loading9000DWT化学品船机舱设备选
型和布置设计方案
1绪论
船舶是一种海上交通工具，要保证船舶能够在海上正常、安全的航行，需要在船体设计保证船舶具有足够的强度、刚度及各种适航性能的基础上，进行动力装置设计，保证船舶具有足够的航行动力。继船体设计之后的机舱设备选型和布置设计，主要解决主机、辅机及各种机械设备的计算、选型和布置，以及船舶管路系统的计算与设计。
主、辅机选型是船舶动力源的保证，通过主机提供动力，发电机提供电力，以及一些应急动力装置保证船舶在故障情况下，依然能够正常航行。船舶管路设计牵涉的围比较广，涉及容比较多。燃油管路设计保证船舶燃油供给，供给对象包括主机、其他用柴油机和燃油锅炉。燃油管路的合理设计，保证燃油供给通畅和充足，是确保船舶正常营运的动力保证。滑油管路设计保证了船舶主、辅机械的润滑需要，可以减少机械磨损，节约能源，延长机械寿命。冷却管路设计保证船舶机械工作在正常的状态下，通过淡水、海水或冷却油等冷却介质，将主、辅柴油机、滑油冷却器、齿轮箱、轴承、尾轴管、空压机、冷凝器等受热部件在工作中所产生的热量带走，以保证设备在正常的温度状态下工作。压缩空气管路保证船舶的压缩空气供给，可以用于柴油机的启动、换向、离合器操纵、压力柜充气、吹洗海底门、鸣笛、遥控和自动控制系统的能源等。排气管路设计将主辅柴油机和辅锅炉产生的废气排出到机舱外的大气中去，保证机舱的良好环境。通过排气管路设计，还可以起到减噪和节约能源的作用。舱底水系统设计能够及时排出舱底积水，避免舱底水腐蚀船体，或由舱底水引起的货损，操作影响，甚至对船舶稳性和航行安全的影响。压载水系统通过将压载水注入或排出压载水舱，保证船舶在航行、进出港、装卸和停泊状态保持恰当的排水量、吃水、船体纵横向平衡，以及维持适当的稳心高度，减小船体过大的弯曲力矩和剪切力，减轻船体振动。消防系统设计是防止船舶发生火灾，保证船舶及人员安全。供水系统保证船舶淡水供给，以保证船上人员的生存和生活需要。机舱通风管路对机舱进行通风，降低机舱温度，改善船员工作条件。船舶空调系统设计对外界进入舱室的空气进行过滤，人为地控制和调节舱室中空气的温度、湿度和清新度，改善船上的生活条件。
合理的进行机舱设备选型，是船舶正常航行的动力保证；合理的进行机舱布置设计，可以保证船舶有限的空间里，设置所需的设备，节约船空间。
1.1综述
船舶主尺度和航速、续航力要求，是进行船舶机舱设备选型和布置设计的依据。
.专业.专注.
1.2已知条件
总长： 型深： 排水量： 航速：
116m 设计水线长： 111.00m 108.00m 型宽：
19.00m 7.50m
10.0m 设计吃水：
垂线间长：
12000吨 设计吃水载重量： 8900吨 12.8节 续航力： 6000海里
船员定额： 25人
2.主机选型及论证
2.1概述
主推进装置是船舶动力装置的一个重要组成部分，它包括主机、轴系、传动设备和螺旋桨等，其作用是由主机发出船舶推进所需功率，通过轴系与传动设备传递给螺旋桨，从而使螺旋桨转动而产生推力，推动船舶运动。
遵循主机选型原则，结合本船特性，确定推进装置的型式为单机单桨、中速柴油机推动、齿轮箱减速传动输出。
2.2给定技术参数
总长： 型深： 排水量： 航速：
116m 设计水线长： 111.00m 108.00m 型宽：
19.00m 7.50m
10.0m 设计吃水：
垂线间长：
12000吨 设计吃水载重量： 8900吨 12.8节 续航力： 6000海里
船员定额： 25人
2.3主机功率计算
2.3.1.爱尔法估算船体功率
1.相关参数
水线长Lw=125.5m 垂线间长Lbp=108m 型宽B=19m 吃水T=7.5m 宽度吃水比B/T=2.53 方形系数Cb=0.78 纵向浮心位置xc=0.5%L，船中前 排水量?=12000t 2.标准船Co
L/?1/3?108/120001/3?4.72
?0.64=408
.专业.专注.
