600箱集装箱船动装设计毕业论文

2020-02-19 20:28:26

摘要

本文主要针对600TEU集装箱船的动力装置设计流程和方法进行解释。在查阅相关规范和手册后，我完成了动力装置设计的整个流程。文章由推进装置和主要设备的选型以及机舱设备的布置组成。推进装置选型是先船舶阻力进行计算，再进行初步匹配设计，最后为了确定最佳的参数，用选择的机型来完成终结匹配设计。主要设备的选型是运用相关公式来计算，按照选型流程逐一进行，最后由计算结果选择参数匹配的设备厂家。机舱设备的布置是按先整体再局部考虑的，以船体的结构为切入点，对船舶各个系统和管系进行布置。

本次集装箱船的动装设计更多的是在熟悉和完善整个设计过程，希望对今后相关的动装设计具有一定的参考作用。

关键词：集装箱船；动力装置设计；设备选型

Abstract

This paper mainly aims at illustrating the power plant design process and methods of 600 TEU container ship. After referring to the relevant specification and manual,I finished the whole process of power plant design. The paper consists of the selection of propulsion system and the main equipment and the arrangement of engine room equipment. The first of propulsion system selection is calculation of ship resistance.And then a preliminary match design . Finally, in order to determine the optimal parameters,matching with choice models to complete the end design. Main equipment selection is to use relevant formulas to calculate, carried out in accordance with the selection process one by one, finally chosen matching equipment manufacturers by calculation results parameters . Engine room equipment arrangement is according to the first global and local considered, in the hull structure as the breakthrough point, to layout each system and piping system.

The power plant design of the container ship is more familiar with and perfects the whole design，hope for that there is a certain reference function for related dynamic loading design in the future.

Key words: container ship；Power plant design；Equipment select

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1 研究的背景、目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 课题研究内容、预期目标 1

