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【船海百科】各种船舶动力装置型式一览

发布时间:2019-07-12 19:24 来源:未知 编辑:admin

  柴油机动力装置常根据主机功率传递方式的不同,分直接传动螺旋桨、通过离合器-减速齿轮机组驱动桨的间接传动和通过发电机、电动机-驱动桨的电力传动,以及不采用桨的喷水

  蒸汽轮机动力装置蒸汽轮机以锅炉产生的蒸汽为工质,通过齿轮箱减速机组传递功率到螺旋桨,也有采用蒸汽轮机发电

  ,使用电力推进方式。蒸汽轮机主要用在大型水面舰艇,美国战后发展的几型常规动力航母,从“弗莱斯彻”级到“小鹰”级,均采用蒸汽动力,而苏联的航母也同样采用蒸汽动力。蒸汽虽然具有系统复杂、配置自动化系统较难、占用的舱容大、施工周期长、维护工作量多以及经济性较差等缺陷,但是其单机功率大、技术成熟、寿命长、安全可靠、对燃料要求低的优点,十分符合航母这种大吨位水面舰艇,通常所说的核动力推进装置最终还是转化为蒸汽轮机。民船很少采用蒸汽轮机推进,然而沪东厂首制的大鹏昊LNG船就采用高温蒸汽透平推进形式。

  燃气轮机通过多级减速齿轮机组传递功率给桨以推进船舶,这是近年来发展很快的较新的装置,它能满足近代舰艇对动力装置提出高速、高机动和极低的单位质量之战术技术要求。

  舰用燃气轮机装置由高、低压压气机,商、低压燃气轮机、燃烧室、中间冷却器和国热器等组成。同蒸汽轮机相比,燃气轮机拥有许多优势:首先,燃气轮机具有功率密度极大的优点,同等体积的燃气轮机是柴油机的1/3到1/5,是蒸汽轮机体积的1/5到1/10。其次,同蒸汽轮机和柴油机相比,燃气轮机的启动速度更快。由于转子非常轻巧,燃气轮机在启动机的帮助下能够在1~2分钟内达到最高转速,而这一点对于军舰的启动和加速性能具有至关重要的作用,所以燃气轮机也多用于大型水面舰艇。

  燃气轮机目前也极少在民船上应用,但是很快也变得可能。今年7月7日,韩国现代重工宣布,与通用航空和海洋联合(GE)开发的全球首艘燃汽轮机动力174000立方米LNG船获得英国劳氏船级社原则批准(AIP)。据悉,这艘符合IMO Tier III要求的LNG运输船配备了GE公司基于汽轮机技术的组合汽轮机电力与蒸汽系统(COGES 2.0),无需额外设备用于处理废气排放,这台汽轮机驱动的发动机比传统的发动机重量轻60%,运营成本和维护成本也随之降低,其持续性、低震动、低噪音也经过了7000万小时的海上平台、岸基电厂和高速渡船的测试证明。

  目前有三种联合动力装置:蒸汽轮机+加速燃气轮机联合( COSOG 戎COSAG );柴油机+

  加速燃气轮机联合( CODOG 式CODAG );燃气轮机装置+加速燃气轮机联合( COGAG )。下面简单介绍他们的特定:

  此种装置由于蒸汽轮机装置的一系列优点,与燃气装置联合后,能适用于功率较大的轻型舰艇,蒸汽装置保证80%全速以下航行所需的功率(即全功率约50% 左右),以使经济及质量尺寸指标为最有利。

  这类装置中,柴油机作巡航机,与燃气轮机两者都通过离合器与主减速器相联,采用倒顺离合器或调距桨实现倒车。

  这种装置中,巡航燃气轮机装置可以采用复式线路(带中间冷却器及回热)工作的开式燃气轮机或按闭式循环工作的燃气轮机。前者具有蒸-燃联合装置的大部分优点,燃料消施和质量尺寸都可减小,后者在巡航时能保证较高的热效率,部分负荷时性能良好。

  一、直接传动推进装置直接传动是主机直接通过轴系把功率传递给螺旋桨,在主机轴系之间无其它传动设备,为此,螺旋桨与主机有相同的转速与转向。

  由于螺旋桨在转速较低时有较高的效率。因此,大型直接传动的推进装置一般都采用低速柴油机。

  大直径螺旋桨在低速时能有效地提高推进效率,为了减少空泡,提高螺旋桨的推进效率,以中高速柴油机为主机的推进装置,必须配置齿轮减速机组,把传动轴转速降低到螺旋桨的最佳转速,以提高推进效率。

  变,配合一定的螺距比P/D,即能使主机始终运转在额定功率下。用不同的转速和螺距比相配合,可得到所需要的推力,进而得到所需要的航速。主机为柴油机时,调距桨能在柴油机上限曲线,最大转速线和最低稳定转速范围的区域内任何一点上工作。工作范围很大,在该区域内任意搭配转速和螺距比都能得到给定的航速。保持螺旋桨转速不变,改变螺距进而改变推力和扭矩,可使船舶具有不同的航速。当桨叶放在零螺距位置时,调

  距桨推力为零, 主机仍然以一定的转速运转,而船舶在原地不动;桨叶转到负螺距位置时,可使主机转向不变而实现倒航。

  电力传动是主机驱动主发电机发电,然后并网,再由电网供电给电动机驱动螺旋桨的一种传动方式。如图所示,本公众平台之前也专门发布过各种电力推进的型式,本文不多做介绍。

  Z型传动装置又称悬挂式螺旋桨装置,其结构原理图如图。螺旋桨可绕垂直轴座360°回转。主要应用于

  小型船舶,如港作船。其优点是操纵性好;可以不设舵、尾柱和尾轴管等结构;不需要单独的减速齿轮装置、不需要主机换向机构、延长柴油机使用寿命;修理桨,不需进坞等。

  是利用推进泵喷出水流的反作用力来推动船舶前进,并通过操舵倒航设备分配和改变喷流方向

  来实现船舶操纵。有两种:外悬式喷水推进装置和内藏式喷水推进装置。喷水推进较适用于内河拖轮、浅水自航船(如客船、交通)、高速船舶(包括滑行艇、侧壁式气垫船、水翼船等),以及要求低噪音的专用船舶上。

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