现代造船分析模式毕业论文.doc

第 1 页 共 99 页 现代造船分析模式毕业论文现代造船分析模式毕业论文 目目 录录 1 主机选型论证 4 1 1 爱尔法估算主机功率 4 1 2 螺旋桨初步设计 7 1 3 主机选型 8 2 主要机械设备的设备估算 9 2 1 燃油系统估算 9 2 2 滑油管路设备估算 12 2 3 冷却管路设备计算 16 2 4 压缩空气管路设备计算 17 2 5 舱底水系统 18 2 6 压载水系统 19 2 7 消防系统 19 2 8 供水系统 20 2 9 机舱通风系统 23 2 10 冷却器的选型 24 2 11 防污染系统 25 3 轮机说明书 26 3 1 总则 26 第 2 页 共 99 页 3 2 机械设备性能参数 29 3 3 动力系统 37 3 4 船舶系统 40 4 设备明细表 44 5 专题论文 53 参考文献 59 毕业设计 论文 指导教师意见书 60 毕业设计 论文 指导教师意见书 61 毕业设计 论文 答辩记录 62 附录 63 文献综述 63 开题报告 65 英文翻译 67 第 3 页 共 99 页 1 主机选型论证 主机是一艘船的 心脏 主机选型是动力装置设计的主要核心内容 主机的性能直接影响到船舶的各项参数 如船舶的操纵性 运营经济性 可 靠性 振动及噪声 以及机舱布置 船舶的可靠性等 表征主机主要性能的 参数包括 供油量 平均有效压力 燃油 滑油消耗率 输出扭矩等 本船是一艘多功能守护船 根据本船的特点 对主机选型提出以下几点 要求 1 重量和尺寸 要求主机重量轻 尺寸尽量小 以增加船舶载重量 缩小机舱溶剂 增大载重量 2 功率和转速 大功率 中等转速 以提高船的推进效率 3 燃油和滑油 应对燃油和滑油的要求较低 耗油率低 以减少成本 提高运营经济性 4 主机造价 寿命和维修 要求主机造价低 使用寿命长 维修保养 方便 5 振动和噪声小 稳定性好 第 4 页 共 99 页 1 1 爱尔法估算主机功率 1 1 1 已知条件 设计水线长 Lwl 64 958 m 方型系数 Cb 0 701 型 宽 B 14 0m 设计吃水 T 4 50m KTBL C b 船舶原理 陈祖庆 编 P3 式 1 5 式中 Cb 方型系数 排水体积 L 船长 B 型宽 T 设计吃水 K 系数 一般为 1 004 1 01 取 1 007 33 b m10889 2 007 1 50 4 0 14958 64701 0 KTBLC 查 船舶原理 陈祖庆编 P96 表 5 2 得在 32 时 海水密度 1021 7kg m3 排水量 2 889 103 1021 7 2 95 103t 航速 V 14 5kn 14 5 1 853 1 3 6 7 463m s 1 1 2 相关数据的计算 1 1 2 1 轴系传递效率 s 第 5 页 共 99 页 由 船舶原理 陈祖庆编 P131 对于有减速齿轮箱的轴系 s 0 92 0 94 取 s 0 94 1 1 2 2 相对回转效率 r 由 船舶原理 陈祖庆编 P153 对于双桨船相对回转效率 r 0 97 1 0 取 r 1 0 1 1 2 3 船身效率 h h 1 1 t 船舶原理 陈祖庆编 P155 式中 t 推力减额系数 伴流分数 a 的计算 对于双桨船 0 55 Cb 0 20 船舶原理 陈祖庆 编 P153 式 6 31 式中 Cb 方型系数 0 55 Cb 0 20 0 55 0 701 0 20 0 186 b t 的计算 由商赫公式 对于双桨船 t a b 船舶原理 陈祖庆编 P154 式 6 38 第 6 页 共 99 页 对采用轴包架者 a 0 7 b 0 06 t a b 0 7 0 186 0 06 0 1902 h 0 995 1 1 t 186 01 1902 0 1 4 确定螺旋桨的直径 由 民用船舶动力装置 商圣义主编 人民交通出版社 P35 图 2 4 2 及 表 2 4 1 e D d T 0 25D D 0 04D 4 50 D 2 9 m 式中 e 螺旋桨浸入水中的深度 对双桨船 e 0 04 0 05 D 取 e 0 5D D 螺旋桨直径 d 螺旋桨边缘与龙骨间隙 取 0 04D 1 1 3 爱尔法估算主机功率 弗劳德数 Fn 0 296 wl gL V 958 648 9 463 7 1 Cbo 1 09 1 68Fn 对双桨船 船舶原理 陈祖庆编 P108 式 5 43 1 09 1 68 0 296 0 593 因为 Cb Cbo 所以 C1 3CbC1Kb 船舶原理 陈祖庆编 第 7 页 共 99 页 P108 式 5 44 1 80 wl L V 958 64 5 14 4 65 3 1 wl L 3 1 2730 958 64 则由 船舶原理 陈祖庆编 P109 图 5 19 查得 C1 260 0 154 b bbo C CC 701 0 701 0 593 0 由 船舶原理 陈祖庆编 P109 图 5 20 查得 Kb 0 1125 C1 3CbC1Kb 3 0 701 260 0 1125 61 51 经方型系数修正后得 C2 C1 C1 260 61 51 198 49 1 1 3 2 B T 的修正 C2 C2 B T 2 0 075 船舶原理 陈祖庆编 P109 式 5 45 