摘 要

本文对8800吨加油船的推进动力装置的选型设计及管系设计作了详细的论述和分析。

主推进装置是船舶动力装置中的非常重要的部分，它是由主机、推进器、轴系和传动设备等组成的。主机燃烧燃油做功，产生的机械能经由轴系和传动设备传递给主推进装置，以这种方法完成了推进船舶的任务。

为了使船舶能保持一定的速度向前航行，必须供给船舶一定的推力或拉力，以克服其所受的阻力。船舶的形状、尺寸、航行速度、航行的环境是影响船舶航行时阻力的主要因素。通过《船舶原理》《民用船舶动力装置原理与设计》等资料，可以利用基本理论和经验公式计算出总阻力。

螺旋桨的推力T与船体的实际总阻力满足R=T(1-t)的关系，t是推力减额分数。根据《民用船舶动力装置原理与设计》可以得知,这样就可以把船体和敞水螺旋桨联系起来，从而确定我们所需要的主机输出功率。计算出船舶的总阻力后，通过初步匹配设计，得出能满足船舶所要求的航速的最佳转速和最小的主机功率，并通过初步匹配设计及终结匹配设计的结果进行主机选型。

在主辅机和应急发电机等设备的选型后，通过对船型的参数分析，完成管系设计。在本文中，根据加油船的建造规范和经验公式，按照燃油管系、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的分类，分别进行设计和选型。

结论：根据加油船的建造规范，完成了8800吨加油船的主推进动力装置的选型设计和机电设备的选型设计。

关键字：加油船；主推进装置；机电设备；选型设计

Abstract

This paper makes a detailed discussion and analysis of the selection design and piping design of the propulsion power plant of the 8800-ton tanker.

The main propulsion unit is a very important part of the ship's power plant. It is composed of the main engine, thruster, shafting and transmission equipment. The main engine burns fuel to do work, and the generated mechanical energy is transmitted to the main propulsion device via shafting and transmission equipment. In this way, the task of advancing the ship is completed.

In order for the ship to be able to navigate at a certain speed, it must provide a certain thrust or pull to the ship to overcome its resistance. The shape, size, speed of navigation, and the navigation environment are the main factors that affect the resistance of a ship. Through the "Ship Theory" "Principle and design of civil ship power plant" and other data, you can use the basic theory and empirical formula to calculate the total resistance.

The thrust T of the propeller and the actual total resistance of the hull satisfy the relationship of R=T(1-t), and t is the thrust derating score. According to "Principle and design of civil ship power plant", can be known, so that the hull can be connected with the open water propeller to determine the main engine output power that we need. After calculating the total resistance of the ship, through preliminary matching design, the optimal speed and minimum main engine power that can meet the ship's required speed are obtained, and the main engine selection is performed through the results of preliminary matching design and termination matching design.

After the selection of main amp; auxiliary engine and emergency generator and other equipment, the piping system design is completed by analyzing the parameters of the ship type. In this paper, according to the construction rules and empirical formulas of tankers, according to the fuel piping system, lubricating oil piping system, cooling water system, compressed air system, bilge water system, ballast water system, firefighting system, domestic water system and cabin ventilation System classification, design and selection.

Conclusion: According to the construction specification of the tanker, the selection and design of the main propulsion power plant and the selection of mechanical and electrical equipment for the 8800-ton tanker were completed.

