船舶轮机的组成及分类

一艘现代船舶就是一个现代化工业技术成就的集合，船舶需要配备很多独立系统，以完成船舶自身各种需求。而轮机正是用来生产机械能，热能，电能和其他形式的能以满足船舶设备与人员的需求。

轮机是一个动力机械类性质的系统工程，不能把轮机理解成在机舱中或甲板上机械设备的简单组合。轮机工程是为满足船舶的各种功能，把各种设备或部件结合进各种系统的系统工程。根据组成船舶轮机的各种系统，机械和设备所起作用的不同，可以将其分为以下几个部分：

船舶主推进动力装置

1. 主推进装置

   主推进动力装置(推进船舶航行的设备和系统）包括主机及其附属系统，传动设备，轴系和推进器。主机发出动力，通过传动设备及轴系驱动推进器产生推力，使船舶克服阻力以某一航速航行。

   按照惯例，通常把推进船舶的机械称为主机，相应地把其他的一些机械设备定义为辅机。船舶主机无论从重要程度还是制造成本来看，都处于最显著的地位，因此船舶动力装置一般按主机的形式进行分类：

   （1）蒸汽动力装置

   利用锅炉所产生的蒸汽来工作的机器叫蒸汽机。蒸汽机分为往复式蒸汽机和回转式蒸汽轮机两种。往复式蒸汽机最早应用于海船，后来由于其他发动机的挑战，因其经济性差，体积和重量大而被取代。汽轮机自装船使用以来，由于柴油机的挑战，发展一直比较慢，在现有的商船上应用较少，近些年部分大型LNG运输船利用货舱中蒸发的LNG气体在锅炉中燃烧产生的蒸汽驱动蒸汽轮机作为船舶主动力装置。

(2）柴油机动力装置

利用燃料直接在机器内部燃烧所产生的燃气来工作的机器叫内燃机。根据所用燃料（如汽油，柴油等）的不同，内燃机分为汽油机，柴油机等。采用柴油机作为主机的动力装置称为柴油机动力装置。柴油机经济性好，安全可靠，目前绝大多数商用船舶采用这种动力装置。当然柴油机只是根据最初所使用的燃料(柴油）而命名的，现代柴油机由于技术水平不断提高，可使用燃烧中间燃料油或渣油（统称重油）。有些柴油机已经可以使用液体燃料或气体燃料，称为双燃料发动机。

（3）燃气轮机动力装置

利用燃料燃烧所产生的燃气推动叶轮回转的机器称为燃气轮机。采用燃气轮机作为主机的动力装置称为燃气轮机动力装置。这种动力装置由于经济性差，低负荷运转性能差，使用寿命较短（由于叶片和燃气发生器均在高温高压下工作）等原因，目前在商船应用极少，但在军用舰艇上应用广泛。

（4）联合动力装置

为满足军用舰艇的需要，将上述三种动力装置联合加以应用，作为船舶的推进装置称为联合动力装置。联合动力装置的形式有蒸燃联合，柴燃联合，蒸柴联合等。这几种联合动力装置在商船上应用极少。此外还用另外一种联合动力装置形式——电力推进装置，即采用电动机械带动螺旋桨来推进船舶运动的装置。这种装置是主机驱动发电机，而电动机拖动螺旋桨。电力推进主要应用在舰艇上，但由于其噪声小，机动性好等因素，在大型油船等商用船舶上也获得了应用并且应用前景广阔。

（5）核动力装置

这类装置利用原子反应堆所发出的热来产生蒸汽，供给汽轮机工作。若按主机类型分，它也应属于汽轮机动力装置。但为了突出它采用的是原子反应堆的装置，所以称为原子能动力装置。这种动力装置造价高，操纵，管理，检查系统复杂，因此这种推进装置主要运用于军用舰艇上。

（6）特种动力装置

特种动力装置是指在特种用途船舶上应用或正在研究发展的动力装置，如高速船上的喷水推进装置，正在研究的燃料电池推进装置等。

2.辅助装置

船舶辅助装置包括供全船使用的船舶电站，辅锅炉，液压泵站和压缩空气系统以及为船员和旅客生活服务的设备及系统。

（1）为主机动力装置服务的设备与系统，例如为主机服务的滑油，燃油，冷却水，压缩空气等设备与系统，这些设备和系统可确保主机安全可靠运行。

船舶发电机组

船舶空压机

船舶空气瓶

（2）确保船舶营运和操作性能的设备与系统，例如锚机，绞缆机，舵机，起货机等设备与系统，这些设备能满足船舶正常的靠离港，装卸货物以及其他用途。

船舶舵机

（3）为船员及旅客生活服务的设备及系统，例如船舶伙食冷藏装置，船舶空气调节装置，通风系统，照明系统，及日用海淡水系统等。

船舶空调压缩机

（4）船舶应急安全设备及系统，例如火灾 警系统，应急配电，全船水消防系统，机舱CO2灭火系统，水喷淋灭火系统，舱底水系统等。

船舶应急发电机

（5）船舶防止污染设备与系统，包括油水分离系统，生活污水处理系统以及焚烧炉等。这些系统及设能有效地处理船舶生活场所及工作场所产生的各种污染物，保证船舶不会对大气及海洋产生污染。

船舶油水分离器

船舶轮机的组成情况大体如上所述，但也不能一概而论，根据船舶的大小，种类，用途，航线等情况不同将会有所变化。如油船就没有起货装置，而必须有货油泵和惰性气体系统；经常靠离码头的船舶往往设有侧推器：大型客船通常设有减摇装置：工程船根据任务不同其设备配置又与其他营运船舶有很大不同。

3对船舶动力装置的要求

各种船舶动力装置虽存在着类型，传动方式及航区等条件的不同，但对一些基本性能却有着共同的要求。

（1）可靠性

可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。船舶动力装置的可靠性是指装置在一定的条件下和规定的时间内能够正常运行的性能。可靠性对船舶动力装置来说具有重要的意义。船舶航行中，可能长期离开陆地，若影响航行的重要设备发生故障，在复杂航行环境和恶劣的气象条件下，有可能导致海损和严重的海洋污染。可靠性不足还会降低营运效益。船舶重要设备有些必须采用冗余设计，既具有备用设备和相应系统。

（2）经济性

经济性是指一项经济活动能以最少的投入与消耗，取得最大效益的能力。船舶在营运中，动力装置的运行及维护费用占船舶总费用的比例很大，通常为50%，为提高船舶的营运效益，使船东能获得最大的经济效益，必须尽量提高动力装置的经济性。

（3）机动性

船舶机动性指的是改变船舶运动状态的灵敏性，它是船舶安全航行的重要保证。船舶起航，变速，倒航和回转性能是船舶机动性的主要体现。

（4）重量和尺度

动力装置的重量和尺度直接影响船舶载货量和货舱容积。为了 提高船舶的经济效益，应力求减少动力装置的重量和尺度。现代运输船舶，大多以柴油机作为船舶主机，随着船舶柴油机的飞速发展，柴油机的强化程度不断提高，使其单位做功能力的重量和尺度不断缩小。

（5）续航力

续航力是指船舶不需要补充任何物资（燃油，滑油，淡水等）所能航行的最大距离或最长时间。它是根据船舶的用途和航区确定的。为了满足船舶续航力的要求，船上必须设有足够大的油水舱柜。

（6）环保性能

除了以上要求外，还要求动力装置便于维护管理，有一定的自动化程度，振动轻，噪声小，同时必须能满足国家和国际相关海事机构制定的规则和规范。

后面会继续连载航海轮机知识，喜欢的朋友可以关注我！