船舶主辅机械设备及检查ppt课件.ppt
船舶主辅机械设备及检查,机舱设备是对船舶主动力装置及其附属设备的总称,它为船舶安全航行提供足够的动力。做为船舶的心脏,它的重要性是显而易见的。,大部分海难的发生都与船舶失去动力有直接的关系。如大家熟悉的1999年“11.24”海难。在造成“大舜号”沉没的众多原因中,其车辆滚装甲板起火使驾驶台通往舵机的电缆损坏,造成船舶失去舵效是导致船舶“横风、横浪”而翻沉的直接原因。又如1999年“艾利卡”号油轮发生的搁浅漏油事故,其直接原因是船舶主机故障,使船舶失去动力造成的。,因此在对船舶的安全检查中,做好对船舶机舱设备的检查是十分必要的,同时也是保障船舶安全,防止海洋污染的客观需要。,课程纲要: 一、船舶管系的基础知识 二、船舶主动力及辅助设备的分类及各设备的工作原理 三、规则对设备的具体规定与检查要点 四、主动力及辅助设备检查常见缺陷及处理 五、案例介绍,一、船舶管系的基础知识,1、管系分类1.1 船舶管系作用保证船舶不沉性、防火安全、航行性能以及满足船员、旅客的生活需要。主要有舱底管、压载管、消防管、空气管、注入管、测量管、供水管、疏排水管和舱室通风管等。1.2 动力管系确保机械设备的正常工作,是整个动力装置的一个重要组成部分。主要有燃油管、滑油管、海水管、淡水管、压缩空气管、排气管等,2. 管系设计压力 管系设计压力是指管系的最高许用工作压力,应不小于安全阀或溢流阀的最高设定压力。管系设计压力的确定,有以下几种情况:(1)水管锅炉和整体式过热器之间的蒸汽管,应取锅炉的设计压力,即不小于锅炉筒体上任何安全阀的最高调整压力。从过热器出口接出的蒸汽管,设计压力应取过热器安全阀的最高开启压力。,(2)锅炉给水管、上下排污管的设计压力,应取1.25倍锅炉设计压力,但不小于锅炉设计压力加0.7MPa。(3)锅炉压力燃油管的设计压力,应不小于1.6 MPa.(4)空压机和容积式泵的出口管的设计压力,应取安全阀最高开启压力。(5)离心泵出口管的设计压力,应取性能曲线上最高压力。(6)燃油管系的设计压力应按下表取值:,管系等级为确定适当的试验要求、连接型式以及热处理和焊接工艺规程,不同用途的压力管系按其设计压力和设计温度分为3 级,如下表所示。,注: 当管系的设计压力和设计温度其中1 个参数达到表中I 级规定时, 即定为I 级管系; 当设计压力和设计温度其中1 个参数达到表中II 级规定时, 即定为II 级管系; 两参数均不超过表中III 级规定时, 即定为III 级管系。,管系的布置原则管系布置是指各系统的管路、器具及设备在保证安全的原则下,按系统的性质、特点以及船上空间的具体情况并协商一致的情况下,进行合理的安排。管系布置应全面考虑各种管系的特点及其施工条件,力求做到经济、美观、有条不紊、弯头少、线路短。基本原则可以概括为:由大到小、由下到上、从纵到横、先直后弯、相对集中、固定支撑。,具体到每个系统,应考虑的要素包括以下方面:1管路应加以固定,并应能避免管子因温度变化或船体变形而损坏。2管子穿过有防火分隔的甲板或舱壁处,其布置不应破坏甲板或舱壁的防火分隔。 3穿过防撞舱壁的管子应装有能在干舷甲板( 客船为舱壁甲板) 以上操作的截止阀,阀体应安装在首尖舱内的舱壁上,并带有显示阀开闭状态的指示装置。 上述阀也可安装在防撞舱壁的后侧,但在一切营运情况下均应易于接近, 且其所在处所不是装货处所。该阀可不必设置在干舷甲板以上进行控制的机构。 上述阀应为钢质、青铜或其他认可的塑性材料, 普通铸铁或类似材质的阀不能采用。,4 淡水管不应通过油舱,油管也不应通过淡水舱,如不可避免时,应在油密隧道或套管内通过。5考虑到防火的要求,管路布置还应注意: 应避免燃油舱柜的空气管、溢流管和测量管通过居住舱室,如有困难时,则通过该类舱室的管子不应有可拆接头。 蒸汽管、油管、水管、油柜和其他液体容器。应避免设在配电板上方及后面。如不可避免时,则应有可靠的防护措施。 油管及油柜还应避免设在锅炉、烟道、蒸汽管、排气管及消声器的上方和附近。如有困难时, 则应采取有效措施,防止油类滴落在上述管路或设备的热表面上 .,6蒸汽管、排气管、热水管应远离电缆。蒸汽管、排气管法兰距电缆的空间距离,平行敷设的应不小于100mm,交叉敷设的应不小于50mm;热水管管壁距电缆应不小于100mm。特殊情况不能达到以上规定时,应增加隔热层厚度。7蒸汽管一般不应穿过灯具间、油漆间和货舱。