船舶辅机.pdf

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1、中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 1 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 第第 8 章 船舶輔機章 船舶輔機 楊子傑 編輯 8.1 泵泵 商船來說，機艙中常用的泵，約有離心式泵、往復式泵、螺旋式泵、噴射式泵、 齒輪式泵等。 8.1.1 離心式泵的基本原理離心式泵的基本原理 泵殼中當注滿流體時，當葉輪(Impeller)高速旋轉，流體沿著葉輪方向流出，由於 葉輪中的流體已被排出，造成葉輪中心壓力下降，於是吸入管內的流體因大氣壓的關 係，將流體壓入葉輪中心處，於是完成了離心式泵的抽排作用1。 8.1. 2 離心式泵離心式泵 離心式泵葉片多

2、為單吸口及雙吸口葉片為主，如圖 6.1 及圖 6.2 所示2。其中雙 吸口葉輪又可用在減輕軸向推力。 另因離心式泵因葉輪有軸向推力的因素，故有推力平衡裝置，下列為各種方式 1. 雙吸口葉輪 2. 平衡口及平衡管 3. 對向葉片 4. 液壓平衡裝置 5. 推力軸承 圖 6.1 單吸口離心式泵 8.1. 3 螺旋泵螺旋泵 於泵殼內有旋轉螺桿，流體在泵殼內，沿著螺桿方向， 將流體排出， 如液壓油泵、 滑油泵、殘渣泵(Sludge pump)等。螺旋泵又可分單螺旋泵，雙螺旋泵及三螺旋泵等 4,5,9。 圖 6.2 雙吸口離心式泵 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 2 页 中国海员之家网

3、站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 8.1.4 單單螺旋泵螺旋泵 如下圖 6.3 所示，連接軸易於拆解及組合 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 3 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.3 單螺旋泵 8.1.5 三螺旋泵三螺旋泵 三螺旋泵(IMO)，如下圖 6.4 所示： 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 4 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.4 三螺旋泵 8.2 板式板式熱熱交交換換器器 8.2.1 其板子又可分四孔封閉型(Blan

4、ked)和非封閉住型(unblanked) 8.2.2 平板材質，因使用之流體不同，而有不同之材質1 材質 適合流體 不鏽鋼(SUS304,316) 淨水、河川水、食用油、礦物油 鈦及鈦鈀(Ti，TiPd) 海水、鹽水、鹽化物 20Cr，18Ni，6Mo，(254SMO*1) 稀硫酸、稀硫鹽化物水溶液、無機水 溶液 鎳(Ni) 高溫、高溫度苛性鈉 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 5 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 8.2.3 平板材質密合墊材質，也因使用之流體不同，而需有不同之材質配合1 8.3 空空壓機壓機 空氣品質是供應空氣

5、中，很重要的一環，將空氣過濾及乾燥，是不可少的步 驟。空氣過濾可將空氣中雜質，濕氣及油滴去除。乾燥器可將空氣中水份去除， 乾燥方式有下列三種： 1.Desiccant Dryers 2.Refrigerated Dryers 3.Point of Use Dryers 8.3.1 Point of Use Dryers 如下圖 6.5 所示，乃 Point of Use Dryers 之型式 HASTELLOY 合金(C276，D205，B2G)*2 濃硫酸、鹽酸、磷酸 石墨 鹽酸、中濃度硫酸、磷酸、氟酸 材質 使用溫度 適合流體 NBR 15+110 水，海水，礦物油，鹽水 HNBR 15+

6、140 高溫礦物油，高溫水 EPDM 25+160 熱水，水蒸汽、酸、鹼 Viton 25+160 酸、鹼、流體 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 6 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.5 Point of Use Dryers 型式 8.4 造水造水機機 8.4.1 造水造水機機的原理的原理 造水機的原理，有逆滲透法、蒸發法等方式，逆滲透法因成本高昂，現已不 可見。船舶機艙常用之方法，還是以低壓蒸發方式為主，因海水蒸發之飽和溫度 和飽和壓力成比例，為了降低蒸發溫度，必須利用噴射泵(Injection pump)來抽真 空，

7、利用主機缸套水的溫度，就可使海水蒸發而產生水蒸汽，將水蒸汽凝結後， 就可產生淡水。低壓蒸發造水機，以其熱交換器的構造，又可分殼管式及板式造 水機。3,4,5 8.4.2 板式造水板式造水機機的的優點優點 1.較少的安裝空間 2.減少更換墊片的開銷 3.減少腐蝕的問題 4.減少熱交換器板子上的鹽垢的產生及阻塞 5.容易維護保養 下圖 6.6 乃板式造水機的分解圖 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 7 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.6 板式造水機的分解圖 板式造水機的操作原理如下圖 6.7 所示： 1.利用抽射泵(Injec

