论文总字数：20961字

摘 要

目前海洋产业仍是全球竞争的重点，并且我国也逐步指定目标，要构建海洋大国，并将海洋资源纳入战略储备资源。那么对于各类型船舶的需求量空前加大，也促进了造船业的再次发展；并逐步提高了对于船舶的各类要求，也加大了对设计船舶的技术要求；因此设计出符合实际营运状况的船舶并且满足能耗低 、排放小、安全性高、营运经济性高等需求，就成了设计的重点；那么船舶的核心就是其动力系统的设计，所以主推进动力装置的设计是船舶设计的首要。

本次设计任务题目是《1000立方米抛石船动力装置选型及总体设计》，抛石船是指载运石块到指定地区后借助船体横倾或其他方式自动抛石于水底的工程船。有横倾式、翻斗式等。目前我国还没有专门用于深水抛石的船型，此技术仍被国外所垄断，导致我国的深水抛石作业项目需租借国外船只的方式来完成。

本次设按照所规定设计流程和设计步骤来完成；首先完成动力装置中的主机选型；再根据所选型的主机设计船舶主要机械设备的估算并选出型号；在进行船舱布置图、轮机说明书、设备明细点等分任务的完成。

关键词：抛石船；动力系统；主机选型；

Abstract

At present, Marine industry is still the focus of global competition, and China has gradually designated the goal of building a maritime power, and Marine resources into strategic reserve resources.Therefore, the unprecedented increase in the demand for all types of ships has promoted the development of shipbuilding industry again.And gradually raised the various requirements for the ship, also increased the technical requirements for the design of the ship;Therefore, the key point of the design is to design a ship that conforms to the actual operating conditions and meets the requirements of low energy consumption, low emission, high safety and high operating economy.Then the core of the ship is the design of its power system, so the design of the main propulsion power device is the primary design of the ship.

The design task title is "1000 cubic meters riprap power plant selection and overall design", riprap refers to the load of stones to the designated areas with the help of the hull roll or other means of automatic riprap on the bottom of the engineering ship.There are tilting, tipping and so on.At present, there is no ship type specially used for deep-water riprap in China, and this technology is still monopolized by foreign countries. As a result, deep-water riprap projects in China need to be completed by renting foreign ships.

This design shall be completed according to the specified design process and design steps;First, complete the selection of the main engine in the power plant;Then according to the selected main engine design ship's main mechanical equipment estimate and select the model;Complete the tasks such as cabin layout, engine instruction and equipment details.

Key words：riprap ship;Power system;Main engine selection;