198 49 14 4 5 2 0 075 16 54 C3 C2 C2 船舶原理 陈祖庆编 P109 式 5 46 198 49 16 54 181 95 1 1 3 3 浮心纵向坐标 Xb的修正 1 80 wl L V 查 船舶原理 陈祖庆编 P108 图 5 18 得 0 02 自 1 2 Lwl向船尾 Xbo 第 8 页 共 99 页 则 Xbo Lwl 0 02 64 958 1 299Xbo 005 0 958 64 299 1 63 1 wl bob L XX 查 船舶原理 陈祖庆编 P109 图 5 21 得 C3 C3 0 C4 C3 1 C3 C3 181 95 1 0 181 95 1 1 3 4 水线长的修正 标准水线长 Lo 1 025Lpp 船舶原理 陈祖庆编 P108 1 025 60 61 5m 因为 Lwl Lo 所以予以修正 由 船舶原理 陈祖庆编 P110 C4 C4 Lwl Lo Lo 181 95 64 958 61 5 61 5 10 23 经上述四项修正后 最后得到的 C 值为 C C4 C4 船舶原理 陈祖庆编 P110 式 5 48 181 95 10 23 192 18 则由 船舶原理 陈祖庆编 P108 式 5 42 得kW1914 18 192 5 142889 7355 0 7355 0 364 0 364 0 C V P 第 9 页 共 99 页 1 2 螺旋桨初步设计 由 船舶原理 陈祖庆编 P178 1 2 1 根据船舶吃水 T 4 50m D 2 9m 选 B 型四叶螺旋桨 盘面比取为 0 55 0 186 1 2 2 船身效率 h 0 995 1 1 t 1 2 3 进速 Va V 1 14 5 1 0 186 11 803kn 1 2 4 本船为双机双桨 故单个螺旋桨的有效功率kW957 2 1914 e P 1 2 5 1 2 5 1 螺旋桨的转速 1 75 0 353 0 5 0 095Pd1 4 2 75 1 p B DV P a d 5 1 2 1 N 60 60 125 5 JD Va1514 0 J 1 9 2 803 11514 0 J 1 1 2 5 2 假定若干敞水收到功率按表计算 假定若干敞水收到 功率 Pd kW135014001450150015501600 Pd1 4 6 06 2 6 11 7 6 17 1 6 22 3 6 27 5 6 32 5 1 75 0 095Pd1 2p B 4 0 57 6 0 58 1 0 58 6 0 59 1 0 59 6 0 60 1 按 BP2由 最佳转 P D 0 96 0 0 95 5 0 95 0 0 94 0 0 93 5 0 93 0 第 10 页 共 99 页 1 J 1 55 0 1 57 0 1 59 0 1 62 0 1 63 0 1 64 5 速查得 o 0 64 1 0 63 7 0 63 5 0 63 0 0 62 8 0 62 5 最佳 N 125 5 J 1 r mi n有效推力功率 Pte rhod P kW 861 0 887 3 916 2 940 3 968 5 995 1 2 5 3 将表中的计算结果作图 如图一 得 单个螺旋桨的有效功率 Pe 922 77 kW o 0 6315 P D 0 9455 1 J 1 602 最佳螺旋桨转速 N 201r min kW32 1562 0 1995 094 06315 0 77 922 l srho e P P 取 10 的功率储备 kW55 2598 101 80032 1562 101 l fs PPP 1 3 主机选型 选用主机型号 8N280 EV 型式和数量 四冲程 直列 水冷 直接喷射 透平增压带空冷 不可逆转 中速船用柴油机 2 台 最大持续功率 2500kW 第 11 页 共 99 页 转速 720r min 平均有效压力 2 23MPa 最大爆炸压力 15 2 MPa 规格 气缸数 8 缸径 280mm 行程 380 mm 增压器 数量 1 台 每台机 型号 MET30SR 空气冷却器 数量 1 台 每台机 盘车机 1 台 手动 每台机 第 12 页 共 99 页 2 主要机械设备的设备估算 本部分包括了对船舶燃油系统 滑油系统 冷却水系统 空气起动系统 舱底水系统管路及主要设备的计算 估算公式 除特别说明外均选自 民用 船舶动力装置 商圣义主编 所选设备型号 排量 压头等均来自 中外 船舶设备配套手册 和 船舶配套设备选用手册 2 1 燃油系统估算 本船所选主机 辅机和热水锅炉在正常航行时均使用同一种油种 轻柴油 2 1 1 主机燃油日消耗量 第 13 页 共 99 页 6 1 10 ztb ebz 式中 Bz 主机燃油日消耗量 t day bz 主机燃油消耗率 g kW h 由主机厂提供 bz 199 g kW h Peb 主机标定功率 kW t1 计算时间 h day t1 24h day z 主机台数 z 2 day t88 23 102242500199 6 z B 2 1 2 辅机燃油日消耗油量 6 2 10zk tPb fff 式中 Bf 辅机燃油日消耗量 t day bf 辅机燃油消耗率 g kW h 由辅机厂提供 bf 204 g kW h Pf 辅机标定功率 