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1、June 20,2011,船舶与海洋工程概论Introduction to Ship&Ocean Engineering,第 7章 船舶设备、系统与航海仪器,主要用于控制船舶的运动、可靠停泊、物资装卸和保证航行安全，并满足船上人员的生活、工作需要。船舶设备分为通用设备和专用设备两大类。通用设备是指各种用途的船舶都必须具有的设备，如舵设备、锚设备、系泊设备、装卸设备、救生设备、桅樯信号以及关闭设备等。专用设备则只为某些船舶专门配备，如钻井平台的钻探设备，科学考察船的各种取样及探测的设备、渔船的渔捞设备、拖船的拖曳设备，补给船的补给设备等。本章只介绍通用设备。,第 7章 船舶设备、系统与航海仪器
2、舵设备,一、舵设备的组成 舵设备为应用最广泛的操纵设备，由操纵装置、传动机构、舵机、转舵机构和舵组成，见图7-1.,第 7章 船舶设备、系统与航海仪器 舵设备,操纵装置设置于船舶驾驶室，它包括舵轮和舵角指示器。传动机构的作用是控制舵机的运转，介于操纵装置和舵机之间。舵机提供原动力。转舵机构是将舵机的原动力转化为作用在舵柄上的转舵力矩。舵是依靠转舵后，其上产生的水压力使船回转。舵设备中还包括：自停装置、限角装置舵角限制器以及太平舵装置等。传动机构有机械式、液压式和电动式多种。机械式已基本淘汰，液压式和电动式使用方便尤其是后者，为大多数船舶采用。目前，在新型远洋船舶上已经广泛应用自动操舵装置。它是
3、将操纵机构与陀螺罗京联系起来，使其能自动纠正航行中出现的航向偏差。,第 7 章 船舶设备、系统与航海仪器 舵设备,二、舵的形式,按舵杆轴线分按舵支承形式分按舵叶剖面形状分,非平衡舵平衡舵半平衡舵,第 7章 船舶设备、系统与航海仪器 舵设备,1.按舵杆轴线分（1）非平衡舵 多叶面积全部分布在舵杆轴线后方，见图7-2（a），舵杆强度易于保证，水压力中心点离转动轴线较远，需提供较大转矩。（2）平衡舵 部分舵叶面积在舵杆轴线的前方，沿着整个舵的高度分布，见图7-2（b）、（c），水压力中心点离轴线近，节省力矩。（3）半平衡躲 分布在舵杆轴线的前方的舵叶面积不占全部高度，特点介于上述二者之间，见图7-2
4、（d）。所以，舵杆轴线位置影响转舵力矩大小。,第 7 章 船舶设备、系统与航海仪器 舵设备,二、舵的形式,按舵杆轴线分按舵支承形式分按舵叶剖面形状分,支承舵悬柱舵半悬柱舵,第 7章 船舶设备、系统与航海仪器 舵设备,2.按舵的支承形式分（1）支承舵 尾柱上有舵的上下支承点，如图中（a）、（b）。（2）悬柱舵 舵只有上端支承而船外无支承点，如同一悬臂梁，如图（c）。（3）半悬柱舵 船体提供中间支承点，如图（d）。所以，舵的支承形式主要影响舵杆在水压力下受弯矩的大小。所受弯矩和扭矩对直径有影响。,第 7 章 船舶设备、系统与航海仪器 舵设备,二、舵的形式,按舵杆轴线分按舵支承形式分按舵叶剖面形状分
5、,平板舵流线型舵,第 7章 船舶设备、系统与航海仪器 舵设备,3.按舵叶剖面形状分（1）平板舵 舵的主要结构为一块平板，结构简单，容易制造。如图7-3（a），一般只用于小船。（2）流线型舵 舵的水平面呈流线型，见图7-3（b）。其结构较平板舵复杂，但是水动力性能好，航行中水的阻力较小。相同舵角时水压力比平板舵大，舵效高，应用广泛。所以，舵剖面形状主要影响舵上水压力和舵的结构强度。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 舵设备,三、特殊形式的流线型舵,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 舵设备,四、潜艇舵设备 潜艇的操纵设备比水面船舶复杂，既要在水面或某一平面内运动，还要在垂直面内上浮、下
6、潜，或两种运动同时进行。操纵设备或操纵面如下图所示：,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 舵设备,一、锚泊设备的组成,它由锚、锚链、锚链筒、制链器、锚机、锚链管和锚链舱组成。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,船舶抛锚停泊的方式有多种，如图7-7所示。,二、锚的形式,有杆锚无杆锚大抓力锚,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,锚是锚泊设备中主要部件。应满足抓力大，入土性能好，能适用于多种土质以及便于收藏的要求，常用形式如图：,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器
