摘 要

本文以“98客位高速客船”为实例，对小型高速客船生产设计过程中的主推进动力装置选型和经济性论证以及船舶管系设计进行了较为详细的说明和计算，并以专题小论文的形式对船舶蓄电池的使用和维护提出了具体的要求和方法。

客船是指专门用于运送旅客及其可携带行李和邮件的船舶。而船舶动力装置是指保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必须的机械设备的综合体。“98客位高速客船动力装置设计”，即是要将两者结合起来，在动力装置的设计时不仅要考虑技术指标和性能指标，还要考虑其经济性指标。

本文的主要内容包括主推进装置的选型和船舶管系的设计以及船舶设备的选型。主推进装置的选型包括主机功率估算方法的选择与确定、主机功率的初步估算、主机选型与经济性论证、机舱设备的选择。由于主机功率估算的常用方法方法爱尔法一般对中低速商船比较适用但对于近代高速商船和大型丰满船型来说误差较大，阻力系数法适用于摩擦阻力近乎可代表总阻力的低速船型，而高速船兴波阻力较大，摩擦阻力的比例不会占到80%，阻力系数法也不适用，故选定海军系数法为估算该“98客位高速客船”主机功率的唯一方法。然后根据海军系数法估算的主机功率初步选定主机型号，再进行经济性论证，最后确定主机选型。

确定主机型号之后，根据主机型号、选定母型船、经验公式，设计船主尺度、设计船航速和续航力等等条件来选择机舱设备，然后进行船舶管系的计算设计和一些其它系统的说明。这些系统包括：燃油系统、滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统、排气系统等动力系统，舱底水系统、水消防系统、机舱通风系统、生活水系统、空调系统，防污染系统和全船空气及测量系统等船舶系统。最后对船舶蓄电池这一动力模块进行单独的报告说明。

本文最终根据高速客船建造规范，完成了“98客位高速客船动力装置设计”。

关键词：高速客船 动力装置 主机选型 船舶管系 铅蓄电池

Abstract

In this paper, "Class 98 high-speed passenger ship" as an example, the production of small high-speed passenger ships in the design process Main Propulsion Power Plant selection and economic demonstration and ship piping design for a more detailed description and calculation, and thematic essays used in the form of batteries and maintenance of the ship made specific requirements and methods.

It means a passenger ship designed for transporting passengers and their baggage and mail can ship. The marine main engine refers to the synthesis of the ship to ensure normal navigation, operations, berthing and crew, passengers must be the normal work and life of machinery and equipment. "Class 98 high-speed passenger ship main engine design," that is, to combine the two, in the design of the power plant when not only consider the technical indicators and performance indicators, but also consider the economic indicators.

The main contents include main propulsion Dimensioning and ship piping design and ship equipment apparatus. Main propulsion device selection includes selecting the host selection and determination of power estimation methods, preliminary estimates of main engine power, the host selection and economic feasibility studies, cabin equipment. Since conventional methods of power estimation method host Irish law generally more suitable for low speed merchant but for the fullness of modern high-speed and large merchant ship for error is large, the resistance coefficient frictional resistance applied to almost total resistance may represent low-speed ship, and HSC wave resistance greater proportion accounted for 80% of the frictional resistance will not drag coefficient law does not apply, so the Navy selected coefficient as the only way to "Class 98 high-speed passenger ship" host power estimates. Then according to the estimated coefficient naval power initially selected host mainframe models, then economic feasibility studies, and finally to determine the host selection.

After determining the host type, according to the host type, selected parent ship, empirical formulas, designs Ships, ship design speed and endurance, etc. criteria to select a cabin equipment, and then shows the calculation of ship piping design and other systems. These systems include: fuel system, lubrication system, cooling water systems, compressed air systems, exhaust systems, bilge systems, fire water system, cabin ventilation systems, domestic water systems, air conditioning systems, air pollution system and the whole ship and measurement systems. Finally, the ship battery power module separate report explained.

In this paper, the final regulations for the construction according to the high-speed

passenger ship, completed the "Class 98 high-speed passenger ship main engine design."