第2章船体阻力计算 2

2.1 船舶给定技术参数 2

2.2 船体摩擦阻力的计算 2

2.3 剩余阻力的计算 3

2.4 附体阻力与空气阻力计算 3

2.5 船舶总阻力的计算 4

2.6 船舶有效功率计算 4

第3章机桨匹配设计 4

3.1 螺旋桨直径D的估算 4

3.2 初步机桨匹配计算 4

3.3 主机功率计算 6

3.4 主机选型 6

3.5 机桨终级匹配设计 7

第4章机械设备计算与选型 8

4.1 船舶电站 8

4.1.1 主柴油发电机组 8

4.1.2 应急发电机 9

4.2 废气/燃油组合锅炉 9

4.3 燃油系统计算 10

4.3.1 主机耗油量 10

4.3.2 辅机耗油量 10

4.3.3 辅锅炉燃油消耗量 10

4.3.4 油舱总容积 11

4.3.5日用油柜容积 11

4.3.6油渣柜容积 12

4.3.7污油柜容积 12

4.3.8 沉淀柜容积 13

4.3.9主机燃油供给泵 13

4.3.10燃油输送泵排量与压头 14

4.3.11燃油分油机 14

4.3.12柴油分油机 15

4.4 滑油系统计算 15

4.4.1 主机滑油消耗量 15

4.4.2 辅机滑油消耗量 15

4.4.3 滑油储油舱容积 15

4.4.4 主机滑油循环柜 16

4.4.5 主机滑油循环泵 16

4.4.6 滑油沉淀柜 16

4.4.7 污油柜 16

4.4.8 油渣柜 17

4.4.9 滑油输送泵 17

4.4.10 滑油分油机 17

4.5 冷却系统 17

4.5.1 膨胀水箱 17

4.5.2 淡水冷却水泵 17

4.6 压缩空气系统 18

4.6.1 启动空气瓶 18

4.6.2 空压机 19

4.7 舱底水系统 19

4.7.1 舱底水总管内径 19

4.7.2 舱底水支管内径 19

4.7.3 每台舱底泵的排量 19

4.7.4 舱底油水分离器 20

4.8 压载水系统 20

4.9 消防系统 21

4.9.1 消防泵计算 21

4.9.2 应急消防泵 21

4.10 生活水系统 21

4.10.1 淡水压力水柜容积 21

4.10.2 淡水压力水柜的供水泵 22

4.10.3 辅锅炉给水泵 23

4.11 机舱通风系统 23

第5章轮机说明书 24

5.1 设备明细表 24

5.2 机舱布置及轴系 31

5.2.1 机舱布置 31

5.2.1 轴系 32

5.3 主要机械设备和油水舱柜 32

5.3.1 主机 32

5.3.2 电站 32

5.3.3 废气/燃油组合锅炉 32

5.3.4 油水舱柜 32

5.3.5 其他设备 32

5.4 动力管系 33

5.4.1 海水冷却水管系 33

5.4.2 淡水冷却管系 33

5.4.3 燃油系统的功用、组成和工作原理 33

5.5 滑油管系 34

5.5.1 主机滑油系统 34

5.5.2 辅机滑油系统 34

5.5.3 尾轴尾管滑油系统 34

5.5.4 滑油驳运、净化系统 34

5.6 压缩空气系统 35

5.7 船舶系统 35

5.7.1 船舶消防系统 35

5.7.2 船舶舱底压载系统 35

5.7.3 船舶机舱供水系统 35

5.7.4 船舶通风系统 35

总结 37

参考文献 38

致谢 39

第1章绪论

1.1研究的背景、目的和意义

我国实施一带一路的战略促使了海洋经济的迅猛发展，海上丝绸之路的发展促使行业将迎来新的发展高峰，短途运输的集装箱也将迎来了新的发展机遇^[1，2]。集装箱船的动力装置设计也迎来了历史机遇。希望通过本次毕业设计了解集装箱船动装设计的具体流程，为自己以后从事船舶动装设计相关工作打下坚实的基础。

1.2国内外研究现状

在船舶设计发展历史长河中，计算机的出现对船舶设计产生了巨大的影响，如何运用计算机技术帮助船舶设计是很多国内外研究人员一直探究的难题。

在船舶设计和建造中运用计算机软件是Huang F^[3]与Joo Hock ANG^[4] 的一直研究的主要方向，他们希望借助流体力学计算软件，计算机辅助设计等方式，来完善和优化船舶的动装设计。而Campana E F^[5]则希望将算法运用到船舶优化设计里面去，让船舶设计更高效。他们都将计算机技术的发展应用到船舶设计的过程之中，而当前我国刘英良^[6]等人也努力的在这个领域探索，虽然我们主要技术是引进的，但是相信在不久的将来我国必将迎头赶上。

另一方面船舶动力装置的推进形式在如今也发生了巨大的变化，Hansen J F^[7]对于电力推进装置进行了研究，回顾其发展历史后预测了未来发展趋势。我们知道电力推进的发展已有百年的历史，但因其低排放的优点而任然作为未来相当长时间内主要的船舶的推进动力装置选择之一。另一方面比如以核动力、双燃料等形式的动力装置也将得到快速发展和应用。而在主机的选型方面MI Roh^[8]的研究则是通过计算预测船舶所需功率，并选择相应主机，在这一方面，国内外研究处于同一进程上。

1.3课题研究内容

研究内容主要包括：对主推进装置进行计算、校核、选型，对主要设备进行计算、选型，制作轮机说明书，画机舱平面布置图等。

第2章船体阻力计算

2.1 船舶给定技术参数

技术参数	数据
总长(L_OA)	130m
设计水线间长(L_WL)	124m
垂线间长(L_PP)	120m
型宽(B)	23m
型深(D)	11m
设计吃水(T)	7.0m
设计航速(V)	15kn
排水体积(Δ)	10000m³
续航(S)	6000nm