在船上，船用发动机需要燃烧燃料才能使设备运转以推动船舶。发动机气缸内转换的能量并非 100% 有效转换，因为部分能量会以废气的形式流失。
现代船用发动机的排气系统设计为将从气缸中出来的未使用的气体进一步导向涡轮增压器和废气锅炉，以回收其中的大部分废能。
发动机排气系统零部件：
为了最大限度地利用废气中的能量，船舶发动机的排气系统配有以下部件：
排气管
废气锅炉
消音器
火花抑制器
伸缩缝
船用发动机排气管道系统：
排气管道系统将涡轮增压器出口的气体输送到大气中。设计排气管道系统时，必须遵守以下重要参数：
废气流量
涡轮增压器排气管道的最大背向力
涡轮增压器出口废气温度
排气系统内的最大压降
气体出口至大气的最大噪音水平
伸缩缝具有足够的轴向和横向伸长能力
废气热能的利用。
来自气缸组的废气被送往废气接收器，在这里不同气缸产生的波动压力被均衡。从这里，恒压气体被送往涡轮增压器，在这里废热被回收，为发动机提供额外的扫气。
设计排气管道系统时，需要考虑的最重要的事情是涡轮增压器的背压。发动机规定的最大连续额定值 (MCR) 下的排气系统中的背压取决于气体速度，并且与管道直径的 4 次方成反比。船舶的一般做法是避免排气管内的压力损失过大，在规定 MCR 下，排气速度保持在 35 米/秒至 50 米/秒左右。影响气压的其他因素是在排气路径上安装 EGB、火花抑制器等。
在发动机规定的 MCR 下，涡轮增压器后的排气系统的总背压（由涡轮增压器后管道中测得的静压表示）不得超过 350 mm WC（0.035 bar）。为了给最终系统留出背压裕度，建议在设计阶段最初使用约 300 mm WC（0.030 bar）的值。
废气锅炉：
废气锅炉被认为是专为船舶设计的最有效的废热回收系统之一。当船舶推进装置以额定负荷运行时，辅助锅炉可以关闭，因为废气锅炉可以为各种船舶系统产生所需的蒸汽。废气通过废气锅炉，该锅炉通常位于发动机顶部附近或烟囱内。
EGB 的效率将受到锅炉内气体压力损失的影响，而控制压力损失的参数（废气温度和流速）则受环境条件的影响。EGB 的建议排气压力损失通常被认为是在指定 MCR 下为 150 毫米 WC。如果排气系统未配备附加设备（火花阻火器或消音器），则压力损失值可以被认为略高于上述值（在指定 MCR 下为 150 毫米 WC）。
消音器
机舱是造成住宿区噪音水平高的主要原因，目前该问题已根据《海事劳工公约》进行了缓解。
排气管道系统通常靠近住所，因此减少噪音非常重要。为了获得噪音水平，在发动机排气系统没有 EGB 或消音器的情况下，在距离排气管出口边缘 1m 处以 30° 角记录噪音水平。
消音器用于降低排气歧管中的噪音水平，通常放置在 EGB 之后。传统消音器由吸收室和反应室组成。它们专为 35m/s 的气体速度而构造，反应室仅在一种频率下有效。
最新的消音器设计由三个腔体组成，以克服其局限性（仅在一个频率上有效）
这三个元件由一个用于衰减较低频率的电抗元件、一个用于处理较高频率的电阻元件吸收式消声器和一个电抗元件和电阻元件的组合元件组成。通过调整元件以在噪音范围内匹配发动机，这种设置将有效降低噪音，而无需增加涡轮增压器的背压。
火花抑制器：
船舶发动机低负荷运转时，发动机排气管路系统容易产生未完全燃烧的积碳和烟灰，由于燃烧后产生的废气中含有丰富的氧气，这些未完全燃烧的碳颗粒会以非常危险的火花形式从排气筒排出。
排气管道系统中可以安装一个火花阻火器，以防止废气中的火花扩散到甲板室。它位于发动机排气系统的末端。
新型火花消除器设计，迫使气体通过固定数量的角度定位叶片，从而产生旋转运动。重碳颗粒顺利收集在设计的烟灰盒中，可根据需要进行清洁或排放。
它们可以与消音器组合成一个单元，以节省空间或成本。
火花抑制器的主要缺点是压降较大。对于船舶主发动机，建议在规定的 MCR 下，消声器和/或火花抑制器的总压力损失不应超过 100 毫米 WC。
伸缩缝
发动机的排气系统会经历巨大的温度变化。不可能将整个排气管道系统构建为一个整体，因此需要将多个部分连接起来才能完成整个系统。当发动机静止时，排气管的温度可能在 10 到 40 摄氏度之间变化（取决于周围环境或船舶的地理位置），而当发动机启动并运行时，排气系统温度会超过 200 摄氏度。这种巨大的温度变化需要接头来安全地吸收管道和管路系统因热引起的膨胀和收缩。
为此，使用波纹管和膨胀节。它们经过精确设计，以确保能够承受应力并避免因系统温度不断变化而导致的裂缝。根据波义尔定律，当管道受到高温流体的影响时，压力也会增加。需要膨胀节来承受累积的额外力。
膨胀接头用于管道系统，波纹管通常用于将排气管连接到漏斗。
所选的膨胀节应具有一定的弹性，以限制涡轮增压器废气出口法兰的力和力矩，这一点与每个涡轮增压器制造商的规定一致。膨胀节分布在船舶发动机的废气管道系统的各个地方。
以上我们讨论了船舶发动机排气系统的最重要部件和功能。
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