船舶电力推进装置研究所

2022-09-16 01:40 点击:180 编辑:邮轮网

本篇文章给大家谈谈《船舶电力推进装置研究所》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

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船舶动力装置的组成结构

主动力装置,又称推进装置,是为船舶提供推进动力,保证船舶以一定速度巡航的各种机械设备,包括主机及其附属设备,是全船的心脏。主动力装置包括主机、传动设备、轴系、推进器等。当启动主机,即可驱动传动设备和轴系,使推进器工作。当推进器,通常是螺旋桨,在水中旋转时就能使船舶前进或后退。

主动力装置以主机类型命名,主要有蒸汽机、汽轮机、柴油机、燃气轮机和核动力装置等五类。现代运输船舶的主机以柴油机为主,在数量上占绝对优势。蒸汽机曾经在船舶发展史上起过重要作用,但已经几乎全被淘汰。汽轮机在大功率船上长期占有优势,但也日益为柴油机所取代。燃气轮机和核动力装置仅为少数船舶所试用,尚未得到推广。 联合动力

为满足军用舰艇的需要,将蒸汽、柴油、燃气三种动力联合加以采用,作为船舶的推进装置成为联合动力装置。联合动力装置的型式有蒸燃联合、柴燃联合、燃燃联合等。这几种联合动力装置在商船上应用极少。此外还有一种联合动力装置型式-----电力推进装置。这种装置是船舶柴油机驱动发电机将电力产生并提供给船舶电站。

核动力

以反应堆代替普通燃料来产生蒸汽的汽轮机装置。反应堆中核裂变产生的大能量,被不断循环的冷却水吸收,后者又通过蒸汽发生器将热量传给第二个回路中的水,使之变为蒸汽后到汽轮机中作功。

核动力装置主要用于大型军舰和潜艇。1959年美国在客货船“萨凡那”号上试用功率20000马力核动力装置成功;1960年苏联在破冰船“列宁”号上采用核动力装置,功率44000马力。此后,联邦德国和日本也分别建造了核动力商船。这些船在试航一段时间后,出于法律和民意上的原因停驶。人们担心放射性物质污染航道、港口和城市环境,因此很多港口拒绝核动力船进港。对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。这些民用核动力船都已改装为常规动力装置船。 辅助动力装置是用于提供除推进装置以外的各种能量,供船舶航行、作业和生活需要的装置,包括为全船提供电力、照明和其他动力的装置,如发电机组、副锅炉等。

发电机组是船上最重要的辅助动力装置。蒸汽机船上的发电机组由蒸汽机驱动(有时用小型汽轮机驱动),但容量较小,以供照明电源为主。在汽轮机船上,发电机组由汽轮机驱动,为全船电气设备提供电源。这种汽轮发电机组大部已系列化,容量从500千瓦到2500千瓦不等,可以自由选择。在柴油机船上,有2~3台发电机组,由单独设置的中速或高速柴油机驱动。容量据全船电动机械设备的数量确定,普遍采用400伏三相交流电,频率有50赫兹和60赫兹两种。副锅炉在蒸汽机船和汽轮机船上是供停泊时使用,在柴油机船上供平时取暖和加热用。柴油机船上的副锅炉的燃料可以是燃油,也可以利用柴油机排出的废气所产生的蒸汽。除发电机组和副锅炉外,由于现代船上液压机械设备的驱动需要,还设有液压动力装置,其主要部件为液压油泵,可以用电动机或单独的柴油机驱动。 随着运输船舶性能上的不断完善,船上的辅机和设备也日趋复杂,最基本的有:

船舶甲板机械,有舵机、锚机、起货机等辅助机械。这些机械在蒸汽机船上用蒸汽作为动力,在柴油机船上先是采用电动,现多数已改用液压驱动。

各种管路系统,有为全船供应海水和淡水的供水系统;为调节船舶压载用的压载水系统;为排除舱底积水用的舱底水排出系统;为全船提供压缩空气用的压缩空气系统;为灭火用的消防系统等等。这些系统所采用的设备如泵和压缩机等绝大部分是电动的,并能自动控制。

机舱自动化设备,用于保证实现动力装置远距离操纵与集中控制,以改善工作条件,提高工作效率。机舱自动化设备包括有自动控制与调节系统,自动操纵系统,集中监测系统。

全船系统,用于保证船舶生命力和安全,为船员和旅客生活服务的取暖、空调、通风、冷藏等系统。这些系统一般都自动调节和控制。

船舶电力推进系统的定义是什么?

