8吨船主要机械设备估算书解析.docx
《8吨船主要机械设备估算书解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8吨船主要机械设备估算书解析.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
8吨船主要机械设备估算书解析
一.主要参数
1.主尺度
总长229.00m
两柱间长223.50m
船宽32.26m
设计吃水12.20m
型深20.20m
2.续航力和航速
在设计吃水12.20m时服务航速14.5节，本船续航力为22000海里，航行时间为1517.2小时。
3.主机
MANB&W7S50MC-CMK7一台
主机燃烧重油，粘度为380cSt/50℃。
4.主发电机组
发电机组功率620kW（柴油机功率680kW）三台
航行时仅用一台
发电柴油机燃烧重油，粘度为380cSt/50℃。
5.组合锅炉一台
燃油侧：
1.5t/h×0.7MPa废气侧：
1.2t/h×0.7MPa
锅炉燃烧重油，粘度为380cSt/50℃。
二．燃油消耗量计算：
主机最大功率MCR：
11060kW×127r/min
燃油消耗率（MCR）：
171g/kW.h
主机服务功率CSR：
9401kW×120.3r/min
燃油消耗率（CSR）：
167.5g/kW.h
正常航行时发电柴油机功率：
680kW（负荷系数90%）
发电机组功率：
620kW
燃油消耗率：
196.4g/kW.h
试验用燃油低热值：
42707kJ/kg（10200kcal/kg）
380cSt/50℃燃油低热值：
40612kJ/kg（9700kcal/kg）
燃料油的折算系数：
10200/9700=1.05
每个航次耗油量为：
（9401kW×0.1675kg/kW.h+680kW×0.1964kg/kW.h×90%）×1517.2h×1.05×10-3
=（1574.67+120.20）×1517.2×1.05×10-3
=2700.03t
三．燃油舱舱容
380cSt/50℃燃料油比重：
1.01t/m3
柴油比重：
0.9t/m3
所需燃油舱容积：
2700.03÷1.01=2673.3m3
本船燃油舱总容积应不小于2674m3（包括柴油）。
四．分油机容量的估算：
1．燃油分油机
按规格书及厂家推荐自动排渣燃油分油机（380cSt/50℃）有效容量：
V1=（11060kW×0.171kg/kW.h+680kW×0.1964kg/kW.h×90%）×24×1.18/（1.01×24）
=2350l/h
选用实际有效排量不小于2350l/h的燃油分油机2台。
2．主机滑油分油机
按MANB&W推荐值0.136l/kW.h，主机滑油分油机的有效容量：
V2=11060kW×0.136l/kW.h=1504.2l/h
选用实际有效排量不小于1504.2l/h的主机滑油分油机2台。
3．付机滑油分油机
选用实际有效排量为550l/h的付机滑油分油机1台。
五机舱通风的估算：
（参照ISO8861-1998《造船—柴油机船的机舱通风—设计要求和计算依据》）
按照海上航行时的最大工况（主机在MCR11060kW，发电机组开1台同时工作）来计算。
1．设备燃烧所需要的空气量qc
⑴主机燃烧的空气量qdp：
按照MANB&W7S50MC-CMK7主机，其燃烧空气耗量为：
qdp=27.9kg/sx3600÷1.13=88884.96m3/h
⑵发电柴油机燃烧的空气量qdg
pdg——发电柴油机在最大输出功率时的轴功率
mad——发电柴油机燃烧所需要的空气量，取mad=0.002kg/kW.s（对四冲程柴油机）
ρ——干燥空气比重1.13kg/m3（在35℃，相对湿度70％和气压101.3kPa时）
设备燃烧所需要的空气qc
qc=qdp+qdg=88884.96+4333=93217.96m3/h
2．设备散热所需要的空气量qh
⑴主机的散热量φdp
按照MANB&W7S50MC-CMK7主机，散热量为：
φdp=1.3%x11060=143.78kW
⑵主发电柴油机散热量φdg
Pdg——发电机在最大输出功率时的轴功率680kW
Δhd——发电柴油机的热损失，取Δhd=4
⑶蒸汽、凝水管的散热量φp
msc——蒸汽总热耗量，每1kW相当于1.6kg/h
饱和蒸汽热焓为661kcal/kg，1kW=860kcal
Δhp——蒸汽管和凝水管每1kW蒸汽热耗量的散热量，取Δhp=0.2