但当通过货舱为不可避免时,则货舱内的蒸汽管应有防止机械损伤的可靠措施, 管子接头应尽可能少, 并尽量采用对接焊接。8 蒸汽管路应布置在机、炉舱内容易看到且便于接近的地方。除加热管路和吹洗管路外, 蒸汽管路一般不应敷设在花钢板下面。,二、船舶主动力及辅助设备的分类及各设备的工作原理,1、概述1.1动力装置的发展史 轮机概念的引入及定义:1)动力装置的俗称为轮机; 2)轮机是指代替人力或风力而产生船舶推进动力的一套机械、设备与系统。 3)动力装置是指船舶为获得推进机械能、电能和热能而配置的机械设备的有机组合体,其目的是用以保证船舶正常航行、停泊、装卸作业及船员和旅客正常生活的需要。,动力装置的发展史 - 推进动力与推进器:1)推进动力:人力、风、机械能; 2)推进器:桨、风帆、桨轮、螺旋桨、喷水器。3)动力装置包括推进装置和辅助装置: 推进装置包括主机、推进器、轴系; 辅助装置包括发电机组、辅锅炉、船舶设备、安全设备、生活设备等。,1.2动力装置的分类 - 内燃机动力装置:1)柴油机2)双燃料内燃机(柴油与天然气)3)汽油机、LPG发动机等- 蒸汽轮机动力装置- 燃气轮机动力装置- 核动力装置- 联合动力装置,1.3典型动力装置的举例 - 推进装置:单台可逆转低速柴油机主机(可带推力轴承)、中间轴及其轴承、尾管轴及其轴承、螺旋桨。- 辅助装置:多台高速柴油机发电机组、燃油辅锅炉及废气锅炉、舵机、锚机、舱底水系统、压载系统、消防系统、压缩空气系统、冷却系统、燃油系统、滑油系统、排气系统、通风系统、控制系统、卫生系统、照明系统等等。,2、主推进动力装置现代船舶主推进动力装置主要以柴油机为主。柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。它使用柴油或劣质油做燃料,在汽缸内与空气混合形成可燃混合气,缸内燃烧采用压燃式发火。这些特点使得柴油机在热机中具有最高的热效率,因而在工程界应用十分广泛,在船用发动机中,柴油机取得了绝对的领先地位。,2.1 柴油机基本知识柴油机是以燃油作为燃料的往复式内燃机,在柴油机中,燃油的燃烧是在机器的燃烧室内进行,并把燃料燃烧所产生的热能转变为机械功。因此它必须具有燃烧室组件,其中包括汽缸体、汽缸盖和活塞等三个部件组成密闭的燃烧室,燃烧后产生的高温高压工质推动活塞做功。 柴油机是一种往复式机械,活塞在缸内作往复运动。由于工作机械(螺旋桨、发电机)等通常是以旋转的方式工作的,这就需要将活塞的往复运动变为输出轴的旋转运动,把活塞从工质得来的动力传递出去。该任务是由活塞、连杆和曲轴组成的传递动力组件来完成的。,为了使柴油机正常运转,需要一些辅助装置和系统。起动装置的作用是把柴油机从静止状态转动到足够的转速,使汽缸内的空气压缩后温度升高到足以便柴油机发火燃烧,机器开始正常运转。燃油系统则定时定量地将符合燃烧要求的油供入汽缸。为了使废气排净,使新鲜空气进足,由配气机构定时地开关气阀。为了使柴油机持久而可靠地工作,还需要有润滑系统把滑油供应到各个磨擦面进行润滑,并由冷却系统来降低机件和滑油的温度。机体是柴油机的骨架和外壳,燃烧室组件、传递动力组件以及系统中的绝大部分机件都安装在机体上组成一个统一的柴油机整体。为了提高运转的准确性和可靠性以及操纵的灵活性,一般柴油机还安装有调速器以及各种安全装置并有专门的操纵机构、换向机构等。,活塞在汽缸中运动的最上端位置,也就是活塞离曲轴中心线最远的位置,称之为上止点。活塞在汽缸中运动的最下端位置,也就是活塞离曲轴中心线最近的位置,称之为下止点。活塞从上止点移到下止点的距离称之为行程,它等于曲轴曲柄半径的两倍。活塞移动一个行程,相当于曲轴转动180度 。,2.2柴油机的工作原理柴油机的基本工作原理是采用压缩式发火使燃料在汽缸内燃烧,以高温高压的燃气工质在汽缸中膨胀推动活塞作往复运动,再通过活塞-连杆曲柄机构将往复运动转变为曲轴的回转运动,从而带动机械工作。,根据柴油机的工作特点,燃油在柴油机汽缸中燃烧必须通过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程,全部热力循环过程称为柴油机工作过程。 在柴油机中可用活塞的两个行程或四个行程来完成柴油机的一个工作循环,相应称为二冲程或四冲程柴油机。,2.3柴油机的换气在柴油机工作当中,每完成一个工作循环都必须把废气排出汽缸,并把新鲜空气吸入汽缸,从排气过程、扫气过程到进气过程结束的整个气体交换过程称为换气过程。