船舶电力推进是采用电动机驱动螺旋桨来推进船舶运行的一种推进方式。

电力推进船舶的推进系统中,变压器连接于( )之间?

电力推进的船舶,由于电力推进用电量很大,通常采用中压电力系统以有效地减小电气设备的体积,减小电能在电网传输过程中的损耗,从而提高电力系统的运行效率。船舶中压电力系统结构原理图如下图1所示,图中采用变流机组M1-G3和M2-G4作为主配电板(中压)和辅助配电板(低压,作为和一般船舶日常生活与工作用电)的连接。

变流机组的优点是不会把中压电网的谐波(由于电力推进采用变频调速,会产生大量谐波)传递到低压电网,但由于变流机组体积大,加上现在的谐波抑制技术的发展,目前常常采用变压器替代变流机组。采用变压器的系统结构原理图如图2所示。

而图1和图2中的中压负载就是电力推进机组,一般由变压器、变频器和推进电机及其控制系统组成。变压器就连接在主配电板和推进电机的变频器(或调速装置)之间。

船舶电力推进在国内外的现状及前景

从上个世纪末开始,电动机尤其是电动机电力电子驱动技术的进步,大型海军舰艇的电力推进比机械推进更具经济型,电力推进开始在大型海军舰艇上应用,也在豪华邮轮方面全面铺开。随着吊舱式电力推进装置的发展,其优良的操控性和节能低噪的优势使得越来越多的特种船舶开始使用电力推进,在大型邮轮、破冰船、海洋石油平台以及海军舰船应用方面逐渐占据了主导地位。这类船舶虽然采用了电力推进,但是电力的来源大部分还是来自传统的内燃机或者燃气轮机。未来同样面临着燃料来源的问题。

在中小型船舶和水上运动类船艇方面,船舶的新能源化正在兴起,尤其在某些特定的水域,各国都已经出台了禁止或限制燃油船舶行驶的规定。在2019年戛纳游艇节上,有65艘纯电动游艇的订单,在刚过去的2021年有600艘订单,如今的电动船舶行业,很像是4-5年前的电动汽车行业。今年以来,欧美已经有数起电动船舶企业得到3000万美元以上的融资。有了电动汽车在三电方面的技术积累,船舶电动化在游艇,休闲艇,轮渡和中短途运输船舶以及各种作业船舶领域将迎来一波快速的发展。

什么是船舶电力推进?

船舶电力推进是船舶依靠自身配备的发电装置获取电能来驱动船舶运动的推进方式。与传统的由柴油机直接带动螺旋桨的推进方式相比,电力推进具有经济性好,噪音低、振动小,可提高船舶的机动性和操纵性,机舱布置灵活,安全性好,有利于船舶控制环境污染等优点。

船舶有哪些主要性能及分类

船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具,按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。船舶也是有一定的基础知识的。以下是由我整理的船舶知识的内容,希望大家喜欢!

船舶的结构

船舶是由许多部分构成的,按各部分的作用和用途,可综合归纳为船体、船舶动力装置、船舶电气等三大部分。

船体是船舶的基本部分,可分为主体部分和上层建筑部分。主体部分一般指上甲板以下的部分,它是由船壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特定形状的空心体,是保证船舶具有所需浮力、航海性能和船体强度的关键部分。船体一般用于布置动力装置、装载货物、储存燃油和淡水,以及布置其他各种舱室。

为保障船体强度、提高船舶的抗沉性和布置各种舱室,通常设置若干强固的水密舱壁和内底,在主体内形成一定数量的水密舱,并根据需要加设中间甲板或平台,将主体水平分隔成若干层。

上层建筑位于上甲板以上,由左、右侧壁,前、后端壁和各层甲板围成,其内部主要用于布置各种用途的舱室,如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等。上层建筑的大小、层楼和型式因船舶用途和尺度而异。

