船舶輔助設(shè)備泵馬達(dá)海水淡化空調(diào)等輪機(jī)概論第1頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[2]第一節(jié)船用泵Section1marinepump一、泵的功用和分類泵(Pump)：用來提高液體機(jī)械能(位能、動(dòng)能、壓力能)并輸送液體的設(shè)備。(Potentialenergy,kineticenergy,pressureenergy)第四章船舶輔助設(shè)備按工作原理分類：容積式泵(Positivedisplacementpump)：葉輪式泵(Impellerpump)：噴射式泵(Ejectionpump)：第2頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[3]第一節(jié)船用泵Section1marinepump第四章船舶輔助設(shè)備船上常按泵的功用命名：如：主機(jī)海水冷卻泵(M/ES/W.CoolingPump)

、主機(jī)淡水冷卻泵(M/EF/W.CoolingPump)

、滑油泵(LubeOilPump)、消防泵(FirePump)等。第3頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[4]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(zhuǎn)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(shí)間內(nèi)輸送流體的量。質(zhì)量流量G、體積流量Q：G=Qkg/s2.揚(yáng)程(Head)：單位重量液體通過泵后所增加的機(jī)械能，m。包括位能(Z)、動(dòng)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(shè)備第4頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[5]3.轉(zhuǎn)速(Revolution)：泵軸單位時(shí)間內(nèi)的回轉(zhuǎn)數(shù)，r/min。4.功率和效率(Power,Efficiency)輸出功率(有效功率)Pe(EffectivePower)：液體得到的功率。輸入功率(軸功率)P(ShaftPower)：原動(dòng)機(jī)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(shè)備第5頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[6]5.允許吸上真空度

：泵工作時(shí)所允許的最大吸入真空度,是吸入性能好壞的重要標(biāo)志,真空度過高會(huì)使吸入液體汽化,造成泵不能正常工作.第四章船舶輔助設(shè)備第6頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[7]1.容積式泵(Positivedisplacementpump)：通過運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)、原理、性能特點(diǎn)及管理要點(diǎn)：往復(fù)式(Reciprocating)回轉(zhuǎn)式(Rotary)活塞泵(Pistonpump)柱塞泵(Plungerpump)齒輪泵(Gearpump)葉片泵(Vanepump)螺桿泵(Screwpump)單螺桿泵(Single-screwpump)雙螺桿泵(2-screwpump)三螺桿泵(3-screwpump)單作用葉片泵(Single-effect)雙作用葉片泵(2-effect)外齒輪泵(Externalmeshinggearpump)內(nèi)齒輪泵(Internalmeshinggearpump)第四章船舶輔助設(shè)備第7頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[8]2.葉片(葉輪)式泵(Impellerpump)：通過工作葉片帶動(dòng)液體高速轉(zhuǎn)動(dòng)，使液體的能量增加，然后再將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，從而完成吸排液體的作用。離心泵(Centrifugalpump)軸流泵(Axialflowpump)漩渦泵(Regenerativepump)3.噴射泵(Ejectionpump)：通過噴射工作流體所產(chǎn)生的高速射流，吸引周圍流體，進(jìn)行動(dòng)量交換，把動(dòng)能傳給輸送的液體，再將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，從而達(dá)到輸送流體的目的。水射水泵(Waterejectionpump)水射真空泵(Waterinjector)蒸汽噴射泵(Steaminducer)空氣噴射泵(Airinducer)4.電磁泵(Electromagnetismpump)：利用電磁力輸送液態(tài)金屬的泵，用于原子能船鍋爐的循環(huán)泵。第四章船舶輔助設(shè)備第8頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[9]單缸單作用單缸雙作用第四章船舶輔助設(shè)備往復(fù)泵工作原理簡圖觀看動(dòng)畫第9頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[10]第四章船舶輔助設(shè)備M/VTianhuaiMAMLab.往復(fù)泵實(shí)物圖第10頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[11]第四章船舶輔助設(shè)備(1)齒輪泵(Gearpump)的結(jié)構(gòu)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(yīng)用較多.