换气过程的质量将影响柴油机的功率、经济性、可靠性以及排气污染,它是柴油机工作优劣的先决条件。,2.4柴油机的增压随着生产的发展,一方面我们要求柴油机的功率适应不断增加的负荷的要求,另一方面我们又要把柴油机的重量和尺度限制在一定范围内。为此就要求在单缸容积内增加进气量,从而相应的多喷入燃油,以提高柴油机的功率。柴油机中我们把用增加进气压力来提高功率的方法称之为增压。为此必须装设一个压气泵。如果压气泵是由柴油机带动的,则进气压力的提高会使柴油机消耗于压力泵的功率增多。一般用这种机械增压的压力不会超过0.17x1O3kPa 。,然而,柴油机的排气温度还很高(约为400一500摄氏度),约含燃油燃烧所发出热量的1/3,而且该能量品质较高。如果把废气能量充分利用起来,便之用于涡轮增压器,则涡轮增压器既可使柴油机的功率增加,又可提高柴油机的经济性。为此,将柴油机排出的废气送入涡轮机中,使涡轮机高速回转带动离心式压气机工作,从而提高进气压力以实现增压,该方式称之为废气涡轮增压。废气涡轮机和压气机同称为废气涡轮增压器。,2.5柴油机的几个定义额定功率:在规范规定的基准环境条件(1个大气压、环境温度45 、相对湿度60%、海水温度32)下,柴油机所能发出的最大持续功率(即入级的最大轴功率)。其相应的转速为额定转速。超负荷能力:主机和发电机组的原动机应有110%额定功率运转的能力;最低稳定转速:一般低速机30%额定转速,中速机40%额定转速, 高速机45%额定转速;,倒车:主机应能直接倒转,但带动可调桨、电力推进及带有倒顺设备者除外; 倒车功率:主推进机械应能以70%的额定转速倒车自由航行。操纵:主机换向时间15s;操纵台应有正倒车操作指示;主机操纵台处应设有应急停车装置;转车机构联锁:盘车机与起动装置联锁,2.6柴油机铭牌的含义每一种柴油机都有自己的代号,称为型号。下面介绍几种主要的型号:例1:6ESDZ 43/82B其代号含意为:B-改进序号,43/82-气缸直径/活塞行程(cm),Z-增压,D-可倒转,S-十字头式,E-二冲程,6-气缸数例2:sulzer 柴油机 6RTA84M,其代号的含义为:M-改进代号,84-气缸直径(cm), A-机型发展序号, T-超长冲程直流扫气,R-焊接线构、二冲程、十字头式,6-气缸数 例3:MAN低速柴油机NK9Z60/105E,其代号的含义为: E -改进序号,60/105-气缸直径/活塞行程(cm), Z-二冲程,单作用 9-气缸数, K-十字头式,3.轴系与浆组成:中间轴、尾管轴(如设)、螺旋桨轴、减速装置(如设)、轴承、联轴器等;在直接传动装置中,推力轴与主机曲轴的飞轮端直接连接;而在间接传动装置中,它则与齿轮减速器的主齿轮相连。推力轴的功用是将主机的扭矩传递给相邻的中间轴,同时把经中间轴传递来的螺旋桨推力传递给船体,并对轴系进行轴向定位。,推力轴是一根两端带有连接法兰的短轴,它的中部有一与其整体锻造加工的盘状突环-推力环,轴的左、右两轴颈由推力轴承中的径向轴承支承。在推力轴承中,推力环的两侧均装设了一定数量的腰形推力块。右侧为正车推力块,左侧为倒车推力块。用以传递正车及倒车推力。推力块靠推力环的一面为白合金轴承面,它与推力环之间由柴油机滑油系统供应的滑油润滑。推力轴承座安装在船舶双层底上。,中间轴的作用在于连接推力轴和尾轴,并进行扭矩及推力的传递。中间轴的长度及轴段数量取决于主机布置位置与螺旋桨轴的距离。中部机舱船舶的中间轴较长,而尾部机舱船舶的中间轴则较短。 每段中间轴的轴颈处,均由中间轴承支承,以承受中间轴重量并保持正确的轴线。中间轴承系滑动轴承,采用飞溅润滑。,在螺旋桨轴的舷外一端,安装着螺旋桨。螺旋桨轴是轴系的最末一段,因其穿过尾轴管,也称做尾轴。它与中间轴尾端相连,并穿过尾轴管而伸出船外。在尾轴管内设有尾轴承,以支承尾轴和螺旋桨的重量,并吸收螺旋桨引起的径向振动。尾轴承根据使用材料的不同,有铁梨木式、层压板式、白合金式等不同型式,在小型船舶上橡胶尾轴承也有使用。除白合金尾轴承采用润滑油润滑外,其它型式的尾轴承均直接用海水润滑。铁梨木经海水浸泡后有很好的润滑性能,是良好的尾轴承材料,只是因材料来源少而价格较贵。,在尾轴管内还设有尾轴密封装置,以防止海水沿尾轴流入船内或在润滑油润滑轴承的情况下防止润滑油漏泄。水润滑铁梨木尾轴管装置中使用的填料函式尾轴密封装置,它设置在尾轴管的首端,使用牛油填料作密封材料,阻止海水滑入船内。这种密封装置应允许有少量的海水滴漏,以利于密封材料的润滑和冷却。