舰艇动力装置简析.doc

鉴于有的网友对舰艇动力装置有些疑问和一些看法,我写了下面关于舰艇动力装置的一些东西,我没写得太详细,有关的详细内容各位可以找相关书籍或资料来看。主要的目的还是让大家对舰艇动力系统有个初步的认识。鉴于本人水平有限,有的内容可能会有错漏,还望各位高手指正。本文中的一些数据是民用船舶的数据,同时有的数据可能已经不太跟得上科技的发展。 早期的船舶使用的是往复式蒸汽机,带动一个有桨叶的大转轮(明轮)推进,这种推进装置也就是“轮机”和“轮船”的由来。
目前舰船主要使用的动力装置有以下几种:
汽轮机:
汽轮机是一种外燃机,靠锅炉产生高压蒸汽推动汽轮作功。人类早期使用的船舶动力装置就是这玩意。
汽轮机作为船舶动力装置有一定的优势:1、单位重量尺寸指标优越,由于汽轮机工作过程的连续性有利于采用高速工质和高转速工作轮,因此单机功率远比活塞式发动机大。×104kW以上,若不受推进器尺寸的影响,象陆用电站汽轮机一样可以做成60万~100万kW的巨型动力装置,这可是很可观的。2、汽轮机叶轮转速稳定,无周期性扰动力,因此机组振动力小、噪声小。3、磨损部件少,工作可靠性大,使用期限可高达105h以上。4、可使用劣质燃料油,滑油消耗率也很低,~/(kW·h),而柴油机的滑油消耗率为3~10g/(kW·h)。
从以上看来,用蒸汽动力似乎不错,但是汽轮机有几个致命伤:1、装置的总重量大、尺寸大,而且要配置主锅炉,以及为其服务的辅助机械和设备,占去了船体许多空间和排水量。作为
“寸土寸金”的船舶空间来说,巨大的动力装置是不可能的,尤其是军用船舶,更要求动力装置小型化。2、燃油消耗大,装置效率差,额定经济性仅为柴油机的1/~1/2,在部分工况下,甚至为1/~1/3,在相同的燃料贮备下续航力降低。这也是为什么一般使用蒸汽动力的舰船都是一些吨位大的家伙。3、机动性差,起动前准备时间约为30~35min,紧急情况下,缩短暖机过程后也要15~20min。在舰艇上为保证立即起锚的要求,就以暖机状态停泊,从而增加了停泊时的燃料消耗。另外,从一个工况变换到另一个工况的过渡时间也较柴油机装置长2~3倍。
以上几点致命伤使得蒸汽动力已不再是船舶动力的主要类型,民用和军用的船舶都基本不再使用汽轮机做为主机,更主要的是有更优越的其它类型的动力装置出现了。若不是核能的出现,现在的航母可能都还得使用蒸汽动力。
目前我国使用蒸气动力的典型是051、051b和“现代”。167舰的蒸汽动力装置由中船重工七院703所负责设计研制。蒸气动力相较而言自动化程度较低,且战损处理十分困难,为什么一艘98年下水的新型驱逐舰还使用蒸气动力?我个人的看法是蒸气动力是成熟的技术,我国在这方面也有较多的技术积累,而对于167目前的公认看法都认为其是一艘试验舰。对于试验性质的舰艇用一种成熟、经济的动力装置比用新型的动力装置合算得多,而且167舰的试验更多的是其它方面,所以采用蒸气主动力也不失为一种保险方法。曾有说法167是动力试验舰,但从其主动力为蒸气动力来看这种说法站不主脚。要知道早在052上用的就是柴燃联合动力。
另外提一句,从上面已经可以知道,蒸汽动力用的燃料是油:重油、渣油或劣质燃料油。使用油的锅炉的排气远比使用煤的锅炉的排气干净。现代船用的蒸汽动力已经不