摘 要

Abstract II

1绪论 7

2主机与螺旋桨选型 8

2.1概述 8

2.2设计依据 8

2.3用爱尔法估算船舶有效功率 8

2.4初步机桨匹配 10

2.5终结机桨匹配 11

3主要机械设备估算 13

3.1减速齿轮箱 13

3.2船舶电站 13

3.3船舶辅锅炉 14

3.4燃油系统 15

3.5滑油系统 19

3.6舱底水系统 21

3.7消防水系统 22

3.8压载水系统 24

3.9机舱通风系统 26

3.10防污染设备 26

4主要机械设备明细表 28

4.1主机 28

4.2减速齿轮箱 28

4.3主发电机组 28

4.4停泊发电机组 29

4.5废气导热油锅炉 30

4.6水泵 30

4.7油泵 31

4.8油处理设备 32

4.9空压机和风机 32

4.10压力容器 33

4.11防污染设备 33

4.12消防设备 34

4.13机修及起吊设备 34

5轮机说明书 35

5.1概述 35

5.2机舱布置 35

5.3轴系 35

5.4动力系统 36

5.4.1 燃油系统 36

5.4.2 滑油系统 36

5.4.3 冷却系统 36

5.4.4排气系统 37

5.4.5压缩空气系统 37

5.5船舶系统 37

5.5.1 舱底、压载、消防系统 37

5.5.2 CO₂灭火系统 37

5.5.3 日用海、淡水管系 37

5.5.4 导热油加热系统 38

5.5.5 注入、测量、空气管系 38

5.5.6生活污水处理系统 38

5.5.7 全船疏排水系统 38

5.5.8 机舱通风系统 38

5.5.9 全船通风系统 39

结论 39

参考文献 40

致谢 40

摘要

散货船最早出现于20世纪50年代，发展至今总体上保持着迅速的增长势头。因具有货运量大、航线固定、装卸效率高等特点，散货船运输能获得良好的经济收益。在国内，日益发展的散货船队在国际贸易运输行业中，在国家经济贸易发展中占有重要地位。因此，我国航运业近几年应加快船舶的更新及增加大型货船的建造，并加强对船舶技术领域的研究与开拓，以适应我国经济发展需求，同时也是对经济贸易全球化的良好推动。

本文主要是根据船舶的已知尺寸参数及相关条件，先用爱尔法选型计算原理对已知参数进行初步的机桨匹配，大致推断出主机的型号和螺旋桨的基本参数。随后再进行机桨终结匹配的计算，确定船舶所能达到的参数要求。完成选型后进而估算船舶的主要机械设备，计算它们的各项主要参数，完善设备明细表，利用计算出的数据集中体现船舶主要设备情况，最后利用已完成的数据参数对所设计的船舶动力装置各系统的布置做一个大概的说明，形成轮机说明书。此过程中须按照相关法律法规对整个船舶动力装置设计的科学性及合理性做出有效的规范。同时，考虑到现今愈被重视的海洋污染及低碳、有害气体的排放等问题作出科学的联系与思考，对设计本身的意义也会有很大的提升。

关键词：散货船；主机；船舶系统；机舱布置

Abstract

Bulk carriers first appeared in the 1950s, the development has generally maintained a rapid growth momentum. Because of the characteristics of large freight volume, fixed route and high loading and unloading efficiency, bulk carrier transportation can obtain good economic benefits and has become the main force in shipping ships. With the development of the world economy, bulk carriers will continue to maintain a considerable trend of development. In China, the growing fleet of bulk carriers in the international trade transport industry, has gradually become a major force that can not be ignored, and in the development of national economic and trade occupies an important position. The import volume of ore in China has continued to increase rapidly in recent years, greatly increasing the volume and demand of bulk carriers. Therefore, China's shipping industry in recent years should speed up the renewal of ships and increase the construction of large cargo ships, and strengthen the resear.

