輪機設計計劃整合稿

第一章輪機設計總 研發(fā)目的和意 研發(fā)內(nèi) 輪機設計流程概 輪機設計系統(tǒng)模塊劃 第二章船舶輪機圖 第三章船舶主推進系統(tǒng)設計流 船舶主推進系統(tǒng)設計流 推進系統(tǒng)的方案選 在軟件中具體實現(xiàn)主機選型 低速機選 中速機選 3.5軸系設 第四章典型系統(tǒng)設計流 方案計算 Cad二次開發(fā) 校核計算與輸出 第五章熱源系 初步方 確定全船蒸汽耗量,鍋爐的蒸發(fā)量,鍋爐的容 鍋爐選 第六章船舶電 選擇發(fā)電機組的形 發(fā)電機組臺數(shù)與容量的確 軸帶發(fā)電 方案確定與布 第七章輔助動力系 燃油系 滑油系 冷卻水系 壓縮空氣系 排氣系 第八章、船舶系 艙底水系 壓載水系 疏排水及生活污水處理系 空氣、測量和注入系 生活水系 特殊系 第九章、船舶冷藏、空調(diào)及通風系 船舶空氣調(diào)節(jié)系 伙食冷 船舶通風系 輪機設計是船舶總體設計中最重要的內(nèi)容之一,輪機的數(shù)字化智能設計自研發(fā)內(nèi)輪機設計涉及到多個專業(yè)領域,如動力機械、熱力學與傳熱學、自動控制等設備選型、計算與分析、機械設備與管路系統(tǒng)設計等那容。本子系統(tǒng)開發(fā)內(nèi)容分為方案設計部分和詳細設計兩大部分。算書和說明書的生成、各系統(tǒng)原理圖的生成、材料的統(tǒng)計、設備的生成等基加一些方案、算法等，每次設計的結果都可作為以后設計的參考資料在相應輪機設計流程概公用數(shù)據(jù)輪機設備參數(shù)輪機數(shù)據(jù)舾裝數(shù)據(jù)舾裝設特整體要（如消救生等基于AutoCAD（方案和詳細設計電氣設電氣設電氣數(shù)據(jù)總體數(shù)據(jù)總體要總體參基次開發(fā)生q各類計算q輪機說明q輪機設備匯q系統(tǒng)原理q大型設備安q以及其它半自動生成送審圖輪機設計系統(tǒng)模塊劃冷卻水系以上系統(tǒng)包括了大部分船型共性的部分。生成技術文件主要為:⑴是通過參數(shù)根據(jù)上述系統(tǒng)概述,首先要建立相應的輪機圖庫與相關的數(shù)據(jù)資料庫;并需運用口界面,實現(xiàn)參數(shù)化與自動化的確定方案、生成各類計算書、原理圖與布置圖等。等劃葉輪式渦泵及其及其離心其第二章泵設備圖泵設備圖其他設熱交換油水分離污水處理裝空壓機及空氣造水箱、聯(lián)軸器等庫輔庫輔設圖通過的圖容積式葉片螺桿注塞低速齒輪中速高速閘閥等其種類止回蝶截止球管舾裝件閥其接法三彎圖形歸類類似于管根據(jù)圖(2.1),CADCAD中的界面2.2CADCad以上圖庫還有待進一步完善,若可以采用SB3DS的庫,和現(xiàn)有的庫實現(xiàn)相同的分類、編碼規(guī)則,再加上我們快速生成方案的理念,增加適當?shù)男畔?希望可以實現(xiàn)和現(xiàn)在的主流生產(chǎn)設計軟件的后期的生產(chǎn)設計達到無縫結合,從整體船舶設計過程來講,將會更加方便,更容易實現(xiàn)智能化,大大減少工作量。船舶主推進系統(tǒng)設計流工況的配合分析,軸系縱向振動計算,螺旋槳的安裝計算等,并主機安裝圖與各零件圖和軸系的加主推進系統(tǒng)設計流程如圖(3.1)公公共據(jù)qq總體提供的參數(shù)參數(shù)以及要求,qq各類計算輪機數(shù)庫設備數(shù)庫進行部分推進系統(tǒng)設計模輪機模軸系強度、尾軸管裝結構設31柴油機設備燃油消耗計各方案柴油機設備燃油消耗計各方案與機槳配合分中速柴油低速柴油中速柴油低速柴油質(zhì)量,尺寸,可靠,經(jīng)濟性分案確主機選型過低速機選候選主機初方案生等航速候選主機初方案生等航速功率槳參候選主機單不同船型 確定確定候選主候選主機油耗特校核槳參燃油耗量分燃油耗量計算候選主機振動模確定主機型號與規(guī)振動初步計算振動(扭振)分振動(扭振)分最大持續(xù)功率點(MCR)基本尺寸等計算均以此點為基準。