摘 要

本文主要介绍了12000吨成品油/化学品船舶动力装置设计，设计的内容主要有以下几点：船舶阻力计算、主机的选型计算、机舱辅助机械设备（包括发电机组，锅炉，空压机等）的估算与选型、机舱布置设计、管路系统的设计等。最后将所有的设计数据、相关文档以大论文的形式进行整理提交。

机舱是动力装置的集中存放处所，要想保证船舶正常航行必须要合理地安排各种动力装置。主机作为整个机舱中的核心所在，必须要全局考虑，选择合适的主机。主机的选型是在船舶阻力计算的基础上进行的，首先得计算出船舶的阻力，而对于中低速商船，计算船舶阻力最适宜的方法就是爱尔法。计算出设计船舶的阻力后就可以进行主机的选型，然后进行机桨匹配计算，最终选择合适的主机。机舱辅助机械设备是除主机外其他的各种辅助机械，根据船东的需求以及相关规则的约束，合理地选择各种设备。当所有的设备选择完毕之后，就需要通过机舱布置设计，综合考虑所有条件，将所有设备合理地分布在机舱中。

关键字：动力装置；机舱辅助设备；选型；管路系统；机舱布置

Abstract

This paper mainly introduces the design of the 12000DWT refined oil/chemical tanker’s powerplant. The design include several parts,such as:the calculation of ship resistance, the selection of main engine, the estimation and selection of auxiliary machinery equipment (including generators ,boilers,compressors ect), the engine room layout design, the disign of piping system ,and the final results is showed in the form of papers.the selection of main engine is on the basis of the ship resistance calculation,

The cabin is the room where the marine powerplants get together with each other,arranging each plant properly is necessary for ship sailing.the main engine is the most important equipment in the engine room,firstly,we must calculate the ship resistance ,for low/middle speed merchant,the best method of ship resistance calculation is ayre.after calculating the resistance of the ship,we can select the right main engine.Auxiliary machinery equipments are the other equipment except main engine.According to the owner’s needs an the constraints of relevant rules,we can choose each equipment properly,Finaly,we must distribute all equipment in the engine room by engine room arrangement design.

Key words: power plant； auxiliary machinery equipment ； Selection； piping system ； engine room arrangement design

