轮机设计计划整合稿

第一章轮机设计总 研发目的和意 研发内 轮机设计流程概 轮机设计系统模块划 第二章船舶轮机图 第三章船舶主推进系统设计流 船舶主推进系统设计流 推进系统的方案选 在软件中具体实现主机选型 低速机选 中速机选 3.5轴系设 第四章典型系统设计流 方案计算 Cad二次开发 校核计算与输出 第五章热源系 初步方 确定全船蒸汽耗量,锅炉的蒸发量,锅炉的容 锅炉选 第六章船舶电 选择发电机组的形 发电机组台数与容量的确 轴带发电 方案确定与布 第七章辅助动力系 燃油系 滑油系 冷却水系 压缩空气系 排气系 第八章、船舶系 舱底水系 压载水系 疏排水及生活污水处理系 空气、测量和注入系 生活水系 特殊系 第九章、船舶冷藏、空调及通风系 船舶空气调节系 伙食冷 船舶通风系 轮机设计是船舶总体设计中最重要的内容之一,轮机的数字化智能设计自研发内轮机设计涉及到多个专业领域,如动力机械、热力学与传热学、自动控制等设备选型、计算与分析、机械设备与管路系统设计等那容。本子系统开发内容分为方案设计部分和详细设计两大部分。算书和说明书的生成、各系统原理图的生成、材料的统计、设备的生成等基加一些方案、算法等，每次设计的结果都可作为以后设计的参考资料在相应轮机设计流程概公用数据轮机设备参数轮机数据舾装数据舾装设特整体要（如消救生等基于AutoCAD（方案和详细设计电气设电气设电气数据总体数据总体要总体参基次开发生q各类计算q轮机说明q轮机设备汇q系统原理q大型设备安q以及其它半自动生成送审图轮机设计系统模块划冷却水系以上系统包括了大部分船型共性的部分。生成技术文件主要为:⑴是通过参数根据上述系统概述,首先要建立相应的轮机图库与相关的数据资料库;并需运用口界面,实现参数化与自动化的确定方案、生成各类计算书、原理图与布置图等。等划叶轮式涡泵及其及其离心其第二章泵设备图泵设备图其他设热交换油水分离污水处理装空压机及空气造水箱、联轴器等库辅库辅设图通过的图容积式叶片螺杆注塞低速齿轮中速高速闸阀等其种类止回蝶截止球管舾装件阀其接法三弯图形归类类似于管根据图(2.1),CADCAD中的界面2.2CADCad以上图库还有待进一步完善,若可以采用SB3DS的库,和现有的库实现相同的分类、编码规则,再加上我们快速生成方案的理念,增加适当的信息,希望可以实现和现在的主流生产设计软件的后期的生产设计达到无缝结合,从整体船舶设计过程来讲,将会更加方便,更容易实现智能化,大大减少工作量。船舶主推进系统设计流工况的配合分析,轴系纵向振动计算,螺旋桨的安装计算等,并主机安装图与各零件图和轴系的加主推进系统设计流程如图(3.1)公公共据qq总体提供的参数参数以及要求,qq各类计算轮机数库设备数库进行部分推进系统设计模轮机模轴系强度、尾轴管装结构设31柴油机设备燃油消耗计各方案柴油机设备燃油消耗计各方案与机桨配合分中速柴油低速柴油中速柴油低速柴油质量,尺寸,可靠,经济性分案确主机选型过低速机选候选主机初方案生等航速候选主机初方案生等航速功率桨参候选主机单不同船型 确定确定候选主候选主机油耗特校核桨参燃油耗量分燃油耗量计算候选主机振动模确定主机型号与规振动初步计算振动(扭振)分振动(扭振)分最大持续功率点(MCR)基本尺寸等计算均以此点为基准。如缺少船舶阻力和功率的关系，也可以计从经济指标考虑主机十年内运行费用和主机价格，运行费用包括油耗,和其它费用。本系统设备库需要常用机型的技术参数,当输入主机功率、转速和曲线显示比较结果。举下面这个例子,以推进功率为8800kW初选五台主机为10L4260MC,7S50MC,7RTA48U,5S60MC和8S46MC-C。假定主机单位千瓦价格为＄30,燃油价格为100＄/t,缸体油价格为1250＄/t,润滑油价格为＄/t,其它数据(如额外费用、等)则从主机数据表中。则可分别计算出五台主机的初投资费用和在一定年限内(可计算的最大年限为24年,本例为10年)费用的变化情况,并通过图表显示。2～3价时以经济性为主,其重要度为0.6重要度分别为0.2。经过计算,最后确定主机型号规格。中速机选1)，按总体要求的推进系统形式选择对应功能的齿轮箱2),,按照机-桨的最佳配合确定其比6),根据实际比核算具体规格的正确性,并核定实际输出转速，最终确定7),符合设计要求时,螺旋桨吸收功率不得超过85%MCR。而对于选定调距桨则需要中型船舶，其轴线通常位于纵中剖面并平行于船舶基线。轴系布置过程中还轴系设计中包括了下列计算：强度校核计算；无键联轴节和螺旋桨轴系轴系布置尾轴尾管总船舶管路系统中消防系统是比较重要的系统,大、中型船舶的消防系统通据据qqqq算统库程消防系统设计模典型控 计算所需CO2系水消防泵技术参船长度船宽度船型深船舶总高通过海事局计算消防泵总排量和消防总管内径校校