,齿轮传动装置- 适用范围:传递功率100kW的主推进和发电机用齿轮传动装置;- 组成:输入与输出齿轮与轴、传动齿轮及轴、箱体、液压换向装置、油及冷却系统等;,润滑与冷却通常润滑系统应独立;油能输到所有需要润滑的部位;强力润滑应有备用油泵、压力表、油温计、滤器等;飞溅润滑油池应设油位计;润滑油温度70,滚动轴承时滑油温度80箱内不可有可拆水管接头;报警与应急装置报警:滑油低压报警装置,滑油高温报警装置(输入功率大于1470kW)应急装置:液压控制齿轮传动应设应急机械联接机构;,4.动力管系定义为船舶推进装置和安全装置的动力机械服务的各种系统。组成:燃油管系、滑油管系、冷却水管系、蒸汽管系、锅炉给水及凝水管系、压缩空气管系、排水管系、热油管系、液压传动管系、通风管系等。特性:在动力管系中,一般所选的动力泵都系双套制,互为备用;大部分管系压力较高,常安装安全阀;对管材及管路布置均有适当的要求。,4.1燃油管系作用:输送适合的燃油到动力机械的燃油进口处 。组成:从输进船至消耗设备及出船的整个过程。燃油使用的限制:- 主辅机及锅炉燃油闪点不低于 60 ,应急发电机组燃油闪点不低于 43; - 有限航区,处所及环境温度限制在闪点 10以下,可用闪点低于 60,但不低于 43 的燃油;- 闪点低于 43 ,只限货船,整套装置应经特别认可。,燃油管系的设计与布置锅炉燃烧装置- 重要用途辅锅炉:指为船舶安全航行服务的辅机供应蒸汽的辅助锅炉。- 主、重要用途辅锅炉至少设两套燃油燃烧装置;- 燃烧器布置应在未切断燃油时不能抽出;- 每台锅炉的供油总管上应安装一只速闭总阀。,燃油管系的设计与布置燃油泵及滤器- 主机通常设2台互为备用的油泵;- 主辅机通常各设2只互为备用的滤器或双联滤器,滤器转换不应中断供油;- 驳运泵通常也设互为备用的2台;- 泵的进出口应设有阀或旋塞。- 燃油泵、滤器通常应在下面设集油盘;,燃油管系的设计与布置燃油管路- 应与其他管路隔开;- 尽可能远离热表面和电气设备;- 不应位于高温装置的上方或附近;- 管路、阀件及附件应由钢质材料或认可的材料制成;- 管路接头的垫片应是耐油、耐热材料;- 尽可能设在有良好照明处;- 注入管路应有防止超压设施。,燃油管系的设计与布置燃油舱柜- 重要装置所需的每一种燃油至少两个日用油柜,每一油柜的容量无限航区8小时,有限航区可减小,但不小于4小时;小船可作另外考虑。(注意等效布置的使用),燃油管系的设计与布置燃油舱柜- 双层底以上的舱柜(大于500L)每一供油管路上应设遥控和就地关闭阀,应急发电机和应急消防泵的遥控切断控制应独立;- 舱柜应尽可能成为船体结构的一部分,并尽可能位于A类机器处所之外;- 不构成船体结构部分的油柜应在下面设置油盘;- 沉淀柜应有放水设施,该设施应能自闭。,燃油管系的设计与布置燃油加热及其他- 加热源(如为蒸汽,则应为饱和蒸汽)- 加热温度:燃油加热最高温度应不超过其闪点10C- 系统布置要求,4.2滑油管系组成:舱柜、油底壳、泵及管路、滤器、阀等。作用:为设备的各主要运动件提供合适的润滑油。滑油泵:主机和重要辅机应有备用的滑油供应源,通常设2台泵;管系及附件:管系应与其他管系隔开,通常应设2只滤器并在前后设压力表,应设有低压报警装置,无限航区应设分油机。布置:与相邻舱柜的分隔,循环柜应能容纳系统中的全部油量,通常应设遥控关闭装置(小于0.5立方可免设)。,4.3冷却水管系系统的组成:管路、泵、机械、热交器冷却方式- 开式:海水直接冷却;- 闭式:淡水冷却设备,海水与淡水交换热量,淡水管路上应设膨胀水箱; 冷却水泵:通常设有备用的水泵;系统及附件:应能调节温度,应设有高温报警装置,海水吸口应有2个,海水管路上的滤器不应中断供水,海水冷却系统应有防蚀措施。,4.4排气管系组成:管道、膨胀接头、消声器或经济器、泄水管、隔热层等布置:- 排气管出口引向舷侧时应有防止海水进入机内的装置 - 排气管的隔热层通常应具有不吸油的外表。- 燃油和废气交替使用的锅炉,其进口应具有两者不能同时使用的隔离装置;- 废气锅炉不能干烧时应在其进口处设置旁路;,4.5蒸汽管系组成:总管、各支管、散热器(热交换)、加热盘管、凝水管、大气冷却器等;减压:应有措施排放管路中的凝水,减压阀低压侧应装压力表和安全阀,需设减压阀的管路应装有旁通管路或另设有一只并联的备用减压阀。凝水泄放:应有措施排放管路中的凝水。