船舶动力装置包括:推进装置——主机经减速装置、传动轴系以驱动推进器(螺旋桨是主要的型式);为推进装置的运行服务的辅助机械设备和系统,如燃油泵、滑油泵、冷却水水泵、加热器、过滤器、冷却器等;船舶电站,它为船舶的甲板机械、机舱内的辅助机械和船上照明等提供电力 ;其他辅助机械和设备,如锅炉、压气机、船舶各系统的泵、起重机械设备、维修机床等。通常把主机(及锅炉)以外的机械统称为辅机。

船舶电气包括船上的主辅机及其他一些用电气设备。

船舶的其他装置和设备中,除推进装置外,还有锚设备与系泊设备;舵设备与操舵装置;救生设备;消防设备;船内外通信设备;照明设备;信号设备;导航设备;起货设备;通风、空调和冷藏设备;海水和生活用淡水系统;压载水系统;液体舱的测深系统和透气系统;舱底水疏干系统;船舶电气设备;其他特殊设备(依船舶的特殊需要而定)。

船舶的分类

船舶分类 方法 很多,可按用途、航行状态、船体数目、推进动力、推进器等分类

按用途,船舶一般分为军用和民用船舶两大类。军用船舶通常称为舰艇或军舰,其中有直接作战能力或海域防护能力者称为战斗舰艇,如航空母舰、驱逐舰、护卫舰、导弹艇和潜艇,以及布雷、扫雷舰艇[2] 等,担负后勤保障者称为军用辅助舰艇。民用船舶一般又分为运输船、工程船、渔船、港务船等。

按船舶的航行状态通常可分为排水型船舶、滑行艇、水翼艇和气垫船;

按船舶的船体数目可分为单体船和多体船,在多体船型中双体船较为多见;

按推进动力可分为机动船和非机动船 ,机动船按推进主机的类型又分为蒸汽机船(现已淘汰)、汽轮机船、柴油机船、燃气轮机船、联合动力装置船、电力推进船、核动力船等;

按船舶推进器又可分为螺旋桨船、喷水推进船、喷气推进船、明轮船、平旋轮船等 ,空气螺旋桨只用于少数气垫船;按机舱的位置,有尾机型船(机舱在船的尾部),中机型船和中尾机型船;按船体结构材料,有钢船、铝合金船、木船、钢丝网水泥船、玻璃钢艇、橡皮艇、混合结构船等。

按照国籍分为国轮(指在内国登记并悬挂内国国旗的船舶)与外轮(指在外国登记并悬挂外国国旗的船舶)。

按照航程远近分为近海轮与远洋轮。两者的航行能力是不同的。

船舶的主要技术特征有船舶排水量,船舶主尺度、船体系数、舱容和登记吨位、船体型线图、船舶总布置图、船体结构图、主要技术装备的规格等。

根据阿基米德原理,船体水线以下所排开水的重量,即为船舶的浮力,并应等于船舶总重量。船的自重等于空船排水量。船的自重加上装到船上的各种载荷的重量的总和(载重量)是变化的,即等于船的总重量。

船舶载重量包括货物、燃油和润滑油、淡水、食物、人员和行李、备品及供应品等的重量。通常预定的设计载货量与按预定最大航程计算的油、水、食物等的重量之和,称为设计载重量。设计载重量时的排水量称为设计排水量或满载排水量。

船舶主尺度包括总长、设计水线长度、垂线间长、最大船宽、型宽、型深、满载(设计)吃水等。钢船主尺度的度量指量到船壳板内表面的尺寸,称为型宽和型深,水泥船、木船等则指量到船体外表面的尺寸。

舱容指货舱、燃油舱、水舱等的体积,它是从容纳能力方面表征船舶的装载能力、续航能力,它影响船舶的营运能力。登记吨位是历史上遗留下的用以衡量船舶装载能力的度量指标,作为买卖船舶、纳税、服务收费的依据之一。登记吨位和载重量分别反映船舱的容纳能力和船的承重能力。它们虽互有联系,但 属不同的概念。

船体形线图是表征船舶主体(包括舷墙和首楼、尾楼)的型表面的形状和尺寸,是设计和建造船舶的主要图纸之一。它由三组线图构成:横剖线图、半宽水线图和纵剖线图。三者分别由横剖面、水线面和纵剖面与船体型表面切割而成。

