摘 要

本篇论文的主要内容是对55m平台工作船动力装置的选型设计和管系设计作了详细的计算论述和分析。

主要的设计步骤主要是包括以下的几个方面，首先是运用阻力系数法和爱尔法确定主机的有效功率，再依据确定好的功率选择合适的主机；随后是依据已经确定好的主机型号和确定好的辅机型号来进行管系的计算。在这篇设计说明书中，依据民用船舶动力装置里面的公式说明和一些经验，把船舶各个系统详细的进行计算选型，这个部分是本篇论文的主要部分。在进行机电设备的选型时，包含了机舱的诸多设备，例如发电机组，分油机，油水分离器，以及各种泵阀的选型。在选型的过程中，我们必须认真的进行计算，否则将会出现意料之外的错误，进而对结果产生影响。机电设备选型完成之后，我们必须列出机电设备明细表。

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

关键词：平台工作船；主推进装置； 管系设计；选型设计

Abstract

This thesis is a detailed calculation and analysis of the design and design of the power plant of 55m platform support vessel.

The main design steps mainly include the following aspects. First, the effective power of the main engine is determined by using the resistance coefficient method and Ayre method, and then the main engine is selected according to the power of the main engine. Secondly, according to the main auxiliary equipment determined and emergency generator model and ship type parameters for piping design, in this article, according to the empirical formula and the rules for the construction of the vessel, the fuel oil system, cooling water system, compressed air system, bilge, ballast water system, fire-fighting system, domestic system, and calculation and selection of engine room ventilation system respectively, this part is the main part of this paper. In the selection of electromechanical equipment, there are many kinds of equipment in the engine room, such as generator unit, oil separator, oil water separator and pump valve. In the selection process, we must calculate carefully, otherwise unexpected errors will occur, which will affect the result. After selecting the type of the electromechanical equipment, we must list the details of the electromechanical equipment. The content of this graduation design includes the contents of the drawing part, including the Engine room arrangement and piping layout. I use AutoCAD software to draw, so the drawing will be more accurate. It will also make our drawing work easier and faster.Key words: platform support vessel; main propulsion unit; piping design; selection of the design

目录

第1章 绪论 1

第2章 设计的已知条件 2

2.1船型 2

2.2船舶重要参数 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 主机论证选型 3

3.1概述 3

3.2 船舶有效功率计算 3

3.2.1 阻力系数法 3

3.2.2 用爱尔法估算船舶有效功率 5

3.3 主机型号选取 7

第4章 机电设备估算说明书 9

4.0 已知条件 9

4.1 燃油系统 10

4.2 滑油系统 15

4.3 冷却水系统 18

4.4 压缩空气系统 20

4.5 舱底水系统 22

4.6 压载水系统 24

4.7 消防系统 24

4.8 通风系统 26

4.9 机舱CO2系统 27

4.10 生活水系统 29

第5章 轮机说明书 34

5.1 概述 34

5.2 主机 34

5.3 柴油发电机组 35

5.4 辅助设备 35

5.4.1 泵 35

5.4.2 空气压缩机 38

5.4.3 机舱风机 38

5.4.4 空气瓶 38

5.4.5 污水处理装置 39

5.4.6 机体检修装置 39

5.5 系统及机舱布置 40

5.5.1 燃油系统 40

5.5.2 滑油系统 40

5.5.3 主机空气压缩系统 41

5.5.4 排气系统 41

5.5.5 机舱通风系统 41

5.5.6 舱底水系统 42

5.5.7 压载水系统 42

5.5.8 污水系统 42

5.5.9 机舱舱底水处理系统 42

5.6 本章小结 42

第6章 轮机明细表 44

第7章 结束语 47

参考文献 48

致谢 49

绪论

随着海洋工作不断向深远海的发展，海洋工程装备也逐渐的变为深水大型化的。平台工作船为海洋提供运长途拖航、深水起抛锚、包括运送车辆淡水集装箱等服务，用途非常广，灵活度也很高，因此对平台工作船动力装置的设计至关重要。

平台工作船主要是提供海洋工程服务为一体的船舶。我们在海洋工作的最主要内容是油气开发和能源利用，因此为提供此服务的平台工作船通常有:平台供应船、海上浮吊船，三用工作船等等。平台供应船和三用工作船是海上工程作业的最常用船，同时也是建造数量最多的两种海洋工程船。