目录

第1章 绪论 1

1.1国内外研究现状 1

1.2设计目标 1

第2章 主机选型论证 3

2.1概述 3

2.2初步设计 3

2.2.1阻力估算 3

2.2.2船舶推进有效功率 5

2.2.3主机功率 5

2.3主机选型 6

2.4终结匹配设计 7

第3章 主要机械设备的设备估算 10

3.1燃油系统估算 10

3.1.1主机燃油消耗量 10

3.1.2辅机燃油消耗量 10

3.1.3辅锅炉燃油消耗量 10

3.1.4主机日用油柜容积 11

3.1.5辅机日用油柜容积 11

3.1.6辅锅炉日用油柜容积 11

3.1.7燃油舱总容积 12

3.1.8燃油沉淀柜容积 12

3.1.9油渣柜容积 12

3.1.10燃油污油柜容积 12

3.1.11燃油供给泵排量与压头 12

3.1.12燃油输送泵排量与压头 13

3.1.13燃油分油机 13

3.2滑油管路设备估算 14

3.2.1注油舱设备估算 14

3.2.2主机滑油循环泵 15

3.2.3主机滑油循环柜容积 15

3.2.4污滑油舱容积 15

3.2.5滑油输送泵 16

3.2.6油渣泵 16

3.2.7滑油分油机 16

3.3冷却管路设备计算 16

3.3.1主机膨胀水箱 16

3.3.2主海水泵 16

3.4压缩空气管路设备计算 17

3.4.1空气压缩机组 17

3.5舱底水系统 17

3.5.1舱底水泵 17

3.6压载水系统 18

3.7消防系统 19

3.7.1消防泵 19

3.7.2消防总管管径 19

3.8供水系统 19

3.8.1淡水压力柜 19

3.8.2淡水泵 20

第4章 轮机说明书 22

4.1 概述 22

4.2 主机及机舱布置 22

4.3 各系统说明 22

4.3.1燃油系统 22

4.3.2滑油系统 23

4.3.3冷却水系统 23

4.3.4压缩空气系统 23

4.3.5舱底水系统 23

4.3.6压载水系统 23

4.3.7消防水系统 23

4.3.8生活供水系统 24

4.3.9机舱通风系统 24

4.3.10艏侧推机舱通风 24

第5章 设备明细表 25

第6章 结论 29

参考文献 30

致谢 31

第1章 绪论

1.1国内外研究现状

抛石船的的研究和营运过程主要经历了三个阶段：第一阶段为初步的抓机抛石，第二阶段为可利用滑台进行抛石作业的滑台侧抛船，第三阶段为可在深水工作区域的落管抛石船。前两个阶段的抛石作业均为在浅水区域的粗抛作业上，第三阶段的落管抛石船为深水精确抛石作业船型。浅水抛石作业和深水抛石作业不同，浅水抛石作业采用直接倾倒石料的方法进行抛石作业，但深水抛石作业要把石料精准投放到指定工作位置上来保护管道。我过目前的抛石船类型仍处于前两个阶段，绝大多数抛石船还是在长江内河道、近海浅岸进行粗抛作业；在第三阶段的落管抛石船上我国还是处于明显短板。而水下抛石技术在国内外海洋石油开发中已得到广泛应用，这也由于我国海上石油开发技术不那么先进，这也是相关船型的技术跟不上国外的原因之一。而我国现在暂没有自主研发的船舶类型可用于深水抛石作业，所以现在仍然要借用国外先进的技术来完成临海的深水抛石工作。如今，国外大约有15艘落管抛石船可以用于深水作业，大多数归属于荷兰和比利时。而我国的起步晚，技术人才少，所以没有系统性的研究次技术，现在也只停留在理论设计上。

进入新时期以来，我国仍在不断在海上设备追赶西方国家，虽然技术有短板，但是我国也取得了不小的胜利。2018年10月24日早上九点，港珠澳大桥正式全线通车，这一世界壮举也离不开世界上最大的抛石船“津平1号”；而自升式抛石正平平台“津平1号”也是由我国自主研发设计的，而当时这项技术被荷兰和日本所垄断。除此之外，2019年4月“平津2号”在南通下水。

不仅仅如此，2017年振华重工自主研发落管抛石船的这一消息也惊动世界，经过一年多的研究和努力，基本上完成了该项目的技术设计研发，专家评审工作也初步完成，所以在未来的几年中，我国的抛石船发展必将追上世界，必将超过世界，必将领先世界。

1.2设计目标

本次作者的毕业设计的任务是1000立方米抛石船动力装置选型及总体设计，其目的就在考核作者在大学中的船舶设计学习情况及其各种专业知识的灵活运用。通过大三阶段学习的专业课程，例如：船舶动力装置原理、机械设计、船舶原理、船舶辅机、内燃机等等。以及大三大四阶段的课程设计和实地工厂实习等，作者已经对船舶动力装置有了大致了解，并在文献综述中查阅了大量的文献，也了解了抛石船的发展和技术；在毕业阶段将这二者进行结合，设计出1000立方米抛石船动力装置选型及总体设计。这能够帮助作者在已有的知识上加以融会贯通，是一次不小的提升。

第2章 主机选型论证

2.1概述

主机是一艘船舶的核心，也是“心脏”，因此船舶动力装置设计的首要任务就是主机选型。主机的性能直接影响到船舶的其他各项参数，如船舶的运营性、操作性、安全性、经济性及各种设备的机舱布置等等。而表征主机的主要性能参数包括：额定功率、额定转速、平均有效压力、燃油和滑油消耗率。

进行主机选型的目的在于确定推进形式并设计出一套最经济实惠的推进装置。并且有非常多的考虑因素，如重量与尺寸、功率与转速、燃油与滑油、主机的经济性、噪音及振动等等，这些因素都制约着主机该如何选型。

本船是一艘抛石船，通过船机桨三者的初级匹配和终极匹配，使其满足船舶航行、作业等各种工况下的性能，并在此基础上能使船舶寿命、造价及营运经济性等各方面也达到最优化的状态。

2.2初步设计

结合毕业设计任务书中给定的技术参数，用阻力计算法计算主机参数。

本设计抛石船的主尺度：

总长：

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