8、tor Pump)抽真空 2.抽射泵(Injector Pump)抽未蒸發完的鹽水(Brine water) 3.再利用缸套水(內燃機之船舶)或蒸汽(蒸汽機之船舶) 來加熱海水 4.產生之水蒸汽經冷凝器冷卻後之淡水，被淡水泵(Distillate pump)抽送至水 櫃 圖 6.7 造水機的系統 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 8 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 下圖 6.8 為 NIREX 板式造水機的剖面圖，及各部元件名稱：1 圖 6.8 NIREX 板式造水機 下圖 6.9 是蒸發室及冷凝室的剖面示意圖：1 圖 6.9 蒸

9、發室及冷凝室的剖面圖 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 9 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 下圖 6.10 是實際板式造水機之剖面圖，可清楚見到蒸發室(Evaporator)、冷 凝室(Condenser)、除霧器(Demister)。1 圖 6.10 實際板式造水機之剖面圖 下圖 6.11 是板式造水機之系統圖，缸套水已加熱海水，並產生蒸汽，蒸汽 由海水冷卻為淡水，造出之淡水由檢鹽計(Salinometer)監測中，現淡水中鹽份含 量為 0.4PPM。10 圖 6.11是板式造水機之系統圖 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶

10、辅 机 第 10 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 8.5 淨淨油油機機 8.5.1 淨淨油油機機的基本原理的基本原理 由下圖 6.12 所示，若假設淨油機反轉 90，此時燃油僅受重力的影響，就如 同下圖之沈澱櫃一般。1 圖 6.12 淨油機反轉 90 未清潔的燃油經由分配器(Distributor)進入盤堆(Disk stack)下方， 再經由孔道 進入各盤堆之間。因水份及雜質較重，可因比重不同，產生的重力不同而將水及 雜質分離至最下側。 但現在的燃油愈來愈差，若只是靠重力的分離力量來分離水份及雜與，時間 必須長久且效果不佳， 故必須提高分離之力

11、量， 唯一途徑就是增加淨油機的轉速， 才可增加離心力。 8.5.2AlfaLavalSU400 型型淨淨油油機機1 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 11 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.13AlfaLavalSU400 型淨油機 圖 6.14AlfaLavalSU400 型淨油機 上圖 6.13 及 6.14 乃 AlfaLavalSU400 型淨油機，其改進之情形，說明如下： 1. 馬達帶動扁平皮帶，皮帶再帶動淨油機，淨油機起動後的轉度，可由速度 感測器來監測。 2. 淨油機起動後，因不平衡所造成的振動，可由振動感測器

12、來加以監測。 3. 淨油機經由馬達帶動的皮帶帶動，因為比例的不同，使得淨油機的轉速是 馬達轉速的數倍。 4. 為減少淨油機的軸承磨損及振動，立軸上端的軸承裝在彈簧軸承座中。 5. 離心式離合器，可確保淨油機起動和加速過程較平緩，同時又可防止皮帶 及馬達過負載。 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 12 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.15 淨油機刮削環(Paring disk)和刮削管的構造 圖 6.15 淨油機刮削環(Paring disk)和刮削管的構造說明如下： 1.刮削環(Paring disk)和刮削管(Parin

13、g tube)位於淨油機的頂部，將乾淨的油及 水打出淨油機外。 2.刮削管(Paring tube)可以徑向移動，它靠彈簧來平衝，如上圖所示；在某些 操作狀況，刮削管的徑向位置可被兩調整螺絲給固定住。 3.高度調整環(Height adjusting rings)可調整刮削環(Paring disk)和刮削管(Paring tube)對缽(Bowl)的相對高度。 圖 6.16 淨油機缽蓋(Bowlhood) 和頂盤構造圖 4.圖 6.16 淨油機缽蓋(Bowlhood) 和頂盤(Top disk)之間，形成水的空間，由刮 削環(Paring disk)和刮削管(Paring tube)將水打出

14、淨油機外。 5.操作水環(Operating water ring)控制操作水的進入，操作水再來控制操作滑閥 (Operating slide)和排渣滑閥(Sludge slide)的升降，如此就可控制淨油機的排 渣(Sludge discharge)。可由下方圖 6.17 淨油機操作水作用情形看出。 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 13 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.17 淨油機操作水作用圖 8.5.3 淨淨油油機機的最佳化的最佳化 由分離效果來說，較小的的缽及較快轉速的淨油機，效果是一樣的，較小的 的缽容易製造及成

15、本較低廉， 減少維修次數，增加軸承運轉時間及軸承負荷愈小 愈好。 8.5.3 淨淨油油機機的燃油系的燃油系統統 淨油機在使用時，有一台單機操作，兩台雙機操作之情形。雙機操作情形， 又可分兩台淨油機為並聯或串聯狀態。 並聯使用時， 多考慮要加大淨油量之情形； 現今燃油品質低下之情形，就採雙機操作模式，可一台為淨油機(Purifier)而一台 為潔油機(Clarifier)，或者兩台都為淨油機的情形。 1. 單機操作: 下圖 6.18 乃一台淨油機使用時之燃油系統圖：10 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 14 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免

