核动力装置

核动力装置
核动力装置

4.核动力装置

考查要点:

一、核动力装置的特点及主要技术指标

1. 要求考生了解核动力装置的特点;

2. 要求考生理解核动力装置的船用条件;

3. 要求考生了解船用核动力装置的主要技术指标的含义。

二、一回路系统原理

1. 要求考生了解一回路系统的主要任务;

2. 要求考生掌握反应堆冷却剂系统、压力安全系统、水质控制系统、辅助水系统、工程安全设施的功能、基本组成和运行原理;

3. 要求考生掌握放射性废物的来源、废物分类和废物处理原则。

三、二回路系统原理

1. 要求考生了解二回路系统的主要任务;

2. 要求考生掌握蒸汽系统、蒸汽排放系统、凝水-给水系统、循环水系统、润滑油系统、造水系统的功能、基本组成和运行原理。

四、水质监督和水处理

1. 要求考生了解常用的水质指标及其意义;

2. 要求考生了解金属腐蚀的基本理论;

3. 要求考生了解压水堆核动力装置的腐蚀特点。

五、核动力装置循环热力分析

1. 要求考生了解压水堆核动力装置热力循环基本形式及循环效率计算公式;

2. 要求考生了解蒸汽初、终参数对循环效率的影响;

3. 要求考生了解废汽回热循环与抽汽回热循环的特点;

4. 要求考生掌握核动力装置能量平衡计算方法。

考试题型:简述题(120分);计算题(30分)

笔试考查要点:

一、核动力装置的特点及主要技术指标

1.核动力装置的含义、组成及特点

2.核动力装置的船用条件、主要技术指标

二、反应堆及一回路系统

1.反应堆冷却剂系统的组成、功能、布置形式及其特点

2.压力波动的原因,压力控制与超压保护的方式

3.水质控制系统的功能及特点

4.辅助水系统的功能及特点

5.工程安全设施的功能及特点

6.放射性废物处理的基本原则

三、二回路系统

1.蒸汽系统的设计要求、布置形式及其特点

2.蒸汽排放系统的功能及特点

3.凝水-给水系统的功能及设计要求

4.给水除氧的原理、热力除氧的基本原则

5.循环水冷却系统的功能,自流式、泵流式循环冷却水系统的特点6.润滑系统的功能、设计要求

7.海水淡化的方式,蒸发法造水的工作原理,造水比的表达式

四、水质监督和水处理

1.金属腐蚀的类型和机理

2.压水堆核动力装置的腐蚀特点

五、核动力装置热力分析

1、压水堆核动力装置的热力循环,蒸汽初、终参数对循环效率的影响2.废汽回热循环与抽汽回热循环

3.核动力装置的能量平衡计算方法

4.火用的概念,火用分析方法,核动力装置火用分析

六、核动力装置运行与控制

1.核动力装置运行工况

2.核动力装置运行方案

3.核动力装置的启动、功率运行和停堆

船舶核动力装置一回路系统

目录 一、一回路装置概述 (2) 1.1 在正常运行时,一回路装置所担负的任务: (2) 1.2 在事故工况下,为保证反应堆安全,一回路装置必须完成下列任务: (2) 二、主冷却剂系统 (3) 2.1 系统的功用和设计要求 (3) 2.2 主要设备简述 (3) 2.2.1 蒸汽发生器 (3) 2.2.2 主冷却剂泵(主泵) (5) 2.3 主冷却剂系统布置形式 (6) 2.3.1 分散式布置 (7) 2.3.2 紧凑式布置 (7) 2.3.3 一体化布置 (8) 三、压力安全系统 (9) 3.1 压力安全系统所担负的职能如下: (9) 3.2 压力安全系统的工作原理 (10) 3.2.1稳压器典型结构 (10) 3.2.2 压力调节原理 (10) 四、水质控制系统 (11) 4.1 水质控制系统综述 (11) 4.2 净化系统 (12) 4.2.1 高压净化系统 (12) 4.2.2 低压净化系统 (13) 五、化学物添加系统 (13) 六、水质监测取样系统 (14) 七、辅助水系统 (15) 7.1 设备冷却水系统 (15) 7.2 补给水系统 (16) 7.3 其它辅助水系统 (17) 八、工程安全设施 (18) 九、放射性废物处理系统 (19) 十、参考文献 (19)

船舶核动力装置一回路系统 摘要:反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,将冷却剂加热成高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U型管,通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水,释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断地在密闭的回路内循环,被称为一回路。 关键字:核燃料裂变,高温高压水,密闭循环,蒸汽发生器,主泵 一、一回路装置概述 压水堆一回路装置是为保证反应堆和蒸汽发生器正常运行及事故工况下安全工作而设的系统和设备。所以,又称反应堆装置或核蒸汽发生装置。 1.1 在正常运行时,一回路装置所担负的任务: ⑴反应堆启动和运行时,按预定的方式向一回路中供给冷却剂,以保证回路中所需要的冷却剂数量及压力; ⑵使回路中冷却剂循环流动,带出反应堆堆芯的热量,并传给二回路介质,即把堆芯中核燃料裂变能所转变的热量传导并输送给二回路介质; ⑶防止一回路装置产生不允许的超压,保证反应堆及一回路系统的安全; ⑷净化一回路冷却剂中附带的杂质,控制水质,保证冷却剂品质符合要求; ⑸监测一回路冷却剂的质量和成分; ⑹搜集各系统排出的放射性废物,并加以处置,保证船上人员及环境的安全。 1.2 在事故工况下,为保证反应堆安全,一回路装置必须完成下列任务: ⑴排除停堆后堆芯剩余释热; ⑵在反应堆堆芯受到熔化威胁前,强行向堆芯注水。 ⑶为执行以上任务,并保证反应堆安全工作,必须为进行冷却剂循环、体积和压力控制、水质控制、安全控制、放射性管理及辅助冷却和补给水等一系列任务而设专门的系统和设备。 1.3 按功用划分,一回路所设系统可分为六种: ⑴主冷却剂系统——担负循环冷却剂的任务; ⑵容积和压力控制系统——进行容积和压力控制; ⑶水质控制系统——担负回路中冷却剂的净化、添加化学物质控制水质,对水质监测及取试样的任务; ⑷辅助水系统——由设备冷水系统、补给水系统和其它辅助水系统构成; ⑸工程安全设施——为了预防反应堆及附属设备发生事故以及在事故工况下限制和防止主要设备损伤而设的设施; ⑹放射性废物处理系统——为放射性废物的收集及处理而设。