Keywords: Tanker; Main propulsion; Electromechanical equipment; Selection design

目 录

第1章 绪论 1

1.1 船型 1

1.2 船舶主要尺度 1

1.3 航速，续航力 1

1.4 燃油种类 1

第2章 主机选型论证 2

2.1 船舶有效功率计算 2

2.1.1 阻力系数法计算船舶有效功率 2

2.1.2 爱尔法估算船舶有效功率 4

2.2 机桨匹配计算 5

2.2.1 初步匹配计算 5

2.2.2 主机选型 8

3 机电设备估算选型 9

3.0 已知条件 9

3.0.1 主机(1台) 9

3.0.2 柴油发电机组(2组) 9

3.0.3 应急柴油发电机组 10

3.1 燃油系统 11

3.1.1 主机燃油消耗量 11

3.1.2 辅机耗油量 11

3.1.3 辅锅炉燃油消耗量 12

3.1.4 燃油消耗量 12

3.1.5 燃油贮存量 12

3.1.6 油舱容积 12

3.1.7 日用油柜容积 13

3.1.8 油渣柜容积 14

3.1.9 污油柜容积 14

3.1.10 沉淀柜容积 14

3.1.11 主机燃油供给泵 15

3.1.12 辅机燃油供给泵 15

3.1.13 燃油输送泵 16

3.1.14 燃油分油机 16

3.2 滑油系统 17

3.2.1 主机滑油分油机 17

3.2.2 主机滑油消耗量 17

3.2.3 辅机滑油消耗量 17

3.2.4 主机滑油循环泵 18

3.2.5 主机滑油循环舱 18

3.2.6滑油储存舱容积 19

3.2.7 滑油沉淀舱 19

3.2.8 油渣柜 19

3.3 冷却水系统 19

3.3.1 主机膨胀水箱 19

3.3.2 冷却水泵 19

3.4压缩空气系统 21

3.4.1 启动空气瓶 21

3.4.2 空压机 21

3.4.3 杂用空气瓶 22

3.5 舱底水系统 22

3.5.1 舱底水泵 22

3.5.2机舱处舱底水支管 23

3.5.3 舱底油水分离器 23

3.6 压载水系统 24

3.6.1 压载水泵 24

3.6.2 扫舱泵 24

3.7 消防系统 24

3.7.1 消防泵选型 25

3.7.2 应急消防泵 25

3.7.3 CO2灭火系统 26

3.8 生活水系统 27

3.8.1 淡水压力柜容积 27

3.8.2 生活水泵排量计算 28

3.8.3 海水压力柜 29

3.8.4 压力柜供水泵 31

3.8.5 生活污水处理装置 32

3.8.6 辅锅炉给水泵 32

3.9 机舱通风系统 32

3.9.1 机舱通风机的排量 32

3.9.2 机舱送风机的选型 35

4 轮机说明书 36

4.1 主机 36

4.2 电站 36

4.3.1 柴油发电机组 36

4.3.2 应急柴油发电机组 37

4.3 系统及机舱布置 38

4.3.1 海水冷却系统 38

4.3.2 淡水冷却系统 38

4.3.3 燃油系统 38

4.3.4滑油系统 40

4.3.5 主机空气压缩系统 40

4.3.6 排气系统 40

4.3.7 机舱通风系统 41

4.3.8 舱底水系统 41

4.3.9 压载水系统 41

4.3.10 淡水、卫生水系统 41

4.3.11消防系统 42

第5章 轮机设备明细表 42

参考文献 48

致 谢 49

第1章 绪论

主机是船舶最为关键的部件，它为船舶提供了动力。船舶的动力装置设计的过程中最重要的就是主机选型，船舶的操纵性，安全性，振动噪声等性能都与主机的性能有密切联系。主机的优良可以通过它的额定功率、额定转速、平均有效压力、油耗率等来判断^[1]。

1.1 船型

8800吨加油船，双机双桨。

1.2 船舶主要尺度

1.3 航速，续航力

服务航速：15kn

1.4 燃油种类

主机和锅炉的燃油使用考虑到国际公约等的限制，分成了以下的情况进行了讨论：

当船舶在海上航行时使用的燃油时运动粘性系数是150cst/50℃的燃油；当船进入港口时，燃油则切换成柴油。柴油发电机组的燃油使用的是柴油。当燃油锅炉点火的时候要使用柴油，正常运行时使用180cst/20℃燃油^[2]。

第2章 主机选型论证

立足于加油船的特点，其主机的选型应该要满足下列的要求：在满足载重的条件下，尽可能的减小船舶的尺寸、船舶主机的重量和机舱容积；主机的选择要能够以较低的转速大功率运行，这样可任意使船舶推进效率提高；主机的燃油和滑油的消耗率要低，这样可以减低能耗，进而节约成本；主机的振动和噪声要尽量小。

2.1 船舶有效功率计算

分别用阻力系数法和爱尔法对船舶的有效功率进行估算，结合船的特性和方法的适用范围，选取符合设计要求和实际情况的值^[3]。

2.1.1 阻力系数法计算船舶有效功率

从《船舶原理(上)》^[4]可以找出下面的公式和图表：

（2.1）

（2.2）

查下图确定剩余阻力系数Cr：

图2-1 剩余阻力系数与速长比的关系

（2.3）

（2.4）

结合上述公式得出总阻力：

（2.5）

进而得出有效功率：

（2.6）

表2.1 阻力系数法船体有效功率估算表

所以使用阻力系数法计算出的功率是975.60kW。

2.1.2 爱尔法估算船舶有效功率

表2.2 爱尔法估算船舶有效功率

所以计算出的功率是1375.79kW。

由阻力系数法计算出的结果是975.60kW，由爱尔法计算出的结果时1375.79kW。阻力系数法是根据傅汝德阻力分类法得来的；而爱尔法对中低速传估算结果与船模试验的吻合程度尚好。综上考虑，计算的结果

取爱尔法估算的值1375.79kW。

2.2 机桨匹配计算

在动力装置设计的过程中需要全面的考虑船、机、桨的匹配问题，进行匹配设计后才能确定他们的型号。

2.2.1 初步匹配计算

（1）船体主尺度

型 深：110.0m

设计吃水：7.85m

载 重 量：8800t

航 速：12kn

续 航 力：5700海里

（2）推进因子的确定

1)利用泰勒公式计算伴流分数ω，对单螺旋桨船有：

2)推力减额分数t：

3)相对旋转效率

4)轴系传递效率：这里取0.985

根据上述步骤和公式，得到表2.3：

表2.3 初步匹配最佳直径的计算

根据上述数据，使用Excel制图。下图中灰色线代表的是主机功率，蓝色线是有效功率，黄色线是螺旋桨克服的有效推功率。

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