摘 要

船舶主推进装置为船舶供给各种能量，这些能量用来为船舶的稳定航行提高了极大的保证，而且，对在船上的各类工作人员的生活与作业给予了极大的便利和支撑，当然在船舶航行过程中也需要这些能量用于确保正常的安全和各种任务中来。所以，船舶建造的核心就是船舶主推进装置的设计，其中的关于主推进装置的选型以及各个辅助装置、机械设备的选型和布置会影响到船舶运行。

对此，本文的4900标箱集装箱船动力装置设计将围绕主推进装置的设计、辅助供能装置的设计、管路系统与设备的设计以及机舱布置总体的设计等展开论述说明。

首先据船舶基本参数，采用和阻力系数法进行的计算，得到船舶有效功率，进行主机选型，得到主机各项参数；然后通过对船、机、桨进行适当的匹配，并且通过计算以后分析是否合适，以及根据初步匹配计算结果、最后的匹配计算的值，选择相应的螺旋桨合适的参数；然后根据经验公式、主机参数以及母型船的资料等，对船舶消防、燃油、滑油、机舱舱底水、整船的冷却水、机舱通风、船舶压缩空气、生活水以及压载水等系统以及机舱内的各个机械设备和管路进行计算选型，并且把相应设备主要参数做成明细表；最后把船舶主要设备编写轮机说明书和利用AutoCAD绘制布置图。

关键字：集装箱船舶；动力装置设计；机舱设备；管路系统

Abstract

The ship's main propulsion device provides the ship with a variety of energy to ensure the normal sailing and safety of the ship, the normal life of the person and the completion of the various operations. Therefore, the ship is the core of the construction of the main propulsion device design, which on the main propulsion device selection and the various auxiliary devices, machinery and equipment selection and layout will affect the ship operation.

In this regard, the design of the 4900 TEU container ship power plant will focus on the design of the main propulsion device, the design of the auxiliary energy supply device, the design of the piping system and equipment, and the overall design of the cabin arrangement.

First, according to the basic parameters of the ship, the use of the law of the ship to calculate the ship resistance, the effective power of the ship, the host selection, the host of the parameters; and then through the ship, machine, paddle matching calculation analysis, and according to preliminary matching calculation, Finally, according to the empirical formula, the host parameters and the information of the parent ship, the fuel system, the oil system, the cooling water system, the compressed air system, the bilge water system, the ballast water system, the fire System, living water system, cabin ventilation system and other cabin equipment and piping system selection calculation, and the corresponding equipment to make the main parameters of the list; Finally, the ship's cabin and the various system layout and the main equipment function A rough description, written in a turbine brochure and using AutoCAD drawing tools to manage the layout.

Keywords: Container ship; power plant design; nacelle equipment; piping system

第1章 绪论

1.1目的及意义

1.1.1目的及意义：

随着世界各国间贸易交流越大，就越需要大量的货物运输，而在现代运输中，海上运输占据了巨大的份额。值得一提的是，集装箱船运输因其经济、安全、高效等特点更受到船东们的青睐。在集装箱船舶如此出色的背后，就要求其船舶推进装置能够提供足够大的功率以及良好的可靠性，这对于集装箱船设计者来说，要对船舶推进装置的可靠性、安全性以及经济性加以重点考虑。因此，本设计根据满足船东多种类、大批量、多批次、极大限度的快速运输货物的原则，以及船舶建造规范等初步设计任务书中的具体要求，完成船舶动力装置技术设计——4900标箱集装箱船舶动力装置设计。

众所周知，推进装置燃烧燃料推动船舶并保证一定航速，对船舶来说是至关重要的，故其重要性更是值得多加关注和研究。在设计中，通过学习掌握主机选型设计的方法、机舱主要设备的设计计算与选型以及船舶的系统设计（包括疏排水、空气、压载水、消防以及舱底水等系统，合理布置船舶的各个机舱及各种管系。）并且通过专业文件的翻译和查阅相关文献等，为用知识武装自己而奠定基石。

1.1.2船用动力装置现状分析：

一直以来，船用推进装置及其进行自动地控制和监视技术不断得到突破和发展。就主推进装置而言，世纪年代初已开始在船舶的心脏部位的集控室里面对主机运用了当时极为先进的集中控制、监视技术，当时也是具有划时代的意义；随着技术的进一步得到开发，在年代主推进装置则逐渐采用更为先进有效的电子技术，使得船舶向智能化迈进一大步。除了主推进装置外，其他附属设备也相继运用自动控制和监视技术，如自动控制分油机代替传统比重环式分油机、船舶火灾自动报警系统的运用、船舶自动化电站的运用和更新等。技术的进步和运用，以求得船舶内部各个设备取得最佳平衡，并由此把船舶动力设备的检测和管理技术提升到一个新的台阶。