如缺少船舶阻力和功率的關系，也可以計從經(jīng)濟指標考慮主機十年內(nèi)運行費用和主機價格，運行費用包括油耗,和其它費用。本系統(tǒng)設備庫需要常用機型的技術參數(shù),當輸入主機功率、轉速和曲線顯示比較結果。舉下面這個例子,以推進功率為8800kW初選五臺主機為10L4260MC,7S50MC,7RTA48U,5S60MC和8S46MC-C。假定主機單位千瓦價格為＄30,燃油價格為100＄/t,缸體油價格為1250＄/t,潤滑油價格為＄/t,其它數(shù)據(jù)(如額外費用、等)則從主機數(shù)據(jù)表中。則可分別計算出五臺主機的初投資費用和在一定年限內(nèi)(可計算的最大年限為24年,本例為10年)費用的變化情況,并通過圖表顯示。2～3價時以經(jīng)濟性為主,其重要度為0.6重要度分別為0.2。經(jīng)過計算,最后確定主機型號規(guī)格。中速機選1)，按總體要求的推進系統(tǒng)形式選擇對應功能的齒輪箱2),,按照機-槳的最佳配合確定其比6),根據(jù)實際比核算具體規(guī)格的正確性,并核定實際輸出轉速，最終確定7),符合設計要求時,螺旋槳吸收功率不得超過85%MCR。而對于選定調(diào)距槳則需要中型船舶，其軸線通常位于縱中剖面并平行于船舶基線。軸系布置過程中還軸系設計中包括了下列計算：強度校核計算；無鍵聯(lián)軸節(jié)和螺旋槳軸系軸系布置尾軸尾管總船舶管路系統(tǒng)中消防系統(tǒng)是比較重要的系統(tǒng),大、中型船舶的消防系統(tǒng)通據(jù)據(jù)qqqq算統(tǒng)庫程消防系統(tǒng)設計模典型控 計算所需CO2系水消防泵技術參船長度船寬度船型深船舶總高通過海事局計算消防泵總排量和消防總管內(nèi)徑校校

45.6645.66(1.68L(BD)

Q---L.m通過海事局選取消防泵排量選取2臺消防泵，總排量大于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，根據(jù)消防泵流量Q和管路內(nèi)徑dg---λ---摩擦系數(shù)，按照1.742lg12500d生成方案計算書設備基本選型總管規(guī)格確定Cad二次開發(fā)選擇閥放置艙室3校核計算與輸根據(jù)上面的內(nèi)容，輸出正式計算書、原理圖、材料表以及設備匯總表。下圖為該系統(tǒng)在CAD中的執(zhí)行界面，當然這也只是假想的一個框架與界面,4.2CAD第五章量、尺寸泵、廢氣組合鍋+(加熱爐洗艙液的加熱,艙室空調(diào)以及采暖的熱源,廚房雜用和海底門融冰,吹洗等.熱源3熱負荷熱負荷計加熱器熱參數(shù)鍋爐+(加熱爐廢氣組合鍋系統(tǒng)設系統(tǒng)設熱負荷蒸汽耗量計算確定全船蒸汽耗選定全船蒸汽使用對象:制淡裝置,燃油加熱器,燃油艙加熱,汽笛,鍋爐吹灰,,其它艙柜加熱,燃燒器霧化,鍋爐燃油加熱等根據(jù)可以計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以上中提到的參數(shù)為:qm2為被加熱介質(zhì)的流量CLt2與t1為被加熱介質(zhì)的終溫與初溫ηLFO為燃油管路全長φAO為空調(diào)額定能量(燃油粘度為18Om㎡/s(50℃)及以上的油管路應敷設蒸汽伴行管)5．2．3a,保溫管路的熱損失計算計算:b,計算:λE1.28,1.36)d,D為管路包扎絕緣層前、后的管路外徑QpQwQv根據(jù)上訴條件算出保溫所需的熱量或加熱所需的熱量,然后再選擇適當型式與規(guī)格的電伴熱帶.發(fā)電機組的形

