輔機　申論題歷屆試題與參考架構

請闡述船用鍋爐「節熱器（Economizer）」的主要功能與運作原理及其優缺點。（25 分）

（25 分）

請針對船用鍋爐的「運轉操作」說明下列動作安全防護與運作要點：

（一）進入爐內執行維修作業前與作業中，應採取那些具體的安全防護措施？（10 分）

（二）鍋爐點火前，應如何落實安全準備作業以預防回火（Back Fire）與火災？（15 分）

（25 分）

請闡述船舶燃油淨化常見過濾法、沉澱法及離心法三種方法的主要原理。對於油中含有微小金屬粉末之燃油，單純使用過濾法與沉澱法的侷限性為何？並請說明淨油機（離心式分離機）在大型主機供油系統中不可或缺的原因。（25 分）

（25 分）

請闡述船舶操舵裝置（Steering Gear）的主要功用與應具備的機械性能特性。（25 分）

（25 分）

伯努利方程式（Bernoulli’s Equation, BE）與雷諾數（Reynolds Number, Re）為兩個應用流體力學的重要內容，請分別詳述 Re 所代表的物理意義和BE 的基本原理並分析討論其流體流動時兩者之間的關聯性。 （20 分）

（20 分）

船用泵（Pump）是屬於流體機械（Fluid Machinery）的一種，其中離心泵（Centrifugal Pump）廣泛使用於輪船機艙中，請以流量（Flow Rate）與揚程（Head）試述離心泵的結構種類和適用的工作場域。（20 分）

（20 分）

請詳述造成空氣壓縮機（Air Compressor）的出口排氣溫度過高的原因為何？（20 分）

（20 分）

以主機缸套冷卻水作為加熱海水淡化裝置的工作流體，請詳述在啟動和停用時，主機工作系統應特別注意那些問題？（20 分）

（20 分）

請將下列英文翻譯成中文。 （20 分）The Port State Control Officer (PSCO) ensures compliance with Annex I of MARPOL 73/78 by assessing oil residues, sludge and bilge water holding tanks, and the efficiency of the oily water separator. The PSCO reviews the Oil Record Book to verify proper disposal and usage of reception facilities, noting any inadequacies. Ships must maintain improved sludge systems to store and dispose of oil residues in line with international standards. The PSCO checks the effectiveness of onboard oil filtering systems and related equipment for compliance. The inspection now includes automated monitoring systems to track oil discharges and sludge processing in real time. By enforcing these regulations, authorities aim to protect marine ecosystems and promote sustainable maritime operations.

（20 分）

請說明「渦卷泵（Volute pump）」及「渦輪泵（Turbine pump）」之構造，及其工作原理之主要差異，並敘述渦卷泵及渦輪泵各屬於那一類之泵？（20 分）

（20 分）

液壓換向閥較常見的有那四種控制裝置，請各別詳述其工作原理及優缺點。（20 分）

（20 分）

請說明蒸發式（Evaporative type）造水機與急驟汽化式（Flash type）造水機之工作原理。（20 分）

（20 分）

蒸汽渦輪機因異常情況，但尚未達到緊急停車程度時可以以自動減速手段改善此種異常情況。請說明自動減速之可能發生原因。（20 分）

（20 分）

請將下列專業英文翻譯成中文。（20 分）Controllable pitch propellers are normally fitted to a flanged tail shaft as the operating mechanism is housed in the propeller boss. As its name implies, it is possible to alter the pitch of this type of propeller to change ship speed or to adjust to the prevailing resistance conditions. This change in pitch is effected by rotating the blades about their vertical axes, either by hydraulic or mechanical means. A shaft generator can be driven at constant speed while allowing at the same time a change of ship’s speed through the propeller. Since it is normally possible to reverse the pitch completely, this type of propeller is used with a unidirectional engine to give full ahead or astern thrust, when maneuvering.