在推进装置得到极大发展的同时，船舶动力设备的其他各个组成部分也得到不同程度的发展，各个组成部分取得了瞩目的进步。船舶电站自动化装置经历了不同的阶段：从开始的继电器控制时代到微处理机控制技术和PLC控制技术得到广泛应用的阶段，期间有过晶体管分立元件控制技术得以应用的时候、集成数字电路阶段快速发展的时候以及模拟电路控制技术的不断得到运用。虽然我国相关技术已经得到长足的发展，但是坦率而言，我国目前船舶电站自动化装置的研究和生产水平还是落后于国外先进水准，的确与国外先进的国家存在一些差距；而且在一定程度上代表我国关于船用电站管理系统的水平的国产化率其实还是蛮低，究其原因还是与我国相关研究起步晚以及国外技术的封锁有关，所以我们更应该学习国外先进的采用PLC控制技术研制的船舶电站自动化系统，完善国内发展的不足，跟紧时代的步伐。现如今，船舶电站自动化系统的发展方向是往走向集散型控制系统（网络式或分布式控制系统）的道路前进。

总体来说，经过了几代人的努力，我国的现代船用动力装置已经发展较为成熟，船用动力设备的技术也已趋近更加完善。但随着经济的发展和人们对自然的粗鲁索取造成环境的破坏和资源的逐渐减少等问题摆在了人类面前，这对船舶动力设备来说就是需要更严格的要求来使得船舶更加的绿色和谐，船舶动力装置还将继续研究和改进，向更经济、更节能、更环保的方向前进。

1.1.3船舶动力装置的发展趋势

目前，无论是国内还是国外对本类型船舶的发展仍然是以科技技术使船舶变得更加强化、消耗能量更低耗、运行起来更加可靠、各种排放更加合理和经济性得到进一步提高为基本目标，在满足基本目标的情况下，全面提高整体性能。

今后，船舶动力装置的研究和发展趋势分为以下几大区域：

1, 提高经济性的研究；

2, 电子控制技术的研究；

3, 降低排放的研究；

4, 提高船舶输出功率和有效功率；

5, 新燃料的探索。

1.2设计基本内容、采用的技术方案及措施

1.2.1论文基本内容：

1)查看有关的资料，完成；

2)对于主机的设计和选择：从船舶的阻力下手，算出船舶阻力，用阻力系数法计算出船体的有效功率，并且分析它的优势和局限性，然后再运用爱尔法进行计算，再分析其优劣，当得出两个结果以后进行比较取一个值，最后依据该值进行主机的选型，并完成英文技术文献翻译；

3)对于机舱里的主要设备进行计算和选择：在本文中，根据查看相关资料以后得出的经验公式进行计算，并且按照集装箱船的建造相关的规范，将整船的燃油、机舱内的滑油管等管系和保证机械运行的冷却水、主要的压缩空气、机舱里的舱底水、保证航行平稳的压载水、预防火灾的消防、日常所需的生活水和机舱通风等各个系统分别进行计算选型；

4)通过计算以后，确定下主机的选型和机舱内管系的设计，从而决定了选用的船舶主机、机舱里的辅机、各种类型的泵以及应用于不同场合下的各种阀件，然后依据查看的资料和上述选择的设备，用 AutoCAD 这个绘图工具绘制 出6 张机舱布置图，然后查阅文献资料。

5)完成并修改毕业论文。

1.2.2技术方案：

1）按照任务书里给定的数据算出船舶阻力以及相对应的推进功，进而估算出主机的输出功率，这样便可以确定了设计船舶的推进形式，再从相关资料里初步选择在合适范围里的主机型号以及所对应的螺旋桨参数。经过对机桨匹配的优化以后，便可以最终确定出螺旋桨的参数。

2）结合机舱实际和集装箱船舶运输要求，完成船舶管路系统设计和辅助设备的计算选型（包括1，燃油管路主要设备估算；2，滑油管路主要设备估算；3，冷却管路主要设备估算；4，压缩空气相关设备的估算；5，排气管设备和附件选择；6，舱底水系统主要设备估算；7，压载水系统主要设备估算；8，消防系统选型与计算；9，供水系统主要设备估算；10，机舱通风管路主要设备估算；11，船舶空调系统主要设备估算)；然后按照选定的相关设备，从而算出整个船舶的总耗电量，这样便能选择相应范围里的发电机。当所需的设备都选定以后，按照设备的资料，再列出明晰的机电设备明细表 。综合上述所选择的相关设备的形状、尺寸等实际情况，并且参考不同设备的操作管理、维修保养、航行安全、船舶重心等相关要素，最终合理的布置机舱设备并用相应的绘图软件完成所需的布置图，列出轮机设备清单，写成说明书。

3）运用CAD画出机舱布置图(共3张)及管系布置图3张。

4）按照要求，完成报告书。

1.3主推进装置给定的信息：

给定的设计信息汇总

第2章 主机选型论证

2.1 概述 ：

  众所周知，船舶动力所需的一切能量来自有船舶“心脏”之称的船舶主机，所以，在动力装置设计过程中，对船舶主机的选型是至关重要的一步。