摘 要

本文的内容是85米海洋多功能船动力装置设计，设计的步骤主要包括以下几个方面，首先是进行主机的选型，主机选型有很多种方法，在选取方法时，要对船舶的类型，大小，功能有个全面的了解，进而选出合适的计算方法。第二步是各种机械设备的估算选型，例如发电机组、支持主机正常运行的泵、分油机等等设备。在选型的过程中，必须认真仔细的计算，了解清楚船舶运行工况，否则将会出现错误影响结果导致选型出现问题。设备选型完成之后，根据所选设备再进行管系设计。计算完成后，进行了85米海洋多功能船的轮机说明书和设备明细表的编制。

本次毕业设计的内容包含有画图部分的内容，分为机舱布置图和管路布置图两部分。采用AutoCAD软件进行绘制，这样绘制出来的图形也会更加的精确。也会使绘制工作更加简单、快捷。

关键字：海洋多功能船； 动力设计；主机选型；管系设计：

Abstract

The content of this paper is the power plant design of the 85-meter ocean multi-purpose vessel The design steps mainly include the following aspects. The first is the selection of the main engine. There are many ways to select the main engine. When selecting the method, we must have a comprehensive understanding of the type, size, and function of the vessel, and then select the appropriate calculation method., The second step is the estimation and selection of various mechanical devices, such as generator sets, pumps that support the normal operation of the main engine, oil separators, and so on. During the selection process, we must carefully calculate and understand the operating conditions of the ship. Otherwise, there will be errors affecting the results of selection problems. After the equipment selection is completed, the piping system design is performed according to the selected equipment.After the calculations were completed, the preparation of the turbine manual and equipment schedule for the 85-meter ocean multi-purpose vessel was carried out.The content of this graduation project includes the content of the drawing part, which is divided into two parts, the engine room arrangement plan and the pipeline layout. AutoCAD software is used to draw, so that the graphics drawn will be more accurate. It will also make drawing work easier and faster.Keywords: marine multi-purpose vessel; power design; main engine selection; piping design:

目录

第1章 绪论 1

第2章 设计依据 2

2.1船型 2

2.2船舶主要尺寸等参数 2

2.3航速，续航力 2

2.4燃油种类 2

2.5环境条件 2

第3章 主机选型及论证 3

3.1概述 3

3.2给定技术参数 3

3.3主机功率计算 4

3.3.1艾尔法计算主机功率 4

3.3.2主机选择 6

第4章 机电设备估算说明书 8

4.1已知条件 8

4.1.1 主机 8

4.1.2 柴油发电机组 8

4.1.3 发电机 9

4.1.4 续航力 9

4.2燃油耗油量计算 9

4.3燃油舱容积计算 10

4.4滑油消耗量计算 12

4.5滑油舱计算 14

4.6冷却水系统 14

4.6.1主机海水冷却泵 14

4.6.2淡水泵组 15

4.7压缩空气系统 15

4.7.1 主机起动空气瓶 15

4.7.2 主空气压缩机计算 15

4.7.3 汽笛空气瓶 16

4.7.4 日用空气瓶 16

4.8 船舶系统计算 16

4.8.1机舱舱底水系统 16

4.8.2消防系统 17

4.9 机舱通风系统 17

4.9.1 机舱通风机的排量 17

4.9.2 机舱通风机的压头 19

4.9.3 机舱送风机的选型 19

4.10 生活水系统 19

4.10.1 计算淡水压力柜 19

4.10.2 生活水泵排量计算 20

4.10.3 海水压力柜 20

4.10.4 压力柜供水泵排量及压头计算 22

4.10.5 生活污水处理装置 23

4.11压载水系统 23

4.12 机舱CO2系统 24

第5章 轮机说明书 26

5.1 概述 26

5.2 主要机械设备 26

5.3 辅助机械设备 27

5.3.1 空气压缩装置 28

5.3.2 空压机组主要参数 28

5.3.3 空气瓶主要参数 28

5.3.4消防系统设备主要参 28

5.3.5燃油系统 29

5.3.6滑油系统 30

5.3.7海水系统 30

5.3.8淡水系统 30

5.3.9 舱底水系统设备主要参数 31

5.3.10 防污染设备 31

5.3.11 通风、空调及冷藏设备 31

5.4 其他设备 32

5.5 管路系统 32

5.6本章小结 34

第6章 设备明细表 35

参考文献 42

第1章 绪论

海洋多功能船是为海洋工程建设和作业服务而产生的特种工程船舶。随着经济的发展和世界人口的增加，人类对能源的需求急剧增长。并且伴随着陆地传统能源分布不均匀性以及一些地区能源的逐渐枯竭，人类资源开发的重心逐渐地由陆地转向海洋。由于海洋资源的开发与利用是十分复杂系统工程，对工程技术的要求苛刻。因此海工船的发展越来越重要。同时，对于一艘船舶来说，动力系统是其最关键的系统，它保证了船舶的航行的稳定性，为船舶提供安全的行驶环境。因此船舶动力系统的设计就变得尤为重要。