（20 分）

請敘述往復泵的應用場合與特性，其排出量具有脈動的現象，係何原因所造成？應如何改善？（20分）

（20 分）

鍋爐的爐水吹放中，有關「表面吹放（Surface blow）」與「底部吹放（Bottom blow）」的主要目的為何？又於操作時其個別所應注意的事項為何？請詳述之。（20分）

（20 分）

船舶壓縮空氣管路系統於設計上有那些要求？請敘述之。（20分）

（20 分）

不凝結氣體對於冷凍系統有何影響，應如何予以排除？（20分）

（20 分）

請將下列英文譯成中文：（20分）An economizer is a simple heat exchanger that consists of a bank of tubes. These tubes are connected with an inlet and outlet header located in a relatively cool gas temperature zone beyond the main generating bank of boiler. The additional heat is supplied to the feedwater from the economizer by cooling the flue gas. If oxygen is contained in the feedwater to the economizer, the oxygen is released when the external heat is applied. This may result in the tube and header corrosion. The air heaters cool the hot flue gases by the incoming combustion air instead of the feedwater in economizer.

（20 分）

請問如何定義水管式鍋爐（water tube boiler）與火管式鍋爐（fire tube boiler）？何者適用於高壓力蒸汽？何者之效率較高？並試繪圖說明一水管式鍋爐之工作原理。（20 分）

（20 分）

請詳述板式熱交換器的構造原理及其九項優點。（20 分）

（20 分）

請列出三種最常見之油中雜質的去除方式，並詳細說明其淨化原理。（20 分）

（20 分）

何謂甲板機械（Deck machinery）？請列舉出至少八項甲板機械。（20 分）

（20 分）

請將下列英文譯成中文。（20 分）The expansion valve is the regular through which the refrigerant passes from the high pressure side of the system to the low pressure side. The pressure drop causes the evaporating temperature of the refrigerant to fall below that of the evaporator. Thus, for example, the refrigerant can be boiled off by an evaporator temperature of -18 ℃ because the pressure drop brings the evaporating temperature of the refrigerant down to say -24℃.

（20 分）

離心式泵與齒輪式泵的特性關係，請就（一）水頭與排量，（二）轉速與水頭，

（三）轉速與排量，（四）水頭與所需功率，（五）轉速與所需功率，分別試述之。（20 分）

（20 分）

真空沸騰式造水機中的真空度過高或過低有何不良影響？如要保持足夠持續的真空度的條件為何？請分別試述之。（20 分）

（20 分）

船舶用兩段式往復式空壓機系統中有那些部分需要冷卻及其作用好處為何？請試述之。（20 分）

（20 分）

冷凍系統中壓縮機吸入冷媒壓力過低，其可能的原因與處理之對策為何？請試述之。（20 分）

（20 分）

請將下列英文譯成中文：（20 分）This sewage treatment plant consists of a tank with three main compartments: aeration compartment, settling tank（clarification）compartment, chlorination and discharge compartment. Chlorination and discharge tank water from the clarification section is mixed with disinfectants（sodium hypochlorite）and is sterilized. The compartment has float operated switches which activate the effluent pump discharge when the high level is reached and stop the pump when the compartment is nearly empty. Chemical dosing is by tablets added to the basket in the chamber and these dissolve slowly when in contact with the water in the chamber as the water level rises.

（20 分）

依鋼船構造規程及船舶設備規程，船長超過60 m以上之船舶，需裝設有動力操舵裝置及其附屬設備。請問船級協會對此有那些規定？（25分）

（25 分）

為管制船舶的CO2排放量，IMO通過MARPOL73/78公約附則VI修正案，納入對船舶引擎CO2排放量的管制，其中EEDI、SEEMP、EEOI的中英文全名分別為何？試分別說明其內容。（25分）

（25 分）

鍋爐熄火時及熄火後之安全守則為何？停用時應如何保養？（25分）

（25 分）

輪機英文

（一） 請將下列英文譯成中文。（15分）A centrifugal pump consists of a vaned impeller mounted on a shaft that rotates within a casing. The rotating motion of impeller feeds the mechanical energy into the fluid so that the flow rate with certain pressure heads are produced. Nevertheless, for each type of rotating machinery, the rotating component should be aligned with the axis of rotation longitudinal to the ship. This measure could avoid the high bearing loads that could occur during ship rolling if the machinery is mounted transversely.

