587m锚拖供应船机舱设备选型与布置设计.docx
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1、目 录目 录设计总说明IINTRODUCTIONII1绪论11.1综述11.258.7M Anchor Handling Supply Vessel的主要参数12主机、发电机及设备的选型22.1推进装置的选取22.1.1概述22.1.2主机的选型22.1.3主机的主要参数22.2发电机选型和负荷计算书42.2.1概述42.2.2发电机的选型42.3污水处理装置计算书42.3.1概述42.3.2生活污水的计算52.3.3污水处理装置的选型62.4CO2计算书62.4.1规范对高压二氧化碳的一些规定62.4.2CO2流量计算72.5机舱通风计算书72.5.1概述72.5.2机舱通风计算72.5.3
2、风机的选取112.6油水分离器的选型及计算书112.6.1概述112.6.2油水分离器的选型及计算122.7起动空压机选型及计算132.7.1主机起动空气瓶容积132.7.2空气压缩机组132.8瘫船起动计算132.8.1概述132.8.2起动步骤142.8.3瘫船起动时间计算143泵及其它设备154机舱布置174.1机舱布置的原则和要求174.2机舱布置概况174.2.1主机与传动设备的布置174.2.2发电机组及配电板的布置174.2.3辅助机械设备的布置184.2.4机舱棚、机舱出口及其它布置185结论18鸣 谢20参考文献21设计总说明设计总说明本设计课题为58.7 M Anchor
3、Handling Supply Vessel机舱设备选型与布置设计。该设计课题是在广东中远船务工程有限公司实习以及收集到的资料,在舾装工区的主管和师姐建议下提出的。它是根据钢质海船入级与建造规范(2009),船舶设计实用手册(轮机分册),在陈益瑞老师以及师姐的指导下,运用本人所学的专业知识和结合实际应用而完成的。机舱布置是新建船舶方案设计的重要项目之一,机舱布置图是编制轮机说明书的依据,也是进一步对机舱舾装设计的重要图纸。机舱是船舶的动力核心舱,通过计算选型,选择合适的主机、发电机以及各种相关设备,是保证船舶安全航行的前提。通过机舱布置设计,合理安排各个设备的位置,减少机舱空间的容积,方便轮机
4、员对机舱内部的机器设备进行操作、维护和修理。主机的选型主要根据船舶所需拖力来决定。机舱主要机械设备选型是对除主机以外的各种辅机及其它机械设备进行估算,并根据船舶具体工况所需,选择合适的设备。机器选型完后,通过机舱布置设计,将各种设备合理地分布在机舱里。关键词:机舱设备选型;机舱主要设备估算;机舱布置设计IIINTRODUCTIONINTRODUCTIONThis design is used for plant model selection and arrangement design of 58.7 m Anchor Handling Supply Vessel. The design b
5、ased on the practice of the COSCO(GuangDong) Shipyard CO.,Ltd, was raised by technical manager and supervisor. According to the Rules For Classifcation Of The Steel Ship (2009), The Ship Design Practical Handbook (Enbine sub-volume), the design was completed under both my professional knowledge and
6、the guidance by the teacher( or supervisor) of chenyirui.Engine room arrangement is one of the important projects of new-building ship, Engine room layout is the base of Turbine specification and an important drawing for the further outfitting design. The engine room is the dynamic core cabin of a v
7、essel. Its the precondition to guarantee the safety voyage of a ship to choose the appropriate main engine, generator sets and all kinds of related equipments by calculation and selection. By reasonably locating all equipments in the engine room arrangement design, a lot of cabin space can be saved,
8、 and unnecessary work can be reduced for the engineers to operate, maintain and repair the plant. The main engine selection is decided by the ships bollard pull. The estimation of various mechanical equipments is to calculate all kinds of auxiliary engine and other mechanical equipments except the m
9、ain engine and choose the right ones according to the ships demand. After selection, all kinds of equipments will be reasonably distributed in the engine room by the engine room arrangement design.KEYWORDS: Plant model selection in the engine room; Estimation of various mechanical in the engine room
10、; The arrangement design of the engine room58.7 M 锚拖供应船机舱设备选型与布置设计毕业设计说明书1 绪论随着船舶与海洋工程的发展,出现了较多的工程类船舶。锚拖供应船是工程类船舶的一个重要类型。锚拖供应船主要为钻井平台的钻井作业提供拖航、就位起抛锚和物品、生活用品供应服务等。它们船身小,但拖轮上的动力装置功率大,具有较大的拖带能力,还备有拖带设备。一般使用范围是:拖带无动力的船舶及浮体,如趸船、海洋平台、油回收系统、无动力工作船等,辅助万吨级别的船进出港口,锚拖等功能。为保证船舶能够正常、安全的航行,需要在船体设计方面保证船舶具有足够的强度、刚度