7、 锚泊设备,（1）有杆锚 最具代表性的是（a）中所示海军锚。特点是锚柄上装有稳定横杆，能抓住各种土底，适应性好。缺点是横杆造成收藏不便，现代海船已很少使用。（2）无杆锚 没哟稳定横杆，都是两个锚爪，锚爪和锚柄用销轴连接。可转动一定角度。（c）和（f）都属于这种类型。抓力低于海军锚，但是无锚杆，便于收藏，应用广泛。（3）大抓力锚 抓重比大，啮土面积大，入土深，能产生较大的抓力。有的大抓力锚只适用沙土等较松软的底质，经常在坚硬底质抛锚的船舶不宜采用。,霍尔锚,日本无杆锚,波尔锚,马氏锚,海军锚,斯贝克锚,大抓力无杆锚,丹福尔锚,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,第 7 章 船舶设备
8、、系统 与航海仪器 锚泊设备,三、锚链 锚链是连接锚和船体，具有足够长度和强度的链条。它由链环、转环、卸扣和连接链环等组成，主要作用是传递锚的抓力以平衡船舶停泊时所受的外力。锚链的大小以链环的断面直径即锚链口直径来表示。链环按结构分有档和无档两种。有档链环强度高、刚度大，使用中不易被拉长或发生扭结。,锚链：有档锚链和无档锚链,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,四、锚链筒 锚链筒是贯穿外板和甲板的锚链导向孔道，也是无杆锚的收藏处所，一般设在船首两舷。有尾锚时，也设置尾锚链筒。内径约为锚链口经的9.5-10倍。五、止链器 设置于锚机
9、与锚链筒之间，用来固定锚链的设备，也是抛锚时船体上的受力点。止链器牢固连接于甲板上以传递船舶停泊时所受的外力。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,止链器的形式有多种，一般常见的有螺旋式和闸刀式，如图7-10所示。,止链器,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 锚泊设备,六、锚链管、锚链舱、弃链器 锚链管设于甲板上锚机处，引导锚链进出锚链舱。锚链舱是存放锚链的专用舱。位置应尽量低，以降低锚链存放时的重心。锚链的末端固定于弃链器，以便在特殊危机的情况下迅速锚和锚链而起航。七、起锚机械 是收放锚和绞缆的动力机械，有卧式绞缆机和立式绞
10、盘两类。按动力分为蒸汽、电动和液压等多种。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 系泊设备,一、系泊设备的组成 包括系船索、带缆桩、导缆装置、缆索卷车和绞缆机械。图7-11为大型船舶的首部锚及系泊设备的布置情况。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 系泊设备,二、系船索 系船索将船舶可靠地系结于码头、浮筒、船坞或相邻的船舶。它的强度、单位长度重量、粗细、柔性和耐腐蚀性都影响其使用性能，要根据船舶类型和大小合理选用。常用的有钢丝索、植物纤维索和化学纤维索三种。三、带缆桩 装在甲板上用于系结缆索的桩柱，多沿舷边布置。分为以下几种形式：,直式斜式单十字形双十字形羊角形,第 7 章 船舶设备、系
11、统 与航海仪器 系泊设备,四、导缆装置 作用是引导缆索，改变缆索的方向，减少摩擦和限制缆索的活动范围。主要有：（1）导缆孔 由铸铁或铸钢制成，安装在舷墙上，引导缆索穿过船体，并防止缆索损坏船体。有圆形和椭圆形两种。（2）导缆钳 装置在舷墙顶上或甲板舷侧。分为有滚轮和无滚轮两种，滚轮可以减少缆索通过时的摩擦。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 系泊设备,五、绞缆机械 用以收绞缆索的动力机械，通常由锚机和起货绞车兼用。某些大型船舶或专业船舶于船尾部或者其他部位设置专用绞缆机械。六、缆索卷车 用以收卷和存放缆索，有人力和电动两种，设与甲板的适当位置，俗称绳车。,第 7 章 船舶设备、系统 与航