Based on the known size parameters and related conditions of the ship, this paper first makes a preliminary matching calculation of the ship, machine and paddle by using the Eyre method, and preliminarily determines the model of the host and the basic parameters of the propeller. Then, the ship, machine, paddle to carry out the end matching calculation, and then estimate the ship's main machinery and equipment, calculate their main parameters, and in order to select the model to meet the requirements, and then complete the equipment schedule, using the calculated data set to reflect the main equipment on board the situation, Finally, the ship's various layers of cabin and the layout of each system to do a general description, the formation of the turbine manual. The shape and arrangement of the main mechanical equipment of each layer cabin are plotted by using the drawing tools such as AutoCAD. Based on the particularity and development of bulk carriers, this paper focuses on the neces

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keywords: Bulk carriers; main engine; ship system; engine room layout

1绪论

人类的动力科技发展发展至今，充满了艰辛与曲折，但同时又是充满智慧的。放眼人类历史的长河，我们的生产运输装置不断演变进步, 发展至如今的各种动力机械，甚至是以太阳能、核能等为能源的高科技动力装置。而船舶动力装置是最典型的代表之一。船舶动力的演变也由最初的人力风力为航行动力，及至今日，形成了以柴油机为主，多种动力装置并存的多元化动力装置结构。

在船舶整个设计建造过程中，动力装置设计成为至关重要的一个环节，同时对船舶整体性能也有着密不可分的影响。本文主要是根据船舶的已知尺寸参数及相关条件，先用爱尔法选型计算原理对已知参数进行初步的机桨匹配，大致推断出主机的型号和螺旋桨的基本参数。随后再进行机桨终结匹配的计算，确定船舶所能达到的参数要求。完成选型后进而估算船舶的主要机械设备，计算它们的各项主要参数，完善设备明细表，利用计算出的数据集中体现船舶主要设备情况，最后利用已完成的数据参数对所设计的船舶动力装置各系统的布置做一个大概的说明，形成轮机说明书。此过程中须按照相关法律法规对整个船舶动力装置设计的科学性及合理性做出有效的规范。同时，考虑到现今愈被重视的海洋污染及低碳、有害气体的排放等问题作出科学的联系与思考，对设计本身的意义也会有很大的提升。

2主机与螺旋桨选型

2.1概述

主机选型是船舶动力装置设计中的关键环节。主机的性能直接影响船舶整体设计的各项性能如可靠性、经济性、操纵性能等。因此，主机选型对整个动力装置设计的影响是非常大的。主机选型的过程首先是要依据任务书中的已知参数进行机桨初步匹配，大致推断出主机的型号和螺旋桨的基本参数。随后再进行机桨终结匹配的计算，确定船舶所能达到的参数要求。

2.2设计依据

2.2.1船舶主要尺度

表2.1 船舶主要尺度

2.2.2航速，续航力

在5.10m结构吃水和如下条件下，本船设计航速约为11kn：

本船在平静、开阔的深海中航行，设计航速（V_S=11kn）时的续航力约为180h。

2.3用爱尔法估算船舶有效功率

本文采用爱尔法初步估算有效功率。以下具体步骤过程均参考^[11]船舶原理（上册）[M].上海交通大学出版社，2004.

（1）标准船型方形系数C_bc,按以下公式进行取值：

（2.1）

其中：Fr为弗汝德数，

（2）标准船型宽度吃水：

（2.2）

（3）标准船型浮心位置x_c，其值可参见《表7-7（a）^[11]。

（4）标准船型水线长：

（2.3）

其中：L_W1为船舶水线长；L_PP为船舶垂线间长。

（5）标准船型的有效功率：

（2.4）

其中：V_S为静水试航速度，单位为kn；为排水量，单位为ton（考虑到剩余阻力随尺度的增长没有摩擦阻力的增长快，排水量指数按0.64计算，而不2/3）；C₀为系数，计算出长度排水量系数和Fr后，C₀的值由图7-3可以查得^[11]，图中C₀的值仅适用于标准船型。

本船的有效功率计算公式为：

（2.5）

表2.2 6700DWT散货船的有效功率计算表

2.4初步机桨匹配

1）轴系传送率η_s，

一般取η_s=0.98

2）相对旋转效率η_r，

双舵双桨船η_r=0.99～1.03，取η_r=1.01

3）船身效率η_h，

η_h=(1-t)/(1-ω)=0.77/0.749=1.04

4)按船尾型选定螺旋桨直径

双桨船：D=（0.6—0.7）T 取D=3.0m

表2.3 6700DWT散货船的初步匹配计算表

画图：