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1、船舶核动力装置Marine Nuclear Power Plants核科学与技术学院核科学与技术学院（V2009.04.04）MNPP-L10-CWS复习复习1.凝水凝水-给水系统的功用是什么给水系统的功用是什么?2.简述凝水简述凝水-给水系统的设计要求。给水系统的设计要求。3.凝水被污染的主要原因是什么凝水被污染的主要原因是什么?4.对给水进行除氧的目的是什么对给水进行除氧的目的是什么?5.热力除氧遵循的基本原理有哪些热力除氧遵循的基本原理有哪些?其基本含义是什其基本含义是什么么?6.热力除氧应满足哪些基本条件热力除氧应满足哪些基本条件?7/26/20242核动力装置核动力装置4.6 循环水
2、系统循环水系统1.系统功用系统功用2.系统流程系统流程3.系统类型及特点系统类型及特点4.循环水流量调节方式循环水流量调节方式7/26/20243核动力装置核动力装置1.系统功用系统功用l供给冷凝器冷却用水，用于冷凝汽轮机排入冷凝器的废汽供给冷凝器冷却用水，用于冷凝汽轮机排入冷凝器的废汽l供给各辅助设备舷外水，如滑油冷却器等供给各辅助设备舷外水，如滑油冷却器等属于海水系统属于海水系统相对于一回路系统、二回路系统而言，也可以称作三回路相对于一回路系统、二回路系统而言，也可以称作三回路系统系统7/26/20244核动力装置核动力装置2.系统流程系统流程l吸水口吸水口进口过滤器进口过滤器循环水泵循环
3、水泵 1热补偿器冷凝器热补偿器热补偿器冷凝器热补偿器出口过滤器出口过滤器出水口出水口 2滑油冷却器（其它用户）排出管滑油冷却器（其它用户）排出管l设置过滤器是防止海生物进入冷凝器中造成堵塞设置过滤器是防止海生物进入冷凝器中造成堵塞l设设置置应应急急海海水水系系统统，用用于于事事故故情情况况下下为为辅辅助助设设备备提提供供冷冷却却用海水用海水7/26/20245核动力装置核动力装置图图4-32 循环水系统流程图循环水系统流程图事故情况下使用事故情况下使用7/26/20246核动力装置核动力装置3.系统类型及特点系统类型及特点l泵流式循环水系统泵流式循环水系统 依靠循环水泵将舷外海水引入至系统管路
4、内依靠循环水泵将舷外海水引入至系统管路内l自流式循环水系统自流式循环水系统 主要依靠船舶航行时与海水之间相对运动所产生的动压力主要依靠船舶航行时与海水之间相对运动所产生的动压力将舷外海水引入至系统管路内将舷外海水引入至系统管路内7/26/20247核动力装置核动力装置A.泵流式循环水系统特点泵流式循环水系统特点l循环水泵为海水进入系统内提供驱动压力循环水泵为海水进入系统内提供驱动压力l由于需要的冷却海水流量很大，而且系统流动阻力较小，由于需要的冷却海水流量很大，而且系统流动阻力较小，因此循环水泵通常采用大流量、低扬程的轴流泵因此循环水泵通常采用大流量、低扬程的轴流泵l循环水泵可以用电动机或汽轮
5、机驱动循环水泵可以用电动机或汽轮机驱动l用用汽轮机驱动汽轮机驱动可以方便地改变循环水流量，用以控制冷凝可以方便地改变循环水流量，用以控制冷凝器中凝结水的过冷度，汽轮机的乏汽还可用于加热给水，器中凝结水的过冷度，汽轮机的乏汽还可用于加热给水，或者作为海水蒸发器的热源或者作为海水蒸发器的热源l用用电动机驱动电动机驱动便于实现自动控制便于实现自动控制7/26/20248核动力装置核动力装置图图4-33 自流式循环水系统自流式循环水系统7/26/20249核动力装置核动力装置B.自流式循环水系统特点自流式循环水系统特点l依靠船舶前进与海水相对运动所产生的动压力，驱使冷却依靠船舶前进与海水相对运动所产生
6、的动压力，驱使冷却海水流经循环水系统海水流经循环水系统增加船舶前进阻力，消耗主机功率增加船舶前进阻力，消耗主机功率l船速不低于船速不低于1012节时，可以很好满足装置正常工作要求节时，可以很好满足装置正常工作要求循环水流量可随船速变化自动调节循环水流量可随船速变化自动调节l在船速很低时需要使用循环水泵在船速很低时需要使用循环水泵循环泵使用不多，发生故障的几率减小循环泵使用不多，发生故障的几率减小l一定程度上可自动调节循环水流量，提高系统的可靠性一定程度上可自动调节循环水流量，提高系统的可靠性7/26/202410核动力装置核动力装置4.循环水流量调节方式循环水流量调节方式l为控制凝水过冷度，要
