摘 要

本文对1700TEU集装箱船进行了主推进动力装置，以及机舱设备的计算和选型，做了细致的计算说明。可作为同类型支线集装箱船的动装设计的模板。

船舶动力装置设计主要包括两个部分：一是主推进动力装置设计，二是机舱设备选型与布置。主推进动力装置设计中包括船舶阻力的计算、主机选型。船舶阻力计算是推进动力装置设计中关键的一步。船舶主机和螺旋桨匹配设计中,在设计的初期或不安排船模试验时,只能采用阻力近似计算的办法。船舶主机选型是根据船舶阻力通过初级匹配和终结匹配最终确定主机型号和螺旋桨要素。机舱设备选型与布置，是根据经验公式和船舶的设计规范将燃油管系、滑油管系、冷却水系统、压缩空气系统、舱底水系统、压载水系统、消防系统、生活水系统和机舱通风系统等分别进行计算和设备选型。

最后根据选定的主机和机舱设备，完成机舱设备的布置，生成轮机说明书、机舱布置图和管系图。

关键字：支线集装箱船 动装设计 主机选型 机舱设备布置

Abstract

This paper deals with 1700 TEU ocean regional container ship propulsion power plant, as well as the calculation of engine room equipment and the choice, made a detailed calculation. Can be used as the same type feeder dynamic loading of the container ship design templates.

Marine power plant design mainly includes two parts: one is the main propulsion power plant design, the second is the cabin equipment selection and arrangement. In the design of main propulsion power installation includes the calculation of ship resistance, the host selection. Calculation of ship resistance is a key step in the design of propulsion device. Ship host and propeller matching design, in the early stages of the design, or don't arrange ship model test, the approximate calculation method of resistance is the only method to be adopted. Ship's host selection is based on the ship resistance through the primary and put an end to the match finally determine the host type and screw elements. Engine room equipment selection and arrangement, is based on the empirical formula and design specification of the ship will fuel pipe, oil pipe, cooling water system, compressed air system, bilge water system, water ballast water system, fire fighting system, life system and engine room ventilation system calculation and equipment selection, respectively.

According to the selected host and machinery, complete engine room equipment arrangement, generating turbine manual, cabin layout and piping diagram.

Key words: regional container ship dynamic designing main engine selection machinery arrangement

