9000吨不锈钢成品油与化学品船动力装置设计毕业论文
2021-03-22 23:11:52
摘 要
船舶动力装置是船舶的动力设备,是船舶的重要组成部分。因此动力装置设计是船舶制造的核心,主推进装置的选型及各装置间布置直接影响船舶的运行状态和成本。现代船舶的主机大多数是低速或中速柴油机,由柴油机直接或减速后驱动螺旋桨推动船舶前进。
本毕业设计主要根据船舶的主要尺寸参数,计算出主机的主要参数,并选择合适螺旋桨,接着估算出船舶系统机械设备的主要参数,并选择符合参数的设备型号,然后做成一个设备明细表,最后做一个对船舶情况大致描述的轮机说明书。同时利用AutoCAD等绘图工具画5张的机舱布置图和1张燃油管系图。
毕业设计主要是了解船舶是如何根据需要来进行设计的。毕业设计的研究就是通过对船舶各系统的主要设备的计算,选择符合要求的设备,从而达到节约能源的目的。
关键词:主机;机械设备;船舶系统;机舱布置
Abstract
Ship power plant is the ship's power equipment, is an important part of the ship. Therefore, the design of power plant is the core of shipbuilding, the selection of the main propulsion device and the arrangement between the devices directly affect the operation status and cost of the ship. Most of the main ships of modern ships are low speed or medium speed diesel engines, driven by diesel engines directly or decelerated to drive the propeller to propel the ship forward.
The graduation design mainly based on the ship's main size parameters, calculate the main parameters of the main engine, and select the appropriate propeller, and then estimate the ship system machinery and equipment, the main parameters, and select the parameters of the equipment model, and then made a list of equipment, Finally make a ship description of the ship's condition. At the same time using AutoCAD and other drawing tools to draw five of the cabin layout and a fuel line diagram.
Graduation design is to understand how the ship is designed as needed. Graduation design research is through the ship's main equipment of the system calculation, select the equipment to meet the requirements, so as to achieve the purpose of saving energy
keywords: main engine; equipment; Marine Systems; Cabin layout
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目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
第2章 主机选型论证 2
2.1概述 2
2.2船舶主要尺度 2
2.3船舶阻力计算 2
2.4求功率曲线(爱尔法) 3
2.5主机有效功率的确定 4
2.6螺旋桨的终结设计问题 6
第3章 机械设备估算 8
3.1船舶电站 8
3.2锅炉选型 9
3.3燃油系统设备估算及选型 10
3.4油泵及分油机的计算 11
3.5滑油系统设备估算及选型 13
3.6冷却系统设备估算及选型 14
3.7压缩空气系统设备估算及选型 15
3.8保船系统设备估算及选型 15
3.9通风系统 19
3.10其他设备 20
第4章 主要机械设备明细表 21
4.1 主机 21
4.2齿轮箱 21
