论文总字数：36577字

摘 要

本论文目的在于进行动力管系的设计。文章开头先分析了我国造船行业对人类世界的重大意义，然后论述了我国在该行业面临的困境，分析了动力管系设计的历史和现状。说明书部分重点在于动力设备的选型，按照国际公约、海事法规、船级社规范、设计手册和专业教材等资料，计算出各舱、柜的容积，选出来满足系统需要的管系设备，利用CAD软件画出管系图。制图依托于有关的法规、规范，在满足其提出的要求同时试图尽量简化管路走向、提高管路及设备维护的便利性。

关键词：动力管系；设备计算；设备选型；管系图；

Abstract

The purpose of this paper is to design the power piping system. At the beginning of this paper, the great significance of China's shipbuilding industry to the human world is analyzed, and then the difficulties faced by China in this industry are discussed, and the history and current situation of power piping design are analyzed. The manual focuses on the selection of power equipment. According to international conventions, maritime regulations, classification society specifications, design manuals, professional teaching materials and other data, calculate the volume of each cabin and cabinet, select the piping equipment that meets the needs of the system, and use CAD software to draw the piping diagram. Drawing is based on the relevant laws and regulations, trying to simplify the pipeline route and improve the convenience of pipeline and equipment maintenance while meeting the requirements put forward.

Key Words：Power piping system; Equipment calculation; Equipment selection; Piping diagram;

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 2

1.1 研究目的及意义 2

1.1.1 我国造船业面临的困境 2

1.1.2 船舶动力管系的重要性 3

1.1.3 国内外研究现状 3

1.2 拟采用技术方案及措施 5

第2章 轮机说明书 1

2.1 通则 1

2.1.1 概述 1

2.1.2 燃油 1

2.1.3 设计条件 1

2.1.4 设计依据 1

2.2 轮机综述 1

2.2.1 主推进系统 1

2.2.2 发电机组 4

2.2.3 加热装置 5

2.2.4燃油系统 6

2.2.5 滑油系统 9

2.2.6 压缩空气系统 11

2.2.7 冷却系统 13

2.3 系统管路管径 15

2.3.1 设备参考资料规定管径 15

2.3.2 根据流量计算管路管径 16

第3章 主要机械设备计算书 1

3.1 已知参数条件 1

3.2 主机及齿轮箱计算 1

3.2.1 主机计算及选型 1

3.2.2 齿轮箱计算及选型 4

3.3 燃油系统 4

3.3.1 设备油耗计算 4

3.3.2 舱柜容积计算 6

3.3.3 管系附件计算 7

3.4 滑油系统 8

3.4.1 动力设备滑油油耗计算 8

3.4.2 滑油舱柜容量计算 9

3.4.3 管系附件计算 10

3.5 压缩空气系统 11

3.5.1 空气瓶容积计算 11

3.5.2 空气中含水量计算 11

3.5.3 空压机排量计算 12

3.6 冷却水系统 12

3.6.1 膨胀水箱体积计算 12

3.6.2 泵排量计算 12

3.6.3 换热器计算 14

第4章 主要设备明细表 1

第5章 图纸 19

5.1 主辅机燃油供油管系图 19

5.2 燃油注入、驳运、净化管系图 20

5.3 主辅机滑油供油和净化管系图 21

5.4 主辅机冷却水管系图 22

5.5 压缩空气管系图 23

第6章 结论 24

参考文献 25

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

在广袤无垠的地球上，海洋的面积大约占71%，而其中7.6%的广阔浅水水域，是我们今天渔业、矿业、交通运输等行业的密集之地。我国疆域宽广，拥有的岛屿数量超过五千个、拥有的海域面积达四百七十万平方千米，联合国的有关规定的分配给我国的管辖海域三百万平方千米，而且我国内陆河流总舵，江河的可通航距离超过了10万千米^[1]。船舶行业的实力，关乎我国交通运输、贸易通商、军事活动，直接体现我国的综合实力。很多学说提出二十一世纪重点属于海洋和海洋经济，海洋意义之大，可见一斑。作为老制造业，造船被环境保护者嫌弃，遭受新兴产业排挤，近年来行业市场低迷。但无论如何，船舶是不可取代的交通运输工具，不计其数的海洋资源等着人类去发现，各个州之间的运输也非船舶不可。所以如何让船舶在设计、建造上有所突破，是我们迫在眉睫需要考虑的问题。世界的发展日新月异，各造船大国更是争先恐后卯足劲在市场上寻求更高的地位。