16、费下载。 圖 6.18 一台淨油機操作情形 2. 兩台淨油機串聯使用10 下圖 6.19 乃兩台淨油機串聯使用時之燃油系統圖，可改善燃油淨油之品質： 圖 6.19 兩台淨油機串聯使用 8.5.4 淨淨油油機機的排渣的排渣構構造造10 淨油機將燃油分離後之殘渣排出淨油機外，如此可延長淨油機的淨油時間， 淨油機基本殘渣排放機構如下圖6.20淨油機的排渣構造 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 15 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.20 淨油機的排渣構造 1. 操作水將缽封起，淨油機淨油時之情形：10 圖 6.21 淨油機淨油情形

17、 8.5.5 淨淨油油機機新型排渣新型排渣機構機構如下如下1 下圖 6.22 乃新型排渣機構，排渣滑閥(Discharge slide)，固定於較小半徑處， 其餘部分可彈性的活動。如此設計可減少滑動缽(Sliding bowl)底部的問題。 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 16 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.22 新型排渣機構 8.5.6 離離心式心式潔潔油油機機(Decanter centrifugal)2 船用燃油品質愈來愈差， 為了加強潔油效果， 除了淨油機外， 又有如下圖 6.23 之離心式潔油機，圖 6.24

18、 為內部作動分解圖。 圖 6.23 離心式潔油機 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 17 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.24 離心式潔油機內部結構 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 18 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 8.6 油水分油水分離離器器 8.6.1 油水的基本原理油水的基本原理 油水分離器，基本是利用油及水不能混合的特性，目前船用油水分離器，所 應用的原理，可分：氣泡分離法、加熱分離法、超音波分離法、過濾分離法、比 重差分法、電氣分離法及生物氧化

19、法等。因考慮以不消耗能源為主，故船上之油 水分離器多以比重差分法為主。3,6,7 8.6.2 起起動動油水分油水分離離器前器前 圖 6.25 乃污水櫃(Bilge water tank)的污水漸多，準備起動油水分離器，起動 油水分離器前，先將油水分離器加入海水，上部探測器被海水包圍。10 圖 6.25 油水分離器注入海水 8.6.3 油水分油水分離離器器開開始分始分離離油及水油及水 圖 6.26 油水分離器已分離出污油和污水 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 19 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 8.6.4 油水分油水分離離器排出

20、污油器排出污油 圖 6.27 分離器下部應測器已感測到污油，電磁閥開啟，將污油送入污油櫃 中(Oil coll. Tank) 圖 6.27 油水分離器排出污油 8.6.5 油水分油水分離離器器結結束排出污油束排出污油 圖 6.28 當海水水位上昇，上部探測器被海水包圍，停止污油泵。 圖 6.28 油水分離器結束排出污油 8.7 污物污物處處理器理器(Sewage treatment) 8.7.1 污物污物處處理器的基本原理理器的基本原理3,5,8,9 污物處理器的基本原理，是將空氣打入處理櫃中，利用空氣中微生物，將污 物分解，要排出去的流體，再經殺菌室處理，且需符合下列規定排洩物的大腸桿 菌標

21、準 1.懸浮固體標準 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 20 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 2.五日生化氧氣需要標準 8.7.2 污物污物處處理器的系理器的系統統 1.圖 6.29 污物處理器起動前，先將各處理櫃加水10 圖 6.29 污物處理器，先將各處理櫃加水 2.圖 6.30 自動模式下，初級處理器中的污水循環中，也將污物打入第二級分 離器中，此時空氣打入第二級處理器中，加速污物分解。 圖 6.30 自動模式下 3. 圖 6.31 經過分解後之污物，進入殺菌室 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 21 页 中

22、国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 圖 6.31 經過分解後之污物，進入殺菌室 8.8 舵舵機機(Steer Gear) 8.8.1 舵舵機機基本原理基本原理 舵機之種類繁多， 常用者多為電動油壓舵機(Electrohydraulic steering)， 現又 以一柱兩缸或兩柱四缸為主。10 電動油壓舵機有兩種，常用者又以雷勃遜滑動型(Rapsonslide type)，及旋轉 葉輪式(Rotary vane type)。利用油壓來推動油壓缸或葉輪，使得舵板轉動，船舶 就可完成轉向動作。其中以雷勃遜滑動型的轉矩大，轉角大為其優點。大型船舶 以兩柱四缸為主，圖 6.32 為兩柱四缸舵機。 圖 6.32 兩柱四缸舵機 中国海员之家网站航海教材系列 船 舶 辅 机 第 22 页 中国海员之家网站（http:/ ）搜集整理，更多航海资料请到网站免费下载。 8.8.2 舵機油壓系統舵機油壓系統 1. 兩柱四缸之油壓系統，如圖 6.33 所示10 圖 6.33 兩柱四缸之油壓系統 2. 一號油壓泵起動運轉中，供油至油壓缸，使舵右轉 20，如圖 6.34 所示 圖 6.34 舵右轉 20