2万吨化学品船动力装置设计毕业论文

 2020-04-08 03:04
摘 要 本篇论文的主要内容是对20000吨化学品船的动力装置进行设计,主要完成船舶动力装置的参数运算、对船舶主要动力设备及其辅助设备进行选型、总结机电设备明细表、撰写轮机说明书和绘制机舱布置图以及管路原理图等工作。本次动力装置设计的基本步骤为:根据给定的主要参数数据由船舶阻力系数经验公式计算出船舶的总阻力,然后由阻力系数法计算出船体的有效功率,进行机桨初步匹配,推算出所需主机功率,选定主机型号。然后根据主机功率对辅机和机舱设备进行选型后进行机舱明细表和轮机说明书的编写,并绘制出机舱布置图和管路原理图。 本编论文对于主推进装置的设计与选型,机舱主要设备的计算和选型都严格按照标准进行,确保主辅机和机舱设备的合理性,具备一定的参考价值。 关键词:多用途船;主推进装置;机舱设备;选型计算 Abstract The main content of this paper is to design the power plant of 20000DWT chemical ship, which mainly include the operation of the parameters of the ship power plant, the selection of the main power equipment and auxiliary equipment of the ship, summing up the detailed list of mechanical and electrical equipment,write the turbine specification, the layout of the machine cabin and the pipeline schematic diagram. The basic steps of the design of the power plant are as follows: the total resistance of the ship is calculated by the empirical formula of the ship resistance coefficient according to the given main parameter data. Then the effective power of the hull is calculated by the resistance coefficient method, and the initial matching of the engine paddles is carried out, and the power of the main engine is calculated and the model of the host is selected. After the selection of the auxiliary engine and the engine room equipment, the cabin layout and the turbine instructions are compiled, and the cabin layout and the pipeline schematic diagram are drawn. In this paper, the design and selection of the main propulsion device, the calculation and selection of the main equipment in the engine room are carried out strictly according to the standard, so as to ensure the rationality of the main auxiliary machine and the equipment of the engine room, and have certain reference value.   Key Words: Chemical Ship; Propulsion Plant; Cabin Equipment; Selection Calculation 目录 1绪论…………………………………………………………………………1 1.1概述…………………………………………………………………1 1.2目的及意义…………………………………………………………1 1.3研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施..1 2主机选型……………………………………………………………………3 2.1 船舶主机的初步计算………………………………………………3 2.1.1 阻力估算………………………………………………………3 2.1.2 船舶推进有效功率……………………………………………4 2.1.3 船体主尺度……………………………………………………5 2.1.4 额定功率估算…………………………………………………5 2.1.5船、机、桨三者的能量传递…………………………………5 2.2 螺旋桨初步设计……………………………………………………7 2.2.1机、桨初步匹配计算…………………………………………7 2.2.2主机功率计算…………………………………………………8 2.2.3主机选择………………………………………………………9 2.3螺旋桨终结匹配设计……………….……………………………10 2.3.1终结匹配计算…………………….…………………………10 2.3.2 螺旋桨………………………………………………………11 3 主要设备估算及选型……………………………………………………12 3.1燃油系统……………………………………………………………12 3.1.1主机……………………………………………………………12 3.1.2 辅柴油机………………………………………………………12 3.1.3燃油锅炉………………………………………………………12 3.1.4 燃油总消耗量…………………………………………………13 3.1.5日用重燃油柜容积……………………………………………13 3.1.6日用重柴油柜容积……………………………………………13 3.1.7油渣柜容积……………………………………………………14 3.1.8污油柜容积……………………………………………………14 3.1.9重燃油沉淀柜容积……………………………………………14 3.1.10重柴油沉淀柜容积……………………………………………14 3.1.11重燃油供给泵计算……………………………………………14 3.1.12重柴油供给泵计算……………………………………………14 3.1.13重燃油输送泵计算……………………………………………15 3.1.14重柴油输送泵计算……………………………………………15 3.1.15 燃油分油机选型……………………………………………15 3.2滑油系统……………………………………………………………17 3.2.1贮油舱…………………………………………………………17 3.2.2主机滑油循环柜容积…………………………………………18 3.2.3滑油沉淀柜容积………………………………………………18 3.2.4滑油污油柜容积………………………………………………18 3.2.5滑油分油机……………………………………………………18 3.2.6油渣柜容积……………………………………………………19 3.2.7滑油输送泵……………………………………………………19 3.2.8滑油备用泵……………………………………………………19 3.2.9滑油冷却器选型………………………………………………19 