kW t2 计算时间 h day t2 t1 24h day z 辅机台数 z 2 k 辅机负荷系数 取 0 85 day t95 2 10285 0 24354204 6 f B 2 1 3 辅锅炉燃油消耗量 3 3 10 tbkB gg 式中 Bg 锅炉燃油消耗量 t bg 锅炉每小时耗油量 31kg h t3 计算时间 h day t3 t1 24h day 第 14 页 共 99 页 k 使用系数 取 1 0 day t744 0 1024310 1 3 g B 2 1 4 主机日用油柜容积 6 4ebz1 10z 1 tb CPV 式中 V1 主机日用油柜容积 m3 t4 供油时间 h 取 8h 燃油密度 t m3 轻柴油密度为 0 825 t m3 C 容积系数 C 1 1 1 2 取 C 1 1 其余符号意义同前 下同 3 6 1 m61 10 1021 1 825 0 1 82500199 V 2 1 5 辅机日用油柜容积 6 52 10zk 1 tb CPV ff 式中 V2 辅机日用油柜容积 m3 t5 供油时间 h 取 8h 3 6 2 m31 1 10285 0 1 1 825 0 1 8354204 V 2 1 6 辅锅炉日用油柜容积 3 6g3 10 1 tb CV 式中 V3 辅锅炉日用油柜容积 m3 t6 供油时间 6 8h 取 8h 第 15 页 共 99 页 3 3 3 m33 0 101 1 825 0 1 831 V 2 1 7 燃油日用舱容积 3214 VVVV 式中 V4 燃油日用舱容积 m3 3 4 m25 1233 0 31 161 10 V 本船设燃油日用舱二只 每只容积 12 5 m3 2 1 8 燃油沉淀柜容积 式中 V5 燃油沉淀柜容积 m3 3 5 m 5 24 25 122 V 本船设燃油沉淀舱一个 容积 25 m3 2 1 9 燃油污油舱容积 7g6 tk fz V 式中 V6 污油柜容积 m3 Bz 主机日耗油量 t day Bf 辅机日耗油量 t day Bg 锅炉日耗油量 t day t7 供油时间 day 取 30day k 安全系数 选取 0 005 3 6 m14 4 30005 0 744 0 95 2 88 23 V 45 2VV 第 16 页 共 99 页 本船设燃油污油舱一只 容积 6 8 m3 2 1 10 应急发电机组燃油日用柜容积 3 q n1g7 10 1 tbV CP 式中 V7 应急发电机组燃油日用柜容积 m3 bg1 应急发电机组耗油率 245 g kW h 取 230 g kW h Pn 应急发电机组额定功率 为 78kW t 计算时间 h 取 18h q 轻柴油密度 kg m3 取 825 kg m3 3 3 7 m43 0 10 825 1 1 11878230 V 本船设应急发电机燃油日用柜一只 容积 0 5 m3 2 1 11 燃油输送泵 该泵在 1 小时内能驳满燃油日用油舱 Q 1 t t 10b10zkb10zkb 8 83 g 6 2 6 1ebz ff PP 式中 Q 燃油输送泵排量 m3 h k1 主机使用系数 取 0 9 k2 辅机使用系数 取 0 85 t8 工作时间 h 取 8h t8 充填时间 h 取 1h h m 2 10 825 0 1 1 8 103110285 0 3542041029 02500199 3 366 Q 压头一般为 0 024 0 343MPa 取 0 3 MPa 第 17 页 共 99 页 选取一台齿轮泵 型号 KCB 300 流量 18m3 h 转速 960r min 排出压力 0 36Mpa 电动机功率 5 5kW 2 1 12 轻柴油手摇泵 选一台轻柴油手摇泵 型号 CS 32Y 流量 2 88m3 h 排出压力 0 25Mpa 作为燃油输送泵的备用泵 2 1 13 燃油分油机 1 24 24 b10zkb10zb cg 33 zeb CPPQ ff 式中 Q 分油机有效分离量 l h Cc 储备系数 取 1 18 h l1643 825 0 1 24 24 18 13110285 0 2043541021992500 33 Q 本船选燃油分油机一台 型号 MMPX 404 有效分离量 2000l h 功率 26 5 kW 2 2 滑油管路设备估算 2 2 1 贮油柜 2 2 1 1 主机滑油消耗量 6 z1 10zk tPcC ebzz 第 18 页 共 99 页 式中 Cz 主机滑油消耗量 t cz 主机滑油消耗率 g kW h 由主机厂提供 cz 1 1g kW h Peb 主机标定功率 kW t1 续航力 为 572h kz 主机负荷系数 取 kz 0 9 z 主机台数 z 2 2 2 1 2 辅机滑油消耗量 6 2 10z ffff ktPcC 式中 Cf 辅机滑油消耗量 t cf 辅机滑油消耗率 g kW h cf 0 6 g kW h t2 续航时间内辅机使用的时间 t2 t1 572h kf 辅机负荷系数 取 kf 0 85 Pf 辅机标定功率 kW t21 0 10285 0 5723546 0 6 f C 2 2 1 3 贮油舱容积 cr h fhzhfzc CCCCCCV 1 式中 Vc 贮油舱容积 m3 Czh 主机换油量 t 值为 3 