12、海仪器 装卸设备,一、装卸设备 各类船舶的甲板上配置装卸设备以满足货物和各种物品装卸的需要。类型主要取决于所运载的货物或货物的装运单元，一般有以下几种：1.吊杆式起货设备 普通货船上起货吊杆的布置如图7-12所示。轻型吊杆一般装在起重柱或桅上，它在钢索的牵引下可以改变吊杆的仰角，也可以在水平方向回转。货物则由起货绞车通过吊货索作升降运动。双杆操作装卸速度快，经常采用，如图7-13。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,2.甲板起重机 现代船舶上广泛使用回转式甲板起重机，一般都为电动
13、液压式，布置在舱口两端。图7-14为回转式甲板起重机。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,3.滚装船的通道系统 滚装船常用于运输轿车、装有集装箱的拖车和各种工程车辆。属于水平装卸，通道系统包括：以各种方式打开和关闭的首门、尾门和侧门。图7-15为典型货物滚装运输系统。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,二、舱口盖 加大舱口盖的尺寸有利于提高货物的装卸速度，所以现代货船甲板上多开有较大的舱口。属于船舶的关闭设备。不仅应保证波浪、雨水不会漫入货舱，具有良好的密封性，同时还应开闭迅速，操作简便确保航行安全，尽可能缩短船舶停港时间。1.舱口盖的形式 舱口盖的形式有多种。
14、机械化的舱口盖有滚翻式、滚移式、滚卷式和铰链式等几种。图7-16为散装货船上的滚移式舱口盖。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,2液压舱口盖 目前世界上出现了多种新型的液压舱口盖，其设计合理、结构紧凑、操作方便，使用可靠，进一步提高了装卸作业的自动化程度。液压启闭舱口盖按结构形式有动力油缸外置式、动力油缸内置式、液压绞链式和液压马达式四种，其各有不同特点。图7-17所示为动力油缸外置式舱口盖打开四页活页式盖板的过程。四个油缸分布在舱口的四个角上，这样，开启时舱口盖就分别向首和尾两个方向收起。图中为一个油缸的工作过程。,第 7 章
15、 船舶设备、系统 与航海仪器 装卸设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,一、对救生设备的要求 救生设备是保障船上乘员生命安全的重要设备。它供救助落水人员或本船遇难时乘贯自救使用。当发生海难事故时，除依靠通信设施及时呼救外，船上应配备足够数量的、能单独在海上漂浮或行驶的各种救生工具，使乘员及时脱离遇难船舶。常用的救生设备有救生艇、救助艇、救生筏、救生浮、个人救生用具以及救生辅助设备。“国际海上人命安全公约”对救生设备早有明确规定。该公约的“1983年修正案”对救生设备又提出了若干新的要求，主要有：,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,(1)对国际航行的客船，要求配
16、备能自动扶正的部分封闭救生艇或全封闭救生艇。(2)对运载易燃货物的油船、化学品货船，要求配备能防火至少8分钟的耐火救生艇(3)对2万总吨以上的大型货船，要求救生艇能在船舶以5 kn航速航行时降落水面(4)要求救生艇、救生筏在船舶横倾200时能安全降落水面。(5)要求救生衣能保温。(6)要求救生圈配备自亮灯和自发烟雾信号。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,二、救生艇与救助艇1救生艇 当船舶发生海难事故时，载满乘员的救生艇能迅速、安全地降落到海面，等待救援或驶向附近海岸。救生艇应有足够的强度，干舷和良好的稳性。艇内设有水密的空气箱或泡沫塑料浮体，提供一定的贮备浮力，以保证艇在载满
17、额定乘员、属具并灌满水时也不会沉没。艇内备有一定量的干粮、淡水、药品和帆、桨等物品。救生艇艇体材料主要为钢质或玻璃钢。玻璃钢救生艇重量轻、强度高、耐腐蚀且便于维修，应用十分广泛。按推进方式分为机动艇和非机动艇两类。按结构型式分为敞开式和封闭式。图7-18为全封闭玻璃钢救生艇及其放艇装置。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,图7-19为封闭式耐火救生艇的结构与部分设备。救生艇放置在离水面较高的艇甲板两舷，但艇体不许超出舷外。客船的艇甲板应留有充分的空余面积以便旅客聚集登艇。通向艇甲板的梯道和通道应有足够的宽度并有鲜明醒目的标示。,