（二） 試寫出下列冷凍與空調構件的英文。（10分）1.自動液壓控制裝置 2.毛細管 3.雙閥座截止閥 4.蒸發盤管5.濕度控制器

（25 分）

試述離心式泵發生空蝕是如何形成？有何影響？如何減小離心式泵空蝕危害？（20 分）

（20 分）

試述鍋爐內爐水所造成腐蝕與危害的主要原因為何？（20 分）

（20 分）

試述蒸餾式海水淡化裝置影響淡水產量降低的原因為何？（20 分）

（20 分）

試述冷凍系統中殼管式冷凝器的平常維護保養工作為何？（20 分）

（20 分）

請將下列英文譯成中文：（20 分）Water transducer failure alarm is activated if the transducer is measuring less than 0.05% water content in the outlet oil. Since it is not possible to measure a water content below this value in this purifier system, this limit is used to indicate a fault condition of the transducer. This failure could be loose connections, faulty oscillator unit, etc. After repair of transducer, we have to reset the control program before it is possible to start the purifier.

（20 分）

請說明船上管路配置，何種情形適合採用凸緣接盤（flange），以及其優點。（15 分）

（15 分）

請回答下列有關船上燃油的問題：（每小題 15 分，共 30 分）

（一）請敘述船用燃油的品質，從過去幾十年到如今，乃至未來的發展趨勢。

（二）船用燃油的黏度會對船上那些運轉項目造成何種影響？我們可以靠什麼方法調整此黏度？

（30 分）

請回答下列有關船上油水分離器（oily water separator）的問題：（每小題 10 分，共 30 分）

（一）船上配置油水分離器，是根據什麼公約（convention） ，其中的什麼附則（Annex）？（寫出中英文全名）

（二）在整套比重差分油水分離系統當中所包含的單元，分別以什麼物理原理，以達到什麼處理標準？

（三）整套油水處理系統，除油水分離器本身之外，實際操作上還需注意那些事項，以符合法規要求？

（30 分）

請用中文寫出下列句子。（10 分）Ballast pumps are high capacity pumps which are used to adjust draught, trim and list of the ship.

（10 分）

請用英文寫出下列句子。（15 分）在啟動任何甲板機械之前，船副必須通知輪機部門，好讓管輪確認發電機供應足夠電力。

（15 分）

海面因為某種原因浮現大量 C 油，欲將此油緊急抽上船舶，應選用何種泵較為恰當？並請說明此種泵的工作原理。（20 分）

（20 分）

船舶冷凍裝置在日常運轉中的檢查時，經驗上可分成看、聽與摸，請就此論述之。（20 分）

（20 分）

操舵時，發現舵葉的轉動滯後於操舵動作，這時可能是什麼現象發生？請就這些現象分析其個別原因。（20 分）

（20 分）

錨機和絞纜機常組成一聯動機組，它們工作時須具備那些要求？（20 分）

（20 分）

請將下列句子翻譯成中文。 （20 分）International Maritime Organization（IMO）has taken the active interest in ship discharges that contaminate the ocean environment. The international convention for the Prevention of Pollution from Ships, which is known as the MARPOL 73/78 protocol, prohibits the discharge of various pollutants from marine vessels except under specific conditions. The most notable potential sources of pollution are the cargo-oil piping and ballast system on crude-oil tankers. The other sources of pollution such as the bilge systems, sewage system and the gas emissions from engines and boilers also require a rigorous analysis and the careful controls in order to comply with the international regulations. Furthermore, in order to prevent the marine growth in seawater system, these systems are often fitted with connections for the continuous injection of chemical poisons. This could also affect the marine environment even if its impact is almost negligible.