核动力设备及装置总复习

名词解释 应力腐蚀:在腐蚀和应力的联合作用下导致金属自然破裂的现象 晶间腐蚀:腐蚀沿着晶粒间界进行 耗蚀:由于可溶性酸性磷酸盐的局部高浓缩,使管子产生均匀腐蚀而造成的一种腐蚀破坏形式 凹痕:由于在管子与支撑板间的环形缝隙中产生的坚硬腐蚀产物所造成的压力而导致蒸汽发生器管子产生塑性变形,并引起支撑板变形以致破裂的一种腐蚀破坏现象 微震磨损:由于振动使得支撑板和管子或相邻管子间发生冲击碰撞和滑动摩擦,从而使管子产生金属磨损,这种冲击和滑动运动是往复的,并且振幅很小。 临界热负荷:当热流密度达到由核态沸腾变为膜态沸腾所对应的值时,加热表面上的气泡很多,以致使很多气泡连成一片,覆盖了部分加热面。由于气膜的传热系数低,加热面的温度会很快升高,而使加热面烧毁,则此时热流密度称为临界热负荷 第一类传热恶化:由于换热偏离核态沸腾而造成的传热恶化 第二类传热恶化:由于液膜蒸干而引起的传热恶化 界限含气率:流通中蒸干点处得含气率 质量含气率:单位时间内,流过通道某一截面的两相流体质量中气相所占的此例份额 截面含气率:气液两相流道某一截面上,气相所占截面积与总流道截面积之比 体积含气率:气相体积流量与两相流体总体积流量之比 折算速度:在气液两相流道中,两相中的任意一相单独流过同一通道时的速度 循环速度:指与气液两相混合物总质量流量相等的液相介质流过同一截面通道时的速度 循环倍率:单位时间内,流过通道某一截面的两相流体总质量与其中的气相介质质量流量之比 循环运动压头:由于截面两侧受到压力差,即两侧受力不平衡,从而流体产生流动,则称使流体产生流动的动力的压力差为循环运动压头 循环运动有效压头:在循环回路的运动压头中,克服汽水混合物向上流动时产生的阻力后所剩余的压头,它等于下降空间阻力 蒸汽发生器的静态特性:由于蒸汽发生器负荷变化而引起一回路冷却剂的平均温度和二回路工质压力变化的规律。 水滴状带盐:由于蒸汽带有水滴而使蒸汽带盐的方式 分子状带盐:盐分子直接溶于蒸汽中,随着蒸汽被带出。 蒸发面负荷:单位时间内通过蒸汽发生器上升空间水面单位面积的蒸汽流量 正瞬变体积:在装置运行过程中,当二回路负荷降低,将造成一回路水平均温度瞬时上升,体积膨胀,使回路里的水瞬时波动流入稳压器,稳压器内瞬时增加的体积称为正瞬变体积瞬变体积:在装置运行过程中,当负荷突然变化时,因控制系统动作滞后,造成堆功率和二回路负荷不平衡。在此过渡过程中,冷却剂水的平均温度将偏离原来的整定值,从而引起的瞬时水体积变化率称为瞬变体积 负瞬变体积:当二回路负荷增加时,将造成一回路水平均温度瞬时下降,水体积收缩,使稳压器内的水波动流出。在此过程中,稳压器内瞬时减少的体积称为负瞬变体积 回路温度偏差水体积:在反应堆装置稳态运行时,由于温度控制死区和温度测量仪表误差,造成平均温度的波动,由此引起的一回路冷却剂的体积波动。 静态功率变化体积:反应堆高功率稳态运行时,稳压器内的水位处于高水位,低功率时稳压器内水位处于低水位,当反应堆装置从零功率上升到满功率时,两水位之间的体积就是静态功率变化体积 汽化系数:单位体积的饱和水压力每降低一个单位所汽化掉的水质量 喷雾比例系数:每单位通过波动管流入稳压器的水质量所消耗的喷雾水质量。 控制死区:当冷却剂温度波动在一定的范围之内时,控制棒不动作,这个范围称为控制死区真空度:外界环境大气压力与冷凝器进口喉部的压力之差 温度端差:冷凝器入口蒸汽压力下的饱和温度ts与冷却水出口温度tf2之间的差值 冷却倍率:凝结单位质量蒸汽所用的冷却水流量 气阻:冷凝器进口压力pc与抽气口处得压力pc’’的差值 凝结水过冷度:冷凝器热井中的凝结水温度tav一般要比冷凝器入口蒸汽压力下的饱和温度ts要低,所低的数值(ts-tav)称为凝结水过冷度 冷却水温升:冷却水出口温度与进口温度之差 冷凝器变工况特性:冷凝器压力pc随Ds Gw和tf1变化而变化的规律。 冷凝器特性曲线:当冷却水流量Gw不变时,对应每一个冷却水进口温度tf1值均口得出冷凝器压力pc与蒸汽负荷Ds之间的关系曲线。 思考题