外齒輪泵工作原理吸排方向取決于轉(zhuǎn)向，脫開嚙合的一側(cè)與吸入管連通，插入嚙合的一側(cè)與排出管連通。理論上，轉(zhuǎn)向改變，吸排方向改變。1-主動(dòng)齒輪2-從動(dòng)齒輪3-泵體4-吸入口5-排出口第11頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[12]第四章船舶輔助設(shè)備(3)齒輪泵的管理要點(diǎn)(1)注意泵的轉(zhuǎn)向,泵和電機(jī)對中良好;(2)不允許干轉(zhuǎn);(3)拆裝時(shí)注意不要損壞軸封;(4)啟動(dòng)前排出閥開足,防止壓力過高,電機(jī)過載;(5)工作中,保證合適的油溫和黏度;(6)防止空氣進(jìn)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(yīng)定期清洗。第12頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[13]第四章船舶輔助設(shè)備(2)齒輪泵的特點(diǎn)(1)有自吸能力，但因間隙較多，不如往復(fù)泵;(2)理論流量與壓力無關(guān)，由工作部件尺寸和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定;(3)額定壓力與轉(zhuǎn)速、尺寸無關(guān)，取決于軸承強(qiáng)度、電機(jī)容量、密封性能;(4)流量連續(xù)，但有脈動(dòng);(5)結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，直接驅(qū)動(dòng),高速回轉(zhuǎn);(6)因磨擦面較多，故適用于排送具有潤滑性的油類;應(yīng)用：滑油泵、駁油泵、液壓傳動(dòng)中的供油泵等。第13頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[14]（1）離心泵的結(jié)構(gòu)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(dāng)葉輪回轉(zhuǎn)時(shí)，充滿在葉輪中的液體被帶動(dòng)做高速旋轉(zhuǎn)而獲得離心力，從進(jìn)口流向出口。第四章船舶輔助設(shè)備PrincipleofacentrifugalpumpatzeroflowBucketbehaviorifaholeisputinitsbase.Asviewedbyastationaryobserver.第14頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[15]第四章船舶輔助設(shè)備第15頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[16]離心泵結(jié)構(gòu)：第四章船舶輔助設(shè)備單級(jí)蝸殼式離心泵(Singlestagevolutecentrifugalpump)1-葉輪(Impeller)2-葉片(Blade)3-泵殼(Shell)4-吸入接管(Inletconnection)5-擴(kuò)壓管(Diffuser)6-泵軸(Shaft)7-固定螺帽(Lockingnut)8-蝸室(Volutechamber)第16頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[17]離心泵實(shí)例：第四章船舶輔助設(shè)備立式離心泵(Verticaltype)離心泵(Horizontaltype)葉輪(Impeller)第17頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[18]（2）離心泵的特點(diǎn)：第四章船舶輔助設(shè)備①流量連續(xù)均勻，工作平穩(wěn)，流量容易調(diào)節(jié)；②轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，造價(jià)低；③能與高速原動(dòng)機(jī)直接相連而無需減速機(jī)構(gòu)；④對雜質(zhì)不敏感，易損件少，能輸送多種液體；⑤本身無自吸能力；離心泵應(yīng)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(jī)滑油泵-特殊葉輪)。⑦流量隨工作揚(yáng)程而變。⑥泵的揚(yáng)程由轉(zhuǎn)速和葉輪外徑?jīng)Q定；第18頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[19]（3）離心泵的管理：第四章船舶輔助設(shè)備

葉輪、泵軸、泵體、軸承。②離心泵一般采用封閉起動(dòng)；③離心泵可采用串聯(lián)工作或并聯(lián)工作；④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；⑤填料函不可壓得太緊；（4）離心泵經(jīng)常檢修的部件①工作時(shí)防止氣蝕；第19頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[20]（5）離心泵常見故障分析：第四章船舶輔助設(shè)備①起動(dòng)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(yán)重或者轉(zhuǎn)向弄反、轉(zhuǎn)速太低；i.管路靜壓太大，或排出閥未開。第20頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[21]（5）離心泵常見故障分析：第四章船舶輔助設(shè)備②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(zhuǎn)速不夠內(nèi)部漏泄太大葉輪破損管路靜壓過高發(fā)生氣蝕第21頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[22]3.噴射泵(Ejectionpump)：