45.6645.66(1.68L(BD)

Q---L.m通过海事局选取消防泵排量选取2台消防泵，总排量大于Q，其中最小消防泵排量大于等于0.8/2且25h=1.5d

v

h---（m，l=H+L/5（（mv---流速，根据消防泵流量Q和管路内径dg---λ---摩擦系数，按照1.742lg12500d生成方案计算书设备基本选型总管规格确定Cad二次开发选择阀放置舱室3校核计算与输根据上面的内容，输出正式计算书、原理图、材料表以及设备汇总表。下图为该系统在CAD中的执行界面，当然这也只是假想的一个框架与界面,4.2CAD第五章量、尺寸泵、废气组合锅+(加热炉洗舱液的加热,舱室空调以及采暖的热源,厨房杂用和海底门融冰,吹洗等.热源3热负荷热负荷计加热器热参数锅炉+(加热炉废气组合锅系统设系统设热负荷蒸汽耗量计算确定全船蒸汽耗选定全船蒸汽使用对象:制淡装置,燃油加热器,燃油舱加热,汽笛,锅炉吹灰,,其它舱柜加热,燃烧器雾化,锅炉燃油加热等根据可以计a.qm1=[qm2*CL*(t2-t1)]/(i”-i’)*ηqm3=m1*CL*(t2-t1)/T*(i”-i’)+sT*hT*(t2+t1/2-t0)qm4=sT*hT(t2-t0)/(i”-qm5=qm6=φAO/3000~4000以上中提到的参数为:qm2为被加热介质的流量CLt2与t1为被加热介质的终温与初温ηLFO为燃油管路全长φAO为空调额定能量(燃油粘度为18Om㎡/s(50℃)及以上的油管路应敷设蒸汽伴行管)5．2．3a,保温管路的热损失计算计算:b,计算:λE1.28,1.36)d,D为管路包扎绝缘层前、后的管路外径QpQwQv根据上诉条件算出保温所需的热量或加热所需的热量,然后再选择适当型式与规格的电伴热带.发电机组的形

第六章轴带发Pme=PP（KW（KW（KW3船舶电站系统设计流q设备及材料统计表说明书库库6.4主发电机容量和台数的确各种设备各种设备技术,性能,经济性分燃润油消耗计各方案分向各方案指:析应给予足够重视，因为这些因素对船舶电力网络和配电设备的设计和选型影响较大。Pme=PP（KW（KW（KW6.6500池组的电压变化应保持在其额定电压的12%范围内。的放电量，即安时容量=放电电流放电时间放电电流小于标准放电率的电流时蓄电池容量计算为QPtItQ——所需蓄电池容量P——负载功率（W）；U——负载电压（V）；I——负载电流（A）；t——负载工作时间（h）放电电流大于标准放电率的电流时蓄电池容量计算QPt

