“12500DWT成品油船”动力管系(2)设计毕业论文
2021-03-27 16:59:53
12500DWT成品油船 | |||||||||||||||
设备计算书 | SEP508-401-000SM | ||||||||||||||
标 记 | 数量 | 修改单号号 | 签字 | 日期 | 图样标记 | 重量(kg) | 比例 | ||||||||
设 计 | 会签 | ||||||||||||||
校 对 | |||||||||||||||
标 检 | 共 13页 | 第 1 页 | |||||||||||||
审 核 | 武汉理工大学 能源与动力工程学院 | ||||||||||||||
批 准 | 日 期 |
1 通则
1.1 概述
本船为适航于无限航区,用于运输闪点不大于60℃的成品油的双壳油船。
本船主要尺度为:
总长 : 约134.50m
水线长 : 约129.00m
垂线间长 : 约125.80m
型宽 : 约21.0m
型深 : 约10.50m
设计吃水 : 约7.50 m
结构吃水 : 约7.80 m
载重吨 : 约12500DWT
本船按现行中国船级社(CCS)规范设计、建造与检验,入级符号为:
★CSA Oil Tanker, Double Hull, F.P.lt;=60℃,ESP;Ice Class B;
Ballast Water Management Plan
★CSM MCC
本船挂中华人民共和国国旗。
本船采用单螺旋桨,中速柴油机通过倒顺离合减速齿轮箱间接传动。
柴油发电机组:设有3台主柴油发电机组,另设有1台应急兼停泊柴油发电机组。
设有全自动燃油锅炉1台,燃油废气组合锅炉(产生蒸汽)1台。
机舱自动化按主推进装置由驾驶室遥控,机舱连续有人值班的要求进行设计,机舱设置监视室,自动化系统按MCC入级。
本船动力管系2设计主要内容包括:
(1)动力系统(2)设计说明书(含设备明细表);
(2)动力系统(2)设备计算书(含舱柜加热);
(3)蒸汽和加热管系图;
(4)凝水和乏汽管系图;
(5)锅炉给水和泄放管系图;
(6)舵机液压系统管系图;
(7)甲板机械液压系统管系图。
1.2 燃油
本船主机在航行工况时燃用180cSt/50℃燃料油(HFO)。燃油锅炉、燃油废气组合锅炉燃用与主机相同的燃料油(HFO),但锅炉冷态起动时燃用柴油(MDO)。
1.3 设计原则
1.3.1 设计依据
根据本船入级符号和挂旗,本船动力管系2设计应满足的主要国际公约、规则、海事法规、入级船级社规范包括
(1)中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)及最新修改通报
(2)中国船级社(CCS)《船舶能效设计指数(EEDI)验证指南》(2012)及最新修改通报
(3)中国海事局(CMSA)《国际航行海船法定检验技术规则》(2014)及最新修改通报
(4)国际海事组织(IMO)《MARPOL 73/78国际防止船舶造成污染公约》及最新修正案
(5)其它适用的公约、规则和标准,如船旗国、港口国相关法规等
1.3.2 设计条件
根据设计任务书要求,本船为适航于无限航区船舶,按照中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第3 篇“轮机”第1 章“通则”1.2.1.3,采用下列基准环境条件:
绝对大气压:0.1MPa
环境温度:45℃
相对湿度:60%
2 动力管系2的组成
2.1概述
船舶管系大体来说分为动力系统和船舶系统这两大类。动力系统能够为船舶动力装置中的主、辅机服务;船舶系统可以保证船舶的安全和满足船员的生活需要。
动力系统大致分为燃油系统、滑油系统、冷却系统、压缩空气系统和排气系统。
船舶系统大致分为压载水系统、舱底水系统、消防系统、通风系统、供水系统、制冷和空调系统和货油系统等。[3]
本次设计为动力管系(2)的设计,主要包括蒸汽系统管系、锅炉给水排污与凝水系统管系、以及液压系统。
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第二章“泵和管系”的要求[2],本船蒸汽机加热管系、液压动力传输管系中的起管子、阀和附件采用钢质材料来制造,按CCS《材料与焊接规范》的要求施行材料试验。
2.2 蒸汽系统
2.2.1 布置
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第三节“蒸汽管系”4.3.1.3的要求[2],本船设燃油/废气组合锅炉1台、锅炉给水泵2台(1用1备)、以及大气冷凝器、热井等组成全船蒸汽、凝水系统。蒸汽分配器再向全船各用汽设备供给各自所需的蒸汽。
2.2.2 泄放凝水
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第三节“蒸汽管系”4.3.2.1的要求[2],本船蒸汽管系设计可泄放凝水。各加热设备后均设有疏水阀,凝水经疏水阀流通到大气冷凝器再流至热井。
2.2.4 设备和舱柜
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第二节“燃油管系”4.2.7的要求[2],机舱内设有1台燃油锅炉、机舱棚内设有1台燃油废气锅炉(产生蒸汽)作为船上加热装置为船上重油舱柜、机舱设备、生活设备提供热源。锅炉均满足船级社要求并提供CCS证书。
1) 燃油锅炉
数量 : 1台
型式 : 立式,配重油燃烧器
容量 : 8000kW
辅助设备:
重油燃烧器1台/锅炉;
燃油输送泵组1套/锅炉;
供油回油装置1套/锅炉。
锅炉给水泵组2台;
重油处理单元1台;
多余蒸汽排放装置1套;
2) 燃油废气组合锅炉(蒸汽锅炉)
数量:1台
型式:立式,配重油燃烧器
