摘 要

船舶依靠其运载量大、成本低的特点，始终在全球交通运输行业中占有重要的地位。而化学品船作为世界三大主力船型之一，至今已经经历了五代的发展。作为船舶的核心，船舶动力装置是指船舶上所需能量的产生、传递及消耗的全部机械、设备及系统的有机组合体。特别是一些特殊的海况下，它是保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活的必不可少的重要组成部分，是船舶“活力”的源泉，素来有船舶“心脏”之称。除此之外，受到金融危机的影响，船舶动力装置需要降低成本，这对于动力装置设计是一个挑战。

该论文对14500dwt化学品船进行动力装置设计，就是根据船舶的基本尺寸为其选择匹配合适的主机、辅机及其他机舱设备。该论文的主要内容如下：

（1）依照主机选型、主要设备计算选型、布置的顺序依次对14500dwt化学品船的动力装置进行设计，并编辑出主要设备明细表、轮机说明书、机舱布置图和主辅机滑油管系图，从而完成对该油船的动力装置设计。

（2）使用Auto CAD对本船的各个甲板绘制机舱布置图和管系图。

关键字：管系；机械布置；动力装置；机舱布置；船舶系统

Abstract

Ships rely on its carrying capacity, low cost characteristics, always in the global transportation industry occupies an important position. The chemical ship as one of the world's three major ship, has gone through four generations of development. As the core of the ship, the ship power plant refers to the ship on the required energy generation, transmission and consumption of all machinery, equipment and systems of organic combination. Especially in some special sea conditions, it is to ensure the normal sailing of ships, operations, berths and crew, passengers work and life is an essential part of the ship is "the vitality" of the source, has always been the ship "heart" of the Said. In addition, by the financial crisis, ship power plants need to reduce costs, which for power plant design is a challenge.

The paper on the 14500dwt chemical tanker power plant design, is based on the basic size of the ship for its choice to match the appropriate host, auxiliary equipment and other cabin equipment. The main contents of the paper are as follows:

(1) According to the host selection, the main equipment to calculate the selection, the order of the order of 14500dwt chemical ship in order to design the power plant, and the preparation of the main equipment schedules, turbine brochures, cabin layout and the main auxiliary oil pipeline system Figure, thus completing the design of the power plant for the tanker.

(2) Use Auto CAD to draw the cabin layout and chart of the ship's various decks.

Key words: Pipe system; Mechanical arrangement; Power unit; Cabin arrangement; Ship system