11、及各种试航性能的基础上,进行动力装置设计,保证船舶具有足够的航行能力。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。主机、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,其他辅助设备保证船舶的正常航行与服务,以及一些应急动力装置保证船舶在故障情况下,依然能够正常运行。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,可以保证船舶在有限的空间里合理布置好繁复的设备,节约机舱空间。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的依据。1.2 58.7 M Anchor Handling Sup
12、ply Vessel的主要参数总长: 大约58.70 m水线长: 大约28.30 m型宽: 大约14.60 m型深: 大约5.50 m设计吃水: 大约4.50 m结构吃水: 大约4.75 m总吨: 大约1450 t航速: 13.5 Knot船员定额: 42人燃油装载: 475 m3淡水装载: 230 m3水泥装载: 255 m3干水泥装载:187 m3拖力: 100% MCR 时不少于65 吨2 主机、发电机及设备的选型2.1 推进装置的选取2.1.1 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
13、递给全回转装置,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双机双桨、高速柴油机直接轴系传动输出。2.1.2 主机的选型因为本船是拖轮,所以对主机的选型跟其他船舶对主机的选型不一样。根据船东对本船工作状态所需拖力要求来选择主机,本拖轮要求的拖力为65吨。根据经验公式7拖力(T)=功率(HP)0.0125 (2-1) 所以 65 T0.0125=5200 HP 其中一台主机的马力是2600 HP 26000.735=1911 KW 因此选择2600 HP 的主机两台。2.1.3 主机的主要参数类型: V型60,单传动,16缸,直喷式、涡轮增压中冷
14、和水冷却型号: CATERPILLAR 3516 B额定功率: 每台主机的额定功率为1920 KW(2575 BHP)备用功率: 2000 KW额定转速: 1600 r/min缸数: 16(V型)缸径: 170 mm活塞行程: 215 mm气缸容积: 78.08 L压缩比: 15.5:1最大排烟背压: 6.7 kPa最小进风面积: 6 m2调压调速形式: 数字式电压调节,电子调速选用CATERPILLAR主机及全回转推进器。结合本厂58.7米锚拖供应船的线型结构,确定齿轮减速箱、全回转推进器、螺旋桨直径及轴系长短和角度。计算及送审由设备服务商完成。附:3516 B相关技术参数2.2 发电机选型
15、和负荷计算书2.2.1 概述发电机的选型是根据电力负荷计算来选取的。根据本船在运行、停靠港口、离开港口、拖带、系桩和消防等不同工况下个设备的用电负荷汇总进行发电机选型的。2.2.2 发电机的选型电力负荷计算附录所示,最大工作负荷是在拖带过程中的262.88 KW。因此选用1台315 kw的主发电机,20%的冗余度,另配备一台备用发电机。发电机的主要参数:发动机型号标志: CATERPILLAR 3408 DITA缸数与机构: 8缸,V型排列运转方法: 四冲程,直接喷射,涡轮增压柴油机缸径: 137 mm行程: 152 mm排水量: 18 l压缩比: 14.5:1发动机转速: 2100 rpm额
16、定扭矩: 2135 NM功率输出: 269 kw电力输出功率: 315 kw电压: 415 V/3 Ph/50 Hz检查: BV (100 ekw 以上的发电机根据规范需要BV 产品证书)2.3 污水处理装置计算书2.3.1 概述船用生活污水是指由船员以及船舶所载的动物日常生活所形成的废水和废物。通常将来自于船舶卫生间、医务室、装载动物活动物处所的废水和废物称“黑水”;而将来自厨房、洗衣房以及等处的废水和废物成为“灰水”。船舶生活污水不仅含有有机物和矿物质,而且还含有大量的细菌、寄生虫,有时还含有危害人体及水生物的病毒,如不经过任何处理而将其任意排放的话,就会造成周围水域的污染。目前世界各国及
17、国际组织对“黑水”的处理已制定一系列的公约和规定。处理装置属IMO国际防止船舶造成海洋污染公约MARPOL 73/78附则的关键设备。现行的排放标准和性能试验准则是1976年12月3日颁布的MEPC.2()决议(称为老标准)。但在2006年10月13日颁布了MEPC.159(55)决议(称为新标准),公约规定自2010年1月1日起凡是吊装到不论新老船舶上的船用生活污水处理装置都应满足新标准的要求。汇总各种规则和排放标准如下表2-1表2-1 汇总各种规则和排放标准根据国际海协环保会 IMO MEPC.159(55) 的排放要求和 GB 10833-89 船用生活污水处理系统技术条件的要求,生活污
18、水处理装置须能处理来自生活污水中大肠菌群、悬浮固体和生化需氧量,使其达到合格指标。2.3.2 生活污水的计算根据船舶的需要,这锚拖船的每天的污水处理量为Q P q (2-2)P:船上乘员人数q:每人每天产生的生活污水量取50 L/man/day所以 Q 4250=2000 L/day实际选用2160 L/day 2000 L/day,处理量满足使用要求。2.3.3 污水处理装置的选型表2-2 污水处理装置的参数处理后排放水指标 悬浮固体(TSS)35 mg/L 5日生化需氧量(BOD5)25 mg/L 化学需氧量(COD)125 mg/L 大肠菌群几何平均近似值(M.P.N)100 个/100
19、 ml 。全面满足 IBM MEPC.159(55)决议所要求的指标。2.4 CO2计算书 2.4.1 规范对高压二氧化碳的一些规定(1) 装货处所备有二氧化碳的数量,除另有规定外,应足以放出体积至少等于该船最大货舱总容积的30%的自由气体;(2) 机器处所备有足够的二氧化碳量,放出的自由气体体积至少等于下列两者中的较大值:1) 被保护的最大机器处所的容积的40%;此容积算至机舱棚的一个水平面为止,在这个水平面上,机舱棚的水平面积等于或小于双层底顶至机舱最低部分的重点处水平面积的40%;2) 被保护的最大机器处所包括机舱棚在内的全部容积的35%;3) 但在小于2000总吨的货船上,上述可分别减
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