摘 要

2.绘制机舱布置图（工作量约合5张1#图纸以上），要求符合机械制图相关标准与规范。

3.翻译英文专业文献：要求译文至少5000汉字以上，译文忠于原文，专业词汇准确，语言流畅。

4.设计计算说明书的参考文献不少于15篇，其中外文文献不少于5篇。

进度安排

英文翻译、开题报告（1-3周）；

主机选型论证、机械设备估算选型、机舱布置设计与管路系统原理图的绘制（4-11周）；

专题论文、完成设计报告书（12-14周）；

论文整理与答辩的准备（15周）。

（四）必读参考资料及主要参考文献

[1] 戴学良. 船舶配套设备选用手册[M]. 镇江：江苏船舶,2002.

[2] 中国船级社.钢质海船入级规范2012：第5分册[S].北京：人民交通出版社，2012.

[3] 中国船舶工业总公司. 船舶设计实用手册轮机分册[M]. 北京：国防工业出版社,1999.

[4] 陆金铭. 船舶动力装置设计[M].北京：国防工业出版社，2006.

[5] 中国船舶工业总公司. 船舶设计实用手册总体分册[M]. 北京：国防工业出版社,1999.

[6] 周瑞平等. 民用船舶动力装置原理与设计.讲义.

[7] 盛振邦. 船舶原理（上、下）[M]. 北京：上海交通大学出版社,2003.

指导教师签名： 年 月 日

系主任签名： 年 月 日

院长签名（章）： 年 月 日

摘要

本文根据已知船舶主要参数、载重量、航速及续航力对12800吨沥青船进行动力装置的选型，并通过计算，对管路系统进行分析计算，进而合理选择管路系统的设备，完成对整船的设计布局，达到一个合理且规范的设计目的。

推进装置是保证船舶航行所需推进力的一整套设备，它是船舶动力装置中最主要的部分。选择与船舶相匹配的主机，不仅能够满足动力方面的需求，而且在最中心的位置优化了船舶的机动性、可靠性、经济性、安全性，对降低船舶建造成本，提高运营效率有重要意义。

以船舶阻力为理论出发点，通过经验公式计算出船舶按设计航速航行时船舶所需有效功率。

本文通过爱尔法和阻力系数法计算船舶有效功率两相比较折中选取误差小的为结果进行匹配设计进而对主机进行选型。爱尔法是通过已知条件，由傅汝德数和数值查找标准，再对进行方形系数、宽度吃水比、纵向浮心位置、水线长度四项的修正，再通过公式进行计算得到船舶有效功率。阻力系数法则是考虑船体在设计航速下受到的摩擦阻力、兴波阻力、空气阻力，对船舶有效功率进行估算。经比较两者优缺点及适用情况之后，两种方法中爱尔法比较符合实际情况。以此值进行初步匹配设计后得到主机最佳功率点、最佳转速点，进而选定主机。

之后本文根据船体已知参数、主辅机型号、锅炉型号来进行对动力管系和船舶管系的设计计算，选出符合规范且满足船舶运行要求的管路系统，包括了对燃油系统、滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统、排气系统、舱底水系统、压载水系统、机舱CO2系统、机舱通风系统、生活水系统管路计算选型。

最后对本文的主要设备进行汇总，书写轮机说明书，方便编制机械设备明细表。

以上完成对12800吨沥青船的动力装置设计。

关键词：沥青船，主机，船舶有效功率，动力管系，船舶管系。

abstract

Based on the known parameters of the ship, such as its load capacity, speed, and endurance, the power plant is selected for the 12,800-ton asphalt ship, and the calculation and analysis of the piping system are carried out. The equipment for the piping system is selected and the arrangement is completed. The design layout of the ship achieves a reasonable and standard design purpose.

The propulsion device is a set of equipment to ensure the propulsion force required for the normal navigation of the ship. It is the most important part of the ship's power plant. Selecting the host that matches the ship not only satisfies the power demand, but also optimizes the maneuverability, reliability, economy, and safety of the ship in the most central location, which is of great significance in reducing the cost of ship construction and improving the operational efficiency. .

Taking the ship resistance as the theoretical starting point, the effective power of the ship at the design speed is calculated through empirical formula.

In this paper, the matching design is carried out based on the results of the calculation of the effective power of the ship by using the Alpha method and the drag coefficient method. The Alpha method is based on the known conditions, searching for by the Fourier number and , and then corrects the square coefficient, the width draught ratio, the longitudinal buoyancy position, and the length of the waterline in, and then calculates the effective power of the ship through the formula.

The law of drag coefficient is to consider the frictional resistance, wave-making resistance and air resistance of the hull under the design speed, and estimate the effective power of the ship. After comparing the advantages and disadvantages of the two and the applicable conditions, the two methods are more in line with the actual situation. After the preliminary matching design with this value, the host's best power point and best speed point are obtained, and the main engine is selected.Afterwards, the design calculations for power piping and ship piping are based on known parameters of the hull, model of main and auxiliary engines, and model of boiler. The piping systems that meet the specifications and meet the operational requirements of the ship are selected, including those for the fuel system, Oil system, cooling water system, compressed air system, exhaust system, bilge water system, ballast water system, cabin system, cabin ventilation system, living water system piping calculation and selection.

Finally, the main equipment of this article is summarized and the turbine manual is written to facilitate the search for mechanical equipment during work.

This completes the design of the power plant for the 12,800-ton pitch ship.

Keywords: asphalt ship, main engine, effective power of ship, power piping and ship piping.