目 录

摘 要 II

第1章 绪论 1

1.1设计目的及意义 1

1.2国外研究现状 1

1.3国内研究现状 1

1.4设计的主要内容和技术路线 2

1.5本章小结 2

第2章 主机选型计算 3

2.1 船舶基础参数 3

2.2 船型 4

2.3船舶阻力估算有效功率 4

2.3.1 摩擦阻力R_F 4

2.3.2 剩余阻力R_R 5

2.3.3 附加阻力 6

2.3.4 船舶阻力R 6

2.3.5 有效功率Pe 6

2.4Ayre法估算有效功率 6

2.4.1标准船型的相关标准参数 7

2.4.2 修正C₀值 7

2.4.3 实际设计船的有效功率Pe 9

2.4.4 有效功率估算值比较 9

2.5初步匹配设计 9

2.5.1 各项参数确定 9

2.5.2 按照图谱计算 10

2.6 终结匹配设计 11

2.6.1按照图谱计算 11

2.7本章小结 14

第3章 主要动力设备估算 15

3.1船舶电站 15

3.1.1主柴油发电机组(3组) 15

3.1.2 应急发电机 15

3.2 废气/燃油锅炉 16

3.3燃油系统设备估算及选型 16

3.3.1 主辅机燃油的耗油量 17

3.3.2燃油的储存量 18

3.3.3燃油使用情况 19

3.3.4油泵及分油机的计算 19

3.3.5油柜的容积计算 21

3.4冷却水系统 24

3.4.1膨胀水箱 24

3.4.2主冷却海水泵 24

3.5 供水系统设备选型 24

3.5.1 淡水压力柜的容积 24

3.5.2 淡水贮存柜的容积 25

3.5.3海水压力柜 26

3.6滑油系统设备计算与选型 27

3.6.1主辅机滑油消耗量 27

3.6.3油柜的容积计算 27

3.6.4油泵和分油机的计算和选型 29

3.7 压缩空气系统 30

3.8消防系统 31

3.8.1 排量估计 31

3.8.2 压头 32

3.8.3 选型 32

3.8.4应急消防泵 32

3.9 舱底水系统 33

3.10机舱通风系统 33

3.11 压载水系统 34

3.12其他设备 35

3.13本章小结 37

第4章 设备明细表 38

第5章 轮机说明书 50

5.1 概述 50

5.2 动力系统 50

5.2.1 燃油系统 50

5.2.2滑油系统 51

5.2.3 冷却系统 52

5.2.4蒸汽加热系统 53

5.2.5供水系统 53

5.2.6压缩空气系统 54

5.2.7消防系统 54

5.3机舱布置 55

5.4主要设备 55

5.5附属设备 60

5.6本章小结 61

结 论 62

参考文献 63

致 谢 65

第1章 绪论

1.1设计目的及意义

化学品船作为船舶种类的一个不可缺少的部分，从上个世纪开始兴起，经过几代的变革，在船舱材质、货物种类、吨位、防腐性上不断提高。如今，化学品船由于其运输物品的特殊性和必要性，加上全球化学品产品的繁荣，已经成为三大主力船舶之一。目前的化学品船向大型化、集群化的趋势发展，同时由于IMO等相关规则的影响，化学品船的分类标准也逐渐细化，可以根据运载的化学品种类分类，也可以根据船舶的材质分类。自从上世纪末开始，船厂生产化学品船时除了保证货物种类并且吨位得到满足的前提下，还要利用机舱布置的优势避开化学腐蚀和化学污染问题，其安全性与运输性同等重要。为此，我们要严格要求万吨以上的化学品船的动力装置设计和机舱布置。针对其特点进行合理的动力装置设计。

1.2国外研究现状

1949年，美国首次将“ Marine Chemical Transport”进行化学品船方面的改造。这被认为是促进化学品船发展的标志性事件，时至今日，全球范围内运输危险化学品船的技术得到了极大地进步，至今已经历了5代的变革。第一代化学品船偏重于对于旧有船舶的改装，而没有在实质技术上实现突破。第二代化学品船开始陆续研发出特殊的涂层结构和机舱结构，并注重增加可运输化学品的种类。上世纪80年代开始，运载船舱面积大大提高，船舶整体防腐蚀性上升，并开始采用不锈钢材料或复合材料来强化船舶的整体强度。十年之后，第四代化学品船横空出世，增加了更多的船型来适应数量众多的化学品货物，同时优化了船舶的装载装置，化学品船开始普及化。如今的21世纪，第五代化学品船逐渐步入全不锈钢时代，装载系统载货适用IMOⅠ类，标志着化学品船的科技含量越来越高。

1.3国内研究现状

近年来飞速发展的化工品行业和我国的高速发展促进了化工品业的繁荣，加之全球的化学品船的需求不断加大，作为世界三大船型之一的化学品船仍然保持着极高的增长态势。化学品船设计是一种建造难度高、技术含量高、附加值高的船型产品，主要用于散装运输危险化学品或毒性液体。自从上个世纪50年代开始，化学品船三番五次获得技术突破，货舱区域采用双底双壳结构，分舱数量逐渐增多，可适应装载的货品种类日益增多，设有先进的控制、监测设备。目前我国的化学品船主要分布于珠三角和东南沿海地区，呈现出运输规模小、船舶规模小的特点，目前沿海化学品船舶仅为百余艘，运输能力相当有限，这就更加凸显了化学品船动力装置设计的必要性和重要性。

1.4设计的主要内容和技术路线

（1）主要内容：由于化学品具有危险性高、装载难度大、有毒有害的特点，整个设计主要包括主推进装置选型设计、动力装置设备计算及选型、主要设备计算及选型、机舱布置图和管系原理图绘制，以及专题小论文等。

（2）技术路线：本次对14500dwt化学品船进行动力装置设计和分析，通过给出的船舶基础数据进行主机选型和论证，通过剩余阻力估算法计算出船舶阻力，并结合给定数据求出该船的功率曲线, 按照图谱计算并画出初级匹配和终极匹配图，最后撰写出相应的轮机说明书和设备明细表。

1.5本章小结

本章从化学品船的发展历史、发展趋势出发，介绍了化学品船的研究背景和意义。并指出了化学品船动力装置设计的必要性和重要性。最后提供了针对动力装置设计的技术路线，为后面的各章的具体工作起到了指导的作用。