026 2 6 052t 见主机说明书 Cfh 辅机换油量 t 值为 0 03382 2 0 06764t t831 2 1029 057225001 1 6 z C 第 19 页 共 99 页 h 滑油密度 取 h 0 89t m3 C 容积系数 取 C 1 1 Cc 贮备系数 取 Cc 1 1 3 m 5 12 1 11 1 89 0 1 06764 0 21 0 052 6 831 2 c V 本船设滑油贮存舱一只 容积 13 m3 2 2 1 4 主机滑油储藏舱容积 cr h zhz CCCCV 1 zc 式中 Vzc 主机滑油储藏舱容积 m3 3 zc m 1 12 1 11 1 89 0 1 052 6 831 2 V 本船设主机滑油储藏舱一只 容积 12 5m3 2 2 1 5 辅机滑油储存柜容积 cr h CCCCV 1 fhffc 式中 Vfc 辅机滑油储藏舱容积 m3 3 zc m38 0 1 11 1 89 0 1 06764 021 0 V 设辅机滑油储存柜一只 容积 1 5m3 2 2 2 主机滑油循环泵 2 2 2 1 排量 ebdH Pqq 第 20 页 共 99 页 式中 qH 滑油循环泵排量 m3 h qd 主机要求的单位功率小时排量 g kW h 不包括活 塞冷却时为 0 013 g kW h h m 5 32 2500013 0 3 H q 2 2 2 2 压头 泵的压头应保证滑油进入最后一道轴承前压力有 0 078 0 094MPa 取 0 49MPa 主机滑油泵为机带 另配滑油备用泵两台 型号 BT LV907 排量 45 m3 h 压头 0 49Mpa 电动机功率 15kW 2 2 3 主机滑油循环柜容积 r H g C z q V 式中 Vg 循环柜容积 m3 C 容积系数 取 C 1 25 z 循环倍率 次 h 取 z 35 次 h 3 m16 1 25 1 35 5 32 g V 本船设主机滑油循环舱两只 容积 3 66 4 m 2 2 4 污滑油舱容积 CCCV h fhzhw 1 第 21 页 共 99 页 式中 Vw 污滑油舱容积 m3 3 w m5 7 1 1 89 0 1 06764 0 025 6 V 本船设污滑油舱一只 容积 9 5m3 2 2 5 主机滑油泵 主机滑油泵为机带 另配滑油备用泵两台 型号 BT LV907 排量 45 m3 h 压头 0 49 电动机功率 15kW 2 2 6 滑油输送泵 选用一台卧式齿轮泵为滑油输送泵 型号 KCB 83 3 排量 5 m3 h 压头 0 33Mpa 电动机功率 2 2kW 转速 1420 m3 h 2 2 7 齿轮箱滑油备用泵 设齿轮箱滑油备用泵两台 型式 卧式齿轮泵 排量 100L min 功率 7 5 Kw 压头 0 25 MPa 2 2 8 尾管滑油泵 本船设尾管滑油手摇泵一只 型号 CS 32Y 排量 2 88m3 h 压头 0 25MPa 2 2 9 油渣泵 本船设油渣泵一台 第 22 页 共 99 页 型号 GCN40 1 V W102 排量 3m3 h 压头 0 6Mpa 功率 2 2kW 转速 360r min 2 2 10 滑油分油机 式中 Q 滑油分油机分离量 l h Z 循环次数 选取 Z 5 t3 分油机每天工作时间 h h l708 24 536 1 2500 Q 本船选滑油分油机一台 型号 MMPX404 有效分离量 800l h 电动机功率 25 37kW 2 3 冷却管路设备计算 2 3 1 主机膨胀水箱 ygx CVV 11 10 0 式中 Vx1 主机膨胀水箱容积 m3 Vg1 主机淡水冷却管内的水量 m3 由经验按主机体积折算 即 为 40l m3计算 Cy 容积系数 取 Cy 1 15 3 1 m27 0 15 1 04 0 0 325 2 3 710 0 x V 3 eb t 36 1ZP Q 第 23 页 共 99 页 本船设主机高温水膨胀水箱二只 容积 0 6m3 主机低温水膨胀水箱二只 容积 0 6m3 2 3 2 主海水泵 本船设三台海水泵 其中一台备用 型号 CM EP 125 26 排量 170m3 h 扬程 0 20Mpa 电机功率 18 5Kw 转速 1450r min 2 3 3 低温冷却水泵 设三台低温冷却水泵 其中一台备用 型号 CM 100 40A 排量 120m3 h 扬程 0 32Mpa 电机功率 22Kw 转速 1450r min 2 3 4 高温冷却水泵 主机自带高温冷却水泵各一台 排量 61 6 m3 h 扬程 0 214MPa 设二台高温冷却水备用泵 型号 VM 80 16 排量 60m3 h 扬程 0 2Mpa 电机功率 7 5kW 2 3 5 空调冷却水泵 选用空调冷却水泵一台 型号 80CLH 11 排量 50m3 h 压力 0 3Mpa 转速 1500r min 第 24 页 共 99 页 电动机功率 7 5kW 2 3 6 冷藏冷却水泵 选用冷藏冷却水泵二台 型号 40CLH 5 排量 10m3 h 压力 3Mpa 转速 2900r min 电动机功率 2 2Kw 2 3 7 海水总管直径计算 序 号 名称符号单位 计算公式或来 源 数值 1 主海水泵 G1m3 h170 2340 2 消防总用泵 G3m3 h54 