18、第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,2救助艇 某些大型客船或特殊用途的船舶配备有救助艇。它主要用于救助落水人员和集结脱险的救生艇、救生筏。救助艇呵以是刚性艇体，也可以是充气艇体，或者是两者混合结构。艇长不大于8.5 m，艇内应能容纳5名乘员和1名躺卧的乘员。航速至少6kn，连续航行时间不少于4小时。在六级海况中应能以2 kn航速至少拖带一只25人的气胀式救生筏。救助艇必须安置在吊艇架上处于即刻可用状态，船舶航行中应能够随时紧急放落。有的救助艇兼作救生艇。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,3吊艇架 每艘救生艇均应配备专用的吊艇架，且要求使用安全可靠，快捷省力，灵活
19、方便。吊艇架按操作特点可分为转出式、摇倒式和重力式三种。转出式依靠人力转动吊艇杆放艇，笨重而费力，目前只用于小型船舶。摇倒也是依靠人力摇动手柄，通过齿轮、螺杆等传动机构把艇架和艇推出舷外，操作方便、省力，动作也较快，常被采用。海船上应用较多的是重力式吊艇架，虽有多种不同结构型式，但都是利用艇的自重，通过一定装置，使艇很快滑出或倒向舷外。图7-20所示为滑架型重力式艇架放艇过程。此外还有倒壁式和绞链式等多种。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,图7-21为新型的装于船尾部的自由滑落式救生艇装置。这种救生艇由于装置在船尾的中线位置，
20、滑落后又向船舶航向的反向运动，能很好满足有关公约对救生艇提出的各项新的要求。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,4救生筏 传统的刚性救生筏周边有空气箱或硬质泡沫塑料浮力块提供浮力。现只用于内河船舶，现代海船上多采用气胀式救生筏，如图7-22所示。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,5救生浮 救生浮是以泡沫塑料为芯材，外壳用玻璃钢或帆布制成。浮具的中间设置绳网和木格踏板，外围装有一圈救生索并设浮子把手，供人攀握。此外还备有桨和自亮浮灯，但不备食物和淡水。浮体只提供部分浮力，人员仍浸泡于水中，只用在沿海和内河船舶上。6救生圈 救生圈为一环状浮体，由软木或泡沫塑料制成
21、。其作用是提供一定浮力支持落水人员，并以某种信号显示所在位置，便于他人发现施救。救生圈一般均配有一根救生索，长度约为救生圈外径的4倍，漂浮于水面便于落水者接触。救生圈通常悬挂在上层建筑围壁外面或舷侧栏杆的支架上，要求固定可靠而取用方便。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,7救生衣 救生衣以木棉或闭孔软质泡沫塑料作为浮力材料，外包帆布或尼龙布，有背心式和带领背心式等多种。救生衣提供一定的浮力，能使落水者的身体呈安全漂浮状态，身体略后倾仰卧，脸部露出水面。在客船上还按规范要求配备一定数量的儿童救生服和充气救生衣。有的海洋船舶要求配备保暖救生衣。地球上绝大多数地区的水温都可能低于21
22、，所以都必须考虑低温保护，使落水人员不致因体温降低而丧生。封闭式救生艇、气胀式救生筏、保暖救生衣等救生用具，可以不同程度地起到防寒保暖和避免风浪侵袭的作用。为了便于海上搜索，救生设备多为橙黄色，有的表面上贴有定向反光带，能强烈反射日光和灯光，使其易于被发现。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,此外，有的大型船上还备有抛弹设备，以便把个人救生用具抛掷到一定距离外的落水人员附近，见图7-23。,救生艇,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,救助艇,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,救生筏,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,救生圈、救生衣,
