第八章 机舱设备

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这套气缸润滑系统能自动检测活塞的运动频率和气缸的温度,自动调节喷射的润滑油的压力,温度和间隔。

由于气缸内不停地爆燃做功,内壁温度很很快达到极限值,需要冷却降温,所以有了缸套冷却水。

说到冷却水,不止主机缸套,其实船舶大部分设备比如发电机,锅炉,冷库冰机,缆机锚机,造水机和货物压缩机等都需要冷却水,所以船舶冷却水系统非常重要。

主机还有一个重要的系统——粘度控制系统。

重油在常温下粘度很低,流动性太差,根本进不了喷油嘴,所以需要通过电加热,蒸汽或者热油加热让重油温度上升,流动性增加。

这船的粘度控制系统就是把重油加热温度调整在130c左右,让它的粘度13Cst。不同的主机需要的粘度不同,油类不同,加热到相同粘度的温度又不一样,不过好在都是PID自调节,只需要设定好粘度,粘度控制器就会自动控制加热电磁阀的开度,保证粘度在设定值范围上下波动。

主机庞大的体型就占了机舱底部的三分之二,周围没什么大型设备了,都是些海水泵,主机滑油自动反冲洗滤器,油水分离器等。

主机滑油自动反冲洗滤器看名字很高大上,其实就是滤器!

主要功能就是滤掉滑油中的杂质,而自动反冲洗就是这个装置能够自动用干净的滑油冲洗脏掉的滤器,避免了频繁手动拆卸清洁滤器的麻烦。

油水分离器是船舶上比较重要的污水处理设备,主要功能就是把机舱的废弃含油污水中的油分离出来,从而避免排放污水混杂油对海洋环境的破坏。

目前污水含油量低于15ppm,即一百万单位的污水含油量低于15单位才能允许排放入海,如果违规排放,机舱的负责人老鬼和操作者很可能有牢狱之灾。

机舱第二层左舷是分油机房,分油机的工作原理不是很复杂,马达带动分离盘高速旋转,利用油和水的密度不同,在离心力的作用下油水会分层,从而能够快速分离出油中的水分和杂质,避免油含杂质和水堵塞机器滤器或者燃烧失败。

右舷是启动,工作和控制空气压缩机。

启动空气压缩机主要是产生30倍大气压的启动空气,储存在高压启动空气瓶中,随时准备供给主机和发电机启动。

工作空气和控制空气压缩机型号相同,都是产生6-8倍大气压左右的压缩空气。

区别就是工作空气主要供应全船的气动工具使用,比如敲锈枪,气切割机,喷漆气枪等等。而控制空气比较重要,用户包括前面提到的易熔栓,船舶汽笛,主机的气动阀,机舱自动调节阀等等!

造水机在船头方向,这个设备是利用主机产生的多余的热量加热海水,通过真空泵建立负压,使海水在60c的时候就能够沸腾,收集冷凝蒸汽制造淡水,是现代船舶最重要的设备之一。因为淡水除了船员需要,机器运行的时候也会损耗,也需要补充。

船尾方向是三台发电机,24小时不间断供电,除了提供船舶照明,也是船舶绝大部分设备的动力源。电力是现代船舶最重要的核心,一旦船舶失电,主机就会失去控制停机,船舶失去机动性,遇到大的风浪就有倾覆的危险。

角落还有粪便处理装置,利用微生物处理粪便,分解后再排放入海。

液压系统给甲板上货舱各种液压阀提供200倍大气压左右的液压油,是甲板阀门开关的动力。

机舱最上面一层是集控室,机舱铜匠工作间和电工工作间,这层有锅炉,焚烧炉,舵机和冷库制冷压缩机和制氮设备。

锅炉就是燃烧重油或者柴油加热水产生蒸汽的装置,作用就是在码头或者抛锚状态主机没有运行的时候产生蒸汽来加热发电机燃油,加热生活区的洗澡水和其他需要加热的系统。

当然这船是蒸汽锅炉,现代船舶比较流行热油锅炉,就是把蒸汽换成热油,利用热油去循环加热别的设备,原理都一样,不过热油比蒸汽的温度高很多,设备简单,维护方便,优点比较明显。

舵机就是控制船舶舵左右移动的机器,驾驶台人工或者自动导航给出舵令,控制系统会控制液压阀的方向和开度,让舵柱左右移动,带动船舵到对应的角度,控制船的转向。

焚烧炉是船舶用来焚烧废弃物垃圾的装置,现在MARPO公约对船舶废弃物焚烧要求更加严格了,连废油和塑料都不能烧了,所以焚烧炉在船上的作用越来越低。现在基本上除了厨房的食物垃圾可以粉碎下海,废旧玻璃,金属,纸屑,油抹布,塑料,废旧灯管和电池全部都要送岸处理。

冷库制冷压缩机俗称冰机,主要是给肉库和鱼库制冷保鲜用的,有两台可以交替使用。

这层还有制氮设备,主要是通过燃烧空气产生含氧量低于0.5%的惰性气体,当然主要成分是氮气,有二氧化碳和一氧化碳。

惰性气体主要填充到货舱和船体的间隙舱室,置换出里面的氧气,避免货舱泄露与氧气混合发生爆炸危险。目前比较先进的船舶使用的制氮装置可以产生纯度为99.99%的氮气,利用的是有点科技含量的分子筛!