3 钻井水泵 G5m3 h100 4 空调冷却水泵 G6m3 h50 5 卫生水泵 G7m3 h3 6 辅机海水泵 G8m3 h12 212 2 7 冷藏冷却水泵 G9m3 h10 8 海水总管流速 Vm sec2 9 海水总管计算 直径 DN1mm 3 10 3600 4 d V G 317 10 选海水总管直 径 DNmm350 第 25 页 共 99 页 2 4 压缩空气管路设备计算 2 4 1 主机启动空气瓶容积 按柴油机每启动 1 次所消耗的自由空气量估算 12 1000PP ZV Vk 式中 Vk 空气瓶容积 m3 V 每次起动所需空气量 m3 由主机厂提供 3 12002600mV Z 连续起动次数 按 CCS 要求 Z 6 P2 最高启动压力 Bar 一般取 30 Bar P1 最低启动压力 Bar 一般取 10 Bar l360 10301000 61200 k V 根据主机厂推荐 选用主空气瓶二只 容量 500l 压力 3MPa 设控制空气瓶一只 容量 250l 压力 1MPa 2 4 2 空气压缩机组 T PPV V y q 10 21 式中 Vq 空气压缩机排量 m3 h Vy 启动空气瓶容积 m3 3 25 0mVy P1 主空气瓶最大工作压力 Bar P1 31 Bar P2 大气压力 Bar P2 1 Bar T 充满所有空气瓶所需时间 h 选取 T 1h 第 26 页 共 99 页 h m30 1 101311 3 q V 选用空压机二台 型号 HL 2 90 排风量 34m3 h 额定压力 3Mpa 转速 1450r min 2 5 舱底水系统 2 5 1 舱底水泵 舱底水总管内径 DBLd 68 1 25 1 式中 d1 舱底水总管内径 mm L 船长 m L 60m B 船宽 m B 14 0m D 至舱壁甲板的型深 m D 6 3m mm63 83 3 6 0 146068 1 25 1 d 选取舱底水总管内径为 d1 114mm 舱底水支管内径 25 15 2 2 DBld 式中 d2 舱底水支管内径 mm l 机舱长 m l 21m mm39 69 253 6 0 142115 2 2 d 选取舱底水支管内径为 d2 89mm 第 27 页 共 99 页 舱底水泵排量为 3 2 1 6 2 1 10d66 5 1036000 4 dqc 式中 qc 舱底水泵排量 m3 h h m 6 39 1063 8366 5 3 32 c q 本船设舱底总用泵一台 型号 80CLZ 5A 流量 54 m3 h 额定压力 0 6Mpa 转速 2900 r min 另由消防总用泵一台兼作舱底水泵 2 6 压载水系统 压载水泵的排量 式中 qy 压载水泵排量 m3 h V 总压载水量 m3 由经验得全船载重量的 30 40 计算得 3 8672889 30mV t 注排水时间 h 取 t 8h k 系数 压载水平均流量与压载水排量之比 与船舶类型有关 一般为 0 8 0 9 这里取 0 85 hmqy 3 128 85 0 8 867 本船设一台对外供钻井水泵兼作压载水泵 kt V qy 第 28 页 共 99 页 型号 ESCE 100ME YH200L2 2V 流量 100m3 h 转速 2900 r min 压头 0 8MPa 电机功率 37kW 2 7 消防系统 2 7 1 消防泵 根据海规的要求 货船泵 除应急泵外 的总排量应不少于每一独立的舱底 水泵用作舱底抽水时所需排量的 3 4 但货船的消防泵总排量不须超过 180m3 h 则消防泵排量为 hmQ 8 52 4 3 6 39 3 最小消防泵排量 n Q Q 8 0 1 式中 Q 消防泵排量 m3 h Q1 最小消防泵排量 m3 h n 消防泵数 n 2 2 8 0 8 52 1 Q hm 12 21 3 2 7 2 总用泵 本船设消防总用泵一台 型号 80CLZ 5A 流量 54 m3 h 转速 2900r min 压头 0 6MPa 第 29 页 共 99 页 电机功率 18 5kW 另由舱底总用泵一台兼作消防水泵 2 7 3 消防总管 25 2 1 L d 式中 d 总管内径 mm L 船长 m 25 2 1 60 d mm75 选取消防总管内径 d 114mm 2 8 供水系统 2 8 1 淡水压力柜 2 8 1 1 生活淡水耗量 名称 一次用水量 U l 使用人数 I 每人每天使 用次数 n 每天耗水量 lnIUQ 船员洗脸盆 103041200 莲蓬头 603011800 洗物池 403011200 总耗水量 l nIU 4200 第 30 页 共 99 页 2 8 1 2 压力柜容积 序 号 名称符号单位 计算公式活或 来源 数值 1 每天耗水量 Ql 见生活淡水耗 量 4200 2 平均使用时间 Th12 3 平均耗水量 Qhl hQ T350 4 最大耗水量 Qml h2Qh700 5 压力柜供水时间 T1min 取 10 6 压力柜有效容积 Vpl 60 1m QT 116 7 7 最高压力时柜内 水的容积比 X1 49 6 8 最低压力时柜内 水的容积比 X2 28 3 9 压力柜全容积 Vl 21 XXVp 547 选取压力柜一只 型号 0 5CB455 91 容积 0 5m3 使用压力 0 25 0 