4.3 主发电机组 21
4.4 应急发电机组 22
4.5 燃油锅炉 23
4.6 废气锅炉 23
4.7 油 泵 23
4.8 水 泵 24
4.9 分油机 25
4.10空压机及风机 25
4.11热交换器及压力容器 26
4.12消防设备 27
4.13机修设备 27
4.14液货船专用设备 27
第5章 轮机说明书 28
5.1 概 述 28
5.2轴系 29
5.3燃油系统 29
5.4滑油系统 30
5.5 冷却系统 30
5.6压缩空气系统 31
5.7 舱底水系统 31
5.8压载水系统 32
5.9 消防系统 32
5.10蒸汽加热系统 33
5.11 机舱及生活供水系统 33
5.12 生活污处理水系统 33
5.13全船疏排水系统 34
5.14 泵舱、液货舱及专用压载舱通风 34
结束语 36
致谢 37
第1章 绪论
随着我国社会经济的快速发展,我国的科技实力有了显著的提高,但在领域上与国外还是有很大差距。
近年来我国船舶制造业在全球造船市场上占的比例正在明显上升,我国已成为全球重要的造船中心之一。但我国船舶制造技术仍落后韩日、欧美等国家。因此我国需要提升科技自主创新能力,自主研发出船舶建造的关键核心技术。同时要大力发展船舶设备配套业。
现代运输船舶的主推进装置是以柴油机为主。而现代船用柴油机大部分为低速柴油机,它可以直接驱动螺旋桨,使螺旋桨发挥最佳效率。但低速螺旋桨的重量和尺寸大,因此中速柴油机也逐渐应用于船舶。中速机采用减速齿轮箱,减轻了机身重量,同时能保证螺旋桨效率。
本毕业设计是对9000吨不锈钢成品油与化学品船动力装置设计,首先根据给定船舶的主要尺寸计算并选择相匹配的主机。接着估算给定船舶相应的主要机械设备,算出各自的主要参数,由此选择合适的型号,最后优化整个船舶系统。
第2章 主机选型论证
2.1概述
主机是船舶动力的来源。包括船舶阻力计算,船体有效功率曲线的计算,初级匹配和终极匹配。
在主机选型时应注意以下几点:
1.主机的尺寸和重量要尽量的小,以便于布置和检修。
2.主机对滑油和燃油的消耗量要低,并能使用质量差的油。
3.主机的价格要低,使用寿命要长,检修期间隔要长。
4.主机运行时的震动和噪音要小。
5.主机的缸数要少,行程要长,已达到较高的热效率。
2.2船舶主要尺度
总长 | 115.80m | 型深 | 10.00m |
水线长 | 112.00m | 设计吃水 | 7.8m |
垂线间长 | 108.00m | 载重量 | 9000t |
2.3船舶阻力计算
船体阻力的计算分为两部分:一部分是计算船体阻力,船体阻力是裸船体在静水中所受到的阻力,船体阻力又分为摩擦阻力、形状阻力和兴波阻力;另一部分计算附加阻力,附加阻力是空气阻力、附体阻力和汹涛阻力的统称。[9]
船舶的方形系数Cb | Cb=▽/L×B×T =8780.50/(112.00×18.6×7.8) =0.54 |
船的湿面积S | S=(3.4▽1/3 0.5Lpp)▽1/3 =(3.4×8780.501/3 0.5×108.00)×8780.501/3 =2561.14m2 |
海水密度t=19℃ | t=19℃ ρ=1025kg/m3 υ=1.07854×10-6m2/s |
雷诺数Rn,V为航速 (1节=0.5148m/s) | Rn=VLWL/υ =13.5×0.5148×112.00/(1.07854×10-6) =721.70×106 |
光滑船体摩擦阻力系数Cf | Cf=0.075/(㏒Rn–2)2 =0.075/(㏒430792000-2)2 =1.704×10-3 |
粗糙度补偿系数△Cf | 船长在50~150之间,取△Cf=0.35×10-3 |
摩擦阻力Rf | Rf=1/2(Cf △Cf) ×ρSV2 (N) =1/2(1.704×10-3 0.35×10-3)×1025×2561.14×(13.5×0.5148)2 =1.30×105N |
剩余阻力系数 ξR=f(V/gL) | 佛汝德数Fr= V/√gL =13.5×0.5148/(9.8×112.00)1/2 =0.210 取ξR=1.3×10-3 |
剩余阻力RR(包括形状阻力RE和兴波阻力RW)Ω为船的湿面积S(米2) | RR =RE RW=1/2V2ξRρΩ =0.5×(13.5×0.5148)2×1.3×10-3×102.5×2561.14 =8.24×103 剩余阻力RR =8.24×103×9.8=8.08×104(N) |
附加阻力 | 本船为单螺旋桨民用船,由表[3]查得附体阻力系数CAP取4.0%,空气阻力系数CAA取3.0%。 波浪增阻一般不直接计算而是体现在储备功率中,储备功率百分数一般取15%~30%,本船取18%来计 |
船体阻力R | R=(RR+Rf)×(1 4% 3% 15%)
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