布置:管路不应穿过危险舱室(油漆间等),布置易于观察和接近,管路外表应进行隔热包扎;,4.6压缩空气管系组成:空压机、空气瓶、管路阀等;作用:起动、控制、杂用主机起动:空压机:至少2台,总排量1小时充满空气瓶,其中1台应由非主机驱动;容量分配要求;空气瓶:至少2只,其容量对每台可换向主机连续起动12次,不能换向主机6次,空气瓶容量应考虑主机以外的其他用气量;管路及附件:,空气瓶的压缩空气经阀去起动主机;经减压阀的0.7MPa的空气去清洁增压器或至喷油器试验台;经减压站和滤器的0.7MPa压缩空气至操纵系统和排气阀空气弹簧、安全系统紧急停车。,4.7压载管系压载管系是由向压载舱注入或排出压载水的管路、泵和阀等组成。压载管系主要用于改变压载舱内的压载水量,调节吃水,使船舶得到纵、横向的平衡和安全稳心高度,减少船体共振现象,以及避免出现过大的弯曲力矩、剪切力和改善空船适航性等。压载管系的布置原则是:应能保证船舶在航行中,用同一条管路既可将压载水注入压载舱,又可将其排出压载舱。压载水管路不能通过饮水舱、锅炉水舱或滑油舱。,4.8舱底水管系舱底水管系用于排除机舱、炉舱、轴隧、货舱、货油泵舱、隔离空舱等处的舱底积水。舱底水主要来源于机械设备及水柜、油柜泄放和油水管路漏泄、尾轴填料箱处的漏水和冷却水、甲板开口处水密性不良引起的渗漏、水线附近甲板和舱室的疏水泄放至舱底、扑灭火灾用消防水、船体破损后的大量进水等。舱底水不仅对船体有腐蚀作用,而且会使货物受潮造成货损,机舱舱底水过多,会影响轮机人员操作,使机电设备受潮或浸水损坏,甚至影响船舶稳性危及航行安全。,.1舱底水系统应在船舶正浮或横倾不超过5度时,均能通过不少于一个吸口排干任何舱室或水密区域内的积水;.2系统中管路应能防止舷外海水或来自压载舱的水进人货舱或机炉舱;.3为防止各舱舱底水相互沟通,管路中的分配阀箱、舱底水管和直通舱底水泵支管上的阀门等均应为截止止回阀;.4舱底水泵、压载泵、消防水泵等若相互接通时,管路中的布置应能保证各泵能同时工作而互不干扰;.5舱底水泵应为自吸式泵。,机舱的舱底水或多或少都含有油,通称机舱含油污水。为防止船舶造成海洋污染,国际防污公约及我国有关船舶防污染法规规定,凡150总吨及以上的油船和400总吨及以上的非油船,机舱必须设置油水分离装置和油分浓度报警器。机舱含油污水经油水分离装置分离处理,使其油分浓度小于l5ppm再排放入海,当油分浓度大于l5ppm时,油分浓度报警器发出警报,并自动关闭舷外排出阀或停止污水泵运转。油水分离装置的处理量,可按船舶总吨位确定。现在船用油水分离器类型很多,较大型船舶舱底油污水处理系统的, 主要有 CYF-B型油水分离器、SAREX(赛吕克斯)型油水分离器、ZYF型真空式油水离器。,4.9锅炉给水和凝水管系给水组成:热水柜(水舱)、给水泵、管阀等给水泵:通常应设有2台互为备用的独立动力给水泵;凝水泵:通常应设2台独立动力冷凝水泵以处理主辅冷凝器的冷凝水;给水管:通常应设有2套独立的给水管,泵的前后应设有必要的阀便于隔离;排污管:管径20-40mm,上、下排污可共管,多台锅炉共管应设止回阀。,5.船舶辅助机械船舶辅助机械一般包括:锅炉、空气压缩机、生活污水处理装置、焚烧炉和各种泵浦等,下面我们将一一进行简单的介绍。,5.1船用锅炉按照类型和用途分为:主锅炉、辅助锅炉、废气锅炉。5.1.1主锅炉在蒸汽动力的船舶上,船舶蒸汽锅炉产生的高温高压蒸汽用于驱动主汽轮机运转,以推动船舶前进。同时,也为各种蒸汽辅机和其他需要以蒸汽为热源的设备提供不同质量的蒸汽。这种以驱动主汽轮机运转为主要任务的蒸汽锅炉称为主锅炉。其蒸汽参数压力约为,6.0-10MPa,温度为520545摄氏度。一般每艘船上装设两台主锅炉。在蒸汽动力装置的船舶上多采用水管锅炉作为主锅炉。其中D型水管锅炉因其结构布置比较合理,工作性能比较完善,经济技术指标也较先进,因此发展十分迅速。它可以满足不同蒸发量的要求。其附加设备可增可减,使这种型式的锅炉既可以用作蒸汽动力装置的主锅炉,也可用作大型油船柴油机动力装置的辅助锅炉。,5.1.2辅助锅炉在柴油机动力装置的船舶上,蒸汽锅炉产生的蒸汽主要用于加热燃油、滑油、工作水及提供各种生活用汽,这种锅炉称为辅助锅炉,其蒸汽参数较低。在柴油机动力装置的干货船上,一般装设一台产生饱和蒸汽的辅助锅炉,气压约为0.5-0.8Mpa,蒸发量为1-2t/h。在以柴油机为动力装置的油船上一般装设1一2台压力为1.31.7MPa、蒸发量为20-150t/h产生饱和蒸汽的辅助锅炉。