⑷发电机的散热量φg
因为是采用水冷却发电机，故发电机的散热量忽略不计。
φg=0
⑸电气设备散热量φel
Pg——柴油发电机组功率620kW
⑹排气管的散热量φep
φep=25×0.46+12×1×0.32=15.82kW
主机排气管约25m，每台发电柴油机排气管约12m。
（设在机舱棚和烟道内的排气管长度不计）。
⑺油舱柜的散热量φt
φt=35×0.06+61×0.02+430×0.02=12.20kW
重燃油日用柜43㎡，重燃油沉淀柜72㎡，燃油舱柜409㎡。
⑻其它设备散热φo
工作空压机散热量：
25kW
φo=25kW
设备散热所需要的空气量qh
φdp~φg~φo——各设备的散热量kW
c——干燥空气的比热，取1.01kJ/kg·℃
△T——机舱空气允许的温升，取△T=12.5℃
3.机舱通风量Q
机舱总通风量Q取下列2种计算的最大值。
⑴ 按照ISO8861-1998的要求计算：
Q=qc+qh=93217.96+35175.87=128393.83m3/h
⑵ 按规格书及ISO8861-1998要求计算：
机舱最小通风量为燃烧空气量Q（包括柴油机和燃油锅炉）的150%，故
Q=1.5xqc
=150%×93217.96=139826.94m3/h
由以上所计算的结果，选用4台容量不小于35000m3/h的轴流风机，可满足要求。
六舱底泵、消防总用泵及应急消防泵容量计算：
1．舱底泵Qb
根据2007ABS规范，舱底水总管内径不少于下列公式计算值：
根据2007ABS规范，机舱舱底水支管内径不少于下列公式计算值：
=97.04mm
根据2007ABS规范，装货处所舱底水支管内径不少于下列公式计算值：
=109.3mm
式中：
L1----船长223.50m
l2----机舱长21.20m
l3----最长货舱长29.04m
B----船宽32.26m
D----型深20.20m
选取：
舱底水总管直径：
200mm
机舱舱底水支管直径：
100mm
货舱舱底水支管直径：
125mm
每台舱底泵容量：
Qb=0.00565d2=0.00565×206.92=241.86m3/h
2.消防总用泵Qf
消防泵总排量：
按照规范对于货船消防泵总排量不用大于180m3/h，每台消防泵排量为90m3/h。
选用舱底消防总用泵2台，每台容量为：
125/245m3/h×0.9/0.3MPa。
3．应急消防泵Qef
按SOLAS要求，应急消防泵的排量应不小于消防泵排量的40%。
即Qef≥40%×180=72（m3/h）
选用应急消防泵1台，排量为72m3/h×0.8MPa。
七.机舱CO2灭火系统计算
已知机舱容积（包括机舱棚）～9339m3
所需的CO2气体容积：
35%×9339=3268.65m3
已知机舱容积（不包括机舱棚）～8435m3
所需的CO2气体容积：
40%×8435=3374m3
所需最大的CO2量：
3374/0.56=6025kg
选用的68升（45kg）CO2气瓶
所需最大的CO2瓶数：
6025/45=133.9瓶
CO2瓶数不小于134瓶。
八．冷却水热平衡估算（按主机发出最大连续功率和二台发电机组同时工作，而造水机不工作时估算）
⒈淡水冷却系统的估算
序号
名称
热交换量（kW）
进水量（m3/h）
淡水进口
温度（0C）
淡水出口
温度（0C）
备注
1
主机空冷器
4360
180
36
56.8
2
主机滑油冷却器
910
120
36
42.5
3
主机缸套水
1610
（100）
42.5
56.3
4
（1）主发电柴油机（包括空冷器、滑油冷却器和缸套水冷却器）
（2）发电机冷却水
2x502
2x48
36
48.3
按2台同时工作
2x50
2x15
36
38.9
5
主空压机
25
2×1.5
36
50.3
按1台工作
6
冷藏冷凝器
8.6
2×6.5
36
37.1
按1台工作
7
中央空调冷凝器
2×185
2×42.1
36
39.8
按2台同时工作
8
机舱集控室单元空调机
18
4.5
36
39.4
9
厨房单元空调机
18
4.5
36
39.4
10
机修间单元空调机
18
4.5
36
39.4
11
中间轴承
5
3
36
37.4
总计
8446.6
542.7
36
49.4
⒉ 中央冷却器和大气冷凝器容量的估算
序号
名称
容量（kW）
进水量（m3/h）
进口
温度（0C）
出口
温度（0C）
备注
1
中央板式冷却器
2X4223.3
海水侧
2x307
