1.4 Performance Indexes of Marine Power Plant在线视频

大家好 通过前面的学习

我们已经认识了轮机的庐山真面目

对于不同大小或不同用途的船舶

它们的动力装置有什么区别呢

可以通过一些共同的指标

来衡量他们嘛

这一讲 我们就来学习

船舶动力装置的特性指标

去揭示隐藏在轮机内部的秘密

船舶动力装置

虽然有若干不同类型

但对它们的一些基本特性指标

却有着共同的要求

动力装置特性指标主要有三类

技术指标 经济指标和性能指标

这些指标

是我们对动力装置进行选型

设计和判断性能优劣的重要依据

技术指标指衡量动力装置的

技术性能和结构特性的参数

有功率 重量 尺寸等

我们主要了解一下功率

首先看柴油机的功率

在出厂时

每台柴油机都有一个最大持续功率（MCR）

但用作主机的柴油机

在装船时有一个实际使用的最大功率

叫约定最大持续功率（SMCR或CMCR）

它一般小于或等于MCR

柴油机附属设备

及系统是按照SMCR来设计的

主机的输出功率Pe不大于SMCR

其次呢 看螺旋桨功率

它来自于主机的输出

由于轴系 螺旋桨工作时

存在功率损失

那么螺旋桨输出功率PP

比主机输出功率Pe要小很多

在螺旋桨输出功率的作用下

船舶会在水中运动

但由于船体在水中运动时

存在功率损失

船舶得到的功率

也就是船舶有效功率PR

会小于螺旋桨的输出功率PP

对于特定类型的船舶推进装置

船体 轴系和螺旋桨的功率损失

都是能够根据经验估算

我们后面还会讲到主机的选型

大体就是根据这个思路来的

下面我们谈一谈经济指标

大家都知道商船是用来盈利的

所以呢 要关注它的经济性

评价船舶的经济性

就要计算每年的营运收益和成本

而这又和动力装置的经济性密切相关

下面 我就具体介绍

影响船舶经济性的因素

以及动力装置的经济指标

影响船舶经济性的因素有两个方面

一个是运输能力 用于计算收益

另一个是建造和运输过程中的消耗

用于计算建造和运输成本

下面我们分别介绍一下

船舶的运输能力

一般用每年的货运

或客运周转量来衡量

载货量或载客量越大 航速越快

则运输能力越强

收益也就越大

再看船舶的造价

船东一般会通过贷款的方式来造船

所以船舶造价可以分为

首付 本金 利息和各种税费

一般来说 机电设备的造价

占船舶总造价的三分之一左右

接下来 我们重点看船舶运输成本

它又分为经营成本和航次成本

经营成本主要包括人员工资 保险费

修理费 物料备件费 管理费等

它是几乎固定的运输成本

和船舶航行的多少关系不大

一般还会包括船舶折旧费

航次成本主要指

航行中直接发生的费用

包括燃油费 润滑油费 港口费

运河费 装卸费等等

这其中 燃油费用

约占船舶运输成本的30%

在营运过程中

船舶的这些成本都该由谁来承担呢

要弄明白这个问题

首先要大家了解船舶的营运方式

在国际航运业务中

按营运方式可分为班轮和不定期船两类

班轮 也就是定期船

它就类似于公交车

有固定的航期 航行路线和挂靠港口

这种营运方式

船东负责所有的运输成本

可以向多位托运人提供服务

托运人只需要向船东支付运费

不定期船按照船舶租用方式的不同

大致分为三种

航次租 也叫程租

期租 和光租

航次租类似于我们日常生活中乘坐出租车

成本呢 全部由船东承担

租家只需要支付租船费用

期租类似于我们在外出旅游时的包车

船东负责建造成本和经营成本

租家负责航次成本

并向船东支付租船费用

光租类似于司机从出租车公司

租赁了一辆出租车来营运

船东只负责建造成本

租家负责经营成本和航次成本

并向船东支付租船费用

根据以上的介绍

我们不难看出

在营运过程中

影响船舶收益和成本的变量并不太多

成本的变化主要体现在燃油费上

也就是燃油消耗量和价格

而收益主要取决于航速

下面我们来学习

动力装置的燃油消耗率和船舶航速

他们是重要的经济指标

首先看燃油消耗率

以主机的燃油消耗率为例