在柴油机动力装置的大型客船上,一般也装设两台辅助锅炉,以满足船员和旅客正常生活的需要,并提高供汽的可靠性。,5.1.3废气锅炉在柴油机动力装置的船舶上,作为主机的大型低速二冲程柴油机的排气温度为250-380摄氏度,四冲程中速机则可达400摄氏度,表压为0.5MPa的饱和蒸汽的温度为158摄氏度,表压为1.3MPa时也仅为194摄氏度。因此,在船舶航行时,将排气通入在主机烟道中特设的锅炉中,利用主机排气的热能,把锅炉中的水加热成饱和蒸汽,以代替辅助锅炉向全船提供蒸汽,同时又提高了动力装置的热效率,这种锅炉叫做废气锅炉。,如果按照锅炉的构造,可分为火管锅炉、水管锅炉和混合式锅炉。火管锅护指的是燃油燃烧所产生的高温烟气在受热面管中流动,而管外是水的锅炉。火管锅炉按管子的布置型式又可分为立式火管锅炉和卧式火管锅炉两种。若在受热面管中流动的是水或汽水混合物,而烟气在管外的空间流动的锅炉称为水管锅炉,这种锅炉按锅筒的数目又可分为三锅筒、双锅筒和单锅筒锅炉。混合式锅护指的是在锅炉受热面的管束中,一部分管子按火管锅炉方式产生蒸汽而另一部分管子则按水管锅炉方式产生蒸汽的锅炉。,水的流动是由于水与汽水混合物的密度差而产生的锅炉称为自然循环锅炉。如果管子中水的流动是靠外来动力(如水泵)实现的锅炉称为强制循环锅炉。锅炉按汽压可分为低压锅炉、中压锅炉、中高压锅炉和高压锅炉。蒸汽压力在2.0MPa以下者为低压锅炉;汽压在2.04.0MPa为中压锅炉;汽压在4.06.0MPa为中高压锅炉;汽压在6.0MPa以上为高压锅炉。,5.1.4锅炉的特性指标锅炉的特性指标是指表征锅炉的热力特性、经济性、安全性、蒸汽质量和生产能力等特性的指标。锅炉的主要特性指标有:蒸汽参数蒸发量锅炉效率受热面热负荷炉膛容积热负荷等。,5.2燃油辅助锅炉5.2.1立式火管锅炉火管式辅锅炉蓄水量大,蓄热性能好,气压和水位容易保持平稳,容易实现气压和水位的自动调节。此外,虽然炉胆部分的传热强度高,但其外部的水垢容易清除。烟管间的水垢虽难以清除,但该处烟气温度较低,传热性能也差,运行时管壁温度较低,因此火管锅炉比较容易管理。,立式水管锅炉这种辅锅炉受热面的传热效果好,安全可靠,操作维修方便,制造工艺简单;另外,锅炉的水容量也较大,变负荷工作特性较好,易于管理;水管受热面部分清垢方便,故对水质要求也不高。近年来,对该型立式直水管锅炉又进行了新的改进设计,在保持原有整体尺寸的情况下,通过改变锅炉内部结构,强化对流传热,进一步提高了蒸发量。,5.3废气锅炉废气锅炉是船舶航行时吸收柴油主机排气的余热而产生蒸汽的设备,因此对于既定的柴油机动力装置而言,其蒸发量基本上是由柴油机的负荷工况和排气特性所决定的,即蒸汽产量是由柴油主机的排气量和排气温度决定的。设计时则以一定的柴油主机在常用功率时所具有的排气流量和排气温度为条件,同时根据船舶在航行时要求的蒸汽压力和蒸汽量来确定其应有的受热面积。因为废气锅炉的蒸汽压力一般与辅助锅炉相同,如果蒸汽产量基本不变,那么废气锅炉的受热面积,主要随排气的流量和温度而变化。我国海船上普遍使用立式火管废气锅炉,其结构极为简单。锅炉的蒸发量视主机的功率而定,在运行时,实际的蒸发量通常随主机负荷而变,如果主机不工作,则废气锅炉也就停止供应蒸汽。即使在正常航行时主机功率是稳定的,而船舶对蒸汽的需要量却随着航区和季节的不同而有所增减,甚至在一天之内变化也很大。因此,对废气锅炉的蒸发量就应加以调节。,5.3.1辅助锅炉和废气锅炉之间的联系辅助锅炉与废气锅炉在船舶上的安装位置虽然不同,但二者的蒸汽和给水管却存在一定的联系。它们之间的联系:.1 二者独立;.2 废气锅炉为辅助锅炉的一个附加受热面;.3 组合式锅炉 。,5.4空压机空气压缩机是重要的船舶辅助机械。一般柴油机船都设有2-3台排出压力为3MPa左右微型或小型双级活塞式空压机。另外,通常还设有由柴油机带动的应急空压机。,5.5生活污水处理装置船舶生活污水处理装置按污水排放方式可分为储存方式、处理排出方式和处理循环方式。按净化机理有生物学方法、物理化学方法、加热浓缩方法和比重差分离方法。目前在船上多采用收集储存后排放方式和生物处理排出入海方式。生活污水装置该装置包含有曝气室、沉淀室、集水消毒室以及曝气风机、泵、阀等相关附件所组成。,生活污水经粉碎泵粉碎后,流人曝气室中。曝气室中充填了含有好气性微生物的生物膜填料以及活性污泥,由于曝气室中已由曝气风机供入了充足的空气(氧气),所以当含有有机污染物的生活污水进人曝气室后,有机污染物便被生物膜和活性污泥中的微生物氧化分解成二氧化碳和水,再流人沉淀室。