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船舶核动力装置绪论 1、核能具有哪些特点? (1)核燃料具有极高得能量密度; (2)核裂变反应不需要氧气; (3)核裂变反应会产生大量得放射性物质; (4)核动力装置具有潜在得危险性; (5)需要采取严格得辐射防护措施; (6)运行管理要求很高。 2、核能用作船舶动力具有哪些优越性? (1)燃料重量占全船载重量得比例较小; 核动力舰船不需要携带大量得燃料,在反应堆寿期内不需要外界补充燃料 核动力舰船可携带更多得武器装备与其她物资,提高战斗力与自持力 、可大大减少辅助舰船得数量,提高整个舰队得航速与续航力 (2)提供较大得续航力与推进功率; 续航力:就是舰艇装载一次燃料所能持续航行得距离 舰船推进功率:与航速得立方成正比 (3)提高潜艇得隐蔽性; 核潜艇无需定期浮出水面用柴油发电机给蓄电池充电,可长期潜航 水面舰船不需要设置进气道与烟囱,减少上层建筑,免受烟气得腐蚀与热气流得影响, 降低了红外特征 大型水面舰船如航空母舰不需要布置烟囱,上层建筑布置更为灵活 3、为什么船用核动力装置普遍采用压水堆? 压水堆慢化剂采用轻水,冷却剂采用轻水,冷却剂在堆芯不沸腾,采用U-235富集度为3% 到4%得UO2陶瓷燃料,在舰船压水堆上由于要提高堆芯寿命,燃料得富集度一般都很高; 一、二回路之间相互隔离,二回路不需要屏蔽; 具有结构紧凑、体积小、功率密度高、平均燃耗较深等优点,技术比较成熟; 在结构设计上采用多道屏障防止放射性物质外泄,而且冷却剂具有负温度系数,使反应堆具有自稳自调特性,安全性较好。 4、船舶核动力装置得船用条件就是什么? (1)复杂多变得海洋环境会使船舶产生不同程度得摇摆,倾斜与起伏,核动力装置必须具备在一定得摇摆,冲击与振动条件下稳定可靠运行得能力;(2)船舶在航行过程中可能发生碰撞,触礁,火灾,沉没等各种海上事故,军用核动力舰船在作战时还有可能受到敌方攻击,核动力装置应该有可靠,完善得安全措施,在舰船发生意外与遭受攻击得情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事故;(3)由于船舶机动性得特点,核动力装置运行工况改变频繁,功率变化幅度大,而且工作人员活动场所小,运行条件恶劣,运行管理难度大; (4)船舶航行长期远离码头,基地。维修与补给困难,核动力装置应该具有良好得可靠性与较强得生命力; (5)船舶尤其就是潜艇得空间与载重量有限,核动力装置必须重量轻,体积小,布置紧凑; (6)船上及港口人员密集,核动力装置必须有良好得放射性防护措施; (7)海洋气候潮湿,空气中含有盐分,核动力系统与设备必须有良好得抗腐蚀性能。 5、船舶轴功率与排水量,航速之间得关系就是什么? Ne=D23 Vs3C KW Ne : 供给推进器得功率,即核动力装置得有效功率,单位:KW; D : 船舶排水量,单位:t; Vs : 船舶航行航速,kn; C : 海军部系数。 6.核动力装置安全设计原则有哪些?各包含哪些内容? 设计原则:多道屏障与纵深防御得。 (1)多道屏障:①第一道屏障就是燃料元件包壳。包壳如果有缺陷或破裂,会使裂变产物、裂变物漏到冷却剂中,导致反应堆及一回路系统得放射性剂量增高。②第二道屏障就是由反应堆及一回路系统构成得承压边界,包容着高温高压,具有放射性得冷却剂。设计时,保证其正常泄漏量很小,事故破裂得概率很低,使其具有良好得封闭性与很高得安全性。③第三道屏障就是安全壳或反应堆舱,将反应堆及一回路系统得主要设备与管道包容在内。 (2)纵深防御:①第一级防御主要考虑对事故得预防。反应堆具有固有安全性,设备必须具有高质量与可检查性,系统必须有冗余度。②第二级防御就是防止运行中出现偏差而发展为事故。要求设置可靠得安全保护系统,并在事故发生时,尽量减少对核系统得损坏,保护运行人员得安全。③第三级防御就是限制事故所引发得放射性后果。设有安全设施,对不可预见得事故留有安全裕量。 7.装置可靠性如何定义? 动力装置得可靠性就是指装置在使用条件下与规定得时间内完成规定功能得能力,表示系统,机器,设备等得工作与性能得时间稳定性得程度。 8.什么就是装置得生命力?提高装置生命力得措施有哪些?

《船舶动力装置》课程

《船舶动力装置》教学大纲 一、课程性质与任务 本课程是船舶专业的一门主干专业课。本课程的教学任务是重点讲授船舶动力装置的原理与设计,使学生掌握:船舶动力装置的基本组成;船舶推进装置、船舶传动设备等的构造及工作原理;船舶管路系统的原理、组成及布置设计原则;船舶推进装置的特性与配合的基本知识。学生通过本课程的学习,对船舶推进系统、轴系、管系、船、机、桨工况配合,机舱布置与规划等有较为系统的认识,为以后从事的工作打下良好的基础。 二、课程教学目标 使学生具有一定的从事船舶动力装置设计的基本知识,具有如下基本技能:掌握轴系及推进装置各主要设备、船舶后传动设备的构造及初步设计能力;能根据使用要求,正确选用船舶有关机电设备;了解各种管路的布置设计原则。 本课程的基本要求是: 1. 熟练掌握动力装置的基本概念、性能及相关的技术指标。 2. 熟练掌握船舶推进装置的组成、布置、型式及主要设备的工作原理和设计要求。 3. 了解各种后传动设备的结构、工作原理与选型。 4. 能进行简单的机桨工况配合分析。 5. 能看懂并分析机舱布置图,懂得基本的机舱布置方法。 三、教学内容结构 第一部分船舶动力装置总论 第二部分推进装置设计 第三部分船舶传动设备 第四部分船舶推进装置的特性和匹配 第五部分船舶推进节能和特种推进器 第六部分船舶动力装置设计 四、教学内容与要求 第一部分船舶动力装置总论 教学要点: 1、正确叙述和理解船舶动力装置的含义、任务及组成 2、正确理解船舶动力装置的类型、特征、性能及结构概况 主要内容: 第一节船舶动力装置的含义及组成 什么是船舶动力装置 船舶动力装置的组成都有什么 第二节船舶动力装置的类型及特点

核动力装置

4.核动力装置

考查要点: 一、核动力装置的特点及主要技术指标 1. 要求考生了解核动力装置的特点; 2. 要求考生理解核动力装置的船用条件; 3. 要求考生了解船用核动力装置的主要技术指标的含义。 二、一回路系统原理 1. 要求考生了解一回路系统的主要任务; 2. 要求考生掌握反应堆冷却剂系统、压力安全系统、水质控制系统、辅助水系统、工程安全设施的功能、基本组成和运行原理; 3. 要求考生掌握放射性废物的来源、废物分类和废物处理原则。 三、二回路系统原理 1. 要求考生了解二回路系统的主要任务; 2. 要求考生掌握蒸汽系统、蒸汽排放系统、凝水-给水系统、循环水系统、润滑油系统、造水系统的功能、基本组成和运行原理。 四、水质监督和水处理 1. 要求考生了解常用的水质指标及其意义; 2. 要求考生了解金属腐蚀的基本理论; 3. 要求考生了解压水堆核动力装置的腐蚀特点。 五、核动力装置循环热力分析 1. 要求考生了解压水堆核动力装置热力循环基本形式及循环效率计算公式; 2. 要求考生了解蒸汽初、终参数对循环效率的影响; 3. 要求考生了解废汽回热循环与抽汽回热循环的特点; 4. 要求考生掌握核动力装置能量平衡计算方法。 考试题型:简述题(120分);计算题(30分)

