摘 要

本文结合江海直达散货船相比其他普通散货船的优点，如货物运转迅速高效、中转环节少、货物损失小、运输成本低及货物运输周期短、保质保鲜等，对11000DWT江海直达散货船上推进装置、机舱设备的选型、管系计算及各装置系统布置进行了详细的设计计算。

船舶主推进装置即是根据其在运行过程中所受阻力，为使其可以正常航行，使主机发出功率，通过轴系进行传递，到达螺旋桨，从而使桨旋转，产生能量，对船体提供一个合适的推力或拉力，使船舶正常航行。

在设计计算过程中，采用阻力系数计算法和爱尔法两种经验方法，来计算船体有效功率，通过分析这两种方法的适用性和优缺点，结合所设计的船舶，选取两者计算结果之一，或取两者结果的中间值，作为船体有效功率的选取值，进行之后的机桨匹配设计计算。机桨匹配计算主要是将船舶、主机、齿轮箱、螺旋桨、轴系等结合考虑，通过一系列的效率损失计算，使主机发出的功率传递到螺旋桨，进行船、机、桨三者匹配，实现船体推进效率的最佳。机桨匹配计算分为两步：初级匹配设计和终结匹配设计。通过计算，确定在最佳效率曲线的螺旋桨参数，并选取合适的主机，使之既能满足预定要求，又能使主机消耗最小。

之后，根据已经确定的主辅机、锅炉等参数，结合任务书来进行管系设计计算。在这一阶段，主要查找入级规范、建造规范及经验公式，将动力管系和船舶管系两大部分管系分别进行设计，并对其中所包含的设备、舱柜等进行选型，是本次设计的重点。

最后，整合所有计算，总结设计过程中的船舶知识及经验，完成本次船舶机舱设备选型和布置设计。

关键字：江海直达散货船；推进装置；机舱设备；管系；选型

Abstract

Compared to other common bulk cargo ship,sea-river bulk carriers have the advantages,such as rapid and efficient cargo operations,less transit links,small loss of cargo,low transportation costs and short transport cycle.This paper carries out a detailed design calculation for the propulsion devices,engine room equipment and pipe system to the 11000DWT sea-river bulk carrier.

The ship main propulsion device sends the power of the engine to the propeller through the shaft,and then the propeller rotate to generate energy providing a suitable force or pulling force.Therefore the ship can sail normally.

Firstly,calculate the effective power of ship hull by resistance coefficient calculation method and the method of Ireland.Combined with the design of the ship, select one of the two calculation results, or take the intermediate value of the results as the hull effective power to complete the calculation of engine propeller matching.Engine propeller matching calculation is through a series of efficiency loss calculation completing the match of ship, machinery and propeller to achieve the best efficiency of the hull propulsion.Engine propeller matching calculation is divided into two steps: primary matching design and end matching design.Through the calculation, it is determined that the propeller parameters is in the optimum efficiency curve, and the appropriate main engine is selected, so that it can not only meet the predetermined requirements, but also minimize the consumption of the main engine.

Secondly,according to parameters of main engine,auxiliary engine,boiler,etc,piping system is calculated.At this stage,the dynamic pipe system and the ship pipe system are designed respectively,including selection of contained equipment, tanks, etc.This part is the focus of this design.

Finally,integrate all the calculation and sum up the knowledge of the ship and experience in the design process.The selection and layout design of the ship's engine room equipment is completed.

Keywords：

Sea-river bulk carrier;Propulsion device;Engine room equipment;Pipe system;selection