Keywords: high-speed passenger ship main engine host selection piping lead-acid battery

目录

第1章 绪论 1

1.1选题的背景与意义 1

1.2国内高速客船的发展 1

1.2.1客船及其分类 1

1.2.2我国客船发展历史 1

1.2.3我国高速客船的发展现状 2

1.2.4我国高速客船的发展前景 2

1.3论文的内容与结构 2

1.3.1设计过程 2

1.3.2论文结构 3

第2章 主机选型 4

2.1设计船舶的主要已知条件 4

2.1.1船型 4

2.1.2船舶主要尺寸 4

2.1.3航速，续航力 4

2.1.4燃油种类 4

2.2主机选型的技术经济性选型论证 4

2.2.1主机功率的估算 4

2.2.2选取主机型号 7

2.2.3所选主机的对比 7

2.3主机的确定 10

2.4本章小结 10

第3章 机械设备估算与选型 11

3.1设计依据 11

3.1.1船型 11

3.1.2船舶主要尺寸 11

3.1.3航速，续航力 11

3.1.4燃油种类 11

3.1.5环境参数 11

3.2航行设备 11

3.2.1主机（2台） 11

3.2.2柴油发电机组（2组） 12

3.2.3应急蓄电池组 12

3.2.4燃油锅炉 13

3.3动力系统计算 13

3.3.1燃油系统 13

3.3.2滑油系统 15

3.3.3冷却水系统 16

3.3.4压缩空气系统 18

3.3.5排气系统 18

3.3.6舱底水系统 19

3.3.8水消防系统 20

3.3.10机舱通风系统 21

3.3.11生活水系统（供水系统） 23

3.3.12空调系统 23

3.3.13防污染系统 23

3.3.14全船空气及测量系统 23

3.3.15本章小结 24

第4章 轮机说明书 25

4.1 总述 25

4.2 主机及推进装置 25

4.3 柴油发电机组 25

4.4 机舱布置 25

4.5 轴系 25

4.6 主机遥控系统及操舵系统 26

4.7 动力系统 26

4.7.1 燃油系统 26

4.7.3冷却水系统 26

4.7.4 排气系统及布置 27

4.8 船舶系统 27

4.8.1 舱底水系统 27

4.8.2 消防系统 27

4.10机舱通风系统 27

4.11 防污染系统 28

4.12 空调系统 28

4.13 全船空气及测量系统 28

4.13.1 28

4.13.2 28

4.13.3 空气管的高度 28

4.14 压缩空气系统 28

4.15本章小结 28

第5章 设备明细表 29

98客位高速客船动力装置设备明细表 29

第6章 专题小论文 31

船用蓄电池及其维护与保养 31

摘要： 31

一 铅蓄电池的构造 31

二 电解液 32

三 蓄电池的工作原理 33

四 蓄电池的维护和保养 34

参考文献 36

第7章 结束语 37

参考文献 38

致谢 39

第1章 绪论

本文依据相关高速客船建造规范，通过对“98客位高速客船”的主机选型论证、经济性分析，船舶设备和管系的计算说明，成功完成了“98客位高速客船动力装置设计”这一课题。

1.1选题的背景与意义

当今社会，我国科学技术与经济水平呈现出飞跃式发展，国民收入日渐提高，水上旅游行业也从新兴走向了高速化的时代。水上客运的高速化符合当今客运的发展趋势，而全球辽阔的水域也为高速客船的发展创造了良好的市场。在国外，高速客船动力装置的研究发展状况更优。以芬兰、日本和澳大利亚以及一些欧洲国家为首的高速特色客船发展十分迅速。水翼双体客船，气垫双体客船和铝合金单体客船等等高速客船配合着柴油机动力装置，燃气轮机动力装置以及电子技术的发展，世界高速客船呈现出高速化和经济化的趋势。因此，我国交通也部不失时机的确定在“十一五”期间重点发展水路运输业，水路高速客运的发展突飞猛进。小型高速客船作为一种相对环保、快捷、安全、舒适的出行方式，人们对其期待和要求也越来越高。因而，为了追求客船的豪华、舒适和快捷，人们在船舶主机选择方面更多地倾向于其技术指标和性能指标而忽视了船舶动力装置带来的的经济性指标，这种不计成本的选择导致了主机功率和油耗的增加，从而使客船自身的竞争能力越来越弱。这就要求我们在今后船舶动力装置设计选型的问题上，既要满足其技术和性能指标，又要重新考虑其经济性指标。例如：我们如何在同等需求下选择合适的主机，让其最有效地发挥持续功率，达到最佳的经济航速，这就是该选题的重要意义。

1.2国内高速客船的发展

1.2.1客船及其分类

客船是指专门用于运送旅客及其可携带行李和邮件的船舶。根据SOLAS公约规定，凡载客超过12人的均视为客船。客船的特点是具有多层甲板的上层建筑，设有完善的餐厅、卫生和娱乐设施，另配有足够的救生设备、消防设备和通信设备。客船的航速较高，一般为16~20节，大型高速客船可达24节左右。客船分为海洋客船、旅游船、汽车客船、滚装客货船和内河客船。每一种类型的客船都具有不同的重量、尺寸、功率、航速以及载客量等等。

1.2.2我国客船发展历史

近几十年来我国主要客船船型如下：

1971年，7500吨级沿海客货船“长征”投入运营，在上海、大连等地航行，后又续船13艘，其中包括“珍珠海”和“万年红”；