目录

摘要 1

abstract 2

绪论 6

第1章 设计船舶已知条件 7

1.1船型 7

1.2船舶主要参数 7

1.2.1船舶主尺度: 7

1.2.2载重量: 7

1.2.3航速及续航力 7

1.3燃油种类 7

1.4环境参数 7

第2章 主机选型 8

2.1有效功率估算 8

2.1.1爱尔法 8

2.1.2阻力系数法 10

2.2机桨初步匹配设计 12

2.3机桨终结匹配设计 13

2.4选定主机 14

第3章 管路系统计算及机械设备选型 17

3.1航行设备 17

3.1.1主机 17

3.1.2柴油发电机组 17

3.1.3应急发电机 18

3.1.4燃油热油锅炉 18

3.1.5废气热油锅炉 18

3.2动力系统计算 18

3.2.1燃油系统 18

3.2.2滑油系统 23

3.2.3冷却水系统 25

3.2.4压缩空气系统 25

3.2.5排气系统 26

3.3船舶系统计算 27

3.3.1机舱舱底水系统 27

3.3.2消防系统 28

3.3.3压载水系统 28

3.4机舱通风系统 28

3.5机舱系统 30

3.6生活水系统 31

第4章 轮机说明书 32

4.1概述 32

4.2主要机械设备 32

4.2.1主机 32

4.2.2电站 32

4.2.3导热热油锅炉 34

4.3机械辅助设备 35

4.3.1燃油系统 35

4.3.2滑油系统 36

4.3.3冷却系统 37

4.3.4压缩空气系统 38

4.3.5排气系统 40

4.3.6舱底水系统 41

4.3.7压载水系统 42

4.3.8消防系统 43

4.3.9船舶通风系统 44

4.3.10生活水系统 45

4.3.11排水和排泄系统 46

4.3.12空调系统 47

4.3.13轴系 48

4.3.14货油区域管系 48

4.3.15其他设备 48

4.4本章总结 49

第5章 轮机设备明细表 50

结束语 58

参考文献 59

致谢 60

绪论

2017年整年我国沥青年产量超过2500万吨，且以年8%的增速上涨。在2017年的数据显示，地炼沥青生产占比主要部门是地方炼厂33%，中石化30%，中石油27%，中海油10%。但是虽然国内炼厂沥青产品质量不断提高，沥青供应量稳定，但在对比生产成本、沥青质量的问题后，我国仍需进口大量沥青。

沥青船作为一种小众船舶，目前全世界市场保有量为二百二十多艘，截止2010年我国沥青船数量为32艘。随着近年来沥青码头的扩建，船舶航程的增加，沥青船开始往大型船舶方向发展。

推进装置是保证船舶正常航行所需推进力的一整套设备，它是船舶动力装置中最主要的部分。选择与船舶相匹配的主机，不仅能够满足动力方面的需求，而且在最中心的位置优化了船舶的机动性、可靠性、经济性、安全性，对降低船舶建造成本，提高运营效率有重要意义。

针对沥青船舶的结构特殊性及其作为支撑我国基础建设的重要运输工具，我们对沥青船从动力装置到其他结构设备的设计能够了解到我国科研前辈是如何怀揣着为国发展的雄心壮志而不惧艰难的奋斗历程。在进行设计的同时，我们可以一步步从动力装置选型、推进器选型、结构设备选择等对一艘船在推进动力足够、安全性能符合的前提下学习了解从哪些地方下手可以降低船舶建造成本、提高船舶运营效率，由此了解学习我国船舶动力装置研究现状。

第1章 设计船舶已知条件

1.1船型

12800吨沥青船

1.2船舶主要参数

1.2.1船舶主尺度:

总长146.10m 垂线间长 137.20m

型宽22.0m 型深 10.80m

设计吃水7.90m

1.2.2载重量:

设计吃水7.90m时，载货量12800t

1.2.3航速及续航力

设计航速:13.0kn续航力: 7000海里 定员：22人

1.3燃油种类

主机在海上航行时使用380cst/燃油，进出港和起动时使用柴油。

柴油发电机组使用柴油。

燃油锅炉燃油则使用380cst/燃油，仅在点火时使用柴油。

1.4环境参数

环境气压 0.1013Mpa

相对湿度 60%

环境温度

海水温度

第2章 主机选型

推进装置是保证船舶正常航行所需推进力的一整套设备，它是船舶动力装置中最主要的部分。选择与船舶相匹配的主机，不仅能够满足动力方面的需求，而且在最中心的位置优化了船舶的机动性、可靠性、经济性、安全性，对降低船舶建造成本，提高运营效率有重要意义。

本船为12800吨沥青船，主机选型时应主要考虑以下六个问题：

1）主机的整体重量与尺寸。主机重量大则船舶载重量减小，主机尺寸大、长度长则必须增加机舱长度，即减少货舱长度。因此，应尽量选择重量小、尺寸小的主机。

2）能够提供的功率与工作时的转速。大型远洋船舶要求主机功率大，转速低，以此得到较高的船舶推进效率。

3）主机适合使用的燃油与滑油。远洋沥青船主机使用重油，以利于提高经济性。

4）主机造价、寿命及维修。在符合规范的范围内选择造价低、寿命长、维修方便的大型低速柴油机。

5）工作时产生的振动、噪声。选择平衡性好的主机以减少振动好噪声。

6）柴油机的热效率和燃油消耗率。选取热效率高、燃油消耗率低的柴油机以提高船舶营运的经济性和使用寿命。

2.1有效功率估算

2.1.1爱尔法

根据《船舶原理（上）》P279--P286相关公式进行计算得过程结果如表2.1所示：

表2.1 爱尔法计算船舶有效功率

图2.1 标准值查阅表

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