实验一压缩空气系统详细设计实验实验学时：8实验类型：综合实验要求：轮机先进设计制造方向必修一、实验目的1.熟悉与掌握压缩空气系统的设备组成2.熟悉轮机系统设计手册与相关的规范，掌握压缩空气系统工作原理、工作要求，会初步完成系统设计计算；3.掌握压缩空气系统中相关设备、附件、管径、壁厚的设计计算方法及选型；4.运用CAD软件绘制燃油日用系统原理图，掌握绘图的方法及格式。二、实验内容根据6500吨散货轮的设计要求，完成压缩空气系统的设计计算，相关附件设备的选型，绘制对应的原理图（附件清单、阀件清单、设计要求，系统走向图等）。三、实验原理、方法和手段通过管路设计基础课程的学习，熟悉6500吨散货轮设计要求（船体，轮机、电气规格书），结合船舶设计手册—轮机分册、入级规范等，完成上述内容。四、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式，分组开放运行形式。五、实验条件1.微机2.详细设计软件AUTOCAD3.6500吨散货轮相关资料4.附件、阀件标准手册5.船舶设计手册--轮机分册、入级规范六、实验步骤预备知识（一）、压缩空气系统的用途柴油机动力装置中，压缩空气系统是保证船舶正常运行必不可少的一个部分。它的使用范围非常广泛，特别是在自动化程度高的船舶上更具有举足轻重的地位。它的主要用途是：⑴柴油机的起动：除了某些柴油机的起动采用手摇起动和电动起动外，对于大、中型柴油机，由于起动扭矩大，广泛采用压缩空气起动。⑵柴油机的换向：船舶在航行或进出港靠离码头时，经常要求进行正、倒车操作，即换向操作。对于可逆转的柴油机，常采用压缩空气改变柴油机凸轮轴上各个凸轮的位置，进行正、倒车操作。⑶离合器的操纵：在采用中速机或高速机的船舶上，主机与轴系、主机与齿轮箱的离合使用气胎离合器，它的离合就采用压缩空气。⑷自动化装置的气控装置：船舶上已广泛使用主机遥控系统，它广泛采用压缩空气和电气相结合的方式来控制。⑸海底门、排水集合井的吹洗：当海底门格栅或排水集合井（包括单独的出海阀、防浪阀）等，被污泥杂物阻塞时，常利用压缩空气进行吹洗。⑹压力柜的充气：对海、淡水压力柜和液压装置中的压力油柜、蓄压器等的充气。⑺气笛、雾笛的吹呜：对柴油机动力装置的船舶，营运过程中联络通讯的气笛及雾笛所使用的动力，大都采用压缩空气。⑻灭火剂的驱动喷射：消防管系中的某些灭火剂，如“1211”、“1301”等卤化物灭火剂的驱动喷射就要依靠压缩空气。而CO2和卤化物灭火管系的定时吹除也需要压缩空气。⑼军用舰船上武备和发射和吹洗：潜艇上利用压缩空气充入水柜而驱除柜中海水，使潜艇浮起；鱼雷的发射、导弹的发射、火炮的吹洗等均需要用压缩空气。⑽其它：各种风动工具，厨房烧油的炉灶、喷油嘴吹洗等均使用压缩空气。压缩空气的压力根据它的使用要求，有各种不同的范围，如柴油机起动空气压力范围见表1。其他用途的压缩空气使用压力范围见表2表1各类柴油机的启动空气压力范围压力范围名称最高起动空气压力MPa最低起动空气压力MPa大型低速柴油机中速柴油机高速柴油机2.5~3.04.5~6.09.0~15.00.7~1.02.0~2.56.0~7.5表2其它用途压缩空气使用压力范围用途使用压力范围（MPa）海底阀、油渣柜吹除海、淡水压力柜充气风动工具等杂用气笛0.2~0.30.3~0.40.6~1.00.8~1.0（二）、压缩空气系统原理压缩空气系统的任务是供给动力装置及各用气设备一定数量和质量的压缩空气。它通常由压缩空气系统和控制空气系统两部分组成。1.压缩空气系统图5.4.1所示为压缩空气系统原理图。它由两台主空压机1、日用空压机2、应急空压机3、压力开关4、气水分离器5和9、日用空气瓶6、辅空气瓶7、主空气瓶8、两组3.0~0.7MPa的减压阀组10、0.7~0.4MPa的减压阀组11组成。两台主空压机可以单独也可并联工作，它们所产生的3.0MPa压缩空气经止回阀和截止阀、气水分离器进入主空气瓶。主空压机的起、停是自动控制的，它是根据主空气瓶内压缩空气的压力高低，利用压力开关（压力继电器）来实现的，一般两台空压机的自动起、停的压力是有差别的，目的是使压力达到低值时，只起动一台空压机，而另一台空压机只有在空气耗量大于一台空压机的排量时才起动。而在两台空压机均运转的情况下，也让一台先停止，然后再停另一台。气水分离器的作用是分离掉一部分空气在压缩过程中产生的水分，水分在分离器中达到一定高度时，它会自动泄放掉。主空气瓶内的空气主要供主机和柴油发电机起动用，也可供其它杂用。供其它杂用时，需经过减压后才能使用，故在管路上设有两组3.0MPa~0.7MPa减压阀组10，一组为机舱及甲板上的各用气设