船舶动力装置原理与设计第4章

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1、船舶动力装置原理与设计_第4章1 船舶动力装置原理与设计讲义船舶动力装置原理与设计讲义 第4章船舶管路系统 主讲：周瑞平樊红胡义 2006年04月 船舶管路系统的含义 ?船舶管路系统是船舶为了完成一定任务而专门用来输送和排出液体或气体的管路（管子及其附件的组合）、机械设备和检测仪表等的总称，常简称为船舶管系。 ?船舶管系是船舶动力装置的重要组成部分，它联系主、辅机械及有关设备，保证船舶正常航行、停泊以及船员和旅客的需要。 下午3时23分 2 船舶管系的分类 下午3时23分 3 船舶动力装置原理与设计讲义船舶动力装置原理与设计讲义 第4章船舶管路系统 -燃油系统 2006年04月 ?燃油管系向船

2、舶柴油机 和燃油锅炉供应足够数 量的合格燃油，以确保 船舶的营运需要。 ? ? ? ? ? ?注入贮存驳运净化供应测量 下午3时23分6 燃油供给系统 注:三种方式中的燃油供给泵是由主供油泵和备用泵组成.主供油泵的容量应能确保主机可输出最大持续功率备用泵的容量则需维持船舶正常航行. 下午3时23分 7 主要设备及其估算 B z = b z Peb t 1 z 10 ? Bf =bf Pt2K106 f 式中：Bz 主机燃油消耗量，t； bz 主机燃油消耗率，g / (kW?h)； Peb 主机标定功率，kW； t1 续航力，h； z 主机台数。 ?6 式中：Bf 辅机燃油消耗量，t； bf 辅

3、机燃油消耗率，g / (kW?h)； t2 续航力，t2=t1，h； K 辅机负荷系数，根据电站负荷估算书选定； Pf 辅机标定功率, kW。 式中：Bg 锅炉燃油消耗量，t； D 锅炉产汽量，即锅炉蒸发量， kg/h； i1 蒸汽比焓，J/kg； i2 锅炉给水比焓，J/kg； Hu 燃油低热值，J/kg； g 锅炉效率； t3在续航时间内的使用时间，h。 V1 油舱总容积，m3； r 燃油密度，kg/m3，轻柴油取0.82 0.86，重柴油取0.93，燃料油取0.930.97； Cr 容积系数，取1.11.2； Cc 储备系数，取1.1； Cf 风浪系数，取1.051.2。 下午3时23分

4、 10 ? 主机日用油柜? ? ? ? ? ? ?日用油柜为箱体，一般用钢板焊接而成，为能承受柜内液体的压力，通常在其内壁设加强筋相衬板。注入管，用于注入燃油；输出管用于输出燃油；透气管使柜内与大气相通，以利燃油进出油柜；溢流管用来将超出油柜贮量的油溢出并流回油舱；液位计用来观察燃油的消耗情况；打开手孔(或人孔)盖即可清除柜中油渣；置于油柜下方的放水阀可放出存于油柜底 部的油水混合液体。透气管与溢流管直径一般赂大于输入管。 ? ? ? ? ? ? 下午3时23分主机日用油柜辅机日用油柜容积辅锅炉日用油柜容积油渣柜容积污油柜容积沉淀柜容积11 日用油柜的布置 下午3时23分 12 其他 ?燃油供

5、给泵排量与压头?燃油输送泵排量与压头?燃油分油机排量?燃油加热器 ? 集油筒 下午3时23分 13 对燃油管系的要求 ? ? ? ? ? ? ?各舱柜间应有管路连通，管路上应装设截止阀，以便关断，保证船舶倾斜时正常供油。大、中型船舶设独立驱动的燃油输送驳运泵，小型船舶设手摇泵，保证连续供油。依靠重力柜供油时，油柜必须置于柴油机上方，距该机高压油泵进口不得小于1m。各油舱、油柜供油管路上的截止阀或旋塞应直接装设在舱柜壁上，深油舱、日用油柜出口管路应设置速闭阀，以便在发生火灾或危急情况下，能在该处外迅速将其关闭。燃油管路必须与其他管路隔绝，不得布置在高温处、电气设备处，不得通过水舱和起居处，若必须

6、通过这些地方，要采取防火和防水、油泄漏的有效措施。沉淀舱柜以及专设沉淀舱的燃油舱或日用油柜，应装设自闭式放水阀或旋塞，且应设置收集油舱和聚油盘排出的含油污水的舱柜。大型船舶燃用两种燃油，应设有两套供油管路，设置燃油回油集合筒以收集回油，并用于两种燃油的混合和撤换。小型船舶柴油机往往将回油管路接至喷油泵进口处。保证船舶横纵（10，7）下，管系仍能正常工作。下午3时23分14 船舶动力装置原理与设计讲义船舶动力装置原理与设计讲义 第4章船舶管路系统 滑油管系 2004年10月 简介 ?柴油机润滑系统的设计与其本身的工作型式、输出功率的大小和转速高低有关，需要进行润滑的柴油机部件主要有气缸、十字头轴

7、承、连杆轴承、主轴承、传动齿轮、凸轮轴、进排气阀杆和导板等。 ?通常气缸润滑采用的方式有注油式润滑和飞溅式润滑。 ?各类轴承的润滑方式有压力润滑、飞溅润滑和人工润滑。 下午3时23分 17 滑油品质 ?a.粘度 ?b.稳定性 ?c.酸性（中和值）?d.抗乳化度?e.残碳 下午3时23分 18 滑油的选用 选用滑油时应考虑下述因素： ?运转部件速度较高时，摩擦产生的热量多，滑油粘度要低些。 ?滑油的流动性与环境温度有关。 ?粘度高的滑油凝聚力大，不易被挤出，摩擦偶件单位摩擦面积上所承受的压力大的，所用滑油的粘度要大些。?承受变载荷而常出现半干摩擦的场所应选用粘度较大的滑油，以保证在运转工程中形成