ItKQ——所需蓄电池容量P——负载功率I——负载电流t——负载工作时间（h）6.6总体方案确定与布第七章库船舶总体参数据）书确定HFOMDO7.1a,qv=(Pme*gme+Pae*gae)*b*24/t*ρ算出分油机所需通流量其中qv是一台分油机所需通流量PmePae为航行时辅机的最大功率gae为Pae时的燃油消耗率tb(Alfa-LavalWestfalia1.10~1.15Mitsubishi1.10~1.18)流量qv滑油系统的管系原理图对于绝大部分船舶均有许多共同点,所以可以作成模据库7.21,器润滑,尾轴承润滑等等。另外也包括滑油净化系统与泻放系统。滑油舱的容量=滑油循环柜的容量+系统内油量3,按照设备对滑油温度的要求,或者厂商对滑油冷却器的冷却面积的估算值,或4,a,qvt=k*P*24/tqvt为滑油分油机的计算通流量Pktb,5,冷却水系1,常常规冷却水系混流式冷却水系统开式冷却水系闭式冷却水系冷却水系独立 冷水系混合式冷却水系自流式冷却水系7.32,全船其它动力设备冷却水系统均按照设备要求与推荐选定,如辅柴油机、空压机、空调及冷置等.、船船 2. 海7.33,a,b,c,d,e,f,0.5%~1%海水温度 低温冷却水温度4,其它设备如缸套水预热器,膨胀,海的配置按照柴油机的要求进行取舍与配置.按照不同船的设计要求选取是否配置造水机,对于造水机的选用涉及MAN-B&Wa,Qjw=0.87QL1*qjw%*KPb,实际需要热量计算Qjw’=M’jw/0.03QL1L1qjwSMCRKPCSR(0.03,0.87,KP及qjw%均可以在柴油机的说明书信息中包含)5,针对特殊船型,特殊航区的船舶可设置如:增加管路至海,增加融冰加热盘6,若柴油机靠压缩空气启动,必须配置起动空气系统.船上除了主,辅机需用压缩空气以外,还有许多其它设备需要或者零用.本系统由空气压缩机,起动空气瓶、阀、管路及各种附件组成.据库程机7.4如下：VBS=VS/(P2-VBSVSP2为空气瓶终压,2.5MPa~3P1为最低起动压力,1.2如下：qVCA=VB(P2/0.098-1)qVCAVBP2船舶单独配备一台不需船外供应动力的应急空气压缩机用于空气瓶充气；要求高的船舶可配备一台自动控制用的空气压缩机。a、控制空气的处理所需选择与配置的配件有油水分离器,冷冻干燥处理,过滤,b根据VBC=0.098VC×t/(P3- VCtP3P45据 7.5气管、膨胀接头和等组成。其中涉及到下列计算:柴油机排气量计算：qmg=α×L0×β+βα为空气系数,(二冲程低速机为3.5~3.7L01Kgβ废气体积流量计算为:qvgqmg/γγ0273K1.3tgm为排气管中废气平均温度P但也要考虑排气系统的阻力是否在柴油机允许的负压范围内,所以加有一步计算排气管路阻力计算,此阻力计算应和其它管路系统计算一样,最好能统一到一专门阻力计算模块。主锅炉：7m/s~10辅锅炉：15m/s~20热膨胀系数：α=11.7×10-6m/m·K100K排烟管路的布置与管支架的布置,此模块可以先在总图中初步布置烟管,公共据船舶总体参数qqqq生成所需计书公共据船舶总体参数qqqq生成所需计书轮机数库系统模进行部分系船舶系轮机模81舱底水系舱底水系统是重要的保船系统,不仅需要对水密舱室内生成的舱底水有效舱底水总管内径装货处所和机器处所的舱底水支管内径油船机器处所的舱底水支管内径d3≥35+3√L(B+D)LppBDL一般舱底水支管的内径≥50mm直通舱底泵的舱底水管内径等于舱底水总管的内径,还有其它一些具体要求,2m/S,Q=5.66d12×10-3确定每台舱底水泵的排量。Qd1压载水系压载水系统有常规压载水系统与压载水系统,本模块主要针对常规压载水系统的设计方案，对于油船与化学品船应设置的压载系统会在后面特殊 2、计算泵的总排量：=1.25×（排水时间一般亿不同船型而定，散货船10~12h,集装箱10~16、油船=0.1~0.24)0.2Mpa~0.25Mpa、海底门至泵吸的管径等于泵吸管径2~3m/s,可得管经大小。100确定阀的控制方式，机舱内一般手动即可，其余可选用、气动或者电控疏排水及生活污水处理系32mm.根据全船情况选定适当的污水处理装置4)、在此模块中输入两到三个典型疏排水系统原理图,以供挑选,然后再根据本船总管工程直径10-根据下面的原则确定数量,舱室顶部≥7m21.2550mm;20%,1.2575mm,10m透气管;若冰区航行的船舶其通过冷库的空气管截面积应适当增加.大于该舱柜所能承受压力的舱柜等.燃油滑油舱柜的溢流管应引向有足够容积的舱柜,其它舱柜的溢流管应引至开敞处或溢流舱柜.溢流管上应装设观察器或者设置装置.1.25溢流管的布置应自高至低顺势,尽可能减少水平管段,避免形成气囊50mm,00CGB5742-82100m3采用φ65mm100m3采用φ100mm不同种类的燃油舱的注入系统应该独立,不能.中大型船舶通常设置左右舷加油站.注油管路中应设置防止管路超压的设施将超压的泄油排至溢油舱.注入阀的口径,油一般取φ80mm~φ200mm,船用柴油取φ65mm~φ150mm,尺寸滑油类似于燃油,一般注油阀取φ65mm~φ125mm,视油舱柜的大小.也需设置左右舷,由横贯的管连接.生活水系压力式供水系统.然后确定海水泵与淡水泵的数量.其规格一般为3~10m3/h,0.2~0.45Mpa,泵的型式采用漩涡式或离心式.V1V2V3=50~500l,100L~200LP1与P2为低水位与高水位的空气压力qD33~4kPa总管与支管管径的选取与用水器具的需水量、数量有关,此数据确定以后可以根据相关表格查出管径,可把此步在本系统中参数化.饮用水供应方式和管路计算类似于卫生水系统,其设计原理与方法相同.一般0.3~0.5m3的饮水压力水柜,也可不设置压力水柜,单独从淡水压力柜引一路经引水器后供饮水.根据船舶用水量的大小选取饮水泵的数量,饮水泵的规格为2~5m3/h选择热水供应的方式与供水布置.设置热水压力柜与淡水压力柜相通,热力水柜的出口总管可以按左右舷分2个干管,然后再分别接至用水处或选择其它方