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民用船舶动力装置技术特点及选型过程研究(4)
作者:网站采编关键词:
摘要：5.2.3 经济性 动力装置的经济性，是船型论证中进行机型选择时首先关注的问题。几十年来，国外船用动力装置的发展充分证明了这一点。考虑到原材料与
5.2.3 经济性
动力装置的经济性，是船型论证中进行机型选择时首先关注的问题。几十年来，国外船用动力装置的发展充分证明了这一点。考虑到原材料与石油的价格，相比之下，船员工资费用占可变费用的1/3，造船界着重研究了提高船舶自动化以及减少船员人数的问题。近年来，各国船舶自动化程度普遍提高。目前，机舱集中控制与机舱驾驶台操纵已得到了充分普及。同时，考虑到节能减排的重要发展方向，以及化石燃料的日渐稀缺，各国石油价格也有所上涨，燃料及机油费用已成为动力装置各项费用中的主要部分。因此各国都在研究节省燃料的高效、节能机型。例如，低速机的长行程化，中速机的轴带发电机等等。据称，通过减低螺旋桨转速等措施，也可节约燃料15%～20%。
在船型论证中，动力装置的经济性表现在两类指标中。第一类是影响运量的指标，如重量、尺度、燃料淡水的消耗量等。上述指标可通过主机、轴与螺旋桨的匹配对航速产生影响，可通过空船重量对船舶的载重量产生影响，可通过机舱长度、容积与油水舱容对货舱容积产生影响，也可通过机舱高度及连续甲板的载货面积等因素对船舶的运量指标产生影响。第二类是影响成本的指标，如造价、使用寿命影响折旧费，可靠性影响维修费，以及燃料及机油费用等。这两类指标，一般不能单独地判断其对经济性的影响，而应进行综合考量。
5.2.4 维护使用方便
日常操作与维护工作的简便性，是选择机型时的一项重要考虑因素。选用的机型应具有维护保养方便、噪音较小的特点。部分机型虽然振动小、平衡性好、机械效率高，但由于维护不方便，近年来装船量越来越少。
5.2.5 使用经验与简化机型
在选择动力装置时，船舶公司的使用经验与简化机型的要求也是一项重要因素。汽轮机的经济性明显不如柴油机，但目前仍有一部分的船舶仍在使用汽轮机，其中大部分是因为超大型船和超高速船舶发展的需要。这种情况，在不同牌号柴油机的选用过程中，以及在中速机和低速机的选用过程中同样存在。简化机型的原则是有限度的，在一定程度上还得服从经济性等重要原则。
5.2.6 主要设备的选型
构成动力装置的设备很多，各设备间相互联系、相互影响、相互制约。在设计新船时合理选用每一台设备是一项非常重要而繁重的工作，将直接影响到船舶整个生命周期动力装置的可靠性、经济性及其他性能[17]，所以用船部门应对船舶动力装置主要设备选型进行充分了解，在船舶设计阶段，与船舶设计部门充分协商、研究分析，建造出高质量的新船。下文对动力装置的选型过程加以介绍。
5.3 主机选型的主要步骤
由于现代船用主机的选择具有较高灵活性，因此，彻底改变了以前机型较少时的“船配机”现象，而采取“机配桨”或“机配船”等方式，具体选型过程如下：
一是船东对所造新船提出的技术及性能要求中，首先提出船舶类型、船速和载重量等最基本的要求。可通过相似船舶的实船试航结果、船舶研究机构研发的计算方法或船模试验结果来估算船舶所需的功率及所用螺旋桨的合理直径[18-20]。
二是通过理论计算和水池试验得到螺旋桨的功率/转速关系曲线，来确定船舶所需的螺旋桨转速和功率，即螺旋桨参考设计点。
三是考虑到功率储备，包括海况储备、轻桨运行储备、发动机储备，确定主机的约定最大持续功率[21-22]。
四是主机机型初选。根据主机约定的最高持续功率和螺旋桨转速对主机进行机型初选。首先考虑到各主机公司产品的质量、性能、价格、备件供应、船上使用经验、运行中的反馈信息及咨询服务情况，同时也要考虑用户意见，使所选主机工作可靠、性能优良、价格低廉、运行成本低、维护管理方便。经过调查分析[23-24]，先决定出选用哪个或哪几个公司的产品。由于一般船用主机都有一个较为宽广的选型区域，为此能选出多种符合基本要求的机型，此外还要从所选方案中再经过经济性、振动特性、机舱布置等多方面的比较和论证，最后确定出比较满意的机型。
五是初选机型的比较及最终机型的确定。对初选方案必须要经过详细计算和全面分析比较，最后选定一种最佳方案。主机选型，在经济上主要考虑其初投资额及动力装置总燃油费用额，主机的燃油消耗率当然是最重要的考虑因素之一。选择主机不仅要从功率性指标、转速、经济性指标（如燃油消耗率、废热利用）等方面计算，还要结合机舱布置时主机的长度、质量、振动以及使用者习惯等全面的技术因素考虑。选定了主机后，订货时需通知制造厂[25]，将机器调整，并检查主机的运行负荷。
文章来源：《内燃机与配件》 网址: http://www.nrjypj.cn/qikandaodu/2021/0613/978.html
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