目录

摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 课题研究内容 1

1.3 预期目标 1

2 设计依据 2

2.1 船型 2

2.2 船舶主尺度 2

2.3 航速、续航力 2

2.4 燃油种类 2

2.5 环境参数 2

3 主机选型 3

3.1 船舶有效阻力 3

3.2 初级匹配和终结匹配 3

3.2.1初步匹配 3

3.2.2终极匹配 5

4 机电设备估算说明书 6

4.1已知条件 6

4.1.1 主机(一台） 6

4.1.2柴油发电机组（三台） 6

4.1.3应急柴油机发电机组 6

4.1.4锅炉（两台） 6

4.2燃油系统 7

4.2.1主机燃油消耗量 7

4.2.2辅机耗油量 7

4.2.3辅锅炉油耗量 7

4.2.4油舱总容积 8

4.2.5主机日用油柜容积 8

4.2.6辅机日用油柜容积 8

4.2.7辅锅炉日用油柜容积 8

4.2.8油渣柜容积 9

4.2.9污油柜容积 9

4.2.10沉淀柜容积 9

4.2.11燃油供给泵排量与压头 9

4.2.12燃油供给泵 9

4.2.13柴油供给泵排量与压头 10

4.2.14柴油供给泵 10

4.2.15燃油输送泵排量与压头 10

4.2.16燃油输送泵 10

4.2.17柴油输送泵排量与压头 10

4.2.18柴油输送泵 11

4.2.19燃油分油机排量 11

4.2.20 燃油分油机 11

4.2.21柴油分油机排量 11

4.2.22柴油分油机 11

4.3滑油系统 11

4.3.1储油舱 11

4.3.2滑油循环泵 12

4.3.3主机滑油循环柜 13

4.3.4滑油沉淀柜 13

4.3.5污油柜 13

4.3.6油渣柜 13

4.3.7滑油输送泵 13

4.3.8滑油输送泵 14

4.4冷却系统 14

4.4.1膨胀水箱容积 14

4.4.2冷却水泵 14

4.4.3冷却器 15

4.5.压缩空气系统 15

4.5.1主机启动空气瓶 15

4.5.2空气压缩机排量 15

4.5.3主空压机 15

4.6舱底水系统 16

4.6.1舱底水总管内径 16

4.6.2舱底水泵排量 16

4.6.3舱底水泵压头 16

4.6.4舱底水泵 16

4.6.5舱底油水分离器 16

4.7压载水系统 16

4.7.1压载水泵排量 16

4.7.2压载水泵的压头 17

4.7.3压载水泵 17

4.8消防系统 17

4.8.1消防泵流量 17

4.8.2消防泵压头 17

4.8.3消防泵 17

4.8.4应急消防泵 17

4.9供水系统 18

4.9.1淡水压力柜容积 18

4.9.2压缩空气最小容积 18

4.9.3有效容积 18

4.9.4无效容积 18

4.9.5压力水柜供水泵 18

4.9.6辅锅炉给水泵 19

4.9.7辅锅炉给水泵 19

4.10机舱通风系统 19

4.10.1按通风带走的设备散热量计算 19

4.10.2按柴油机及辅锅炉燃烧所需的空气量计算 20

4.10.3机舱通风机压头 21

4.10.4机舱通风机 21

4.11油船专用系统 21

4.11.1货油泵的总排量 21

4.11.2扫舱泵 22

4.11.3专用压载泵 22

4.12货油加热系统 22

4.12.1油船散失热量计算 22

4.12.2油舱加热需要热量计算 23

4.12.3油舱保温所需总热量计算： 23

4.12.4蒸汽耗量计算 24

4.13侧推装置 24

4.14发电机组总功率计算 24

5 轮机说明书 28

5.1概述 28

5.2主尺寸 28

5.3主机 28

5.4电站 28

5.5锅炉 29

5.6辅助设备 30

5.6.1泵 30

5.6.1.1滑油泵 30

5.6.1.2柴油输送泵 30

5.6.1.3燃油输送泵 30

5.6.1.4油渣泵 30

5.6.1.5燃油供给泵 30

5.6.1.6柴油供给泵 30

5.6.1.7水泵 30

5.6.2空气压缩机 31

5.6.3离心分离机 31

5.6.4机舱风机 31

5.6.5空气瓶 32

5.6.6环保设备 32

5.6.7其他设备 32

5.6.8机修设备 32

5.7系统及机舱布置 33

5.7.1 燃油系统 33

5.7.1.1 燃油输送系统 33

5.7.1.2 燃油泄放系统 34

5.7.1.3燃油净化系统 34

5.7.1.4燃油供给系统 34

5.7.2 滑油系统 34

5.7.3 冷却水系统 35

5.7.4压缩空气系统 35

5.7.5废气管路系统 36

5.7.6锅炉蒸汽、冷凝水、给水系统，油舱加热系统 36

5.8船舶管路 37

5.8.1舱底水、压载水、消防水管路 37

5.8.2 通风管道 37

5.8.3 CO2灭火管路 37

5.8.4 排气、检测、充填管路 37

5.8.5 日用水系统 37

5.8.6排水管路、污水处理装置 38

5.8.7 空气调节系统 38

5.8.8 货油输送管路 38

5.8.9货油输送系统 39

5.8.10 扫舱系统 39

5.8.11 隔离压载管路 39

5.8.12 排油监测、控制系统 39

5.8.13 货油舱蒸汽加热管路 40

5.8.14泡沫灭火系统 40

5.8.15 货油舱排气管路 40

5.8.16 货油舱清洗管道 40

5.8.17 气体检测 40

6 轮机设备明细表 41

文献综述 46

参考文献 48

致谢 49

1 绪论

1.1 研究目的及意义

从2010年起，中国造船指标（包括：造船完工量、新接订单量以及手持订单量）已经连续多年位居世界前列，中国已经成为世界第一大造船国。但是有一点我们必须清醒地认识到：中国的造船效率、造船技术以及设计工艺水平普遍底下。和日韩等造船强国相比，中国造船整体水平依然非常落后，之所以能够成为造船大国而不是造船强国主要原因是中国的劳动成本低下，造船大国的称号并不值得骄傲，相反我们必须要反思自己。

船舶动力装置的工作性能和效果构成船舶整体性能的一个重要方面，也反映了造船技术和设计艺术的水平。从广义上考虑，船舶动力装置是利用燃料的化学能、水能、风能、核能等在自然界可以获取利用的能量产生船舶航行原动力的成套技术装备，其基本组成包含主动力装置、辅助机械动力装置等其他各种设备。船舶动力装置作为船舶的心脏，主要任务是为船舶提供一切所需能量，用于维持船舶的正常航行，完成各种工程运输作业，同时必须受国内外各项公约的监督、约束。

要想改善中国造船业的现状，加大高技术船舶的的特点，船舶领域的发展重点必须落实以下两点：一是实现产品智能化以及产品环保、绿色化，二是实现产品结构向高端方向发展。通过超越现有的船体线型设计技术、排放与回收控制技术、清洁能源及可再生能源利用技术等仍处于初级技术阶段的瓶颈，进一步研究制造出具有国际领先、高效节能环保特色，附加值更高的船舶。在船舶的能耗与排放技术方面作出深入的研究，争取更早一步向超级节能环保船舶的目标靠近。发挥自动化技术、网络通信技术等信息技术在船舶应用领域中的特色，实现船舶机舱设备监控自动化、航行自动化，使得船舶智能化水平达到更高一层的发展。在船舶核心配套基础设备方面，首先，我们要大力发展优势配套产品集成化、智能化，在核心设计制造技术领域拥有自己的知识产权。其次，还要加速船舶自主品牌产品的开发进程和加强产业化的布局。加大在船用中、低速柴油机以及双燃料船用发动机的研制力度。突破总体设计技术，进一步完善高压共轨燃油喷射系统、SCR装置等柴油机关键部件和系统，达到集成供应的效果。不断开发新型推进装置、船舶电站、发电机等装置，最终加强成套供应能力。

1.2 课题研究内容

本次课程设计主要完成12000吨成品油/化学品船舶主推进系统中主机选型计算、辅助机械设备选型计算、机电设备估算选型计算、管系的设计以及CAD绘图工具的使用等。

1.3 预期目标

熟悉船舶动力装置设计的相关知识，初步掌握设计的基本过程，学习船舶动力装置总体设计思想和观点以及解决问题的途径，并进一步了解船舶行业的相关信息，建立总体设计的观念。