通過噴射工作流體所產(chǎn)生的高速射流，吸引周圍流體，進(jìn)行動(dòng)量交換，把動(dòng)能傳給輸送的液體，再將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，從而達(dá)到輸送流體的目的。水射水泵(Waterejectionpump)水射真空泵(Waterinjector)蒸汽噴射泵(Steaminducer)空氣噴射泵(Airinducer)第四章船舶輔助設(shè)備第22頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[23]（1）噴射泵的結(jié)構(gòu)和工作原理第四章船舶輔助設(shè)備第23頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[24]（1）噴射泵的結(jié)構(gòu)和工作原理第四章船舶輔助設(shè)備噴嘴：將工作流體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。吸入室：流體進(jìn)行動(dòng)量交換，形成低壓，將被引射流體吸入?；旌鲜遥菏沽黧w充分進(jìn)行動(dòng)量交換。擴(kuò)壓管：降低流速，增加壓力；將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。第24頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[25]第四章船舶輔助設(shè)備（2）

噴射泵的特點(diǎn)(1)效率較低；(2)結(jié)構(gòu)簡單，體積?。?3)無運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠，壽命長；(4)吸入性能好(自吸能力最強(qiáng))。(5)可運(yùn)送污濁液體。第25頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[26]第四章船舶輔助設(shè)備（3）

噴射泵的管理要點(diǎn)(1)保證壓力在合適的范圍內(nèi)；(2)工作時(shí)排出閥開足；(3)喉嘴距不能隨意變動(dòng)；(4)噴嘴過度磨損應(yīng)換新。第26頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[27]第二節(jié)液壓泵和液壓馬達(dá)Section2Hydraulicpumpandmotor液壓泵的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤河偷膲毫δ埽瑸橐簤合到y(tǒng)供給足夠流量和足夠壓力的油液去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。（動(dòng)力原件）第四章船舶輔助設(shè)備常用的液壓泵：齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵液壓馬達(dá)作用是將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備工作。（執(zhí)行原件）第27頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[28]第四章船用泵和油馬達(dá)一、葉片泵(Vanepump)：按每轉(zhuǎn)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-effectvanepump)

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，完成兩次吸、排，因此是雙作用泵。作用在轉(zhuǎn)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。第28頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[29]第四章船用泵和油馬達(dá)雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)1-滾針軸承2-吸油配油盤3-傳動(dòng)軸4-轉(zhuǎn)子5-定子6-泵體7-排油配油盤8-球軸承9-葉片第29頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[30]第四章船用泵和油馬達(dá)2.葉片泵的特點(diǎn)（1）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，流量均勻；（2）結(jié)構(gòu)相對比較簡單；（3）結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)速范圍較窄；（6）對油液的黏度和清潔度要求高。第30頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[31]第四章船舶輔助設(shè)備二.軸向柱塞泵(Axialvariablepump)

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.工作原理第31頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[32]第四章船舶輔助設(shè)備2.結(jié)構(gòu)實(shí)例Pumpconstruction（1）本體結(jié)構(gòu)第32頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[33]第四章船舶輔助設(shè)備2.結(jié)構(gòu)實(shí)例Pumpconstruction（2）變量機(jī)構(gòu)第33頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[34]第四章船舶輔助設(shè)備2.結(jié)構(gòu)實(shí)例（3）配流盤第34頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[35]三、液壓泵的使用和管理第四章船舶輔助設(shè)備（1）泵軸與電機(jī)應(yīng)以彈性聯(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(dòng)前必須向泵內(nèi)灌油；（4）變量泵不宜在零排量長時(shí)間空轉(zhuǎn)；（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。第35頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[36]四、液壓馬達(dá)第四章船舶輔助設(shè)備1.轉(zhuǎn)速：nt=60Q/qr/minn=60Qv/qr/min2.扭矩：Mt=pq/2NmM=pqm/2Nm3.輸出功率：P=pQ