32
43.8
淡水侧
2x272
49.4
36
2
大气冷凝器
800
46
32
47
⒊ 低温淡水泵、海水泵及中央冷却器的确定
⑴ 低温淡水泵
根据上面第1条的估算，淡水泵的总容量不小于542.7m3/h。
实际上选用两台低温淡水泵，每台容量为560m3/h×0.30MPa。
一台泵运转，另一台备用。
⑵ 海水泵
根据上面第2条的估算，实际上选用两台海水泵，每台容量为660m3/h×0.25MPa。
一台泵运转，另一台备用。
⑶ 中央冷却器
根据上面第2条的估算，中央冷却器的总容量不小于8446.6kW，两台中央冷却器，每台容量不小于5068kW（每台容量按60%）。
⒋冷却系统热平衡估算简图见表1。
九．蒸汽热平衡估算
蒸汽热平衡估算见下表。
由蒸汽热平衡估算结果可选用一台组合锅炉，容量为
燃油侧1500kg/h×0.7MPa,废气侧1200kg/h×0.7MPa。
Ⅰ. MAINPORAMETER
1.Maindimensions
Lengtho.a.229.00m
Lengthp.p.223.50m
BreadMLD.32.26m
Designdraft.12.20m
DepthMLD.20.20m
2.Enduranceandspeed
Enduranceatthedesigneddraft12.20mandtheservicespeedof14.5knotstobe22000nmile（voyagetimefor1517.2hours）.
3.Mainengine
MANB&W7S50MC-CMK71set
MainenginecombustionH.F.O.visc.380cSt/50℃.
4.Dieselgenerators
Generatoroutput:
620kW（dieselgeneratorengine680kW）3sets
Tobeusedforone
（1）setatnormalvoyage.
DieselgeneratorenginecombustionH.F.O.visc.380cSt/50℃.
5.Compositeboiler1set
Oilfiredsection:
1500kg/hx0.7MPaExhaustgassection:
abt.1200kg/hx0.7MPa
CompositeboilercombustionH.F.O.visc.380cSt/50℃.
Ⅱ. CALCULATIONOFFUELOILCONSUMPTION
Specifiedmaximumcontinuousratingofmainengine:
11060kW×127r/min
Fueloilconsumption（MCR）:
171.0g/kW.h
Continuousserviceratingofmainengine:
9401kW×120.3r/min
Fueloilconsumption（CSR）:
167.5g/kW.h
Dieselgeneratorsenginepoweratnormalvoyage:
680kW（90%rating）
Generatorpower:
620kW
Fueloilconsumption:
196.4g/kW.h
Fueloillowcalorificvaluefortest:
42707kJ/kg（10200kcal/h）
Heavyfueloillowcalorificvaluefor380cSt/50℃:
40612kJ/kg（9700kcal/h）
Reducedcoefficientoffueloil:
10200/9700=1.05
Fueloilconsumptioneachvoyage:
（9401kW×0.1675kg/kW.h+680kW×0.1964kg/kW.h×90%）×1517.2h×1.05×10-3
=（1574.67+120.20）×1517.2×1.05×10-3
=2700.03t
Ⅲ. FUELTANKSCAPACITY
Specifiedgravityofheavyoil（380cSt/50℃）:
1.01t/m3
Specifiedgravityofdieseloil:
0.9t/m3
Requiredcapacityofheavyfueloiltanks:
2700.033÷1.01=2673.3m3
Thetotalcapacityoffueloiltanksisnotlessthan2674m3（includeD.O.tanks）.