笔试考查要点: 一、核动力装置的特点及主要技术指标 1.核动力装置的含义、组成及特点 2.核动力装置的船用条件、主要技术指标 二、反应堆及一回路系统 1.反应堆冷却剂系统的组成、功能、布置形式及其特点 2.压力波动的原因,压力控制与超压保护的方式 3.水质控制系统的功能及特点 4.辅助水系统的功能及特点 5.工程安全设施的功能及特点 6.放射性废物处理的基本原则 三、二回路系统 1.蒸汽系统的设计要求、布置形式及其特点 2.蒸汽排放系统的功能及特点 3.凝水-给水系统的功能及设计要求 4.给水除氧的原理、热力除氧的基本原则 5.循环水冷却系统的功能,自流式、泵流式循环冷却水系统的特点6.润滑系统的功能、设计要求 7.海水淡化的方式,蒸发法造水的工作原理,造水比的表达式 四、水质监督和水处理 1.金属腐蚀的类型和机理 2.压水堆核动力装置的腐蚀特点 五、核动力装置热力分析 1、压水堆核动力装置的热力循环,蒸汽初、终参数对循环效率的影响2.废汽回热循环与抽汽回热循环 3.核动力装置的能量平衡计算方法 4.火用的概念,火用分析方法,核动力装置火用分析 六、核动力装置运行与控制 1.核动力装置运行工况 2.核动力装置运行方案 3.核动力装置的启动、功率运行和停堆

船舶核动力装置一回路设计说明书

船舶核动力装置 一回路设计说明书 一回路设备

1.反应堆选取压水堆的原因压水堆有以下优点:

1.结构紧凑,功率密度高,慢化剂温度效应和燃料多普勒效应使压水堆有自稳自调特性,安全可靠性高; 2.以轻水作为冷却剂与慢化剂,化学性质稳定,不与反应堆金属材料反应,如果冷却剂泄露,可以通过海水淡化来补充。 3.结构简单,坚固耐用,运行性能良好 4.压水堆在初期实践中就显示出良好的稳定性和可靠性,目前经验技术成熟。 其它堆型的缺点: 1.沸水堆:堆内结构复杂,水汽对中子慢化能力弱,所需要 的燃料多,体积大于压水堆,同时放射性进入汽轮机中,加大屏蔽体积。且压力容器下部有较大数量的空洞,由于水泄时的重力作用,对结构强度有不利的影响。 2.重水堆:以天然铀为燃料,所以体积比同功率压水堆大10 倍,二回路蒸汽运行压力低,效率低。 3.液态金属冷却堆:专设加热设备以保证冷却剂为液态,碱 性金属高温时化学性质活泼,加速腐蚀。 4.高温气冷堆:堆芯体积大,对管道材料耐高温和密封性要求高 1.蒸汽发生器:双环路运行,增加可靠性。 2.压力安全系统: 功率增加时,冷却剂温度增加,体积膨胀,冷却剂通过稳压器的波动管流入稳压器,压缩汽空间,p增大,启用喷雾阀与卸

压阀。功率降低时,同理,启用加热器。 4.补水系统: 处理储存和向一回路供应补给水。 1.初始充水 2.冷启动时,补水泵用于初始升压 3.正常 运行补水4.冷停堆或事故停堆时,补偿水位的下降5.提供其 他用水 5.一次屏蔽水系统:反应堆一次屏蔽水箱充水,排水,补充屏蔽水的损耗,处理由于辐照分解产生的氢气,在发生失水事故时,为低压安注提供水源。 6.布置方式:分散式布置,维修方便,可以加主闸阀。 7.净化系统:采用低压净化系统,不再需要化容系统。 8.UTSG:二次侧储水容积大,在丧失给水时,对控制要求高,炉内水处理和排污,适当降低对传热管材料和二回路水的要求,只能产生饱和蒸汽,需要设置汽水分离器,蒸汽压力变化范围大,为二回路蒸汽系统运行,设计,管理带来困难。

第一章 船舶动力装置概述

第一节船舶动力装置的组成、类型和发展 一、船舶动力装置的组成 现在的船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、防污染设备和自动化设备等六部分组成。 1.推进装置 推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨,推动船舶并保证一定航速航行的设备。它是船舶动力装置中最重要的组成部分,包括:(1)主机。主机是指提供推动船舶航行动力的机械。如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。 (2)传动设备。传动设备的功用是隔开或接通主机传递给传动轴和推进器的功率;同时还可使后者达到减速、反向或减振的目的。其设备包括离合器、减速齿轮箱和联轴器等。 (3)轴系。轴系是用来将主机的功率传递给推进器。它包括传动轴、轴承和密封件等。 (4)推进器。推进器是能量转换设备,它是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备。它包括螺旋桨、喷水推进器、电磁推进器等。 2.辅助装置 辅助装置是指提供除推进船舶运动所需能量以外,用以保证船舶航行和生活需要的其他各种能量的设备。主要包括: (1)船舶电站。 (2)辅锅炉装置。 (3)压缩空气系统。 3.管路系统 管路系统是用来连接各种机械设备,并输送相关流体的管系。由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成,它包括: (1)动力系统。为推进装置和辅助装置服务的管路系统。主要包括燃油系统、滑油系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统和压缩空气系统等。 (2)辅助系统。为船舶平衡、稳性、人员生活和安全服务的管路系统。主要包括压载系统、舱底水系统、消防系统、日用海/淡水系统、通风系统、空调系统和冷藏系统等。 4.甲板机械 为保证船舶航向、停泊、装卸货物所设置的机械设备。它主要包括:舵机、锚机、绞缆机、起货机、开/管舱盖机械、吊艇机及舷梯升降机等。 5.防污染设备 用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备。它包括油水分离装置(附设有排油监控设备)、生活污水处理装置及焚烧炉等。 6.自动化设备