23、第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 救生设备,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,一、船舶系统概述1船舶系统的功用 现代大型船舶有如海上的浮动城镇。陆地上的建筑物都有上水、下水、煤气、取暖、通风、空调和消防等系统，以满足正常生活和工作的需要，创造良好的居住环境。航行于海洋上的船舶也与此相似。船舶系统的功用就是为满足船舶营运的需要，输送各种液体和气体。根据船舶的用途和航区合理地设置各种系统，不仅关系刊船舶的航行性能、营运效率和安全，也影响到全船旅客和船员的工作、生活的方便和舒适。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统
24、,2船舶系统的分类与组成(1)系统的分类 船舶系统按用途分为两类，即各类船舶所共有的基本系统和特殊船舶配备的特殊系统。基本系统如舱底水系统、压载系统、日用水系统、消防系统和通风系统等。特殊系统如油船的货油系统、破冰船的纵横倾系统和潜艇的沉浮系统等。按输送流体的种类则分为水、空气、蒸汽和油等系统。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,(2)船舶系统的组成 各类系统都是由管子及其附件、阀件、机械和仪表四大部分组成。(a)管子及其附件 管子是流体的流通渠道，按材料分有钢管、铁管、铜管、铝管和塑料管等多种，各有不同用途。管子附件是指各种连接件、弯头，为适应船体变形和温度变化而设置的膨胀接
25、头等。(b)阀件 其作用是对管路中的流体加以控制。如接通或关闭，限制或改变流体的流向，改变压力和流速、流量。用途不同，结构各异。如截止阀、止回阀、三通阀、节流阀以及阀箱等。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,(c)机械设备 使流体在管路中流动，并维持一定的压力和流量，要克服流动中的阻力，这需要系统中的机械设备为之提供能量，也就是把机械能转变为流体的势能和动能。系统中的机械设备主要是各类泵、空气压缩机和通风机。(d)仪表 显示系统中流体的压力、温度、流量等相关参数。和陆地上的系统相比，船舶系统必须工作更加可靠，在运行中不易出故障。系统应能够适应船舶的摇摆、颠簸、冲击、振动等恶劣工
26、作，并对海水、潮湿及结冰等具有较强的抗御能力。海损排水系统、灭火系统应在海损、火险情况下，结构破坏、船舶倾斜时仍能正常工作。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,二、舱底水、压载水及日用水系统1舱底水系统 舱底水必须及时排除，以避免货物受潮变质，船体结构锈蚀，甚至危及航行安全。图7-24为各舱独立的舱底水系统简图。此外，还有分组和集中式的舱底水系统。舱底水系统同时还担负着海损破舱时紧急排除进水的任务。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,2压载系统 船上的货物、燃料、水等载荷在营运过程中是变化的。船舶总重量的变化必然影响船的浮态。此时，船舶重心位置及稳性也发生相应的
27、变化。为了使船舶在载荷变动的情况下仍具有良好的性能，必须对船舶的浮态、重心随时进行调整。这就要依靠船上的压载系统，其通过各压载舱中舷外水的排出或吸人，以及压载水在各压载舱之间的调拨来实现。专门容纳压载水的船舱称为压载水舱，通常分布在双层底舱、首尾尖舱、顶边水舱、舷侧边水舱或深水舱内。为保证调拨过程中压载水的双向流动，在压载系统中不得设置止回阀。即通过同一水泵和同一管道可将水灌入或排出。压载水泵设于机舱内。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,3日用水系统 日用水系统是指为保证船舶管理和船上人员生活所必需而设置的上、下水道系统。(l)上水道系统 这就是船上的供水系统。它供应船上的饮
28、用水、洗涤水、冲洗用的清水和舷外水。供水方式有重力水柜、循环水泵和压力水柜等几种。重力水柜因其体积大、重心高、管径粗，多用于内河水船。循环水泵多用于大型船舶。它不论用水量多少，泵都必须不停地工作，多余的水经溢流阀返回水舱，这会造成电力浪费。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,压力水柜供水目前为大多数现代中、小型客船翻货船所采用。图7-25为其工作原理图。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,（2）下水道系统 即船上的排泄系统。一是将甲板的冲洗水和雨水排除舷外；二是将浴室、厨房等处的盥洗水排除舷外，三是将厕所的粪便水处理后合理排放。三、消防系统1.船舶消防概述 船舶