在沉淀室内,活性污泥絮凝体被沉淀,清净的水经消毒室消毒后 流入集水室,该集水室内部设有水位自动控制装置,由该自动控制装置将洁净的处理水定时排出舷外。,生物处理装置操作管理要注意:(1)运行应连续进行,不能停止供风,否则,活性污泥中好氧菌群会因缺氧而死亡。每3个月检查曝气池活性污泥浓度,一般保持污水呈巧克力色。如表面出现浮渣,说明浓度过大,需要调整 。(2)要及时补充消毒剂,通常3个月补充一次,按每人每月20 g量投放。(3)装置运行时,应控制进入的水量不应超过装置的处理量(一般厕所冲洗量在6065),而且 ,不应丢入如破布、棉纱等粗制纤维一类物品,以免造成阻塞。,5.6船用焚烧炉船用焚烧炉焚烧的主要物质是废油和固态废弃物。废油几乎全部发生在机舱,通常都含有较多水分,但经沉淀除水后均可燃烧。固态废弃物主要有棉纱、食物残渣、机舱和居住区所产生的可燃性垃圾等。这些固态废弃物可直接投人焚烧炉内,利用废油的燃油热烧掉。生活污水处理装置的污泥残渣,可直接由定量泵投入炉内燃烧,也可送入废油柜与废油混合,由粉碎机循环粉碎成可燃烧状态,通过废油燃烧器喷人炉内燃烧。,焚烧炉主要由三部分组成:.1 焚烧炉本体,包括刮风机、燃烧器及电磁阀、仪表等部件;.2 污泥柜,包括粉碎泵组件、加热系统;.3 自动控制箱。油污泥或污水污泥送入装有蒸汽加热的污泥柜内搅拌混合,并用粉碎泵粉碎成粒度小于2mm以下含水率为50%左右的颗粒乳状液,再由定量泵注入污泥燃烧器,喷入炉内在高温负压下燃烧。固体废弃物应预先装在标准袋内,在停炉时从加料门投人高温预热室内,受主燃烧室火焰辐射热照射温度升高,热解自焚,灰渣从灰门口排出。焚烧炉运行完全按自动控制程序进行,不需人工看管,而且焚烧液态废弃物与单纯焚烧固液态废弃物控制程序不同。,5.7 船用泵船用泵种类较多,下面我们将根据泵的用途和工作原理的不同进行如下分类。.1 船舶通用泵船舶通用泵是为船舶营运及船上人员生活需要而设置的,是任何机动船舶都须装备的一类泵。属于这类泵的主要有压载水泵、舱底水泵、消防水泵、卫生水泵和淡水泵等。,.2船舶动力装置用泵船舶动力装置用泵是为船舶动力装置的工作需要而设置的。对目前绝大多数柴油机船舶来说,主要有燃油驳运泵、燃油输送泵、主机缸套和活塞冷却泵、海水循环泵、润滑油泵、润滑油驳运泵、柴油发电机的冷却水泵和海水泵等。,.3船舶辅助机械用泵船舶辅助机械用泵主要是为船舶辅助机械提供服务的,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。,.4 船舶专用泵船舶专用泵是用来满足特殊船舶的需要,如油船上的货油泵、挖泥船上的吸泥泵、破冰船上的压载泵、深水打捞船上的打捞泵、消防船上的消防泵等。 按照工作原理分为:容积式泵叶片式泵喷射泵电磁泵,5.8舵机操舵装置简称舵机,按动力源分类:手动舵蒸汽舵气动舵电动舵电动液压舵,电动液压舵在现代船舶上使用十分普遍,其结构特征为电动机带动油泵输出压力油到转舵油缸,推舵偏转。其性能特点为尺寸小、重量轻、效率高、耐冲击。电液舵又分为往复式和回转式两类。其中以往复式最为常见。而往复式舵机根据其结构又可分为柱塞式和活塞式两种。,三、具体规定与检查要点,3.2机械设备检查通则(04规则内容)2.1.1 机器、锅炉与其他受压容器以及相关的管系和附件,其设计和构造应适合它们的用途;其安装和防护应充分考虑到使运动部件、热表面和其他危险情况对船上人员的伤害降至最低程度。设计应注意到结构所用的材料、设备、用途以及会遇到的工作条件和船上环境条件。2.1.2 主推进机器及为船舶推进和保证船舶安全所必需的所有辅机,均应设计成安装于船上后,在船舶正浮时以及向任一舷横倾至15和向任一舷横摇至22.5,并同时首、尾纵摇7.5时能正常工作。考虑到船舶的类型、尺度和营运条件,经同意可允许偏离这些角度。2.1.3 船舶应具有足够的后退能力,以确保在一切正常情况下能适当控制船舶。,2.1.4 机器处所或通常控制发动机的控制室与驾驶室之间,至少应设置2 套独立的通信设施,其中1 套应为机器处所和驾驶室均能直接显示指令和回令的车钟,其他能控制发动机的任何处所也应配备适当的通信设施。2.1.5 机器处所的机器噪声等级应符合认可标准的规定。2.1.6 推进机械系统的设计、构造和安装,应能保证在正常运转范围内机械的任何振动模态不会在机器内部引起过度的应力。