船舶动力装置

船舶动力装置
8101:3000KW 及以上船舶轮机长 3000 300 8102:750KW-3000KW 船舶轮机长 750KW750KW 3000 8103:未满 750KW 船舶轮机长 未满 适用对象 考试大纲 8101 1 船舶动力装置概述 1.1 船舶动力装置的组成、类型和发展 1.1.1 船舶动力装置的组成 1.1.2 船舶动力装置的类型 1.1.3 柴油机动力装置发展趋势及管理重心的变化 1.2 船舶动力装置的要求及性能指标 1.2.1 对船舶动力装置的要求 1.2.2 船舶动力装置的基本性能指标 1.3 船舶动力装置的可靠性 1.3.1 船舶的特殊性 1.3.2 可靠性在船舶动力装置中的应用 1.3.3 船舶各种机械的故障比例 1.4 保持和提高动力装置可靠性的途径 1.4.1 提高管理水平 1.4.2 提高维修质量 1.4.3 充分利用技术管理指导性文件 1.4.4 做好可靠性数据的收集和管理 1.5 船舶动力装置的余热利用 1.5.1 船舶动力装置的余热利用方案 1.5.2 船舶动力装置的效率 1.5.2.1 柴油机船舶动力装置的总效率 1.5.2.2 船舶能量利用效率 1.5.2.3 推进装置的推进效率 1.5.3 废气锅炉管理 1.5.3.1 典型废气锅炉系统 1.5.3.2 废气锅炉与柴油机的匹配, 锅炉窄点的影响, 允许的 废气压力损失 1.5.3.3 废气锅炉烟灰积垢与着火的分析及预防措施 2 柴油机动力装置主要零件的检修 2.1 气缸盖的检修 2.1.1 气缸盖裂纹的部位、产生原因、检验及修理 2.1.2 气缸盖气阀座面的检修 2.2 气缸套的检修 2.2.1 气缸套磨损的检修 2.2.2 气缸套裂纹的检修 2.2.3 拉缸的种类及拉缸的原因,防止拉缸的措施 2.3 柴油机吊缸检修 ● ● ● ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ● ● ◎ ◎ ○ ○ ○ ● ● ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 8102 8103

船舶核动力装置习题整理..

船舶核动力装置绪论 1.核能具有哪些特点? (1)核燃料具有极高的能量密度; (2)核裂变反应不需要氧气; (3)核裂变反应会产生大量的放射性物质; (4)核动力装置具有潜在的危险性; (5)需要采取严格的辐射防护措施; (6)运行管理要求很高。 2.核能用作船舶动力具有哪些优越性? (1)燃料重量占全船载重量的比例较小; 核动力舰船不需要携带大量的燃料,在反应堆寿期内不需要外界补充燃料 核动力舰船可携带更多的武器装备和其他物资,提高战斗力和自持力 .可大大减少辅助舰船的数量,提高整个舰队的航速和续航力 (2)提供较大的续航力和推进功率; 续航力:是舰艇装载一次燃料所能持续航行的距离 舰船推进功率:与航速的立方成正比 (3)提高潜艇的隐蔽性; 核潜艇无需定期浮出水面用柴油发电机给蓄电池充电,可长期潜航 水面舰船不需要设置进气道和烟囱,减少上层建筑,免受烟气的腐蚀和热气流的影响, 降低了红外特征 大型水面舰船如航空母舰不需要布置烟囱,上层建筑布置更为灵活 3.为什么船用核动力装置普遍采用压水堆? 压水堆慢化剂采用轻水,冷却剂采用轻水,冷却剂在堆芯不沸腾,采用U-235富集度为3% 到4%的UO2陶瓷燃料,在舰船压水堆上由于要提高堆芯寿命,燃料的富集度一般都很高; 一、二回路之间相互隔离,二回路不需要屏蔽; 具有结构紧凑、体积小、功率密度高、平均燃耗较深等优点,技术比较成熟; 在结构设计上采用多道屏障防止放射性物质外泄,而且冷却剂具有负温度系数,使反应堆具有自稳自调特性,安全性较好。 4.船舶核动力装置的船用条件是什么? (1)复杂多变的海洋环境会使船舶产生不同程度的摇摆,倾斜和起伏,核动力装置必须具备在一定的摇摆,冲击和振动条件下稳定可靠运行的能力;(2)船舶在航行过程中可能发生碰撞,触礁,火灾,沉没等各种海上事故,军用核动力舰船在作战时还有可能受到敌方攻击,核动力装置应该有可靠,完善的安全措施,在舰船发生意外和遭受攻击的情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事故;(3)由于船舶机动性的特点,核动力装置运行工况改变频繁,功率变化幅度大,而且工作人员活动场所小,运行条件恶劣,运行管理难度大; (4)船舶航行长期远离码头,基地。维修和补给困难,核动力装置应该具有良好的可靠性和较强的生命力; (5)船舶尤其是潜艇的空间和载重量有限,核动力装置必须重量轻,体积小,布置紧凑; (6)船上及港口人员密集,核动力装置必须有良好的放射性防护措施; (7)海洋气候潮湿,空气中含有盐分,核动力系统和设备必须有良好的抗腐蚀性能。 5.船舶轴功率与排水量,航速之间的关系是什么? Ne=D23 Vs3C KW Ne : 供给推进器的功率,即核动力装置的有效功率,单位:KW; D : 船舶排水量,单位:t; Vs : 船舶航行航速,kn; C : 海军部系数。 6.核动力装置安全设计原则有哪些?各包含哪些内容? 设计原则:多道屏障和纵深防御的。 (1)多道屏障:①第一道屏障是燃料元件包壳。包壳如果有缺陷或破裂,会使裂变产物、裂变物漏到冷却剂中,导致反应堆及一回路系统的放射性剂量增高。②第二道屏障是由反应堆及一回路系统构成的承压边界,包容着高温高压,具有放射性的冷却剂。设计时,保证其正常泄漏量很小,事故破裂的概率很低,使其具有良好的封闭性和很高的安全性。③第三道屏障是安全壳或反应堆舱,将反应堆及一回路系统的主要设备和管道包容在内。 (2)纵深防御:①第一级防御主要考虑对事故的预防。反应堆具有固有安全性,设备必须具有高质量和可检查性,系统必须有冗余度。②第二级防御是防止运行中出现偏差而发展为事故。要求设置可靠的安全保护系统,并在事故发生时,尽量减少对核系统的损坏,保护运行人员的安全。③第三级防御是限制事故所引发的放射性后果。设有安全设施,对不可预见的事故留有安全裕量。 7.装置可靠性如何定义? 动力装置的可靠性是指装置在使用条件下和规定的时间内完成规定功能的能力,表示系统,机器,设备等的工作和性能的时间稳定性的程度。