29、建筑封闭，设备复杂，人员密集，一点发生火灾，危险性更大。故给类船舶都必须消防设备和系统，以便有能力在无外援的情况下及时扑面火灾进行自救。对于不同的可燃物要采用不同的施救方法，使用不同的灭火设备。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,2.水灭火系统 以舷外水为工作介质，由消防泵、消防总管、消防支管、消防栓、消防水带和水枪、喷嘴等组成。结构简单，取水容易。图7-26为船上水消防管系的布置图。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,3.泡沫灭火系统 水灭火系统不能用来扑灭油类火灾。因为油比水轻，着火的油会浮在水面上流开，反而使火灾蔓延。泡沫灭火是将比重较小、不会着火的泡沫覆
30、盖在燃烧物上，使其与空气隔绝从而达到灭火的目的。泡沫灭火最适用于扑灭机舱、锅炉舱、货油泵舱及货油舱等处的火灾，船上除设同定的泡沫灭火系统外，还备有机动的泡沫灭火器。泡沫中含有水分，故不可用于电气起火。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,4蒸汽或二氧化碳灭火系统 水蒸汽灭火的原理是：利用低压饱和的蒸汽充满燃烧的空间，使舱内的含氧量下降至不能燃烧的比例，限制外界空气进入舱内而使火焰窒息。蒸汽灭火系统装置简单，使用经济，操作方便，对一般火灾均能使用：尤其适于如货舱、燃油舱、隔离空舱等封闭舱室。在油船上还可兼作蒸汽熏舱与驱赶油气使用。在内燃机船上多采用二氧化碳灭火系统。二氧化碳还适用于
31、扑灭多类火灾，特别是电气火灾。二氧化碳灭火站要远离居住舱室、应设在上层建筑或上甲板上容易到达的处所，门窗要直接通向露天甲板。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,5卤化物灭火系统 化合物中有氟、溴等卤族元素存在时，可以增加其惰性、稳定性和抗燃性：卤化物的灭火原理是溴离子破坏了物质通过燃烧产生氢离子的反应，而使燃烧的连锁反应停止。同时，它还有一定的冷却和隔离空气的作用，破坏燃烧条件，达到灭火的目的，船上使用的卤化物有一溴二氟一氯甲烷（简称1211），一溴三氟甲烷(1301)等。它主要用来扑灭油类火灾。卤化物灭火系统是由灭火剂容器、灭火管路、驱动设备、操纵阀件、喷嘴等组成。除了上述几
32、种常见的灭火系统外，近年来船上还采用了一些新型灭火器，如于粉灭火器，7150灭火器等。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,四、通风、空调、供暖系统1通风系统 通风系统供给舱室新鲜空气，排除污浊气体，使室内空气维持一定的纯度、温度、湿度和流通速度，从而保障人员的健康，避免货物的腐败，防止有害、可燃气体的积聚。有利于各种机械、器材、仪表的正常工作。船舶通风分自然通风和机械通风两种。自然通风主要依靠门、窗、舱口等开口和专门设置的通风筒和风斗，常见的如图7-27所示。自然通风效果受风向、相对速度和温差的影响。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,第 7 章 船舶设备、系统
33、 与航海仪器 船舶系统,机械通风是利用通风机将空气送人或排出的通风方式，可分为：吸人式机械送风，自然排风。用于居住舱室、餐厅和公共活动场所；排出式机械排风，自然进风二用于厕所、厨房及蓄电池间等；混合式机械送风，机械排风。仅用于要求通风量很大的舱室。2空调系统 空调的任务是对外界空气进行滤尘、加热或冷却、加湿或去湿，并把经过处理的空气送到各舱室，在船舶内部制造适宜的“人工气候”。在温度、湿度适宜时则只进行通风、换气。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,目前在船上应用的空调装置可分为三类：(1)集中式空调装置货船上船员舱室比较集中，可设1-3个中央空调装置为各舱室送气。(2)分组集