Ⅳ. ESTIMATIONOFSEPARATOR
1.Fueloilseparator
Accordingtospecificationandmakerrecommenddata,effectivecapacity（H.F.O.visc.380cSt/50℃.）:
V1=（11060kW×0.171kg/kW.h+680kW×0.1964kg/kW.h×90%）×24×1.18/（1.01×24）
=2350l/h
ChooseFueloilseparatoreffectivecapacitynotlessthan2350l/h,2set.
2.M/Elubricatingoilseparator
AccordingtoMANB&W7S50MC-Crecommenddata0.136l/kW,effectivecapacity:
V2=11060kW×0.136l/kW.h=1504.2l/h
ChooseM/Elubricatingoilseparatoreffectivecapacitynotlessthan1504.2l/h,2set.
3.A/Elubricatingoilseparator
ChooseA/Elubricatingoilseparatoreffectivecapacity550l/h,1set.
Ⅴ. ESTIMATIONOFENGINEROOMVENTILATION
TheestimationisrefertoISO8861-1998Shipbuilding—Engineroomventilationindiesel-enginedships—Designrequirementsandbasisofcalculations
Estimationaccordingtomaximumoperatingcondition（atMCR11060kWofthemainengine,dieselgeneratorengineoneset）
1.Sumofairflowforcombustionqc
1.Airflowforcombustionformainengineqdp
AccordingtoMANB&W7S50MC-CMK7recommendairflowforcombustion:
qdp=27.9kg/sx3600÷1.13=88884.96m3/h
⑵.Airflowforcombustionfordieselgeneratorengineqdg
pdg------istheservicestandardpowerofthedieselgeneratorengineatmaximumpoweroutput,inkilowatts.
mad----istheairrequirementfordieselenginecombustion,inkilogramsperkilowattsecond.
mad=0.002kg/kW.sfor4-strokeengines.
ρ-----1.13kg/m3（i.e.thedensityofair,at+35℃,70％RHand101.3kPa）.
2.Airflowforevacuationofheatemissionqh
1.Heatemissionfrommainengineφdp
AccordingtoMANB&W7S50MC-CrecommendHeatemission:
φdp=1.3%x11060=143.78kW
⑵.Heatemissionfromdieselgeneratorengineφdg
pdg------istheservicestandardpowerofthedieselgeneratorengineatmaximumpoweroutput,680kW.
Δhd----istheheatlossfromthedieselengine,Δhd=4
⑶.Heatemissionfromsteamandcondensatepipesφp
msc——isthetotalsteamconsumption,inkilowatts，1kW--1.6kg/hofsteam
Enthalpyofsaturatedsteamis661kcal/kgatfeedwatertemperature60℃.1kW=860kcal
Δhp——istheheatlossfromsteamandcondensatepipesinpercentageofthesteamconsumptioninkilowatts,Δhp=0.2
⑷Heatemissionfromalternatorsφg
Becausethealternatorisfreshwatercoolingtype,sothatheatemissionfromalternatorshallbeignore。
φg=0
⑸．Heatemissionfromelectricalinstallationφel
P-----isthedieselgeneratorpower,inkilowatts,620kW
⑹.Heatemissionfromexhaustpipesφep
φep=25×0.46+12×1×0.32=15.82kW
mainengineexhaustpipes,abt.25m;
eachdieselgeneratorengineexhaustpipes,abt12m；（excludetheexhaustpipeslengthaboveenginecase）
⑺.Heatemissionfromhottanksφt
φt=35×0.06+61×0.02+430×0.02=11.92kW
H.F.O.servicetanks:
35㎡,H.F.O.sett.tanks:
61㎡,H.F.O.tanks:
430㎡.
⑻.Heatofemissionfromothercomponentsφo
Heatofemissionfromworkingaircompressor:
25Kw
Airflowforevacuationofheatemissionqh
φdp~φg~φo-----istheheatemissionforeachtypeequipments,inkilowatts.
c-----isthespecificheatcapacityoftheair（1.01kJ/kg.℃）
ΔT-----istheincreaseoftheairtemperatureintheengineroom,i.e.thedifferencebetweeninletandoutlet
temperaturemeasuredatdesignconditions12.5℃.
3.EngineroomventilationQ
AccordingtoISO8861-1998requirements,thetotalairflowQtotheengineroomshallbeatleastthelargervaluethetwofollowingcalculations:
⑴AccordingtoISO8861-1998req
升级会员 