marine Engineering 92 第四章 船舶輔助設備氣閥

48、檢修氣閥煤油試漏，20滴/min吸排氣閥彈簧3次壓緊自由高度殘余變形0.5%檢查閥片升程、開口銷紫銅墊退火，閥片8字研磨輪機概論Introduction to Marine Engineering 93 第四章 船舶輔助設備 2.潤滑油的選擇和更換定期檢查，變質(zhì)就全部更換。注意用指定潤滑油 3.運動部件間隙維護活塞環(huán)間隙主軸承間隙連桿軸承間隙活塞缸壁間隙氣缸余隙氣缸、活塞銷、曲柄銷、曲軸軸頸的圓度、圓柱度輪機概論Introduction to Marine Engineering 94 第四章 船舶輔助設備 4.防止著火與爆炸油在高溫下分解的積碳沉淀物自燃(不一定達到閃點，有時180200C會

49、發(fā)生)。合理選用滑油工作溫度150 C或低于滑油閃點28C，避免空轉過長。減少積油積碳，定期放殘消除觸發(fā)自燃的因素原因預防措施防止空氣中油分達到爆炸極限輪機概論Introduction to Marine Engineering 95 第四章 船舶輔助設備七、故障分析 氣缸、活塞環(huán)磨損過大 氣閥彈簧損壞、太弱、漏裝1. 排氣量降低 轉速低 閥片損壞 閥座與閥片接觸不良 缸蓋和缸體接觸不良 濾器堵塞或氣閥通道積碳過多 吸氣閥彈簧太強 余隙容積太大 氣缸冷卻不良 吸氣溫度太高輪機概論Introduction to Marine Engineering 96 第四章 船舶輔助設備 排氣壓力過高2.

50、排氣溫度過高 氣閥漏泄 氣缸或級間冷卻不良 吸氣溫度過高輪機概論Introduction to Marine Engineering 97 第四章 船舶輔助設備 曲柄連桿機構與氣缸中心線不一致3. 不正常的敲擊聲 機械敲擊：軸承間隙太大，余隙容積太小，螺栓松動，零件掉入氣缸 油擊：氣缸滑油量太多 水擊：氣缸凝水或缸套冷卻水漏入氣缸輪機概論Introduction to Marine Engineering 98 第六節(jié) 船舶鍋爐第四章 船舶輔助設備一、鍋爐的作用蒸汽輪機動力裝置船設主鍋爐Main Boiler：產(chǎn)生過熱蒸汽Superheated Steam驅動主汽輪機。柴油機動力裝置船設輔鍋爐

51、Auxiliary/Donkey Boiler ：產(chǎn)生飽和蒸汽Saturated Steam驅動蒸汽輔機、加熱燃油、滑油、空調(diào)、生活用等。輪機概論Introduction to Marine Engineering 99 第四章 船舶輔助設備按鍋爐結構分類煙管(火管)鍋爐Smoke-tube Boiler水管鍋爐Water-tube Boiler混合式鍋爐Composite Boiler：部分煙管，部分水管輪機概論Introduction to Marine Engineering 100 二、鍋爐主要性能指標()第四章 船舶輔助設備1.蒸發(fā)量(產(chǎn)汽量D)Capacity設計狀態(tài)下，鍋爐每小時

52、產(chǎn)生的蒸汽量(kg/h)。2.蒸汽參數(shù)Steam Parameter 飽和蒸汽：工作壓力(MPa)過熱蒸汽：工作壓力(MPa)、蒸汽溫度(oC)3.鍋爐效率Fuel-to-Steam Efficiency 從給水變?yōu)檎羝玫降挠行崃颗c燃料燃燒的產(chǎn)熱量之比。輪機概論Introduction to Marine Engineering 101 第四章 船舶輔助設備4.受熱面積Heating Surface 主鍋爐蒸發(fā)受熱面積過熱器受熱面積空氣預熱器受熱面積經(jīng)濟器受熱面積5.蒸發(fā)率Evaporation Rate of Heating Surface(產(chǎn)汽率)蒸發(fā)量/蒸發(fā)受熱面積 (kg/m2h)。蒸發(fā)率越高，平均傳熱系數(shù)越大，鍋爐結構越緊湊。輪機概論Introduction to Marine Engineering 102 第四章 船舶輔助設備6.爐膛容積熱負荷(qv)單位容積在單位時間內(nèi)燃料放熱量。qv越大，爐膛相對容積越小，燃油在爐膛內(nèi)燃燒停留時間越短，煙氣平均溫度越高。并不代表鍋爐效率高。輪機概論Introduction to Marine Engineering 103 三、鍋爐的結構及附件：第四章 船舶輔助設備1-汽包Steam Drum2-水筒Water Drum3-聯(lián)箱4-爐膛5-水冷壁6、7-蒸發(fā)管束8-聯(lián)箱供水管9-