34、中式空凋装置客船舱室很多，不同等级客舱空气调节要求也不同，通常按区域调节，按要求相同或相近的舱室进行分组，用多个中央空调器分组处理后送入对应的舱室。(3)独立式空调装置应用于单个舱室的小型空调装置。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,图7-28为集中式空调装置示意图。空气的加热可用蒸汽或电热器，降温则依靠制冷系统。加湿通过水管喷洒雾状水珠，降湿则用化学干燥方法。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,3供暖系统 为保证冬季或寒冷地区航行时舱室的温暖舒适，船舶需设置供暖系统。按工作介质的不同，可分为热水供暖系统、蒸汽供暖系统以及电热和热风供暖系统。热水供暖系统由于管路
35、笨重，温度低又不适用于间断供暖场所，船上已极少采用。电热取暖耗电量大，费用昂贵，多作为辅助取暖手段。热风供暖是将取暖和通风合二而一的取暖方法。船上应用较多的是蒸汽供暖系统。来自主锅炉或辅助锅炉的蒸汽经减压、除水后由分配阀箱送往各舱室。,污水处理系统,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 船舶系统,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,一、航海仪器的作用 航海仪器叉称导航仪器，它的作用是引导船舶按既定航线，安全、经济地航行至目的地，并用各种方法和手段随时确定本船所处的位置，以及海面和航道的情况。现代船舶的导航过程可用图7-29的模型
36、图描述。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,把导航过程模型图中的功能换成起相应作用的导航设备，就可以看出各导航设备在整个导航过程中的使用场合及其作用，如图7-30所示。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,二、船舶定向仪器 罗经是指示航向的重要仪器，分磁罗经和电罗经两种1磁罗经 利用地球磁场作为基准，结构如图7-31.,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,磁罗经具有构造简单、不依赖电源、不易损坏和价格低廉等优点，至今仍是不可缺少的航海仪器。但使用磁罗经时必须对测得的方向数据进行修正，以消除地球磁场和船体磁场所造成的偏差。2陀螺罗经 陀螺罗经即电罗经，
37、它的工作原理与磁罗经完全不同。它是陀螺仪在导航方面的一种应用，它不受地磁和船体磁场的影响，定向准确。陀螺罗经是应用陀螺仪的定轴性和进动性，使其旋转轴线在运动的船舶上仍能精确跟踪地球子午面自动指北，从而成为一种指向仪器。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,三、船舶定位仪器 1航海六分仪 这是一种天文导航仪器，结构见图7-32。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,六分仪分光学六分仪和无线电六分仪两种，前者依靠可见光，后者依靠天体发射出来的无线电波来测定天体的高度和方位角。图7-32为光学六分仪，其定位原理见图7-33。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪
38、器,2无线电测向仪 它是用来测定由岸上发射台发射的电波方向，并由两个电波方向的交点确定本船的位置。无线电测向仪由于其作用距离短，定位精度较低，在航海中已退居辅助地位。但其测定无线电发射台方位的能力仍然是独一无二的。它能在出事海域搜寻遇难船只的无线电呼救信号。因此，国际海上人命公约规定，凡1600总吨以上的国际航行船舶，必须装备无线电测向仪。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,3双曲线定位系统 如以岸上一对发射台（简称岸台）作为双曲线的定点（焦点）组成一个对台。设定不同的距离差就可以画出一簇这样的双曲线，如图7-34所示。双曲线定位导航系统定位精度高，应用十分广泛。除罗兰A等型外