核动力装置

船舶核动力装置 一、背景: 1955年4月,世界上第一艘核动力船舶——美国核潜艇“舡鱼“号正式编队下水服役。为了建造者艘核潜艇的动力装置,美国提前5年在艾德华州兴建了陆上模式堆,这就是世界上第一个核动力装置。从那时起到现在的近50年时间里,世界上先后有近十个国家的约470多艘采用核动力推进的潜艇、水面舰艇、客货商船、矿砂船、破冰船等相继游弋在宽阔的海洋上了。事实充分说明,船舶在使用核动力装置以后,船舶推进能源就又进入了一个崭新的阶段。可以肯定,随着核能事业的发展,大规模建造核动力舰船,将会成为有关各国造船业今后十分关注的发展方向。 过去的两个多世纪,由于人类掌握了利用煤、石油等化石燃料产生动力的技术,使人们摆脱了单纯依靠人力、畜力进行劳动的困境,推动了社会生产突飞猛进的发展。与有限的化学能源相比较,核能将会成为人类的一个全新的、蕴藏量更为丰富的动力资源,它必将有力地推动社会生产力的发展。 二、基本介绍: 核动力装置以原子核裂变能作为产生推进动力的能源。它包括核反应堆、为产生功率推动船舶前进所必需的有关设备以及为提供装置正常运行,保证对人员健康和安全不会造成特别危害的那些结构、系统和部件。 船舶核动力装置是以反应堆代替普通燃料来产生蒸汽的汽轮机装置。它可以作为船舶的一种主动力装置。核动力装置功率大,一次装填核燃料可以用上好几年。装备核动力装置的舰船,几乎有无限的续航力。所以核动力装置主要用于大型军舰和潜艇。

三、基本原理: 核燃料在核动力装置的反应堆中产生裂变反应,释放巨大能量,被不断循环的冷却水吸收,后者又通过蒸汽发生器将热量传给第二个回路中的水,使之变为蒸汽后到汽轮机中作功。基于中子引起这种反应后又产生更多的新中子,在一定的条件下,新中子又可能去轰击另一个可裂变的原子核,使之又分裂为两个次级裂变产物的部分,又再放出大量的能量和两到三个新中子;同样条件下,新中子又可能去轰击另外的又一个可裂变的原子核而连续不断地把这种裂变反应持续下去,连续不断地释放出能量。那么,这种以裂变物质本身持续不断的裂变反应(通常称为链式反应)为基础,并可以人为地控制其反应速率的专用装置,就称为反应堆。核动力装置是以原子核的裂变反应所产生的巨大热能,通过工质(蒸汽或燃气)推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置。目前,舰船上几乎全部采用压力水型的反应堆(简称压水堆),即以压力水作冷却剂(也称载热剂),蒸汽作为工质的核动力装置。 四、发展历史: 1)蒸汽机: 1807年,美国工程师R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号明轮船上用蒸汽机作为推进动力获得成功。当时采用的是一台20马力的单缸摇臂式往复蒸汽机,获得每小时5英里的航速。经过

船舶动力装置

§1-1船舶动力装置的含义(definition)及组成(composition) 一、含义:船上所有机械设备及系统的总称 任务:提供各种能量并通过应用这些能量以保证船舶的正常航行、生活和作业。 二、组成 1、主推进装置 主机组:原动机及为其服务的设备和系统。 原动机有:柴油机(DIESEL)、汽轮机(STEAM TURBINE)、燃气轮机(GAS TURBINE)其它设备如锅炉、推进器、传动装置等。 2、辅助设备 电能:用于证明及电器设备,有柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。 热能:用于加热、取暖等。有辅助锅炉或余热锅炉。 压缩空气:用于柴油机启动、换向、舰艇鱼雷发射、潜艇沉浮及船上其它作业。有压缩机、空气瓶及管件等。 3、全船系统:保证船舶正常工作和生活,安全航行的系统。如通风、空调、照明冷藏、制淡等。 4、甲板机械:舵机、锚机、装卸设备及吊艇设备等 5、机舱自动化设备 §1-2船舶动力装置的基本类型和特点 一、柴油机动力装置 优点: 1、较高的经济性,耗油率低 2、质量轻 3、机动性好,操作简单,起动快,正倒车迅速 4、功率范围大1—80000千瓦 缺点: 1、单机功率小 2、噪声振动大 3、寿命短(大修期),高强载机只有1—5Kh 二、蒸汽轮机动力装置 优点: 1、单机功率大 2、噪声振动小 3、寿命长,10万小时以上 4、可用劣质燃料 缺点: 1、尺寸重量大 2、效率低 3、机动性差 三、燃气轮机动力装置 优点: 1、质量尺寸小 2、单机功率大 3、机动性好

1、无反转性能 2、高温叶片寿命短 3、进排气管大 四、联合动力装置 形式:燃气/蒸汽联合装置(COSAG ) 柴油/燃气联合装置(CODAG ,CODOG ) 燃气/燃气联合装置(COGAG ) 优点: 1)在保证足够大功率情况下,动力装置的尺寸重量小; 2)操纵方便,备车迅速。 3)自巡航到全速工况加速迅速; 4)两机组共用一个减速箱,具有多机并车的可靠性。 联合装置解决了船舶巡航时的经济性与战斗时的加速性的矛盾及较大续航能力与加速性的矛盾。主要用于大型水面舰艇。 五、核动力装置 优点: 1)功率大,续航能力高; 2)不消耗空气,可水下航行。 缺点: 1)尺寸重量大,危险性大 2)操纵复杂 3)造价高,运营费用高(燃料价高)。 §1-3船舶动力装置的技术、经济及性能指标 排水量:船舶总重量=空船重量+载重量 航速单位:节 1kn=1n mile/h=1.852km/h 全速:主机长时间用额定转速工作时达到的航速 经济航速:每海里耗油最低航速,巡航航速 最低航速:主机以最低稳定转速工作时航速 倒车航速:全速30%~40% 技术指标:功率、质量、尺寸 经济指标:油耗率、装置总效率、推进热效率、每海里耗油率、运转-维修经济性 性能指标:机动性、可靠性、自动-远操纵性、拖曳性及隐蔽性 1、 功率指标相对功率 2、 2、质量指标 干重Gg :机器及管系重量 湿重Gy :机器及管系和管子里的工质重量 总重GE :机器及管系和管子里的工质及贮备重量 相对指标: 每千瓦重 3 /133/23D C C D P P P D P w p c e p e ?=?=?==υαυηαT k g D G g k w k g P G y y e y y //==γ