W4.總效率：=vmQ-供入馬達(dá)的流量q-油馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量v-容積效率p-進(jìn)油、回油壓差m-機(jī)械效率液壓馬達(dá)作用是將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備工作。（執(zhí)行原件）液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)：第36頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[37]五、低速液壓馬達(dá)第四章船舶輔助設(shè)備1.連桿式液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和工作原理低速液壓馬達(dá)主要有連桿式、靜平衡式和內(nèi)曲線式。第37頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[38]六、液壓馬達(dá)的使用注意事項(xiàng)：第四章船舶輔助設(shè)備(1)長期工作時(shí)，油壓和轉(zhuǎn)速應(yīng)該在標(biāo)定范圍內(nèi)；(2)輸出軸徑向符合不過載，與被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同心度好；(3)連桿式、內(nèi)曲線式馬達(dá)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(dá)殼體內(nèi)應(yīng)灌滿工作油液；(5)試車及起動(dòng)時(shí)注意從低負(fù)荷逐漸加大，并注意油溫對工作的影響。（6）選用黏度牌號(hào)適當(dāng)?shù)囊簤河?。?8頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[39]第三節(jié)船舶海水淡化裝置第四章船舶輔助設(shè)備一、概述海水[SeaWater(S.W.)]：平均含鹽量35g/l淡水[FreshWater(F.W.)]：含鹽量<1000mg/l造水機(jī)[FreshWaterGenerator(F.W.G.)]：所產(chǎn)淡水含鹽量應(yīng)低于10mg/l。(根據(jù)鍋爐補(bǔ)給水的要求)淡水需求：生活用水、動(dòng)力裝置用水、鍋爐補(bǔ)水第39頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[40]第四章船舶輔助設(shè)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。第40頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[41]第四章船舶輔助設(shè)備三、真空沸騰式海水淡化裝置[DistillingTypeF.W.G]加熱工質(zhì)通常是主機(jī)缸套冷卻水[M.E.JacketCoolingWater]。1-蒸餾器2-海水泵3-給水調(diào)節(jié)閥4-凝水泵5-排鹽泵6-真空泵第41頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[42]第四章船舶輔助設(shè)備第42頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[43]第四章船舶輔助設(shè)備四、影響淡水產(chǎn)量的因素(1)換熱面臟污結(jié)垢，使傳熱系數(shù)小。(2)加熱側(cè)氣塞，影響傳熱。(3)真空度不足，導(dǎo)致海水沸點(diǎn)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(guān)閉不嚴(yán)，使所造淡水漏回艙底。第43頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[44]第四章船舶輔助設(shè)備五、影響蒸餾器真空度的因素(1)有足以與蒸發(fā)量相應(yīng)的冷凝能力。(2)真空泵應(yīng)具有足夠抽氣能力。(3)蒸餾裝置要有良好的氣密性。第44頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[45]第四章船舶輔助設(shè)備六、影響蒸發(fā)器加熱面結(jié)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(diǎn)[BoilingPoint]2.鹽水的含鹽量[Salinity]3.傳熱溫差[TemperatureDifference]第45頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[46]第四章船舶輔助設(shè)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(jìn)入冷凝器或冷凝器漏泄)。原因處理措施1裝置負(fù)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(cè)檢修冷凝器第46頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[47]第四章船舶輔助設(shè)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(jì)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)水量減小給水倍率太低：結(jié)垢量增加鹽水水位太高：產(chǎn)水含鹽量增加第47頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[48]第四章船舶輔助設(shè)備2.凝水泵流量和凝水水位的控制凝水水位應(yīng)維持在水位計(jì)的1/2~1/3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(huì)氣蝕甚至失吸凝水泵不允許在無水的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，否則軸封會(huì)燒壞。第48頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[49]第四章船舶輔助設(shè)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(diǎn)升高，結(jié)垢加劇，產(chǎn)水量降低真空度太高：沸騰劇烈，淡水含鹽量增加第49頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[50]第四章船舶輔助設(shè)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第50頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[51]第四章船舶輔助設(shè)備九、裝置的維護(hù)保養(yǎng)(1)及時(shí)清洗冷凝器海水側(cè)，保證真空度，注意裝置氣密性。(2)及時(shí)對蒸發(fā)器除垢，或投藥預(yù)防生成水垢。(3)如含鹽量過高而非操作原因，應(yīng)檢查冷凝器是否漏泄。(4)保證水泵和鹽度檢測報(bào)警設(shè)備工作正常。(5)每年檢查冷凝器和蒸發(fā)器中的防蝕鋅板。第51頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[52]第四章船舶輔助設(shè)備調(diào)節(jié)加熱水的流量控制產(chǎn)水量。第52頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[53]第四章船舶輔助設(shè)備第53頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[54]第四節(jié)船舶制冷與空調(diào)裝置第四章船舶輔助設(shè)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?？諝庹{(diào)節(jié)：空調(diào)裝置冷源冷藏運(yùn)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(chǔ)存時(shí)間，保證質(zhì)量第54頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[55]第四章船舶輔助設(shè)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第55頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[56]第四章船舶輔助設(shè)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(jī)的排、吸氣壓力比不太高；汽化潛熱大，氣體比容?。粔嚎s終了溫度不太高；導(dǎo)熱率大；黏度低；臨界溫度適當(dāng)高。第56頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[57]第四章船舶輔助設(shè)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(diǎn)是有強(qiáng)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(yīng)用，將逐漸取代R22。