常见的海洋工程船主要有：海上浮吊船，半潜船，三维物探船，油气勘探传，自航钻进船，平台供应船等等。未来海工船在海洋工程中的地位越来越重要。

目前海洋多功能船领域技术先进的国家有荷兰，挪威等国。而且他们正在这一领域继续扩大研究，其趋势为：海工船的总体规模扩大，技术更加先进，功能更加专业，种类更加齐全。

我国的海洋工程船舶发展较晚，规模和技术都比较落后，因此在海洋工程方面要付出高的成本。但是我国的海洋资源丰富，在能源利用方面潜力巨大。因此发展海洋多功能船对我国海洋能源利用，工程建设有着重要的意义。

第2章 设计依据

2.1船型

本船为海洋多功能船，双机双桨尾机舱布置。

2.2船舶主要尺寸等参数

1）总长： 85.00m

2）垂线间长： 81.13m

3）水线长: 77.75m

4）型宽: 22.0m

5）型深: 8.0m

6）设计吃水: 6.30m

7）船员: 20人

8）其他人员: 162人

2.3航速，续航力

1）续航力： 50day

2）额定航速： 12.5 knots

2.4燃油种类

主机使用轻柴油，柴油发电机组使用轻柴油。

2.5环境条件

第3章 主机选型及论证

3.1概述

船舶动力装置是为船舶提供能量的装置，既要保证船舶的航行，还要保障人员的日常生活和安全，除此之外还要提供各种作业所需的能量。船舶动力装置包括主机、推进器，传动装置，轴系等等。主机选型有很多种方法，在选取方法时，要对你所设计的船舶的类型，大小，功能等资料有个全面的了解，进而选出合适的计算方法。对于不同用途的船舶，推进性能的要求是不同的，这要求主机的类型以及数目、传动的方式等是不一样的。本船是一艘海洋多功能船，它的主要任务是进行海洋工程作业，或者为海上的一些工程作业进行保障。因此，就要保证优良的操作性，要满足工程的技术要求，要有良好的可靠性，除此之外，根据任务书中的资料，本船共可容纳船员加上其他乘员182人，担负了对外消防等功能，要提供足够的电力满足工程需求和人们的日常生活。根据本船对主机性能的要求，从以下几个方面考虑主机选型：

1）主机重量和尺寸：本船担负了对外消防的任务和其他任务。主机是机舱最重的设备，因此它的重量影响到船舶的作业。所以主机的重量要轻，尺寸要小，以便满足工作要求，缩小机舱容积。

2）主机的功率和转速：因为是海洋工程船，主机是两用的，除了起推进作用还要发电用于全船用电和驱动艏侧推装置。因此在考虑主机功率时要考虑全面。对于转速，工程船应选用中高速机以便满足高性能。

 3）燃油和滑油:：对于本船来说，要有良好的机动性和操纵性，因此对燃油和滑油品质要求较高。

 4）振动和噪声要尽量小。

 5）主机要有高的热效率以及低的燃油消耗率，以便满足长的航行时间。

3.2给定技术参数

船长L： 85m 船员： 20人

型深d： 8.0m 其他人员： 162人

型宽B： 22.0M 续航力： 50day

水线长： 77.75m 航速： 12.5节

设计吃水： 6.30m 方型系数C_b： 0.71

垂线间长： 81.13m

3.3主机功率计算

最开始设计时，当船舶的尺寸和系数给定之后，必须计算主机功率以保证能达到设计的航速；人们根据船舶模型试验结果，总结了很多种估算阻力的方法。由于每种方法都是在特定的条件和类型下进行实验得到的结果，所以在选取方法时，应该详细了解该方法的条件与模型，从而选出适合自己所设计船型的方法。经过了解，决定选用艾尔法作为计算方法，其原因是该方法的适用范围很广，而且对中速船比较适用。

3.3.1艾尔法计算主机功率

艾尔法的基本思路是：在根据船舶与标准船型的不同进行修正之前，先要对标准船型进行估算，然后修正得出所设计船舶的有效功率。

1. 排水量的计算：

（3.1）

式中：

宽度吃水比 B/T=3.49 （3.2）

1. （3.3）
2. （3.4）
3. 傅汝德数的计算：

（3.5）

式中：

1. 标准，查图2-1得

图3.1艾尔法标准船型的系数值

1. 标准的计算：

（3.6）

式中：

——傅汝德数。

8）方形系数的修正：

（3.7）

（3.8） 9）宽度吃水比的修正:

（3.9）

（3.10）

10）纵向位置本次设计不做修正，即

11）水线长度的修正：

（3.11）

（3.12）

12）船舶有效功率：

（3.13）

13）裸船船体有效功率：

（3.14）

14）主机功率的估算：

（3.15）

3.3.2主机选择

1）主机选型需注意的一些问题

在上面的计算中，已经通过艾尔法得到了船舶推动的有效功率。接下来要选择主机，选择主机时，除了要考虑船舶推动外，还要考虑本船型的特点以及是否船舶的功率还有其他用途。本船为海洋多功能船，主机除了提供船舶推动的功率之外，还有一部分功率用来发电满足船员日常生活和作业需求。在选则主机厂家与类型时，要具体考虑多个因素，综合考量：

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