船舶动力装置题库汇总

一、单项选择题 1.以下的热力发动机中,不属于内燃机的是()。(答案:C) A.柴油机B.燃气轮机C.汽轮机D.汽油机 2.在热力发动机中,柴油机最突出的优点是()。(答案:A) A.热效率最高B.功率最大C.转速最高D.结构最简单 3.()不是柴油机的优点。(答案:D) A.经济性好B.机动性好 C.功率范围广D.运转平稳柔和,噪声小 4.发电柴油机多用四冲程筒形活塞式柴油机主要是因为()。(答案:C) A.结构简单B.工作可靠 C.转速满足发电机要求D.单机功率大 5.四冲程柴油机完成一个工作循环曲轴转()周。(答案:B) A.1 B.2 C.3 D.4 6.测量偏移和曲折的工具,在内河船舶中常采用()。(答案:B) A.百分表+塞尺B.直尺+塞尺C.百分表D.专用量具 7.中小型柴油机的机座结构形式大都采用()。(答案:B) A.分段铸造结构B.整体铸造结构C.钢板焊接结构D.铸造焊接结构8.会导致柴油机机座产生变形的原因中,不正确的是()。(答案:A) A.曲轴轴线绕曲B.船体变形 C.机座垫块安装不良D.贯穿螺栓上紧不均 9.下述四个柴油机部件中,不安装在机体上的部件是()。(答案:A) A.进、排气管B.气缸套C.凸轮轴D.气缸盖 10.柴油机贯穿螺栓上紧力矩不均匀度过大最易产生的不良后果是()。(答案:B) A.上紧力矩过大的螺栓会产生塑性伸长变形 B.会引起机座变形 C.会破坏机体上下平面的平行度 D.会造成机体变形缸线失中 11.四冲程柴油机气缸盖上安装的部件中,不包括以下哪一种? ()。(答案:B)

A.喷油器B.喷油泵C.示功阀D.进、排气阀 12.柴油机在冷态时应留有合适的气阀间隙的目的是()。(答案:C) A.为了加强润滑B.为了加强冷却 C.为防止运转中气阀关闭不严D.为防止运转中气阀卡死 13.柴油机气缸盖安装后试车时发现密封圈处漏气,原因分析中不正确的是()。(答案:C) A.密封平面不洁夹有异物B.缸盖螺母上紧不足或上紧不均 C.最高爆发压力过高D.气缸盖发生了变形 14.柴油机主轴承的润滑介质是()。(答案:C) A.水B.柴油C.滑油D.重油 15.柴油机曲轴的每个单位曲柄是由()组合而成。(答案:D) A.曲柄销、曲柄臂B.曲柄销、主轴颈 C.曲柄臂、主轴颈、主轴承D.曲柄销、曲柄臂、主轴颈 16.柴油机飞轮制成轮缘很厚的圆盘状,目的是要在同样质量下获得最大的()。 (答案:C) A.刚性B.强度C.转动惯量D.回转动能 17.中、高速柴油机都采用浮动式活塞销的目的是()。(答案:D) A.提高结构的刚度B.增大承压面积,减小比压力 C.有利于减小配合间隙使运转更稳定D.活塞销磨损均匀,延长使用寿命 18.测量柴油机新换活塞环搭口间隙时应将环平置于气缸套的()。(答案:C) A.内径磨损最大的部位B.内径磨损不大也不小的部位 C.内径磨损最小的部位D.首道气环上止点时与缸套的接触部位 19.倒顺车减速齿轮箱离合器主要用于哪种主机?()。(答案:A) A.高速柴油机B.低速柴油机C.四种程柴油机D.二冲程柴油机20.四冲程柴油机连杆在工作时的受力情况是()。(答案:C) A.只受拉力B.只受压力 C.承受拉压交变应力D.受力情况与二冲程连杆相同 21.当柴油机排气阀在长期关闭不严情况下工作,不会导致()。(答案:C) A.积炭更加严重B.燃烧恶化C.爆发压力上升D.阀面烧损 22.把柴油机回油孔式喷油泵下的微调螺钉旋入,使柱塞位置有所降低,会使()。(答

第一章船舶动力装置概述

第一节船舶动力装置的组成、类型与发展 一、船舶动力装置的组成 现在的船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、防 污染设备与自动化设备等六部分组成。 1. 推进装置 推进装置就是指发出一定功率、经传动设备与轴系带动螺旋桨,推动船舶并保 证一定航速航行的设备。它就是船舶动力装置中最重要的组成部分,包括: (1) 主机。主机就是指提供推动船舶航行动力的机械。如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。 (2) 传动设备。传动设备的功用就是隔开或接通主机传递给传动轴与推进器的功率;同时还可使后者达到减速、反向或减振的目的。其设备包括离合器、减速齿轮箱与联轴器等。 (3) 轴系。轴系就是用来将主机的功率传递给推进器。它包括传动轴、轴承与密封件等。 (4) 推进器。推进器就是能量转换设备,它就是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备。它包括螺旋桨、喷水推进器、电磁推进器等。 2. 辅助装置 辅助装置就是指提供除推进船舶运动所需能量以外,用以保证船舶航行与生活 需要的其她各种能量的设备。主要包括: (1) 船舶电站。 (2) 辅锅炉装置。 (3) 压缩空气系统。 3. 管路系统 管路系统就是用来连接各种机械设备,并输送相关流体的管系。由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成,它包括: (1) 动力系统。为推进装置与辅助装置服务的管路系统。主要包括燃油系统、滑油 系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统与压缩空气系统等。 (2) 辅助系统。为船舶平衡、稳性、人员生活与安全服务的管路系统。主要包 括压载系统、舱底水系统、消防系统、日用海 /淡水系统、通风系统、空调系统与冷藏系统等。

4. 甲板机械 为保证船舶航向、停泊、装卸货物所设置的机械设备。它主要包括:舵机、锚机、绞缆机、起货机、开/管舱盖机械、吊艇机及舷梯升降机等。 5. 防污染设备 用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备。它包括油水 分离装置(附设有排油监控设备)、生活污水处理装置及焚烧炉等。 6. 自动化设备 为改善船员工作条件、减轻劳动强度与维护工作量、提高工作效率以及减少 人为操作失误所设置的设备。主要包括:遥控、自动调节、监控、报警与参数自动打印等设备。 二、船舶动力装置的类型 1. 蒸汽动力装置 根据运动方式的不同,蒸汽动力装置有往复式蒸汽机与汽轮机两种。 汽轮机推进装置的优点: (1) 由于汽轮机工作过程的连续性有利于采用高速工质与高转速的工作轮,因此单机功率比活塞式发动机大。 (2) 汽轮机叶轮转速稳定,无周期性扰动力,因此机组振动小、噪声低。 (3) 磨损部件少,工作可靠性大。 (4) 可使用劣质燃油,滑油消耗率也很低。 汽轮机推进装置的缺点: (1) 装置的总重量、尺寸大。 (2) 燃油消耗大,装置效率较低,额定经济性仅为柴油机装置的1/2-2/3;在相同 的燃油储备的情况下续航力降低。 (3) 机动性差,备车时间长。 2. 燃气动力装置 在燃气动力装置中,根据发动机运动方式的不同,有柴油机动力装置与燃气轮机 动力装置两种。 1) 柴油机动力装置 柴油机动力装置具有如下优点: (1) 具有较高的经济性。 (2) 重量轻。