船舶总设计图是设计和建造船舶的主要图纸之一,它反映船的建筑特征、外形和尺寸、各种舱室的位置和内部布置、内部梯道的布置、甲板设备的布局。总布置图由侧视图、各层甲板平面图和双层底舱划分图组成。

船体结构图是反映船体各部分的结构情况 ,船体各相关部分的结构既独立又相互联系。船舶主体结构是保证船舶纵向和横向强度的关键,通常把它看成为一个空心梁进行设计,并用船中横剖面结构图来反映它的部件尺寸和规格。

船舶的主要性能

浮性

是指船在各种装载情况下,能浮于水中并保持一定的首、尾吃水和干舷的能力。根据船舶的重力和浮力的平衡条件,船舶的浮性关系到装载能力和航行的安全。

稳性

是指船受外力作用离开平衡位置而倾斜,当外力消失后,船能回复到原平衡位置的能力。稳性包括完整稳性和破舱稳性,其中,完整稳性包括初稳性和大倾角稳性。一般水面船舶的稳性主要是指横倾时的稳性。船宽、水线面系数、干舷、重心高度、水面以上的侧面积大小和高度,以及船体开口密封性的好坏等,是影响船舶稳性的主要因素。

抗沉性

是指船体水下部分如发生破损,船舱淹水后仍能浮而不沉和不倾覆的能力。中国宋代造船时就首先发明了用水密隔舱来保证船舶的抗沉性。船舶主体部分的水密分舱的合理性、分舱甲板的干舷值和完整船舶稳性的好坏等,是影响抗沉性的主要因素。

快速性

是表征船在静水中直线航行速度,与其所需主机功率之间关系的性能。它是船舶的一项重要技术指标,对船舶使用效果和营运开支影响较大。船舶快速性涉及船舶阻力和船舶推进两个方面。合理地选择船舶主尺度、船体系数(尤其是方形系数Cb和棱形系数Cp)和线型,是降低船舶阻力的关键。

耐波性

指船舶在波浪中的摇荡程度、失速和甲板溅浸(上浪、溅水)程度等。耐波性不仅影响船上乘员的舒适和安全,还影响船舶安全和营运效益等,因而日益受到重视。

船在波浪中的运动有横摇、纵摇、首尾摇,垂荡(升沉)、横荡和纵荡六种。几种运动同时存在时便形成耦合运动,其中影响较大的是横摇、纵摇和垂荡。溅浸性主要是由于纵摇和垂荡所造成的船体与海浪的相对运动,增加干舷特别是首部干舷、加大首部水上部分的外飘 ,是改善船舶溅浸性的有效 措施 。

操纵性

指船舶能按照驾驶者的操纵保持或改变航速、航向或位置的性能,主要包括航向稳性和回转性两个方面,是保证船舶航行中少操舵、保持最短航程、靠离码头灵活方便和避让及时的重要环节 ,关系到船舶航行安全和营运经济性。

经济性

指船舶投资效益的大小。它是促进新船型的开发研究、改善航运经营管理和造船工业的发展的最活跃因素,日益受到人们重视。船舶经济性 属船舶工程经济学研究的内容,它涉及到使用效能、建造经济性、营运经济和投资效果等指标。

船舶的发展首先取决于社会对船舶的需要。第二次世界大战后迅速增长的大宗货(原油、矿物谷物)运输船舶在技术上已相当成熟,需求量一般不会有大的增减。成品包装货运输船、成品油船、化学品船液化气船、特大件工业装备运输船的需求有增长的趋势 ,海洋开发所需的船舶和特种用途的高速船舶将会增加。相应地,对水翼艇、气垫船、双体船及小水线面船的研究将会加强。

船舶发展的第二个因素是经济效益和社会效益的提高。燃油价格和装卸费用的高昂,将促使人们从节能、减员和改进运输方法(从整个运输系统角度)等方面去研究新的船舶技术、新的能源利用、新的机型、自动控制方法和新的船型。

我国海商法上的船舶,是指海船和其他海上移动式装置,但用于军事、政府公务的船舶和二十吨以下的小型船艇除外。

船舶,指的是依靠人力,风帆,发动机等动力,能在水上移动的交通手段。另外,民用船一般称为船,军用船称为舰,小型船称为艇或舟,其总称为舰船或船艇。

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