……”

系统把机舱设备整个介绍了遍,不管晨风理解了多少,最后说道:

“好了,机舱设备就给你介绍到这了,这船舶我没什么兴趣继续研究了,我要去找找系统的漏洞了,说不定有天可以恢复自由之身,再不济找出几个有用的BUG,没有TAONE的监视,真有点不习惯!”

晨风听的头都大了!

不过他发现经过系统的讲解后,他现在对机舱的了解更深了层,机舱的这些设备虽然不是很复杂,但是功能组合起来却能满足船舶工作生活的方方面面,就像个小城市的浓缩雏形。

主机燃油系统与滑油类似,不过除了循环泵还有配有增压泵,增大原油进主机的压力。

主机供油管都设计的比较细,因为这样可以保证机械强度。粗管子相同的压强比细管径的管子受力面积大压力大,容易受力破裂导致燃油泄露。所以高压管比较细,但是主机燃油消耗速度非常快,日消耗50吨,一般的流速加上加上这么小的管径,流量根本不能满足需求,所以需要燃油增压泵加压。

除了冷却系统,主机还有滑油系统和燃油系统。

其实汽缸润滑油也是众多滑油的一种,只是质量要求比较高,价格昂贵,因为比一般的润滑油多了许多不同功能的添加剂,减少气缸壁的腐蚀和磨损!

主机很多部件不停地运动摩擦,需要有润滑油降低接触面的摩擦系数,这样就有各种润滑油泵,在滑油系统的控制下不停地让润滑油循环运转。

船舶上的大型柴油主机,烧的不是柴油,而是重油!

重油在常温下就像沥青,是石油提炼中炭分子含量最大,杂质最高的油。比重油好点的就是轻柴油,更好就是汽油,最好的是航空煤油。船舶烧重油是因为重油价格便宜,目前受美国页岩气的影响,国际石油价格大跌,一顿油价300美金,轻油是500美金。

重油和轻油都含有一些矿物质元素,比如对大气污染最严重的硫,燃烧后会产生酸雨,严重破坏生态,国际防污染MARPO公约里面对船舶使用油类含硫的比例有明确规定,2020年底硫含量必须降低到0.01%,最大限度降低对大气的污染。”

冷却水一般是淡水,也有直接用海水冷却的。不过海水腐蚀性太强,管路很容易就被腐蚀穿孔,所以一般需要配备海水交换冷却器。

交换冷却器有箱式的,也有栅片立式的,原理都是海水和淡水经过交错分布的散热片或者散热管流动散热。

这星球上最原始手扶拖拉机就是典型的柴油机,点火需要使劲摇手柄,船舶上用压缩空气代替人力!

运转是主机气缸活塞不停地上下运动,高温磨损只需几分钟就能让其报废,所以船舶主机还设有一套气缸润滑系统。

系统娓娓道来,话题不限于机舱设备,相关的航海知识,国际法则都是信手拈来,让晨风佩服不已,振作精神认真听起来……

“继续说这船上的主机,低速两冲程机型,转速90转/分钟,尾轴200转/分钟,无轴带发电机。涡轮增压转速9000转/分钟,目前主流船舶达到两万转以上。

系统开宗明义,不理晨风一脸疲惫自顾讲道:

“机舱分为三层,咱们从最底层说起。最底层最重要的就是主机,即主推进柴油机或者汽轮机。这船是LPG液化气船,主要运送的货物是乙烯丙烯丁烯,更高要求的甲烷LNG船舶,则配有更先进的可以直接烧天然气的主机,更加环境卫生!

六气缸,日消耗重油50吨,航速15节左右,有些大型油轮配备12缸主机,日消耗重油100吨以上,航速可以达到25节,堪比军舰!

主机内部结构主要是由凸轮轴,联轴节,连杆大端,气缸,活塞和缸套组成。启动的时候相当于30倍大气压的压缩空气,通过启动阀推动主机转动,压缩气缸内的空气,使其温度升高,到燃点后油头开始喷出雾化状态的油雾,让燃烧更充分!

燃烧产生的强大动力推动活塞带动连杆和主轴转动,六个气缸依次点火做工,原理和汽车发动机类似,只是汽油机是电极点火,而柴油机是压缩空气产生高温让油自燃。

昨天系统讲完船舶的消防和救生之后,晨风下班回房间后就把救生衣和防寒服都试穿了下,用了5分钟才勉强穿好,按照SOLAS公约的要求,需要在2分钟之内独自穿戴完毕才合格!

不过晨风没有心思再去想救生衣的事了,他今天一天比较忙。做完清洁工作,又帮吕心哲检修发电机排气阀。帮忙递些工具,拆卸螺丝和管路等等简单的辅助工作,忙到下午终于空闲下来,刚想歇歇系统又冒出来了!

“如果说驾驶台是船舶的大脑,那么机舱就是船舶的心脏!”

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