船舶核动力装置

船舶核动力装置 核工程一班 200820201111 施锦强 核动力装置以原子核的裂变所产生的巨大能量通过工质(蒸汽或燃气)推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置。其工作原理是:核燃料裂变释放出的热量,由流经堆芯的冷却剂(即100多个大气压的压力水)带出堆外,送进一回路系统。一回路系统,包括主系统和若干个辅助系统,可将反应堆核燃料裂变释放出的热能传给二回路给水使之产生高压蒸汽。主系统由稳压器、蒸汽发生器、冷却剂泵和主管道构成,并与反应堆压力容器连接构成密闭回路。反应堆冷却剂是一回路的压力水,由冷却剂泵将其打入压水反应堆,在堆芯吸收核燃料裂变释放出的热量后,流出堆外进入蒸汽发生器,通过蒸汽发生器传热管的管壁面,把热量传给蒸汽发生器中二回路给水,并使之变成蒸汽。放掉热量后的低温冷却剂,从蒸汽发生器出来后,在冷却剂泵的驱动下,再次被打入压水反应堆,再吸收堆芯热量后,再出堆,如此循环往复运转。辅助系统用于保障反应堆和主系统的正常运行。一回路系统带有强放射性,设备布置按放射性强弱进行分区,以利操作和监测,并有坚厚的屏蔽设施。二回路系统,主要由汽轮机、冷凝器、给水泵和管道以及若干辅助系统构成。其功用是将蒸汽的热能转换为汽轮机转动的机械能或电能。二回路的给水在一回路的蒸汽发生器中吸收一回路冷却剂从堆芯带出的热量,变成蒸汽,通过主蒸汽管,进入汽轮机,推动叶轮作功;排出的蒸汽进入主冷凝器冷凝成水后,经给水泵再送到蒸汽发生器变成蒸汽,进入汽轮机,如此循环,使汽轮机持续工作。汽轮机组的机械能,或汽轮机发电机组的电能转换的机械能,经传动装置、轴系,传递给螺旋桨,以推动舰艇前进。 [国外概况] 自1954年第一艘核动力潜艇问世以来,核动力装置技术获得了迅猛的发展。目前,除核潜艇外,现役的核动力舰艇还有巡洋舰、驱逐舰和航空母舰,这些核动力舰艇主要集中在美国和俄罗斯。 一、舰艇核动力装置的优点 1、核动力装置使核潜艇能在水下长期连续航行。 核动力装置以核能为能源,核裂变时不需要空气,因此核潜艇能在水下长期连续航行,其隐蔽性远远超过常规动力潜艇。 2、续航力不受限制。 核反应堆一次装料,可运行几年甚至几十年,如美国正在建造的"弗吉尼亚"级潜艇上使用的S9G反应堆,其寿命可达33年。从而使核潜艇具有"无限"的续航力。 3、大功率。 现在已运行的舰艇动力反应堆,单堆功率在30~300兆瓦(MW)之间,有的核动力舰艇(如航空母舰)装有多个反应堆,强大的动力使得这些庞然大物能以20~50节的高航速航行。 二、国外舰艇核动力装置的应用概况 目前,国外有美国、俄罗斯、英国和法国拥有了核动力潜艇,美国和法国拥有核动力航母,美国和俄罗斯拥有核动力巡洋舰。 1、美国核动力装置的情况 美国的舰艇核动力,基本上是在西屋公司和通用电气公司两大企业之间的竞争中

船舶核动力装置课后题答案第一章

船舶核动力装置 1、绪论 1.1船舶动力装置主要类型及其特点 1.2核动力装置的原理及组成 1.3船舶核动力装置的技术经济指标 1.4船舶核动力装置的发展趋势 思考题: 1.核能具有哪些特点?用作船舶动力具有哪些优越性? ⑴①核燃料具有极高的能量密度;②核裂变反应不需要氧气; ③核裂变反应会产生大量的放射性物质;④核动力装置具有潜在的危险性; ⑤需要采取严格的辐射防护措施;⑥运行管理要求很高。 ⑵①燃料重量占全船载重量的比例较小;②提供较大的续航力和推进功率;③提高潜艇的隐蔽性。 2.船舶核动力装置的船用条件有哪些? ①复杂多变的海洋环境会使船舶产生不同程度的摇摆,倾斜和起伏,核动力装置必须具备在一定的摇摆,冲击和振动条件下稳定可靠运行的能力; ②船舶在航行过程中可能发生碰撞、触礁、火灾、沉没等各种海上事故,军用核动力舰船在作战时还有可能受到敌方攻击,核动力装置应该有可靠、完善的安全措施,在舰船发生意外和遭受攻击的情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事故; ③由于船舶机动性的特点,核动力装置运行工况改变频繁,功率变化幅度大,而且工作人员活动场所小,运行条件恶劣,运行管理难度很大; ④船舶航行长期远离基地、码头。维修和补给较为困难,核动力装置应该具有良好的可靠性和较强的生命力; ⑤船舶尤其是潜艇的空间和载重量有限,核动力装置必须重量轻、体积小、布置紧凑; ⑥船上及港口人员密集,核动力装置必须有良好的放射性防护措施; ⑦海洋气候潮湿,空气中含有盐分,核动力系统和设备应具有良好的抗腐蚀性能。 3.船舶轴功率与排水量、航速之间的关系是什么? 4.核动力装置安全设计原则有哪些?各包含哪些内容? 设计原则:多道屏障和纵深防御。 ⑴多道屏障: ①第一道屏障是燃料元件包壳。包壳如果有缺陷或破裂,会使裂变产物漏到冷却剂中,导致反应堆及一回路系统的放射性剂量升高。 ②第二道屏障是由反应堆及一回路系统构成的承压边界,包容着高温、高压、具有放射性的冷却剂。为了保证承压边界的完整性,在设计时要保证其正常泄漏量很小,事故破裂的概率很低,使其具有良好的封闭性和很高的安全性。 ③第三道屏障是安全壳或反应堆舱,将反应堆及一回路系统的主要设备和管道包容在内。 ⑵纵深防御: ①第一级防御主要考虑对事故的预防。反应堆具有固有安全性,设备必须有高质量和可检查性,系统必须有冗余度。 ②第二级防御是防止运行中出现偏差而发展成为事故。要求设置可靠的安全保护系统,并在事故发生时,尽量减

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