第六章軸帶發(fā)Pme=PP（KW（KW（KW3船舶電站系統(tǒng)設計流q設備及材料統(tǒng)計表說明書庫庫6.4主發(fā)電機容量和臺數(shù)的確各種設備各種設備技術,性能,經(jīng)濟性分燃潤油消耗計各方案分向各方案指:析應給予足夠重視，因為這些因素對船舶電力網(wǎng)絡和配電設備的設計和選型影響較大。Pme=PP（KW（KW（KW6.6500池組的電壓變化應保持在其額定電壓的12%范圍內(nèi)。的放電量，即安時容量=放電電流放電時間放電電流小于標準放電率的電流時蓄電池容量計算為QPtItQ——所需蓄電池容量P——負載功率（W）；U——負載電壓（V）；I——負載電流（A）；t——負載工作時間（h）放電電流大于標準放電率的電流時蓄電池容量計算QPt

ItKQ——所需蓄電池容量P——負載功率I——負載電流t——負載工作時間（h）6.6總體方案確定與布第七章庫船舶總體參數(shù)據(jù)）書確定HFOMDO7.1a,qv=(Pme*gme+Pae*gae)*b*24/t*ρ算出分油機所需通流量其中qv是一臺分油機所需通流量PmePae為航行時輔機的最大功率gae為Pae時的燃油消耗率tb(Alfa-LavalWestfalia1.10~1.15Mitsubishi1.10~1.18)流量qv滑油系統(tǒng)的管系原理圖對于絕大部分船舶均有許多共同點,所以可以作成模據(jù)庫7.21,器潤滑,尾軸承潤滑等等。另外也包括滑油凈化系統(tǒng)與瀉放系統(tǒng)。滑油艙的容量=滑油循環(huán)柜的容量+系統(tǒng)內(nèi)油量3,按照設備對滑油溫度的要求,或者廠商對滑油冷卻器的冷卻面積的估算值,或4,a,qvt=k*P*24/tqvt為滑油分油機的計算通流量Pktb,5,冷卻水系1,常常規(guī)冷卻水系混流式冷卻水系統(tǒng)開式冷卻水系閉式冷卻水系冷卻水系獨立 冷水系混合式冷卻水系自流式冷卻水系7.32,全船其它動力設備冷卻水系統(tǒng)均按照設備要求與推薦選定,如輔柴油機、空壓機、空調(diào)及冷置等.、船船 2. 海7.33,a,b,c,d,e,f,0.5%~1%海水溫度 低溫冷卻水溫度4,其它設備如缸套水預熱器,膨脹,海的配置按照柴油機的要求進行取舍與配置.按照不同船的設計要求選取是否配置造水機,對于造水機的選用涉及MAN-B&Wa,Qjw=0.87QL1*qjw%*KPb,實際需要熱量計算Qjw’=M’jw/0.03QL1L1qjwSMCRKPCSR(0.03,0.87,KP及qjw%均可以在柴油機的說明書信息中包含)5,針對特殊船型,特殊航區(qū)的船舶可設置如:增加管路至海,增加融冰加熱盤6,若柴油機靠壓縮空氣啟動,必須配置起動空氣系統(tǒng).船上除了主,輔機需用壓縮空氣以外,還有許多其它設備需要或者零用.本系統(tǒng)由空氣壓縮機,起動空氣瓶、閥、管路及各種附件組成.據(jù)庫程機7.4如下：VBS=VS/(P2-VBSVSP2為空氣瓶終壓,2.5MPa~3P1為最低起動壓力,1.2如下：qVCA=VB(P2/0.098-1)qVCAVBP2船舶單獨配備一臺不需船外供應動力的應急空氣壓縮機用于空氣瓶充氣；要求高的船舶可配備一臺自動控制用的空氣壓縮機。a、控制空氣的處理所需選擇與配置的配件有油水分離器,冷凍干燥處理,過濾,b根據(jù)VBC=0.098VC×t/(P3- VCtP3P45據(jù) 7.5氣管、膨脹接頭和等組成。其中涉及到下列計算:柴油機排氣量計算：qmg=α×L0×β+βα為空氣系數(shù),(二沖程低速機為3.5~3.7L01Kgβ廢氣體積流量計算為:qvgqmg/γγ0273K1.3tgm為排氣管中廢氣平均溫度P但也要考慮排氣系統(tǒng)的阻力是否在柴油機允許的負壓范圍內(nèi),所以加有一步計算排氣管路阻力計算,此阻力計算應和其它管路系統(tǒng)計算一樣,最好能統(tǒng)一到一專門阻力計算模塊。