8、连续的油膜。 ?摩擦偶件的配合间隙大者或摩擦表面粗糙者，应选用粘度大的滑油。 下午3时23分 19 滑油管路的功用、组成与种类?1.功用 滑油管系给柴油机、增压器等船舶动力装置设备供应足够的、合乎质量要求的滑油，确保有关摩擦副处于良好的润滑状态，避免发生干摩擦，并在润滑过程中带走部分热量，起一定的冷却作用。 ?2.组成 滑油管系一般由滑油贮存舱（柜）、滑油循环柜、滑油泵、净化设备（滤器、分油机）及滑油冷却器等组成。 ?3.种类 滑油管系通常根据柴油机的结构型式可分为湿底壳式和干底壳式两种。 下午3时23分 20 干式壳底 下午3时23分 22 湿式壳底 下午3时23分 23 对滑油管系的要求

9、?滑油管系的布置应保证船舶在一定的横倾和纵倾范围内 可靠地供油。同时，应尽可能缩短管子长度。 ?滑油循环泵的布置应使吸入管长度尽可能短，因此油泵 应尽量靠近柴油机或循环油柜。 ?为了减少管路阻力和管路振动现象，在滑油循环泵到过 滤器管路上要使弯头尽可能少，并缩短此管路长度。?滑油过滤器一般布置在滑油冷却器前，滤器前后要装设 压力表，管路中还应设低压警报器，以检测和控制滑油的工作压力。 ?滑油贮存柜要靠近甲板注油口，并有一定高度，以借重 力给循环柜补充滑油或进入驳油泵。 ?如果增压器采用强制循环式压力润滑，则设置增压器滑 油重力柜作为应急用，重力柜的高度必须在增压器轴线24下午3时23分上方约1

10、2m处。 滑油管路设备估算 ?贮油舱 ?滑油循环泵 ?主机滑油循环柜?滑油沉淀柜 ?污油柜 ?油渣柜 ?滑油输送泵 下午3时23分 25 船舶动力装置原理与设计讲义船舶动力装置原理与设计讲义 第4章船舶管路系统 冷却管系 2004年10月 功用 ?是对主辅柴油机、主辅机的滑油冷却器、淡水冷却器等热交换器、轴系中的齿轮箱、轴承、尾轴管等需要散热的设备供以足够的淡水、江水、海水或冷却油，进行冷却，以确保其在一定温度范围内可靠工作。 冷却管路的形式： ? ?开式冷却管路闭式冷却管路 下午3时23分 28 开式冷却管路 下午3时23分 29 闭式管系 ?闭式冷却系统: 淡水对柴油机气缸套、气缸盖、活塞

11、、喷油器等进行冷却 海水冷却淡水冷却器、滑油冷却器、增压空气冷却器、喷油器冷却器 ?中央冷却系统 将原来用海水冷却的设备改淡水冷却 中央冷却器集中所有热量进行海水冷却 下午3时23分 30 闭式管系 下午3时23分 31 油冷却管系 下午3时23分 32 膨胀水箱 ?闭式冷却管路中设置膨胀水箱，以适应管路内淡水随温度变化而产生的体积变化； ?在柴油机的淡水管最高处接出透气管与膨胀水箱上部相通，让淡水中分离出来的气(汽)体逸入大气； ?膨胀水箱置于淡水泵吸人口以上一定高度，使吸入管路保持一定的水压，防止产生汽化现象?向管路内补充淡水。 下午3时23分 33 温度调节器 下午3时23分 34 海底

12、门的位置 下午3时23分 35 海底门 下午3时23分 36 对冷却管系的要求 ?船舶机舱至少设两个海底门，布置在船舶的左右两 舷，低位海底门在机舱底部，高位海底门则设与舭部。对于大型船舶尾机舱，海底门要尽量布置在机舱前部，以避免吸入空气和污水。 海底门应设隔栅或孔板，以阻挡大的污泥杂质进入海水管路。海水箱上应设透气管，压缩空气管和蒸汽管，以便吹除污物和冰粒等。 排水口排出用过的污水，通常布置在海底门或吸入口之后，并尽可能使两者远离。排水口一般设在满载水线与轻载水线之间，以便于操纵和检修阀门。应绝对避免将排水口设于救生艇及舷梯卸放范围，以保证这些设备能安全而迅速地卸放使用。海水管路的排水阀应安

13、装在高于冷却空间的位置，以便排除管内的空气与水汽。有的船舶在排水管上安装视流器，以观察排下午3时23分水情况。?37 对冷却管系的要求 ?除主机自带水泵外，还必须设有独立驱动的备用泵，小型船舶可用其它足够排量的泵代替。海水泵的布置要考虑船舶的最低吃水线，应使水泵的叶轮常处于吃水线下，应在船舶正常航行情况下可自任一海底门吸取海水。 ?海水管路底布置应在满足对各种设备底压力和温度参数的要求，力求设备能量小、管路短，方便操纵和检修等。各种冷却器和制淡装置在管路中的位置，空气冷却器设置在海水泵出口管路的最前端，制淡装置也大多如此；淡水冷却器、主要是缸套冷却器，应布置在管路末端；其他冷却器，如滑油冷却器及活塞淡水冷却器可采用并联或并联形式布置在管路中。 ?采用闭式冷却时，每台主机应有独立的闭式冷却管路，并且有海水管路和淡水管路间设连通管。中间设阻隔阀，以便闭式冷却器管路发生故障时，则