4Mpa 柜内压力 0 15MPa 2 8 2 淡水泵 第 31 页 共 99 页 3 21 1060 TVTVQ PP 式中 Q 水泵能量 m3 h Vp 压力柜有效容积 l T1 压力柜供水时间 min 取 T1 10min T2 水泵注满压力柜有效容积所需时间 min 取 T2 3min h m3 1060 3 7 11610 7 116 3 3 Q 本船设淡水泵两台 型号 1 5CWX 2A 排量 3m3 h 扬程 0 4Mpa 功率 2 2kW 转速 2840r min 设对外供淡水泵一台 型号 ESCE 100ME YH200L2 2V 排量 100m3 h 扬程 0 8MPa 功率 37Kw 转速 2900r min 2 8 3 卫生水压力水柜 2 8 3 1 每天卫生水耗量 名称 一次用水量 U l 使用人数 I 每天耗水量 lIUQ 船员便器 105303150 打扫卫生 1030300 洗物池 1030300 总耗水量 l IU 3750 第 32 页 共 99 页 2 8 3 2 卫生水压力柜容积 序 号 名称 符 号 单位 计算公式或来 源 数值 1 每天耗水量 Ql 见卫生水耗量 3750 2 平均使用时间 Th12 3 平均耗水量 Qhl hQ T312 5 4 最大耗水量 Qml h2Qh625 5 压力柜供水时间 T1min 取 10 6 压力柜有效容积 Vpl 60 1m QT 104 1 7 最高压力时柜内水的容 积比 X1 49 6 8 最低压力时柜内水的容 积比 X2 28 3 9 压力柜全容积 Vl 21 XXVp 489 选取卫生水压力柜一只 型号 0 5CB455 91 容积 0 5m3 使用压力 0 25 0 4Mpa 柜内初压 0 15MPa 2 8 4 卫生水泵 3 2p1p 1060 TVTVQ 第 33 页 共 99 页 式中 Q 水泵能量 m3 h Vp 压力柜有效容积 l T1 压力柜供水时间 min 取min10 1 T T2 水泵注满压力柜有效容积所需时间 min 取min3 2 T h m7 2 10603 1 10410 1 104 3 3 Q 本船设卫生水泵两台 型号 1 5CWX 2A 排量 3m3 h 扬程 0 4Mpa 功率 2 2kW 转速 2840r min 2 8 5 热水柜及热水循环泵 本船热水由淡水压力柜经锅炉加热后提供 设热水循环泵一台 型号 CR1 5 排量 1 8m3 h 扬程 0 25Mpa 功率 2 2kW 转速 2840r min 2 9 机舱通风系统 2 9 1 机舱所需总空气量 CVW n m 式中 W 机舱所需总空气量 m3 h Vm 机舱容积 m3 3 m12913 5 6 1121 n 换气次数 1 h 取40n C 机械设备容积系数 取8 0 C 第 34 页 共 99 页 h m41312 8 0401291 3 W 2 9 2 按机械设备散热量计算 2 9 2 1 主机散热量 h 688550217 4 86096 z KJQ 2 9 2 2 辅机散热量 h 318603600025 0 354KJQf 2 9 2 3 锅炉散热量 hbhg QGQ 式中 Qg 锅炉散热量 KJ h Gbh 锅炉每小时耗油量 kg h Qh 锅炉燃油低发热值 KJ kg 锅炉散热率 取0075 0 h 12810 0075 0 4270040 g KJ Q 2 9 2 4 机舱散热所需空气量 tpogz CQQQQ f 式中 Q 机舱散热所需空气量 m3 h Qz 主机散热量 KJ h Qf 辅机散热量 KJ h Qg 锅炉散热量 KJ h Cpo 干燥空气定压比热容 KJ kg 取 CKJC kg 01 1 po 干燥空气密度 kg m3 按 20 时 取 3 m kg204 1 第 35 页 共 99 页 t 机舱内空气允许温升 取C 8 t h m75370 8204 1 01 1 1281031860688550 3 Q 2 9 3 按燃烧所需空气量计算 2 9 3 1 主机燃烧所需空气量 由主机厂提供 h m31800215900 3 dp Q 2 9 3 2 发电柴油机燃烧所需空气量 3600k d edg MPQ f 式中 Qdg 发电柴油机所需空气量 m3 h k 使用系数 取85 0 k Med 柴油机单位功率所需燃烧空气量 kg kw s 空气密度 kg m3 按 25 时 取 3 m kg185 1 h m 3 1735 185 1 3600002 0 85 0 354 3 dg Q 2 9 3 3 锅炉燃烧所需空气量 pfbhp MGQ 式中 Qp 锅炉燃烧所需空气量 m3 h Gbh 锅炉燃烧耗量 kg h Mpf 每公斤燃油所需空气量 kg kg 选取 Mpf 16 8kg kg h m567 185 1 8 1640 3 p Q 2 9 3 4 燃烧所需总空气量 pdgdp QQQQ 式中 Q 燃烧所需总空气量 m3 h 第 36 页 共 99 页 h m34102 567 3 173531800 3 Q 本船设轴流通风机二台 型号 CZT 110 流量 60000m3 h 全压 610Pa 电机功率 18 5kW 转速 1460r min 2 10 冷却器的选型 2 10 1 滑油冷却器 