7、求循环水流量在一定范围内变化为控制凝水过冷度，要求循环水流量在一定范围内变化l流量调节的主要方法流量调节的主要方法节流调节节流调节改变进水管或出水管上的闸阀开度改变进水管或出水管上的闸阀开度旁通调节旁通调节改变旁通管流量改变旁通管流量变速调节变速调节改变循环水泵转速改变循环水泵转速变特性调节变特性调节改变泵叶轮安装角改变泵叶轮安装角7/26/202411核动力装置核动力装置节流调节节流调节l改改变变进进水水管管或或出出水水管管上上的的闸闸阀阀开度，调节管路特性开度，调节管路特性l当当管管路路上上的的阀阀门门开开度度减减小小时时，管管路路特特性性曲曲线线由由R1变变为为R2，泵泵的的工工作作点点
8、由由M1移移到到M2。这这时时泵泵的的流流量量减减小小，泵泵的的扬扬程程因因为为流动损失的增加而提高。流动损失的增加而提高。l这这种种调调节节方方法法简简单单易易行行，但但节节流会造成一部分能量损失。流会造成一部分能量损失。7/26/202412核动力装置核动力装置旁通调节旁通调节l旁通方式一旁通方式一一部分循环冷却海水经旁通管回到循环水泵的入口一部分循环冷却海水经旁通管回到循环水泵的入口l旁通方式二旁通方式二使冷凝器出口的温度较高的一部分循环冷却海水返回使冷凝器出口的温度较高的一部分循环冷却海水返回到循环水泵入口到循环水泵入口7/26/202413核动力装置核动力装置变速调节变速调节l当当泵
9、泵的的转转速速从从n1依依次次变变为为n2、n3时时，工工作作点点也也从从M1依依次次变变为为M2、M3，泵泵的的出出口口流流量量则则从从Q1依次变为依次变为Q2、Q3。l变变速速调调节节的的优优点点是是能能量量损损失失少少，运运行行费费用用低低，但但必必须须配配备变速原动机或变速装置。备变速原动机或变速装置。l船船用用核核动动力力装装置置中中通通常常采采用用背背压压式式汽汽轮轮机机作作为为循循环环水水泵泵的原动机。的原动机。7/26/202414核动力装置核动力装置变特性调节变特性调节lai为为泵泵工工作作叶叶片片安安装装角角度度不不同同时时的的泵泵特特性性,ci为为管管道道阻阻力力特特性性
10、改变后的管道特性线。改变后的管道特性线。l采采用用这这种种调调节节方方法法,可可以以提提高高泵低负荷的经济性。泵低负荷的经济性。7/26/202415核动力装置核动力装置5.初步设计计算初步设计计算l循环水量循环水量l循环水泵压头循环水泵压头7/26/202416核动力装置核动力装置图图4-38 进水管无因次压头特性进水管无因次压头特性7/26/202417核动力装置核动力装置图图4-39 排出管无因次压头特性排出管无因次压头特性7/26/202418核动力装置核动力装置4.7 润滑系统润滑系统1.功用功用2.设计要求设计要求3.系统流程系统流程4.润滑油的特性润滑油的特性7/26/20241
11、9核动力装置核动力装置1.功用功用l润滑及冷却主、辅设备的摩擦部件（如主、辅汽轮机轴承、润滑及冷却主、辅设备的摩擦部件（如主、辅汽轮机轴承、减速器轴承、减速器齿轮等）减速器轴承、减速器齿轮等）作为润滑油使用作为润滑油使用l供给主机遥控系统及安全设备用的压力油供给主机遥控系统及安全设备用的压力油作为液压油使用作为液压油使用7/26/202420核动力装置核动力装置2.设计要求设计要求l当系统滑油中断、油压过低或油温过高时，应能及时发出当系统滑油中断、油压过低或油温过高时，应能及时发出信号并停止用油设备的工作。信号并停止用油设备的工作。l系统在航行或停泊时均能对滑油进行净化，以保证滑油的系统在航行
12、或停泊时均能对滑油进行净化，以保证滑油的品质。品质。l循环滑油要有足够的沉淀时间。循环滑油要有足够的沉淀时间。7/26/202421核动力装置核动力装置3.系统类型及流程系统类型及流程 润滑系统有两种形式：润滑系统有两种形式：l重力式重力式采用高位油箱，利用滑油的重力作用对摩擦部件进行润滑采用高位油箱，利用滑油的重力作用对摩擦部件进行润滑需要较大的舱室空间需要较大的舱室空间l压力式压力式采用循环油泵强制滑油流过摩擦部件采用循环油泵强制滑油流过摩擦部件具有系统紧凑、轻巧的特点具有系统紧凑、轻巧的特点7/26/202422核动力装置核动力装置压力式滑油系统基本组成压力式滑油系统基本组成l主润滑系统