第57頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[58]第四章船舶輔助設(shè)備三、伙食冷庫制冷裝置第58頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[59]第四章船舶輔助設(shè)備1.制冷裝置的組成部件壓縮機(jī):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(jī)曲軸箱;冷凝器:將氣態(tài)制冷劑冷凝成液態(tài);儲(chǔ)液器:儲(chǔ)存液態(tài)制冷劑;干燥:驅(qū)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.第59頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[60]第四章船舶輔助設(shè)備2.制冷裝置的自動(dòng)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(hào);電磁閥:利用溫度控制器的信號(hào)，決定是否向蒸發(fā)器供入制冷劑;壓力控制器:控制壓縮機(jī)的動(dòng)作;油壓差控制器:感受潤滑油壓差，保護(hù)壓縮機(jī);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.第60頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[61]第四章船舶輔助設(shè)備四、船舶制冷裝置的管理1.制冷裝置的驗(yàn)收：氣密試驗(yàn)、隔熱試驗(yàn)；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第61頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[62]第四章船舶輔助設(shè)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(jī)起停頻繁第62頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[63]第四章船舶輔助設(shè)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第63頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[64]第四章船舶輔助設(shè)備船舶空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)(★★★)冬季夏季室內(nèi)溫度19~22oC24~28oC室內(nèi)外溫差6~10oC相對濕度30%~40%40%~50%風(fēng)速0.35m/s以下新鮮空氣量30~50m3/(h·人)允許噪聲級(jí)55~60dB(A)艙外條件(遠(yuǎn)洋)-18oC;80%35oC;28oC(濕球)ISO室內(nèi)22oC27oC；50%室外-20oC30oC；70%第64頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[65]第四章船舶輔助設(shè)備六、船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類1.集中式單風(fēng)管系統(tǒng)[CentralSingleDuctSystem]對“單風(fēng)管”的理解：不是只有一根送風(fēng)管，而是所有送風(fēng)管內(nèi)的空氣參數(shù)相同。第65頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[66]第四章船舶輔助設(shè)備2.雙風(fēng)管[DualDuct]系統(tǒng)一級(jí)送風(fēng)二級(jí)送風(fēng)特點(diǎn)：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(fēng)器，噪聲??；第66頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[67]第四章船舶輔助設(shè)備七、中央空調(diào)器1-新風(fēng)進(jìn)口2-新風(fēng)調(diào)風(fēng)門3-風(fēng)機(jī)4-回風(fēng)調(diào)風(fēng)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(jìn)風(fēng)混合室15-消聲室16-空氣處理室17-承水盤18-送風(fēng)分配室單風(fēng)管系統(tǒng)中央空調(diào)器新風(fēng)量和回風(fēng)量的比例可用手動(dòng)調(diào)風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)好后一般不變動(dòng)。空調(diào)回風(fēng)比回風(fēng)量總風(fēng)量[ReturnAirRatio]風(fēng)機(jī)出風(fēng)口截面積漸擴(kuò)，有利于消減低頻噪音。出風(fēng)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、過濾和消音第67頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[68]第四章船舶輔助設(shè)備2、空氣的冷卻和除濕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0~7oC。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第68頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[69]第四章船舶輔助設(shè)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(shí)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(0.2~0.5MPa)SteamTrap第69頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[70]第四章船舶輔助設(shè)備八、船舶空調(diào)裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)1、降溫工況的自動(dòng)調(diào)節(jié)降溫工況是用空氣冷卻器對空調(diào)送風(fēng)進(jìn)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(fēng)濕度進(jìn)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(dòng)調(diào)節(jié)通過控制送風(fēng)溫度或回風(fēng)溫度等來實(shí)現(xiàn)。3、取暖工況的濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)通過控制送風(fēng)溫度或回風(fēng)溫度等來實(shí)現(xiàn)。4、送風(fēng)系統(tǒng)靜壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)主要方法有：主風(fēng)管節(jié)流法和主風(fēng)管放氣法第70頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[71]第四章船舶輔助設(shè)備九、空調(diào)裝置的管理要點(diǎn)1.保持合適的回風(fēng)比(★★★)在滿足新鮮空氣需要的前提下，采用較高的回風(fēng)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(jī)艙的門應(yīng)隨時(shí)關(guān)閉。3.注意通風(fēng)機(jī)的開啟程序(★★★)降溫先開風(fēng)機(jī)，后起動(dòng)空調(diào)裝置；取暖先開加熱器，后起動(dòng)風(fēng)機(jī)第71頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[72]第四章船舶輔助設(shè)備4.注意(取暖工況)加濕閥的啟閉程序(★★★)起動(dòng)先開空氣加熱器，再開加濕閥停用先關(guān)加濕閥，半分鐘后再停風(fēng)機(jī)單風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)濕度最大值(6g/kg)送風(fēng)溫度oC253035404550相對濕度%30221813108結(jié)論：冬季送風(fēng)溫度越高，相對濕度越低5.嚴(yán)格控制加濕量第72頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[73]第五節(jié)活塞式空氣壓縮機(jī)第四章船舶輔助設(shè)備壓縮空氣在船上的用途1.