它是主机在单位时间内的燃油消耗量

单位是千克/千瓦时

一般情况下

柴油机在发出额定功率的85%左右时

会有最低的燃油消耗率

其次看经济航速

它的概念有三种

主柴油机燃油消耗率最低时的航速

叫最低耗油率航速

这时 主机处于最佳的工作状态

船舶每海里燃油消耗量最小时的航速

叫最低燃油费用航速

也叫节能航速

这时 船舶最省油

运输成本也就最低

但由于航速降低

导致客货周转量降低

不一定有很高的收益

综合考虑运输成本和收益的航速

叫最高盈利航速

它受燃油价格和运费的影响很大

在油价很高时

省油降成本占主导

最高盈利航速会低一些

在运费很高时

增加客货周转量占主导

最高盈利航速就会高一些

既然航速这么关键

我们就再详细的讲一讲它

在生活中提到速度

比如车速 我们习惯用公里/小时

但在航海中它不是这样的

常用“节”表示航速的快慢

“节”它的英文是“knot”

简写为“kn”

1节呢 它等于1海里/小时

而1海里约等于1.852公里

关于“节”还有一个小故事

据说 早在16世纪

船上没有航速测量仪

为了判断航速

一位聪明的水手想到了好主意

船每走一定距离

他就在放下的绳子上打一个节

船上最不缺的就是各种缆绳啊

这样 在一定的时间内

数出绳子上的节数

就知道了航速

后来 虽然这种打节计数的方法不再用了

但“节”作为航速的单位被沿袭了下来

接下来 我们看第三类指标

性能指标

它们是进行动力装置选型的重要依据

主要包括可靠性 机动性 续航力

自动化程度等

我们分别看一下

首先是可靠性

船舶在航行中 远离陆地

如果影响航行的部件发生故障

在复杂的海上条件下

可能会导致海难事故或造成海洋污染

所以呢 可靠性是船舶动力装置

最重要的性能指标

其次看机动性

机动性就是船舶改变运动状态的灵敏性

它是船舶安全航行的重要保证

船舶的机动性用于动力装置的机动性有关

我们还是从大家都了解的汽车说起

汽车在起动之后呢

一般需要在原地短暂热车

如果是在冬天

热车时间可能需要1分钟左右

而且啊 上路之后不能马上全速行驶

这个要求和对船舶动力装置的要求是一致的

目的是使发动机的负荷逐渐增加

我们常说的汽车百公里加速性能

就是指车速从0加速到100km/h所需要的时间

它一般在10s以下

对于船舶动力装置

也有起航时间

主机从起动至全功率所需时间的要求

它们当然是越短越好

不过 大型船舶的动力装置

实在是个头太大了

系统又很复杂

起航时间一般在1小时以上

起动至全功率所需时间也一般在30分钟以上

船舶还有一个关键的机动性指标

主机最低稳定转速

它是柴油机保持稳定运转的下限值

低于这个转速 它就会熄火停车

主机的最低稳定转速也是越低越好

这样才能得到较低的螺旋桨转速

从而开出低航速

有利于船舶的靠港 离港

再次看续航力

续航力指船舶不需要补充任何物资

包括燃油 淡水等

所能航行的最大距离或最长时间

它不但与动力装置的经济性

物资储备量有关

也和航速有很大关系

远洋船舶的续航力

一般都在一万海里以上

以便能远渡重洋

最后看船舶的自动化程度

它在一定程度上

体现于机舱自动化程度的高低

中国船级社（CCS）

给不同自动化等级的机舱

规定了相应的附加标志

分别是AUT-0 MCC和BRC

AUT-0表示推进装置由驾驶台遥控

机舱周期性无人值班

也就是大家耳熟能详的“无人机舱”

而国际上常用UMS表示无人机舱

MCC BRC分别表示

主机在机舱集控室 驾驶台进行遥控

机舱要有人值班

目前新造的远洋船舶

各种监测 报警与控制系统功能很强大

一般都能满足无人机舱的标准

可以实行8-24小时不等的无人机舱模式

这样就在一定程度上

减轻了轮机人员的劳动强度

也就可以减少机舱的配员

同学们 这一讲

我们主要学习了船舶动力装置的技术指标

经济指标和性能指标

还了解到了船舶的营运方式

和用“节”表示航速的来历

本讲的内容就是这些

同学们 再见