平台工作船大多设计为前倾式船艏，巡洋舰式船艉。一般采用双机双桨的结构，并且在船艏安装侧推装置来提高船舶的灵活性，同时在保证船舶正常前进的情况下，他的两个主机和舵装置可以供应相对可靠的技术冗余，这样可以减少突发状况的产生以增加船舶的安全性。驾驶室一般在船艏的位置，拥有环顾四周的可视悬窗，操纵台一共有两个，一前一后，可以更方便的操控船舶的各个设备，控制船舶的航速和方向等。

对平台工作船进行动装设计，不仅要达到材料选用合理、结构的强度符合安全性要求的前提下，还要使得整船重量轻，成本低，效率高，这对我国航运事业以和造船行业的发展有着非常重要的意义。

第2章 设计的已知条件

2.1船型

本次设计的船为海洋平台工作船

2.2船舶重要参数

船体长度: 55.00m

设计船的垂线间长度: 50.60m

设计船的型宽: 13.80m

型深: 4.50m

设计吃水: 3.00m

最大吃水: 3.50m

续航力: 50 days

2.3航速续航力

设计航速: 13 knots

2.4燃油种类

主机和辅机都使用柴油

2.5环境条件

设计船工作环境为0.1013MPa大气压 或者760mmHg，环境湿度百分比为70% ，船舶工作周边环境温度为45℃ ，设计海水温度为32℃。

第3章 主机论证选型

3.1概述

船舶的动力推进装置是其动力的主要来源，它主要包含有主机、螺旋桨和一些传动设备等。动力推进装置最主要用途是发出功率，然后再利用传动设备来保持船舶正常前行的装置。选型工作主要是根据任务书规格书和一些规定进行选择。在主机选型的时候主要是根据船舶的阻力和艾尔法来确定主机的有效功率，然后进行主机的选型。主机的性能直接影响船舶的其他参数，例如船舶的机舱布置，安全系数，振动噪声，操纵性以及经济性等等。一般额定功率，额定转速，燃滑油的消耗率是主机最主要的参数。

这台平台工作船在进行选型的过程中要注意以下问题：

1）首先要考虑主机的重量和尺寸，重量轻尺寸小最好，这样可以增加船舶的载重和容积；

2）功率和转速也是很重要的，功率大点可以保证主机的推进效率；

3）从经济性的方面考虑，燃油和滑油的消耗率要低，这样可以节省很多成本；

4）为了使其寿命延长，维修保养更为方便，要选用耐用的材料；

5）为了保证船舶的舒适性要控制其振动和噪声；

6）柴油机的热效率的要较高，滑油消耗率要低；

3.2 船舶有效功率计算

先用阻力系数法计算主机的有效功率，再用爱尔法计算一遍，比较主机其有效功率再选取一个合理的值。

3.2.1 阻力系数法

首先我们根据《船舶原理》书中的内容得到雷洛数的计算公式，式中表示水线长度，单位为m；v是船舶的行驶速度，单位是m/s，μ代表水的运动粘性系数，一般没有单独强调，一般取

根据《船舶原理》P168 ：

（2.1）

式中： ——摩擦阻力系数。

根据《船舶原理》 P180 查的粗糙补贴为

为剩余阻力系数，下图中可以查出来：

图3.1 剩余阻力系数与速长比的关系

根据《船舶原理(上)》 P179 ：

(3.2)

式中：——湿表面面积；

——垂线间长；

——船舶宽度；

——吃水深度。

根据《船舶原理(上)》 P276：

(3.3)

式中：——总阻力系数；

——剩余阻力系数。

总阻力：

(3.4)

式中：——总阻力；

——航行速度；

有效功率：

(3.5)

表3.1 运用阻力系数法的估算表

经计算总结得到：故用阻力系数法算出的有效功率是975.94 kW。

3.2.2 用爱尔法估算船舶有效功率

用爱尔法计算船舶有效功率完全按照《船舶原理》P279——P286进行计算。即可得出下表3.2。

表3.2 艾亚法船体有效功率估算表

运用阻力系数法和爱尔法估算得出船舶有效功率分别为：975.94kW 和1419kW。用阻力系数法就是通过计算摩擦和剩余阻力，然后确定有效功率，但是阻力系数法更适合低速船舶，因为我设计的平台工作船为中速船，爱尔法对估算结果与船模试验的吻合程度比较好好，再根据母型船的经验选取，最后确定主机的有效功率为1419kW。

3.3 主机型号选取

（1）注意事项

主机是船舶最重要的动力装置之一，因此主机选型十分关键，我们在选择主机的时候应该注意以下因素。

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