如皋市斯帝芬船舶配件厂

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各种船舶动力装置类型一览

  1. 柴油机动力装置

  柴油机动力装置具有比较优良的性能,在现代船舶中,不论商船、渔船、工程船及军用舰艇上都得到了极为广泛的应用。目前以柴油机为主机的船舶占98%以上,柴油机船总功率占造船总功率的90%以上,可见柴油机动力装置占绝对的统治地位。在大、中型商船上所用的柴油机有大型低速机和大功率中速机两大类。这两种柴油机在激烈竞争的同时又相互促进,都在迅速发展。

  大型低速柴油机

  自20世纪60年代起发展得特别迅速,一方面是由于当时的船舶向大型化、高速化发展,需要大功率的发动机;另一方面是由于废气涡轮增压技术的进步,为大型低速机的发展提供了条件。20世纪70年代两次能源危机的冲击,从节能需要出发,船舶不再向大型化和高速化发展,除专业船舶外,一般货船的航速降至14kn左右。为了适应这种形势,大型低速柴油机的尺寸不但不再增加,而且缸径也都降回到1000mm以内。

  大功率中速柴油机

  重量尺寸较。?堑退俨裼突?挠辛?赫?。在中速机动力装置中,可通过合理选配减速比,使桨转速最佳,从而提高推进装置的效率。单缸功率的提高和单机功率的增大,以及可多台发动机通过减速器驱动一个螺旋桨,都给中速机的发展创造了有利条件。特别是在机舱尺寸要求严格的滚装船和客船上,中速机的应用就更为广泛。目前中速机的耗油率虽然有显著下降,但仍然略高于低速机,运转中噪声也较大,维护管理也不如低速机方便。

  2. 燃气轮机动力装置

  燃气轮机的制造业自20世纪30年代开始兴盛发展,第一批作为商船主机始于20世纪50年代。它的基本工作原理与汽轮机大致相似,只是在作功的工质方面有所不同,汽轮机中使用的燃料内燃烧,使锅炉中的水加热产生蒸汽,推动叶轮作功;而燃气轮机则利用燃料在燃烧室内燃烧,产生的燃气推动叶轮作功。

  3. 联合动力装置

  对于民用船舶来说,主要考虑经济性,其他的问题可采用某些措施加以调整解决。对于某些有特殊要求的船舶来说,如军用舰艇,要求尽可能提高航速和机动性,增大功率的同时还要减少装置所占排水量以提高续航力。船舶全速工况要求动力装置发出最大功率,但全速工况在船舶总航行时间中只占2%左右,船舶大部分时间是巡航工况,要求经济性高,以提高续航力。为解决全速大功率与巡航经济性的矛盾,可采用联合动力装置。

  联合动力装置的类型目前有3种:汽轮机+加速燃气轮机(COSOG或COSAG)、燃气轮机+加速燃气轮机(COGAG或COGOG)、柴油机+加速燃气轮机(CODOG或CODAG)。

  4. 核动力装置

  核动力装置是以可控核裂变链式反应所产生的巨大热能,通过加热工质来推动汽轮机工作的一种动力装置,现有的核动力舰船或核电站几乎全部采用压力水型反应堆。核反应堆中有反应堆芯存放着核燃料(如浓缩铀U235),燃料元件吸收中子后能直接产生裂变并放出新中子和巨大能量,用压力水作为中子的慢化剂和堆芯的冷却剂,裂变时释放出的能量被压力水带走,并经蒸汽发生器(热交换器)将能量传递给另一回路中的水使之成为蒸汽,压力水放热降温后再进入冷却剂循环泵,重新被送入反应堆加热,因此压力水形成一个闭合回路称为一回路。由蒸汽发生器产生的蒸汽一路进入高压汽轮机和低压汽轮机膨胀作功。通过电机,另一路蒸汽进入辅汽轮机膨胀作功驱动副发电机供全船使用。做过功的乏汽分别经主冷凝和辅冷凝器凝结成水,再由主给水泵送入蒸汽发生器,完成一个工作循环,称为二回路。

  控制棒可强烈吸收中子,改变控制棒插入和从堆芯抽出的不同深度和不同速度,可控制和改变堆芯内引起核裂变链式反应的中子数目和反应状态,从而改变核堆的功率输出。中子源组件是堆芯起始工作的点火源,中子源加速并增大堆芯中子轰击的裂变反应强度。启动反应堆时总是将人工的中子源放在邻近堆芯的位置处,中子源不断放出中子,加速堆芯核燃料的裂变反应。

  5. 特种动力装置

  特种动力装置是指在特种用途舰艇、水下运载器和水下兵器上使用或正在研究发展的动力装置。

  1)喷水推进装置

  主机驱动水泵,产生高速高压的水流,向外喷出而使船舶运动的装置。在水翼艇、气垫船等中高速船上得到应用。

  喷水推进装置在加速和制动性能方面具有和变距螺旋桨相同的能力,喷水推进船舶具有卓越的高速机动性,在回转时喷水推进装置产生的侧向力可使回转半径减小。喷水推进船舶舱内噪声和振动较。?染哂新菪?暗拇?暗?-10dB(A)。

  2)不依赖空气推进系统

  为了增大常规潜艇的水下续航力,在潜艇上增加一个舱段安装AIP系统,它采用电力传动装置,其热能机械可以是热气机、闭式循环柴油机、闭式循环蒸汽轮机或闭式循环燃气轮机,也可用燃料电池,或小型核动力装置。

  3)蓄热式非传统能源

  蓄热式非传统能源是指高温蓄热器将基地或母船的热能储存起来,作为高温热源供给热电直接转换器或其他热能动力机械。高温蓄热器包括有相变蓄热和无相变蓄热两种,已知的无相变蓄热材料中,石墨的蓄热能力最强,在1000K时具有0.279(kw·h)/kg的蓄热能力。热电直接转换器是以碱金属(如金属钠)为工作介质,利用固体电解质(如氢氧化铝)自阳极输送带电荷钠蒸汽离子至阴极并输出电流,钠蒸汽冷凝成液态再送至蒸发器成为钠蒸汽。完成热电转换过程。

  4)采用空间传输机构的活塞式发动机

  这类发动机气缸内活塞的往复运动,通过特殊的传输机构转变为轴的转动。其中包括凸轮式、摆盘式及斜盘式发动机。由于传输机构的特殊形式和多个气缸中心线与转轴中心线平行,且在其四周呈筒状布置,因而结构紧凑、重量轻,平衡性好。这些优点对于某些对单机功率、尺寸和重量指标要求较高的使用对象,如水中鱼雷兵器、坦克等具有重要意义,因而受到许多国家军事部门的关注。

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2018-11-05

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