燃油部分蒸发量:900 kg/h
废气部分蒸发量:800~ kg/h
辅助设备:
锅炉给水泵组2台;
重油处理单元1台;
多余蒸汽排放装置1套;
热井单元按锅炉参数进行设计选配;
按技术协议供货,提供CCS证书。
3) 舱柜
燃油舱柜
名称 | 数量 | 净容积m3 | 液位计/加热 | 备 注 |
重油舱(左/右) | 4 | ~249.6(总) | 磁翻柱式/加热盘管 | 带高位报警 |
柴油舱(左/右) | 4 | ~199(总) | 磁翻柱式 | 带高位报警 |
轻油储存柜 | 1 | ~7.4 | 磁翻柱式 | 带高位报警 |
重油沉淀柜 | 1 | ~6.5 | 磁翻柱式/加热盘管 | 带高、低位控制及低位报警 |
重油日用油柜 | 1 | ~6.5 | 磁翻柱式/加热盘管 | 带高、低位控制及低位报警 |
柴油日用油柜 | 2 | ~2.5×2 | 磁翻柱式 | 带高、低位控制及低位报警 |
应急兼停泊发电机组日用燃油柜 | 1 | ~1.0 | 磁翻柱式 | 带低位报警 |
污燃油舱 | 1 | ~4.2 | 磁翻柱式 | 舱底、带高位报警 |
油渣舱 | 1 | ~3.1 | 自闭式测深装置 | 舱底 |
滑油舱柜
名称 | 数量 | 净容积m3 | 液位计/加热 | 备 注 |
---|---|---|---|---|
主机滑油储存柜 | 1 | ~7.8 | 磁翻柱式 | 高位报警 |
辅机滑油储存柜 | 1 | ~2.1 | 磁翻柱式 | 高位报警 |
污滑油舱 | 1 | ~5.6 | 自闭式测深装置 | 舱底 |
滑油油渣舱 | 1 | ~3.1 | 自闭式测深装置 | 舱底 |
主机滑油循环舱 | 1 | ~7.0 | 自闭式测深装置 | 舱底 |
2.3 锅炉给水、排污与凝水管系
2.3.1 给水泵
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第四节“锅炉给水、排污与凝水管系”4.4.1.1和4.4.1.2的要求[2],本船每台锅炉设有2 台独立动力的给水泵。
2.3.2 给水管系
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第四节“锅炉给水、排污与凝水管系”4.4.2.1和4.4.2.2的要求[2],本船两台锅炉设有2 套独立的给水管系。
2.3.3 备用给水
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第四节“锅炉给水、排污与凝水管系”4.4.3.1和4.4.3.2的要求[2],本船设有足够容量的锅炉水舱柜。本船设有1 台海水淡化装置,用以生产足量的淡水。
2.3.4 冷凝水
本船冷凝水靠重力通过凝水观察柜、大气冷凝器进入热井,由锅炉给水泵泵入锅炉再循环利用。
2.3.5 排污管系
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第四节“锅炉给水、排污与凝水管系”4.4.5.1和4.4.5.2的要求[2],本船的2 台锅炉上、下排污管连接着一根公共的排出管。
2.4 液压传动管系
2.4.1 管系
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第七节“液压传动管系”4.7.2.1和4.7.1.5的要求[2],本船液压管和液压管配件的强度,设计承受管系内理论上可能产生的最高波动压力。放气装置设置于液压管系液、压油缸等设备,避免空气储积来进行管系布置。布置软管时,急转弯和扭曲予以避免,远离振源和热源。
2.4.2舵机系统
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第十三章“操舵装置与锚机装置”第一节“操舵装置”13.1.2和13.1.6的要求[1],本船设置液压舵机,其操舵系统的机构组成部分为主操舵舵装置与应急操舵装置。
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第十三章“操舵装置与锚机装置”第一节“操舵装置”13.1.7的要求 [1],液压系统中管件均设置安全阀。在不大于设计压力时需要开启安全阀。 另设有隔离阀、滤器、液位报警和放气装置。
2.4.3锚机系统
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第十三章“操舵装置与锚机装置” 第二节“锚机装置”13.2.5.1要求[1],对于液压起锚机,其液压管路如与其他甲板机械管路相连接时,应保证起锚机的正常工作不受影响。
3 动力管系2的工作原理
3.1 蒸汽管系
本船管系材料及阀件等(设备自带除外)均由CCS认可的制造厂生产,需要按照CCS规范对本船的要求。本船蒸汽管系为不高于0.7MPa且不高于170℃的蒸汽,根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第3 篇“轮机”第2章“泵与管系”2.1.5规定,本船蒸汽管系为III级管系。
根据中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》(2015)第三篇“轮机”第四章“动力管系”第三节“蒸汽管系”4.3.1.3的要求[1],本船设燃油/废气组合锅炉1台、以及大气冷凝器、热井等组成全船蒸汽、凝水系统。蒸汽分配器来供给全船各用汽设备所需的蒸汽。
疏水阀设置在各加热设备后,凝水经疏水阀流通到大气冷凝器之后流到热井。,在每台锅炉到总管的连接管上设置一只截止止回阀。在此类阀中间的管段上设置泄放凝水作用的阀。蒸汽管路的布置和连接重要的用气设备能从每台主锅炉以及从备用锅炉或应急锅炉得到蒸汽供应。