目录

第一章 绪论 8

第二章 主机选型及论证 9

2.1 螺旋桨相关参数的确定 9

2.1.1 螺旋桨直径的估算 9

2.1.2 螺旋桨数目的选择 9

2.1.3 推进系数 9

2.2 给定技术参数 10

2.3 主机功率计算 10

2.3.1 船舶阻力计算 10

2.3.2 初步机桨匹配设计 12

2.3.3 主机比较选型 13

2.3.4 机桨终结匹配 14

第三章 机械设备估算及选型 16

3.1船舶主要数据 16

3.1.1船舶主要尺寸 16

3.1.2船舶航速及续航力 16

3.1.3燃油种类 16

3.2 航行设备 17

3.2.1主机设备 17

3.2.2 柴油发电机组 17

3.2.3 废气/燃油组合锅炉 18

3.3 动力系统的计算 19

3.3.1 主机燃油消耗量 19

3.3.2 辅机燃油消耗量 19

3.3.3 辅锅炉燃油消耗量 20

3.4.3 油舱容积估算 20

3.4 日用油柜容积估算 21

3.4.1 主机日用油柜 21

3.4.2 辅机日用油柜 21

3.4.3 辅锅炉日用油柜 21

3.4.4 日用油柜的布置要求 22

3.5油渣柜容积 22

3.6 污油柜容积 22

3.7沉淀柜容积 22

3.8 燃油供给泵排量与压头 23

3.9 燃油输送泵排量与压头 23

3.10 燃油分油机排量 24

3.3.2 滑油系统 25

3.3.3 冷却系统 29

3.3.4 压缩空气 30

3.3.5 舱底水系统 31

3.3.7 供水系统 33

3.3.6 消防系统 34

第四章 设备明细表 36

第五章 轮机说明书 50

5.1 机舱布置及轴系 50

5.1.1 机舱布置 50

5.1.2 轴系 51

5.2 主要机械设备和油水舱柜 51

5.2.1 主机 51

5.2.2 电站 51

5.2.3 废气/燃油组合锅炉 53

5.2.4 离心分离机 53

5.2.5主空压机 55

5.2.6 其它 55

5.2.7 油水舱柜 56

5.3 动力管系 58

5.3.1 海水冷却水管系 58

5.3.2 淡水冷却管系 59

5.3.3 燃油管系 59

5.4 滑油管系 61

5.4.1 主机滑油日用管系 61

5.4.2 齿轮箱滑油系统 61

5.4.3 柴油发电机组管系 62

5.4.4 滑油驳运及净化管系 62

5.4.5 滑油泄放管系 62

5.4.6 艉管滑油管系 63

5.5 压缩空气管系 63

5.5.1 主机、柴油机起动空气压缩管系 63

5.5.2 控制空气管系 64

5.5.3 机舱燃滑油舱柜气动快关阀管系 64

5.5.4 机舱蒸汽、凝水给水管系 64

5.5.5 机舱蒸汽加热管系 65

5.6 船舶系统 65

5.6.1 概述 65

5.6.2 压载消防管系 65

5.6.3 全船舱底压载管系 66

5.6.4 机舱供水系统 66

5.6.5 甲板疏排水管系 67

5.6.6 舱室疏排水管 67

5.6.7 污水处理管系 68

5.6.8 全船空气测量注入管系 68

参考文献 69

致 谢 70

第一章 绪论

船舶主推进装置的优化与设计在船舶动力装置的设计中占据了十分重要的位置，它包含了动力机械及相关的船舶动力装置设备。机桨匹配设计和主机优化选型设计都是推进装置设计中的重要组成部分。

柴油机仍然是当前水路运输载具的主要动力，而且也将在之后比较长的一段时间内将保持这种趋势。根据资料来看，这几年船舶建造90%以上都采用柴油机作为船舶的主要动力推进装置。本文使用阻力计算中的爱尔法计算，对于需要进行设计船舶的有效功率P_e进行估算，而其中的关键在于得出并修正最后有效功率计算公式中的设计船型的C₀值。从而可得到船舶的有效功率P_e，最后进行相关的机桨初终级匹配设计运算并进行主机选型

第二章 主机选型及论证

2.1 螺旋桨相关参数的确定

2.1.1 螺旋桨直径的估算

通过查阅资料，对于单螺旋桨船舶，螺旋桨直径估算可使用书上提供的公式进行计算，螺旋桨直径一般为：D=（0.7~0.8）T，取系数为0.74，通过计算可得D=0.74×9.5=7.03m。

2.1.2 螺旋桨数目的选择

关于螺旋桨数量的选择，对其影响的因素也有很多，主要决定因素有以下几个方面：船舶的用途；船舶线型数据以及船舶吃水深度；主机型式、尺寸、布置位置和船舶轴系的高度；通过伴流分数、推力减额分数t和相对旋转效率可把孤立螺旋桨和孤立船体联系起来。因此，在选型之前应首先根据船型估计伴流分数、推力减额分数t和相对旋转效率，然后利用螺旋桨敞水系列图谱进行下一步的机桨匹配设计。

2.1.3 推进系数

本船设计为单螺旋桨船，所以船舶伴流系数ω，可通过书本提供的公式计算得出：ω=0.50CB-0.05，ω=0.25；

同时，推力减额系数t，可通过公式计算得出：t=kω ，k=0.50～0.70（流线型舵或反应舵) ，经计算得t=0.7×0.25=0.175。

2.2 给定技术参数

表格2.1 主尺寸与要素

2.3 主机功率计算

2.3.1 船舶阻力计算

船舶阻力计算方法，采用具体采用爱尔法计算^[1]。