目录

第1章 绪论 1

1.1背景 1

1.1.1安全问题 1

1.1.2解决措施 1

1.2意义 1

1.2.1优点 1

1.2.2发展前景 1

1.3论文内容与结构 2

1.3.1论文内容 2

1.3.2论文结构 2

第2章 主机选型论证 3

2.1设计已知条件 3

2.1.1船型 3

2.1.2船舶主尺度 3

2.1.3航速、续航力 3

2.2主机选型论证 3

2.3船舶有效功率计算 3

2.3.1阻力系数法计算船舶有效功率 3

2.3.2用爱尔法估算船舶有效功率 6

2.4机桨匹配设计 8

2.4.1初步匹配设计 8

2.4.2选定主机 11

2.4.3终结匹配设计 12

2.5本章小结 14

第3章 管系计算及选型 15

3.1已知条件 15

3.1.1主机主要参数 15

3.1.2柴油发电机组主要参数 15

3.1.3停泊发电机组主要参数 16

3.1.4应急发电机组主要参数 17

3.1.5燃油、废气组合锅炉主要参数 17

3.2动力系统 18

3.2.1燃油系统 18

3.2.2滑油系统 27

3.2.3冷却系统 32

3.2.4压缩空气系统 33

3.2.5排气系统 34

3.3船舶系统 34

3.3.1舱底水系统 34

3.3.2压载水系统 36

3.3.3水消防系统 37

3.3.4机舱CO₂消防系统 39

3.3.5机舱通风系统 40

3.3.6生活水系统 42

3.4本章小结 48

第4章 轮机说明书 49

4.1概述 49

4.1.1轮机部分设计主要依据： 49

4.1.2动力装置简述 49

4.1.3机舱布置 49

4.1.4应急消防泵舱布置 50

4.1.5应急发电机间布置 50

4.2机械设备和机舱柜 50

4.2.1主机主要参数 50

4.2.2齿轮箱的主要参数 51

4.2.3伏尔康高弹性联轴节主要参数 51

4.2.4柴油发电机组主要参数 52

4.2.5停泊发电机组主要参数 53

4.2.6应急发电机组主要参数 53

4.2.7燃油、废气组合锅炉主要参数 54

4.2.8泵组分类 55

4.2.9空压机、空调设备和通风机主要参数 56

4.2.10冷却器 57

4.2.11加热器 58

4.2.12空气瓶 58

4.2.13压力水柜 58

4.2.14主机燃油供油设备、离心分油机和油水分离器 58

4.2.15舱柜 59

4.3轴系 60

4.4动力系统 60

4.4.1燃油系统 60

4.4.2滑油系统 61

4.4.3冷却水系统 62

4.4.4压缩空气系统 63

4.4.5锅炉给水、蒸汽、凝水系统 63

4.4.6排气系统 63

4.5船舶系统 64

4.5.1舱底水、压载水系统 64

4.5.2消防系统 64

4.5.3注入、透气、测量系统 64

4.5.4通风系统 65

4.5.5供水系统 65

4.6主、辅机主要安装技术要求 65

4.7本章小结 65

第5章 设备明细表 66

第6章 结束语 70

参考文献 71

致谢 72

第1章 绪论

本文主要针对11000DWT江海直达散货船的动力装置及机舱设备进行设计工作，主要设计工作包括主机选型以及船上主要设备的选型工作，通过使用相应的计算方法以及参照各部分的建造和设计规范，完成相关的动力装置的设计工作。

1.1背景

1.1.1安全问题

在1950年之前，基本上是用杂货船来输送水泥、粮食等散货。由于这些货物的流动性小，在围板内充满货物后，舱口四周的甲板会留有空隙。在航行过程中，若遇到风浪，船发生横摇，散货会流向空出的地方，出现大幅度的横摇，甚至向船的某一舷流动，从而使船产生横向倾覆。

1.1.2解决措施

为了避免或减少船体倾覆，采取了两个措施，形成了目前受欢迎的典型散货船结构。

主要措施如下：

1. 两舷加顶边舱，将舱口围板加高，可以达到满舱效果；
2. 布置底边舱在两舷，使清舱更容易，抗沉性等性能大大提高。

典型散货船结构使散货运输更安全，使散货船运输有了更好的发展。

1.2意义

1.2.1优点

江海直达船舶是一种新型船舶，它有如下特点：

1. 吃水浅、装载量大；
2. 要适应江、海段的航行要求；
3. 江海船船型肥大；
4. 多采用适宜的齿轮箱减速比，加大螺旋桨的直径以提高推进效率；
5. 主机功率较小、航速成本较低，单位重吨对应功率较小；
6. 江海船的舵面积较大。

1.2.2发展前景

回顾历史，分析现状，散货船越来越向着双壳化、大型化、多用途化、环保化和提高自动化程度等方面发展。

1.3论文内容与结构

1.3.1论文内容

根据任务书要求，设计（论文）的主要内容及目标，拟采用如下方案有：

1. 主机选型设计：根据设计任务书，及相关的技术要求进行设计计算；
2. 机舱主要设备计算及选型：根据已有的主辅机等型号参数，结合船型参数来进行管系设计。

1.3.2论文结构

文章共分为 6 章。