（20 分）

請繪圖說明「自力式減壓閥（Self-reducing valve）」之構造與工作原理。（20 分）

（20 分）

管路彎製後之失圓程度如何計算？請繪圖說明之。另外，亦請說明管子經彎製完成後之管路的表面處理方式。（20 分）

（20 分）

請敘述「絞纜機（Winch）」之基本功能。絞纜機之型式可分為水平式與垂直式，其使用之場合與時機為何？（20 分）

（20 分）

請說明冷凍系統中「油分離器（Oil separator）」之裝設位置及目的為何？繪圖說明三種常見油分離器之構造。（20 分）

（20 分）

請將下列英文譯成中文。（20 分）To ensure trouble-free operation of water-tube boilers the feed water must be of high quality with a minimal solid content and an absence of dissolved gases. Solids are deposited on the inside surfaces of steam generating tubes, as the water boils off, and the scale so formed causes overheating and failure. Dissolved gases tend to promote corrosion. Distilled water used as boiler feed has a great affinity for gases in the atmosphere. Chemical treatment is aimed at preventing corrosion problems but the boiler closed feed system must play its part in maintaining minimal contact between feed water and air at every stage and in promoting the dissociation and removal of any air or other gases.

（20 分）

傳統式蒸氣產生系統之節熱器排煙出口溫度愈低，則其廢熱回收率愈高，但排煙之排出溫度亦不得過低，請詳述其原因。（20 分）

（20 分）

請詳述四種液壓換向閥之控制裝置的工作原理與優缺點。（20 分）

（20 分）

請詳述何謂起動引注（Priming）？請列出兩種自動引注（Self-priming）方式並說明其工作原理。（20 分）

（20 分）

有一液壓馬達，其轉矩效率及容積效率分別為 80%及 90%，且馬達每轉之流體量為50 cm3/rev，轉速為 1500 rpm。若本馬達欲得到 12 kg-m 之轉矩，則所需之流體流量（以 cm3/min 表示之）及壓力（以 kg/cm2 表示之）各為多少？請計算之。（20 分）

（20 分）

請將下列英文譯成中文。（20 分）On the compression stroke for a theoretical single cylinder compressor, the pressure rises to slightly above discharge pressure. A spring-loaded non-return discharge valve opens and the compressed air passes through at approximately constant pressure. At the end of the stroke the differential pressure across the valve, aided by the valve spring, closes the discharge valve, trapping a small amount of high pressure air in the clearance space between the piston and the cylinder head. On the suction stroke the air in the clearance space expands, its pressure dropping until such time as a spring-loaded suction valve re-seats and another compression stroke begins.

（20 分）

齒輪泵起動後不排液或排液量不足，可能的原因為何？（20 分）

（20 分）

試述船用往復式空壓機操作管理應注意事項為何？（20 分）

（20 分）

試述真空沸騰式造水機產生淡水含鹽量過高的可能原因及應採取何種改善措施？（20 分）

（20 分）

壓縮式冷凍系統使用中，如果系統內含有空氣或水分時，有何不良影響？應如何排除？（20 分）

（20 分）

請將下列英文譯成中文：（20 分）The oil to be cleaned is continuously fed to the purifier. Separated sludge and water accumulate at the periphery of the bowl. Normally a sludge discharge takes place at specific time intervals, but if the water contamination is high, an earlier discharge may be initiated. When separated water reaches the disk stack, some water escapes with the cleaned oil. The increase in water content is sensed by a water transducer installed in the clean oil outlet. When the water content in the cleaned oil reaches a specific "trigger level", the control program will initiate an automatic discharge of the water in the bowl. The water is discharged with the sludge through the sludge ports at the periphery of the bowl.

（20 分）