主机带二台壳管式滑油冷却器 辅机带滑油冷却器二台 机带齿轮箱滑油冷 却器二台 2 10 2 淡水冷却器 主机带淡水冷却器 高温 二台 型式 板式 热交换量 986 1kW 流量 油 淡水 60m3 h 进口温度 油 淡水 75 0 流量 冷却海水 200m3 h 进口温度 冷却海水 35 0 辅机带淡水冷却器二台 2 10 3 中央冷却器 主机带中央冷却器 低温 二台 型式 板式 型号 Q030 MGS 06 2 热交换量 875 5kW 流量 油 淡水 130m3 h 进口温度 油 淡水 41 8 流量 冷却海水 200m3 h 进口温度 冷却海水 32 0 第 37 页 共 99 页 2 11 防污染系统 2 11 1 舱底水油水分离器 本船设舱底水舱一只 容积 8m3 并设舱底水分离器一台 型号 SKIT S1 0 处理量 1 0m3 h 型式 真空式 电加热 排放标准 15ppm 2 11 2 生活污水处理装置 本船设生活污水处理装置一台 型号 WCB 30 型式 生化处理 使用人数 30 人 第 38 页 共 99 页 3 轮机说明书 3 1 总则 3 1 1 轮机概述 本船轮机部分的设计按中海石油北方船舶公司所订设计任务书的要求和 滨海 284 285 母型船进行 为 6500 马力多功能守护船 主要用于基地到海 上平台间的燃油 淡水 钻井水 钻井器材以及生活用品的运输 并且能够 对外消防和进行破冰作业 也可以为海上平台值班守护和为海洋工程施工船 舶提供供应服务 满足 CCS 规范 无限航区要求 轮机部分的设计满足中国船级社 CCS 2001 年颁布的 钢质海船入级 第 39 页 共 99 页 与建造规范 以及 1999 年颁布的 海船与海上设施法定检验技术规则 等 最新规定 同时还满足以下国际公约的有关规定和最新要求 1 国际海上人命安全公约 1974 年 1978 年议定书 及有关修 正案 2 国际防止船舶造成的污染公约 1974 年及 1978 年议定书 船级符号 CSA5 5 Stand by Ship Ice Breaker Offshore Supply Ship Tug Fire Fighting Ship 1 Water Sprinkler Ice Class B2 CSM BRC MCC 本船设置中速 四冲程 直列 水冷 直接喷射 废气涡轮增压 中冷 不可逆转船用柴油机二台 左 右各一台 主机最大持续功率 MCR 2500kw 转速 720r min 主机与减速齿轮箱之间采用高弹性联轴节联接 本船设置二台柴油发电机组 一台应急发电机组 二台主机通过齿轮箱 各驱动一台轴带发电机 两台主机的自由端通过增速齿轮箱各驱动一台对外消防泵 本船设置燃油 电热水锅炉一台 供应全船工作和生活所需之热水 本船设对外消防泵 对外供应淡水泵及对外供应钻井水泵一台 本船机舱辅机配置见章节 3 2 机械设备性能参数 本说明书中所述备件及专用工具均指按设备制造厂标准所供且必须符合 CCS 规范要求的数量 另增加的备料及通用工具见 机舱通用工具 属具 备料汇总表 第 40 页 共 99 页 所有机械设备 阀件 箱柜的铭牌 警告牌等用中 英文书写 材料 管子 管系附件 联接件等除特别说明者外 均采用国产品 按 GB CB YB 等标准制造 法兰采用 GB T2501 89 标准 考虑破冰船船体振动 管子及附件应加强固定 在建造过程中损坏的材料应予更换或经船东同意后维修使用 所有连接 应根据 CCS 要求进行焊接 船厂应采取措施尽量减少机器处所和居住区的振动 国际标准 ISO6954 应视为检验甲板和机器处所振动标准的指导文件 噪声级应根据国家船检机构的推荐值 材料 机械和设备应根据国家认可的造船标准 除非经特批或在此文中 特别提到的 但是管路和阀门配件尺寸如法兰和连接件必须按照 GB CB 等 国家或行业标准 如果在此特别提到的任何材料或设备无法获得 在船东的认可的前提下 可以选用合适的等同质量的替代品 除特殊说明外 本说明书及以后的文件 图纸中所采用的单位均为我国 法定计量单位 任何设备如在本说明书中提及二次或二次以上 则仅按一次提供 机舱中主要通道的宽度 高度至少为 600 1850mm 主机转速和可调桨螺距采用跟踪操纵系统 在驾驶室和集控室控制 通 过操纵 CPP 螺距和主机转速 综合操纵手柄 使可调桨螺距随主机转速变 化而变化 通常 除轴发投运工作外 跟踪操纵方式应优先选用 根据需要 通过 操纵方式选择开关 可选择 单独 控制方式 对主机转速和 CPP 第 41 页 共 99 页 螺距分别进行单独控制 在驾驶室操纵时 若主控系统发生故障 可通过设在驾驶台上的 CPP 应 急控制按钮 直接控制设在机旁的执行器 进行螺距应急操纵 若需要在集 控室控制时 通过控制站转换系统 将控制权转至集控室控制站 根据驾驶 室应急车钟指令 可对主机转速和 CPP 螺距进行操纵 本船设组合操纵系统 JOYSTICK 当采用组合操纵形式时 在驾驶室 后用单手柄对左 右主推进可调桨装置 艏侧推及舵进行联合控制 并且可 通过 20m 长遥控线在驾驶室外进行遥控操作 在驾驶室前驾控台也设有遥控 操作接线插口 3 1 1 1 机舱布置 机舱机械设备尽可能按系统分区 集群的原则布置 并考虑到安装 维 修保养方便 尽量采用单元组装化 3 1 1 2 