啟動(dòng)主柴油機(jī)、發(fā)電柴油機(jī)。2.

為氣動(dòng)[pneumatic]機(jī)械(壓力水柜、汽笛)和工具供氣。3.

為氣動(dòng)主機(jī)遙控系統(tǒng)供氣。4.

吹洗[purge]零件(濾器、閥件)。第73頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[74]第四章船舶輔助設(shè)備單位時(shí)間內(nèi)排送的相當(dāng)于第1級(jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。(m3/s，m3/min，m3/h)公稱排氣量:空壓機(jī)的排氣量:分類額定排氣壓力(MPa)排氣量(m3/min)低壓0.2~1.0微型<1中壓1.0~10小型1~10高壓10~100中型10~100大型>100第74頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[75]第四章船舶輔助設(shè)備第75頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[76]第四章船舶輔助設(shè)備一、空壓機(jī)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(jié)論：第76頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[77]第四章船舶輔助設(shè)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(dòng)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第77頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[78]第四章船舶輔助設(shè)備二、實(shí)際工作循環(huán)余隙氣體膨脹3-4VVc/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[ClearanceVolume]Vc/Vp稱相對余隙容積(余隙容積比)第78頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[79]第四章船舶輔助設(shè)備實(shí)際工作循環(huán)中，假設(shè)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.漏泄損失第79頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[80]第四章船舶輔助設(shè)備第80頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[81]第四章船舶輔助設(shè)備第81頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[82]第四章船舶輔助設(shè)備三、多級(jí)壓縮與中間冷卻排出壓力較高時(shí)都采用多級(jí)壓縮，并設(shè)有中間冷卻。采用多級(jí)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。第82頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[83]第四章船舶輔助設(shè)備第83頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[84]第四章船舶輔助設(shè)備四、空壓機(jī)的自動(dòng)控制自動(dòng)起停繼電器啟動(dòng)(MPa)停車(MPa)1#PS12.53.02#PS22.42.9壓力繼電器[PressureRelay]3.01#2#壓力上升時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)第84頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[85]第四章船舶輔助設(shè)備自動(dòng)卸載和泄放定時(shí)器[Timer]控制卸載機(jī)構(gòu)電器閥開啟，與泄放閥一起延時(shí)到正常轉(zhuǎn)速后關(guān)閉。第85頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[86]第四章船舶輔助設(shè)備自動(dòng)保護(hù)高壓缸排氣管路設(shè)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)為壓力低，出現(xiàn)“低壓報(bào)警”第86頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[87]第四章船舶輔助設(shè)備自動(dòng)供油滴油潤滑設(shè)供油電磁閥。第87頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[88]第四章船舶輔助設(shè)備五、活塞式壓縮機(jī)的管理要點(diǎn)1.

起動(dòng)(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(jī)構(gòu)(6)

按啟動(dòng)按鈕(7)

正常后，將空壓機(jī)轉(zhuǎn)成自動(dòng)狀態(tài)。起動(dòng)第88頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[89]第四章船舶輔助設(shè)備

檢查漏泄、噪音或振動(dòng)2.