13、主润滑系统供给主机轴承、减速器轴承以及齿轮润滑油供给主机轴承、减速器轴承以及齿轮润滑油l辅润滑系统辅润滑系统供应辅机、辅系润滑油供应辅机、辅系润滑油l滑油分离系统滑油分离系统处理、净化滑油处理、净化滑油l滑油驳运系统滑油驳运系统装卸和驳运滑油装卸和驳运滑油7/26/202423核动力装置核动力装置图图4-40 主润滑系统流程主润滑系统流程7/26/202424核动力装置核动力装置图图4-41 滑油分离系统滑油分离系统7/26/202425核动力装置核动力装置4.润滑油的特性润滑油的特性l粘度粘度l酸值酸值l灰份灰份l乳化作用乳化作用l闪火点闪火点7/26/202426核动力装置核动力装置粘度和
14、酸值粘度和酸值l粘度粘度是一种表示油层内部摩擦损失的特性，粘度越高，流动的是一种表示油层内部摩擦损失的特性，粘度越高，流动的阻力越大阻力越大温度升高，粘度减小；温度降低，粘度增大温度升高，粘度减小；温度降低，粘度增大l酸值酸值表示油的老化程度即氧化程度的特性，可认为是油中有机表示油的老化程度即氧化程度的特性，可认为是油中有机酸的含量酸的含量有机酸会使金属腐蚀，特别是有色金属有机酸会使金属腐蚀，特别是有色金属7/26/202427核动力装置核动力装置灰份、乳化作用和闪火点灰份、乳化作用和闪火点l灰份灰份 滑油燃烧后所生成的硬的无机质残渣，会增大摩擦部分的滑油燃烧后所生成的硬的无机质残渣，会增大摩
15、擦部分的摩擦。摩擦。l乳化作用乳化作用滑油与水混合产生乳浊液的性质。滑油与水混合产生乳浊液的性质。 抗乳化时间：使乳浊液中滑油与水完全分离所需时间。抗乳化时间：使乳浊液中滑油与水完全分离所需时间。l闪火点闪火点l滑油被加热到某一温度时，其蒸汽与周围空气混合，当火滑油被加热到某一温度时，其蒸汽与周围空气混合，当火焰接近时发生闪火，该温度称为闪火点。焰接近时发生闪火，该温度称为闪火点。7/26/202428核动力装置核动力装置5.系统主要设备计算系统主要设备计算l日用油柜容积日用油柜容积l日用油柜也称循环油柜，是日常运行中使用的油柜，一日用油柜也称循环油柜，是日常运行中使用的油柜，一般配置在主汽轮
16、机组的下面般配置在主汽轮机组的下面l主滑油泵主滑油泵l主滑油泵的排量取决于主润滑油系统的润滑对象、汽轮主滑油泵的排量取决于主润滑油系统的润滑对象、汽轮机辅助设备所需要的润滑油量和汽轮机保安、自控系统机辅助设备所需要的润滑油量和汽轮机保安、自控系统所需要的润滑油量之和所需要的润滑油量之和7/26/202429核动力装置核动力装置5.系统主要设备计算系统主要设备计算l滑油冷却器滑油冷却器l滑油冷却器使用海水作为冷却水，压力一般低于润滑油的压滑油冷却器使用海水作为冷却水，压力一般低于润滑油的压力。力。l对于潜艇核动力装置，由于舷外海水压力较大，为避免海水对于潜艇核动力装置，由于舷外海水压力较大，为避
17、免海水漏入润滑油中，滑油冷却器的管板一般采用双隔板结构。漏入润滑油中，滑油冷却器的管板一般采用双隔板结构。l滑油冷却器通常有两个出油口，第一级出口和第二级出口的滑油冷却器通常有两个出油口，第一级出口和第二级出口的润滑油温度各不相同，以便向不同设备供应不同粘度的润滑润滑油温度各不相同，以便向不同设备供应不同粘度的润滑油。油。7/26/202430核动力装置核动力装置5.系统主要设备计算系统主要设备计算l贮备油柜贮备油柜l润滑油泄漏量润滑油泄漏量l在分离过程中以及在滑油系统过滤器中消耗掉的润滑油在分离过程中以及在滑油系统过滤器中消耗掉的润滑油量量l续航时间内主滑油循环系统中需要更换的润滑油量。续航时间内主滑油循环系统中需要更换的润滑油量。l贮备油柜的容积取决于润滑油的需要贮备量。贮备油柜的容积取决于润滑油的需要贮备量。7/26/202431核动力装置核动力装置思考题思考题1.循环水系统的功用是什么循环水系统的功用是什么?2.自流式循环水系统有什么特点自流式循环水系统有什么特点?3.循环水系统的流量调节方式有哪些循环水系统的流量调节方式有哪些?4.润滑油系统的功用是什么润滑油系统的功用是什么?5.润滑油系统的设计要求是什么润滑油系统的设计要求是什么?6.反映滑油特性的几个基本参数的含义反映滑油特性的几个基本参数的含义?7/26/202432核动力装置核动力装置