机舱布置概况 本船机舱位于 33 68 肋位 属中机型机舱 型深 6 3m 型宽 14m 长 21m 在机舱前 后各设置一个局部平台 机舱底层设双层底舱 距基线 1 0m 底层铺设花铝板 在 33 54 之间距内底板 800mm 在 54 68 之间距 内底板 600mm 机舱底层左右舷设主机各一台 主机为 YANMAR 8N280 EV 功率 2500kw 转 速 720r min 主机后部通过齿轮箱驱动轴带发电机和轴系 前部通过增速齿 轮箱驱动对外消防泵 机舱前中部设两台发电机组 Cummins MXDFEB 机 组功率 310KW 在主机两侧按系统设置滑油冷却器 滑油备用泵 燃油供给 备用泵 高温水备用泵 高温水冷却器 缸套水预热单元等为主机服务的备 第 42 页 共 99 页 用系统 两台主机当中设有三台低温水泵 两台中央冷却器及三台海水泵 在 33 和 36 左右舷分别设置高 低位海底门 其通过海水管与海水箱相连 在海水箱附近设置舱底泵 消防泵 对外供钻井水及对外供淡水泵 机舱首部左舷设热水锅炉及其附属设备 甲板机械液压单元 首部右舷 设压力水柜及泵 分油机等 首部当中设置对外供油泵 油柜等 机舱后部平台设置主空压机 空气瓶等设备 机舱前部平台设集控室 集控室两侧为机舱烟囱开口 烟囱内设置高温水膨胀水箱及低温水膨胀 水箱 主机火星熄灭式消音器等设备 尾管重力油柜置于首楼甲板的救助艇 液压泵站室内 机舱底层左右舷各设一部斜梯通向平台甲板 两部斜梯尽可能远离 机 舱中后部设一斜梯通向后部平台 机舱首部左右舷各设一机舱斜梯通往主甲板 3 1 2 设计准则 3 1 2 1 环境条件 除另外说明外 机械设备的容量按下述环境条件确定 机舱温度 45 海水温度 32 绝对大气压力 0 1MPa 环境温度 25 3 1 2 2 燃油种类 主机 辅机 热水锅炉均使用同一种油种 轻柴油 3 1 2 3 轴系和螺旋桨 第 43 页 共 99 页 轴系基本直径按 CCS 规范 B1 级冰区加强要求确定 由主机制造厂经 强度计算和扭振计算后确定 并增加 5mm 余量 3 1 2 4 发电装置 本船设二台柴油发电机组 每台机组功率 310KW 设一台应急柴油发电 机组 机组功率 64kW 主机轴带发电机组二组 每组功率 800KW 3 1 2 5 热水加热装置 船舶在海上航行或停靠作业时 一台燃油 电热水锅炉 供机舱取暖 及生活杂用 热水需要量按下述条件确定 外界温度 25 海水温度 5 船内油 水及空气温度 5 机舱空气温度 停泊时 8 航行时 30 3 1 2 6 压缩空气系统 设主空气瓶二只 其容量在不补气的情况下足够供每台主机起动 6 次以 上 并且还须满足船上其他用气设备的需要 设空气压缩机二台 总排量满足从大气压力开始 在一小时内将二只主 空气瓶充到 3MPa压力 设控制空气瓶一只 控制干燥器一台 设汽笛空气瓶一只 3 1 2 7 泵 第 44 页 共 99 页 除主机机带的滑油泵 为主机服务的其它泵的数量 排量和压力根据主 机厂推荐的参数配备 为船舶系统和辅助机械设备服务的泵的数量 排量和压力根据 CCS 规范及实际需要参数配备 泵的额定排量和电动机功率按制造厂标准设计 3 1 2 8 风机 机舱通风机总排量满足机舱每小时换气 40 次 并满足主机 发电柴油 机 锅炉燃烧 空压机所需空气量 风机的额定排量和电机功率按下列工况设计 绝对大气压力 0 1MPa 环境温度 20 相对温度 60 空气密度 1 2kg m3 3 1 2 9 分油机 主机燃油分油机的使用分离量按下列条件确定 主机功率 MCR 2500 kW 2 油种 轻柴油 使用分离量 按分油机制造厂推荐公式计算 滑油分油机额定分离量按下列条件确定 主机功率 MCR 2500 kW 2 额定分离量 按分油机制造厂推荐公式计算 所有分油机的额定容量和电机功率按制造厂标准设计 第 45 页 共 99 页 3 1 2 10 热交换器 冷却气 加热器的规格按下述工况确定 主机滑油冷却器 主机 MCR 机带 主机淡水冷却器 包括高 低温水 主机 MCR 机带 设计数据 比热如下 海水 3 93KJ kg 0 94Kcal kg 淡水 4 18KJ kg 1Kcal kg 滑油 1 88KJ kg 0 45Kcal kg 燃油 1 88 KJ kg 0 45Kcal kg 污垢系数如下 滑油冷却器 80 中央冷却器 85 3 1 2 11 舱 柜 燃油舱 柜 和滑油舱 柜 的容积按下列基准确定 设主机轻柴油日用舱二只 其容量各满足在主机 辅机及锅炉 SCR 负荷 大于 8 小时的耗油量 设主机轻柴油沉淀舱两个 其总容量满足在主机 辅机及锅炉 SCR 负荷 大于 16 小时的耗油量 油渣舱满足 CCS 海船防污染结构与设备规范 的要求 主机滑油贮存舱 满足主机 MCR 负荷下续航力期间的耗油量和主机一次 换油量 第 46 页 共 99 页 舱底水舱满足 防污染 的要求 3 1 3 检验及试验 凡 船用产品检验规则 规定的机械设备均应申请 CCS 进行产品检验 3 1 4 油漆 机舱内机械设备除另有说明外 原则上按船东提供颜色要求确定 所有油漆均需涂底漆和面漆各二度 下述部分不涂漆 机械的工作表面 黄铜表面 轴系和其他抛光部分 未包复钢板的绝热表面 3 2 机械设备性能参数 3