速度v=12.8kn=6.585m/s
傅汝德数Fr?V/gL?6.585/9.8*108?0.202 标准Co查《船舶原理》图7-3，Co=412 3.对实际设计船进行Co修正 (1）方形系数的修正：
标准Cbe查《船舶原理》7-5，Cbe=0.74 因为Cb>Cbe,
?Cb?Cbe?*C0 ?1??3*Cb* /Cbe??3*0.78* 0.78?0.74 *412 /0.74??52
C1=C0+?1=412-52=360 (2)宽度吃水比修正：
?2??10*Cb*(B/T?2)%*C1??15
C2??2?C1?360?15?345
(3）浮心纵向位置修正：
标准xc，%L，查《船舶原理》表7-5,xc=1.44，船中前 实际xc，%L，xc=0.50船中前 相差%L，在标准后0.94
查《船舶原理》表7-7（b），得Kxc=1.88%，
(?3)0?C2*Kxc?345*1.88%?6.5
因为?1<0, (?3)0 ??1， 所以?3?0 C3=C2+?3=345 (4)水线长度修正：
标准水线长Lw1=1.025Lbp=110.7，设计水线长Lw2=111 设计水线>标准水线，对系数C3进行修正：
?4?Lw2?1.025Lbp*C3 /1.025Lbp?1
C4?C3??4?346
4.实际设计船的有效功率
Pe?0.735?0.64V3/C4?1817Kw
此功率包含附加阻力，其相应的裸船体有效功率为
.专业.专注.
peb?Pe /1.08?1682Kw
2.3.2.阻力系数法估算船体功率
1.基本阻力估算 （1）摩阻力
Rf?afS查《船舶原理》表8-2 af=4.550
船体湿表面积：
2S?Ld（2?B/2d)/(1.625?Cb?111*7.5*(2?19/2*7.5)/(1.625?0.78)?3218.3mS?Ld[2?1.37*(Cb?0.274)*B/d]?111*7.5*[2?1.37*(0.78?0.274)*19/7.5?3127.0m2所以，取S=3218.3m2
Rf?afS=4.550*3218.3=14.643t
(2)剩余阻力
Rr?Cr?v2V2/3/2
V=12.8kn=6.58m/s
?=104.5kg*s2/m4
?=12000t
?海水?1.025g/cm3
V=?/?海水?12000t/1.025g/cm3?11707m3
Cb?0.78,接近D型船
Fr?v/gL?6.58/9.8*108?0.202
查《船舶原理》图8-11，Cr=0.008，海水密度?=104.5kg*s2/m4
Rr?Cr?v2V2/3/2=0.008*104.5*6.582*117072/3?9931kg?9.931t
基本阻力R0?Rf?Rr?14.643?9.931?24.574t 有效功率PE?Rogv?24.574*9.81*6.58?1586kw
根据爱尔法和阻力系数法估算结果，取船体有效功率为PE?1682kw
2.4机、桨初步匹配
.专业.专注.
查《船舶原理》P168，对于单桨船：
??0.50Cb?0.05?0.50*0.78?0.05?0.34
t?C1?
对流线型舵，C1=0.5~0.7，取C1=0.6
t?C1?=0.6*0.34=0.204
序号 1 2 名称 螺旋桨直径 船身效率 进速 有效功率 假定一组转速 直径系数 螺距比 敞水效率 功率平9 方根系数 10 收到功率 主机功率 代号 D 公式 （给定） 单位 m 数据 4.6 1.206 ?h ?h?1?t 1??3 Va Va?V（1??）kn 8.448 4 5 Pe n （给定） kW r/min 130 140 1682 150 160 170 6 7 8 ? ??nD Va 70.8 76.2 81.7 87.1 92.6 0.66 0.57 0.56 0.53 0.48 0.570.548 0.525 0.510 0.487 p/D 查√Bp-δ图谱，由δ等值η0 线与最佳效率曲线的交点得 到 Pd?BpVa1.36nPd25 0 Bp Pd 5.65 6.10 6.58 7.02 7.48 2 kW 1908 2235 2636 3002 3427 11 Pa Pa??s?r kW 1986 2327 2745 3125 3569 .专业.专注.