主鍋爐：7m/s~10輔鍋爐：15m/s~20熱膨脹系數(shù)：α=11.7×10-6m/m·K100K排煙管路的布置與管支架的布置,此模塊可以先在總圖中初步布置煙管,公共據(jù)船舶總體參數(shù)qqqq生成所需計書公共據(jù)船舶總體參數(shù)qqqq生成所需計書輪機數(shù)庫系統(tǒng)模進行部分系船舶系輪機模81艙底水系艙底水系統(tǒng)是重要的保船系統(tǒng),不僅需要對水密艙室內(nèi)生成的艙底水有效艙底水總管內(nèi)徑裝貨處所和機器處所的艙底水支管內(nèi)徑油船機器處所的艙底水支管內(nèi)徑d3≥35+3√L(B+D)LppBDL一般艙底水支管的內(nèi)徑≥50mm直通艙底泵的艙底水管內(nèi)徑等于艙底水總管的內(nèi)徑,還有其它一些具體要求,2m/S,Q=5.66d12×10-3確定每臺艙底水泵的排量。Qd1壓載水系壓載水系統(tǒng)有常規(guī)壓載水系統(tǒng)與壓載水系統(tǒng),本模塊主要針對常規(guī)壓載水系統(tǒng)的設計方案，對于油船與化學品船應設置的壓載系統(tǒng)會在后面特殊 2、計算泵的總排量：=1.25×（排水時間一般億不同船型而定，散貨船10~12h,集裝箱10~16、油船=0.1~0.24)0.2Mpa~0.25Mpa、海底門至泵吸的管徑等于泵吸管徑2~3m/s,可得管經(jīng)大小。100確定閥的控制方式，機艙內(nèi)一般手動即可，其余可選用、氣動或者電控疏排水及生活污水處理系32mm.根據(jù)全船情況選定適當?shù)奈鬯幚硌b置4)、在此模塊中輸入兩到三個典型疏排水系統(tǒng)原理圖,以供挑選,然后再根據(jù)本船總管工程直徑10-根據(jù)下面的原則確定數(shù)量,艙室頂部≥7m21.2550mm;20%,1.2575mm,10m透氣管;若冰區(qū)航行的船舶其通過冷庫的空氣管截面積應適當增加.大于該艙柜所能承受壓力的艙柜等.燃油滑油艙柜的溢流管應引向有足夠容積的艙柜,其它艙柜的溢流管應引至開敞處或溢流艙柜.溢流管上應裝設觀察器或者設置裝置.1.25溢流管的布置應自高至低順勢,盡可能減少水平管段,避免形成氣囊50mm,00CGB5742-82100m3采用φ65mm100m3采用φ100mm不同種類的燃油艙的注入系統(tǒng)應該獨立,不能.中大型船舶通常設置左右舷加油站.注油管路中應設置防止管路超壓的設施將超壓的泄油排至溢油艙.注入閥的口徑,油一般取φ80mm~φ200mm,船用柴油取φ65mm~φ150mm,尺寸滑油類似于燃油,一般注油閥取φ65mm~φ125mm,視油艙柜的大小.也需設置左右舷,由橫貫的管連接.生活水系壓力式供水系統(tǒng).然后確定海水泵與淡水泵的數(shù)量.其規(guī)格一般為3~10m3/h,0.2~0.45Mpa,泵的型式采用漩渦式或離心式.V1V2V3=50~500l,100L~200LP1與P2為低水位與高水位的空氣壓力qD33~4kPa總管與支管管徑的選取與用水器具的需水量、數(shù)量有關,此數(shù)據(jù)確定以后可以根據(jù)相關表格查出管徑,可把此步在本系統(tǒng)中參數(shù)化.飲用水供應方式和管路計算類似于衛(wèi)生水系統(tǒng),其設計原理與方法相同.一般0.3~0.5m3的飲水壓力水柜,也可不設置壓力水柜,單獨從淡水壓力柜引一路經(jīng)引水器后供飲水.根據(jù)船舶用水量的大小選取飲水泵的數(shù)量,飲水泵的規(guī)格為2~5m3/h選擇熱水供應的方式與供水布置.設置熱水壓力柜與淡水壓力柜相通,熱力水柜的出口總管可以按左右舷分2個干管,然后再分別接至用水處或選擇其它方