2.1.7 所有可能积聚易燃气体、有毒气体或蒸汽的处所,包括机舱及货泵舱在内,在任何情况下都应有足够的通风。,2.1.8 机炉舱内应设有便于操纵、维护和检修各种机械设备的通道。2.1.9 所有锅炉、机器的所有部件,所有蒸汽、液压、气动和其他系统及其相关的承受内部压力的附件,在首次投入使用前,应经受包括压力试验在内的相应试验。,3.3、1410 主推进动力设备 (04第四篇第II-1章)规则要求:2.3.3 柴油机(1) 靠近主柴油机的操纵台处应设有迅速切断燃油或其他有效的紧急停车装置;(2) 气缸直径大于230mm 的柴油机,每个气缸盖上应装有安全阀,安全阀排气口的位置应使排出的气体不致造成危害;对于辅机,气缸安全阀也可由可靠的气缸超压报警装置代替;(3) 缸径等于和大于200mm 或曲柄箱容积等于和大于0.6m3 的柴油机,应设有适当型式和足够释压面积的曲柄箱防爆安全阀。安全阀的布置或提供的措施,应保证阀排出的气体对人员伤害的可能性降至最低程度;(4) 柴油机一般应装有当其滑油系统故障时发出声光信号的报警装置。但对飞溅润滑者除外;,(5) 柴油机的冷却系统应设高温报警装置,但对开式冷却系统除外;(6) 气缸直径等于和大于250mm 的主、辅柴油机,其高压燃油管应可靠地加以固定和围护;(7) 主机应装有可靠的调速器,使主机的转速不超过额定转速的115;当主机额定功率等于或大于220kW,且能脱离传动轴系或传动可调螺距螺旋桨时,还应装有超速保护装置,以防止主机的转速超过额定转速的120;(8) 带动发电机的柴油机应装有调速器。当额定功率大220kW 时,还应装有超速保护装置,以防止柴油机转速超过额定转速的115。,气缸直径等于或大250mm的主、辅柴油机其高压油管应可靠地加以固定和围护; 装有滑油系统故障时发出声光信号的报警装置; 冷却系统应设有高温报警装置,开式冷却系统除外 ;,靠近主机操纵台处设有迅速切断燃油或其他有效的紧急停车装置。,气缸直径大于200mm或曲轴箱容积等于和大于0.6立方米柴油机,曲轴箱上应该装设有足够释放面积和适当型式的防爆门。,3.1机舱设备的一般检查原则1. 锅炉的状况及操作令检查人员满意,2机舱环境与设备保持清洁,3主机与辅机状况令检查人员满意,4应急电源随时可用,5应急电源满足规范的负载要求,6舵机状况令检查人员满意,7在舵机间张贴有应急舵的操作与转换的使用说明。,主机、辅机及其附属系统的检查柴油机的检查 查机器外观有无明显损坏,包括:各种仪表与设备检查主机超速保护与飞车保护报警(可在控制室利用主机遥控系统进行模拟实验)检查主机限速值的设定检查轮机日志、查看设备曾出现的故障及船舶的解决方法检查机舱报警记录是否完整检查柴油机高压油管的保护与报警装置是否符合公约要求如必要可进行多台发电机的并车与分电试验。注意检查机器热表面的隔热保护,和热燃油管系的绝缘情况。,系统的检查燃油系统燃油系统主要包括:储存、加热、驳运、净化与供给等部分组成。 机舱燃油柜(储存柜、日用柜等)液位计读数清楚无损坏、其形式应符合相应规定,集油盘中应无油污。 分油机运转正常 燃油系统中无积水、积气 燃油加热温度是否符合操作手册的要求 换油操作是否熟练准确,滑油系统 检查滑油失压报警是否正常(可在控制室进行相应的试验) 查看滑油有无变质或过脏 检查滑油滤器进出口压力是否正常有无漏油 检查滑油管路尤其是法兰连接处有无漏油等情况,冷却系统检查海水管系外观及腐蚀情况,是否存在大量的临时修理与严重泄露 检查高、低位海底门操作与外观 检查中冷器外观与进出口压力检查膨胀水柜水位与水质,(如水中有油花则表明管路有渗漏存在),压缩空气系统检查主副空气瓶外观,安全阀与放残阀 试验主副空压机给气瓶打气,看其供气速度 检查应急空压机并观察应急空气瓶的充气情况 检查压缩空气系统有无腐蚀漏气等情况检查主启动系统防回火装置的性能,控制系统自动化控制系统其主要分为:气控、液控、电控或混合控制等方式,检查中应针对不同控制方式进行区分,其检查重点也是不同的。下面我们以船舶常见的气控系统为例进行介绍。 通过检查压力与声音,检查气控系统管路有无漏气现象 检查空气滤器,检查仪表 检查系统中的除湿设备是否正常工作 检查控制单元有无损坏 检查伺服机构的动作是否流畅,3.5轴系和螺旋桨(04规则要求)2.4.1 轴系及其传动装置(1) 主推进轴系及其传动装置的设计和构造,应经得住一切运行情况下可能产生的最大工作应力;(2) 单桨船舶的离合装置应设有机械联