3.3冷却系统……………………………………………………………19 3.3.1膨胀水箱………………………………………………………20 3.3.2淡水冷却泵……………………………………………………20 3.3.3主海水冷却泵…………………………………………………20 3.4 压缩空气系统………………………………………………………20 3.4.1空气瓶…………………………………………………………20 3.4.2空气压缩机……………………………………………………21 3.5舱底水系统…………………………………………………………21 3.5.1舱底水泵………………………………………………………21 3.5.2 舱底水油水分离器选型………………………………………22 3.6压载系统……………………………………………………………22 3.7消防系统……………………………………………………………23 3.7.1水消防…………………………………………………………23 3.7.2二氧化碳CO2消防……………………………………………23 3.8供水系统……………………………………………………………23 3.8.1有效容积的计算………………………………………………23 3.8.2压缩空气最小容积……………………………………………24 3.8.3无效容积………………………………………………………24 3.8.4淡水压力水柜的容积…………………………………………24 3.8.5海水压力水柜的容积…………………………………………24 3.8.6压力水柜的供水泵……………………………………………25 3.9机舱通风系统………………………………………………………26 3.9.1机舱通风机排量………………………………………………26 3.9.2机舱通风设备选型……………………………………………27 3.10防污染系统………………………………………………………28 3.10.1舱底水油水分离器…………………………………………28 3.10.2生活污水处理装置…………………………………………28 4 主要设备明细表……………………………………………………………29 5 轮机说明书…………………………………………………………………36 5.1 概述…………………………………………………………………36 5.2 主机…………………………………………………………………36 5.3 电站…………………………………………………………………37 5.3.1 主柴油发电机组………………………………………………37 5.3.2 应急柴油发电机组……………………………………………37 5.4 主要辅助设备………………………………………………………37 5.4.1.空气压缩机……………………………………………………37 5.4.2.空气瓶及压力水柜……………………………………………37 5.4.3.离心分离机……………………………………………………37 5.4.4.防污染装置……………………………………………………38 5.4.5.机舱风机………………………………………………………38 5.4.6. 泵……………………………………………………………38 5.4.7.其他设备………………………………………………………39 5.5 船舶管路系统………………………………………………………39 5.5.1概述……………………………………………………………39 5.5.2燃油系统………………………………………………………40 5.5.3滑油系统………………………………………………………40 5.5.4冷却水管路系统………………………………………………41 5.5.5排气管路系统…………………………………………………41 5.5.6压缩空气管路系统……………………………………………41 5.5.7机舱通风管路系统……………………………………………41 5.5.8舱底水系统……………………………………………………46 5.5.9压载水系统……………………………………………………42 5.5.10消防系统.……………………………………………………42 5.5.11卫生水系统.…………………………………………………42 5.5.12防污染系统.…………………………………………………42 总结…………………………………………………………………………………44 专题论文……………………………………………………………………………45 参考文献……………………………………………………………………………48 致谢…………………………………………………………………………………49 附录:机舱布置图 第一章 绪论 1.1概述 船舶动力的来源主要是船舶的动力装置,船舶的行动效果与设备的稳定性息息相关,如果船舶动力装置设备中的一部分工作状态不稳定或者失去原有的功能,就会对船舶的行动能力和工作能力产生直接的影响,并且还会影响乘客的生活以及船舶的营运,所以必须保证动力装置的稳定性,而动力装置可靠工作的基础便是设计过程的规范和可靠,保证船舶相关设备符合国家标准,确保船舶营运过程中的安全。另外,船舶的经济性也是必须要考虑的因素,特别是近年来航运业的萧条,使得船舶的营运要在符合安全规范的前提下尽可能提高经济性,降低营运成本。最后,船舶的环保性也是必不可少的,这就要求船舶降低排放,控制船舶航行对于海洋环境的影响。 1.2目的及意义 船舶动力装置也被称为轮机,包括推进装置和辅助装置,以及甲板机械、船舶管道系统、机械设备遥控和自动化五个部分,是为了确保船舶按任务要求进行航行、作业及船上工作人员及乘客正常生活所必须的机器电力设备的综合体。它的主要任务是生产各种能量,并实现能源的转换,分配和利用,因而被称为船舶的“心脏”。船舶动力装置的性能和有效性是船舶整体性能的一个重要方面。这次的毕业设计是对我们大学所学的专业知识的一个总结归纳和实际应用,让我们对专业知识有一个更全面的掌握和深一步的理解,为毕业以后的工作奠定坚实基础。 1.3研究(设计)的基本内容、目标、采用的技术方案及措施 本次毕业设计的内容主要包括:1)英文翻译以及开题报告;2)主机选型设计:首先计算船舶的阻力,由公式计算出船舶的总阻力,然后据此用阻力系数法计算出船舶的有效功率,并且分析了这种方法的优点和不足,然后根据这个有效功率值进行主机选型; 3)机舱主要设备计算及选型。4)主要设备计算及选型,根据前文已经确定了的主辅机型号以及应急发电机的型号和船型参数来进行管系设计。5)用CAD绘制机舱布置图(4张)和管系原理图(1张)并注意三视图位置对照管系。6)查阅文献资料,完成专题小论文。 本次设计的主要目标是依据船舶设计原理,对主机辅机和其他机舱主要设备进行计算和选型,然后由选型计算的结果利用AutoCAD进行机舱布置图和管路原理图的设计和绘制。动力装置要以经济性,可靠性,安全性以及实用性为准则进行选型设计。根据相关文献和船舶的类型和吨位确定主机型号参数及其相应的螺旋桨参数,依据轮机设计实用手册等资料,对主机型号和螺旋桨参数进行初步选取。接下来根据所选定的主推进装置进行辅助装置的计算选型设计,然后,按照船舶设计和运行的相关要求,完成船舶管路系统的设计,并完成管路原理图。 第二章主机选型 根据所设计要求对主机参数进行计算,同时进行螺旋桨的计算和匹配。 首先估算出船舶的有效功率和额定功率,然后进行船机桨的能量传递计算,再进行机桨初步匹配计算,据此选定主机型号后进行终结匹配计算。 2.1 船舶主机的初步计算 船舶主尺度 总长L: 148.2m 垂线间长Lpp:143.4m 型宽B: 19.2m 型深D: 12.7m 设计吃水T:8.3m 航速: v=14节=7.2m/s 续航力: 11000海里 载重量:20000T 排水量V=23100m³ 额定人员:23人 环境条件按下列数据计算 环境气压 0.1013mpa 环境温度 46℃ 相对湿度70% 海水温度 32℃    
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