運(yùn)行中檢查

滑油：油位太高或太低都不利，應(yīng)在油尺量刻度線之間。冷卻：水溫20C，溫差10-15C，斷水應(yīng)停車、自然冷卻，避免“炸缸”。

氣壓、氣溫：各級(jí)排氣溫度<200C，進(jìn)氣瓶溫度水冷時(shí)<(進(jìn)水溫度+30C)，風(fēng)冷時(shí)<(環(huán)境溫度+40C)

壓力不得超過額定值第89頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[90]第四章船舶輔助設(shè)備六、

檢修保養(yǎng)1.氣閥的維護(hù)氣閥漏泄的征兆：■閥溫度升高，閥蓋燙手■級(jí)間氣壓偏高(后級(jí)氣閥漏)級(jí)間氣壓偏低(前級(jí)漏)■排氣量降低■漏泄缸排氣溫度升高第90頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[91]第四章船舶輔助設(shè)備氣閥檢修■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字研磨第91頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[92]第四章船舶輔助設(shè)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(yùn)動(dòng)部件間隙維護(hù)■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、圓柱度第92頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[93]第四章船舶輔助設(shè)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(dá)到閃點(diǎn)，有時(shí)180~200C會(huì)發(fā)生)?！龊侠磉x用滑油■工作溫度<150C或低于滑油閃點(diǎn)28C，避免空轉(zhuǎn)過長?！鰷p少積油積碳，定期放殘■消除觸發(fā)自燃的因素原因預(yù)防措施■防止空氣中油分達(dá)到爆炸極限第93頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[94]第四章船舶輔助設(shè)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(zhuǎn)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(qiáng)

余隙容積太大

氣缸冷卻不良

吸氣溫度太高第94頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[95]第四章船舶輔助設(shè)備

排氣壓力過高2.

排氣溫度過高

氣閥漏泄

氣缸或級(jí)間冷卻不良

吸氣溫度過高第95頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[96]第四章船舶輔助設(shè)備

曲柄連桿機(jī)構(gòu)與氣缸中心線不一致3.

不正常的敲擊聲

機(jī)械敲擊：軸承間隙太大，余隙容積太小，螺栓松動(dòng)，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第96頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[97]第六節(jié)船舶鍋爐第四章船舶輔助設(shè)備一、鍋爐的作用蒸汽輪機(jī)動(dòng)力裝置船設(shè)主鍋爐[MainBoiler]：產(chǎn)生過熱蒸汽[SuperheatedSteam]驅(qū)動(dòng)主汽輪機(jī)。柴油機(jī)動(dòng)力裝置船設(shè)輔鍋爐[Auxiliary/DonkeyBoiler]：產(chǎn)生飽和蒸汽[SaturatedSteam]驅(qū)動(dòng)蒸汽輔機(jī)、加熱燃油、滑油、空調(diào)、生活用等。第97頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[98]第四章船舶輔助設(shè)備按鍋爐結(jié)構(gòu)分類煙管(火管)鍋爐[Smoke-tubeBoiler]水管鍋爐[Water-tubeBoiler]混合式鍋爐[CompositeBoiler]：部分煙管，部分水管第98頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[99]二、鍋爐主要性能指標(biāo)(★★★)第四章船舶輔助設(shè)備1.蒸發(fā)量(產(chǎn)汽量D)[Capacity]設(shè)計(jì)狀態(tài)下，鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量(kg/h)。2.蒸汽參數(shù)[SteamParameter]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-SteamEfficiency]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。第99頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[100]第四章船舶輔助設(shè)備4.受熱面積[HeatingSurface]主鍋爐蒸發(fā)受熱面積過熱器受熱面積空氣預(yù)熱器受熱面積經(jīng)濟(jì)器受熱面積5.蒸發(fā)率[EvaporationRateofHeatingSurface](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(jié)構(gòu)越緊湊。第100頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[101]第四章船舶輔助設(shè)備6.爐膛容積熱負(fù)荷(qv)單位容積在單位時(shí)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(shí)間越短，煙氣平均溫度越高。并不代表鍋爐效率高。第101頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[102]三、鍋爐的結(jié)構(gòu)及附件：第四章船舶輔助設(shè)備1-汽包[SteamDrum]2-水筒[WaterDrum]3-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-水筒供水管10-燃燒器[Burner]11-過熱器12-經(jīng)濟(jì)器1700oC1100oC第102頁/共116頁輪機(jī)概論IntroductiontoMarineEngineering[103]1.爐膛、爐墻和爐衣爐膛：提供足夠的空間，使燃油得以充分燃燒。爐墻、爐衣：起隔熱和密封作用。（外表面溫度不大于60度。）2.水冷壁、沸水管和下降管第四章船舶輔助設(shè)備水冷壁:上接汽