1.1.1 我国造船业面临的困境

近年以来，我们国家的所造船的数量、船舶建造的技术、海洋工程有关的技术都有了突破，但是处境仍然如临深渊，主要的原因及表现有以下几点：

第一，建造的船型方面。2019年1月至10月，我国的现在所持有的船舶订单、所建造船舶、新接到的船舶订单从数量上超越了所有国家，取得了全球第一的战绩。在此期间，我国的散货船和油船占国际市场份额的61%和23%，占有举足轻重的地位；在1945年到2018年期间，韩国的LNG船建造量为459条，可以说在该种船型市场是一家独大^[2]，但是我国自主建造的LNG、LPG船却屈指可数，对于化学品船和邮船等高附加值的船型，我们国家的市场份额亦不尽人意。

第二，智能化船舶建设方面。韩国的优势在于信息技术产业可以牵动船舶的发展，主导研新型技术和船舶使用的智能化为，充分利用造船经验和海岸资源，有着先进的技术和极高的地位；日本基于历来的制造技术优势，结合大量的前沿科技，将环保和智能化视为研究的主要方向，注重科研领域和标准化领域的同步发展；欧洲的聚焦点则放在船舶的远程控制和无人自动驾驶^[3]。我国在该方面的研究突破点放在上层建筑智能化。然而，我国的燃眉之急在于突破保障船舶安全、建造和使用的自动化、大数据分析等方面的存在巨大瓶颈^[3]。

第三，海工产品建设方面。世界各国的海工产业发展参差不齐。美国为代表的西方资本主义国家具有相当多的经验和高端技术，长期处于霸主地位。离海比较近的亚洲国家如韩国和新加坡，能够充分享受海洋资源带来的便利条件，这些国家公司主要从事的工作是海工装备的建造和海洋平台的建设。以中国和等国家为代表的发展中国家的资历相对于前两者来说很浅，因此现在只能注目于浅海的资源开发，技术含量很低，某种程度上来说其发展主要是靠人民内部的需求。我国在这海工方面的市场份额很小，发展也相当受限，当前的市场地位对我们十分不利^[4]。

以此可见，我国在船舶智能化、高性能船舶的建造、海洋平台的开发等等方面实力薄弱，造船大国转变为造船强国的旅途里，我们的处境仍然荆棘满地。

1.1.2 船舶动力管系的重要性

石油拥有与生俱来的重要地位，自热能机器问世以来就不断地被各个工业大国争相夺取和控制，石油及其制品占船舶货运的百分之四十以上^[5]，油船在船舶市场占有相当大的市场份额。在我国，油船的建造量占总量的很大一部分，油船是我国在船舶竞争市场的中流砥柱。从取长补短的角度出发，聚焦油船的研究和建造对我国至关重要。

油船的研究大致可分为三个方面：

第一，油轮的运作过程牵涉众多，油轮运输市场变化多端，所以以航运部门和航运公司为代表的研究人员们进行了油轮运输市场的研究^[6]，其中包括油船航线、油船使用量、运价、市场活跃度等^[7]；

第二，相对于高性能船舶和高科技船舶，油船的附加值低。但其体积大、数量多、运载量大，市场广阔，因此以船企和船东进行了船舶建造有关的研究，其中包括船体建造、内装、舾装等过程的简便性、精度、经济性，船舶的美观、舒适度、载货量等等，从手绘施工图到电脑制二维图再到三维模型，油船的建造都朝着经济高效高质方面发展，大国重器的梦想也在指引着专家和研究人员在油船智能化、科技化方面不断发展；

第三，近年来关于船舶防污的制度和法令不断出台，因此以有关部门和船企为代表的人进行了节能减排及防污方面的研究，涉及船舶脱硫、高效燃烧、排气后处理和油船石油防泄漏等等。近年来船舶企业和有关部门和研究人员从各方各面来简化、精细化油船的建造，旨在用尽可能少的造价建造出高质量的产品。

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