39、，目前已出现了比较先进的双曲线导航系统罗兰C，台卡和奥米加，最早使用的罗兰A已渐趋淘汰。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,4卫星定位系统 利用人造地球卫星进行导航的技术已有了飞速的发展，它在船舶导航中占有重要的地位。这不仅在于其全球性、全天候的覆盖，而且在于其较高的定位精度。采用先进技术时，其水平面位置误差可达到5m以内。船舶卫星导航接收机接收来自卫星的信号。通过测量导航参数求出船舶相对于卫星的位置，然后就能由计算机计算出自己的船位，并由显示器显示出来。目前，确定船舶相对于卫星的位置的方法已有很多种。“多普勒频移”法即为其中一种。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海
40、仪器,航行中的船舶由于相对于卫星所处位置的不同，收到由高速运动的卫星发射的一定频率的电波时，就会产生这种频移现象，如图7-35所示，所得到的数据，自动输入到计算机进行计算。最后由显示器自动输出船舶位置的坐标。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,图7-36为导航卫星网示意图。在各成一定夹角的轨道面上都有多颗导航卫星覆盖全球。星绕地球运转周期一般为12小时。观测者任何时候在任何地点都可以收到4颗以上的卫星信号，定位准确度可达30100 m。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,四、回声测深仪 回声测深仪在航行中用于测量水深，发现水下障碍物，保证安全航行。装置见图7-3
41、7。它由深度显示器、发射器、接收器、换能器和电源等部分组成。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,五、船用计程仪 船用计程仪是用来测量船舶航程和航速的重要航海仪器。它所输出的航速、航程、漂流角等信息对导航和军舰的武备和其他电子设备都有重要作用。最初在船上曾广泛应用的拖曳式、转轮式和水压式计程仪，现在基本上都已被电磁计程仪所取代。电磁计程仪是根据电磁感应原理来测量船舶行程的。通过相当于导体的水流切割装在船底的电磁传感器的磁场，将船舶航行时相对于水的运动速度转化为感应电动势，再由仪器换算为航速和航程。其优点是灵敏度高，尤其是能提高在低速航行时的测速精度。它还可以测量船舶后退时的速度。
42、,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,六、雷达 雷达是利用目标对电磁波的反射来发现空中、地面或水面的目标并测定其位置。雷达具有突出的远距离探测和对目标特性进行识别的能力。图7-38为雷达工作示意图。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,七、其他航行仪器与设备 除以上介绍的航行仪器外，船上还备有一些为航海所必需的其他设备与仪器。如准确度很高的天文钟；表示天体的星球仪；航海天文历和算表；优良的望远镜；海图作业器具。海图是按一定比例绘制的地球上局部海区图。它分区域将江海沿岸、港湾、岛屿、水深、暗礁、底质以及沉船等障碍物、助航灯塔、灯标等绘制在平面图上，供航海使用。船舶在启
43、航前都要根据海图设计一条既安全又经济的航线，制订航行计划；在航行中及时测得船位并修正航向；避让障碍物；检查航行计划的执行情况。船上还设置有能对外界发出，并能使外界凭借视觉或听觉感受到的信号设备。这就是各种号灯、通信闪光灯、号型、号笛、号钟和国际信号旗等。,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,陀螺罗径,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,自动操舵仪,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,船用指南针,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,船用雷达,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,航海六分仪,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,卫星定位系统,计程仪,第 7 章 船舶设备、系统 与航海仪器 航海仪器,
