7.第七章-机舱规划与设备布置-《船舶动力装置》教学课件7

《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置1第七章机舱规划与设备布置《船舶动力装置》教学课件《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置2章节内容第一节机舱位置、尺寸及数目第二节机舱设备的布置第三节机舱布置实例《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置3学习目标知识目标•1．正确叙述和理解确定机舱的位置、尺寸和数目的方法；•2．正确理解和掌握船舶机舱设备布置的要求，机舱设备布置的方法和步骤。*技能目标•1.具备机舱总体规划的基本能力；•2．能进行船舶机舱设备的一般规划布置。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置4第七章机舱规划与设备布置*专门用来放置动力装置和机械设备的船舱称为机舱。*所谓机舱规划与设备布置，就是对机舱进行总体规划，确定机舱的位置、尺寸和数目，在机舱中合理的安排主机、辅机及有关机械设备的相互位置关系。*机舱在船上的位置及其机械设备在机舱内具体布置是新建船舶的一项重要工作，机舱的位置如何，机械设备在机舱中布置是否合理，直接关系到船舶的建造、管理、维修、安全、经济性等一系列问题。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置5第一节机舱位置、尺寸及数目*一、机舱的位置•机舱的位置是指机舱在船舶纵向的部位。•决定机舱位置的两个主要因素:船舶的总布置规划要求相关与协调的要求。动力装置本身的要求。•机舱的类型•机舱在整个船纵向长度中所居的位置，归纳起来主要可分为中部机舱、尾部机舱和中尾部机舱。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置61．中部机舱*中部机舱位于船舶中部，货船货舱分布在机舱的前方和后方。这样布置能使动力装置的重心容易布置纵中剖面和横舯剖面上，或者离开这些剖面很近。*中部机舱的优点为：•①不同装载工况下较小的纵倾，船舶易保持平衡。•②船舶中部船体线型变化平缓，机械设备规划布置比较容易。•③中部机舱的船舶其抗沉性比较好。*机舱设在中部也有它的缺点：•①船体结构复杂。•②船舶货舱容积减少，舱内货物的堆积装卸不便。•③由于机舱设于船的中部，轴系的长度大大增加，轴系效率低，也给维护管理带来了很多麻烦。*中部机舱一般用于客轮、拖轮、军舰及动力装置重量占很大比例的船舶上。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置72．尾部机舱*尾部机舱位于船舶的尾部。其主要的优点是：•①增加货舱舱容。由于没有轴遂，各货舱相毗连，便于管路布置，并能增加货舱容积的4～5%。•②货舱布置集中、便于装卸。•③传动轴系结构简单，长度短、轴系传动效率高、降低船舶的建造费用，轴系的维护管理方便。•机舱布置在尾部的主要缺点是：船舶在空载或轻载时，会发生较大的纵倾，这样必须使用压载来处理。•尾部机舱广泛应用于油轮、矿砂船、集装箱船、冷藏船等船舶。尾部机舱在船舶中占绝大多数。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置83．中尾部机舱*中尾部机舱位于船舶的中尾部。*其主要的特点是保持了尾机型的部分优点，克服了机舱过长，船员舱室舒适性较差，纵倾调整困难等缺点。*部分客船、客货船、拖轮、军舰等船舶采用中尾部机舱。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置9二、机舱的尺寸*在合理的情况下，力求减小机舱的容积、长度、面积；*衡量机舱底平面与机舱容积利用情况的两个指标是面积饱和度和容积饱和度；*由机舱内机械设备的尺寸以及位置确定机舱的长宽高*机舱的尺寸:机舱长度、宽度和高度《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置101．机舱长度*机舱长度主要是根据船舶主机的长度和类型决定的。对于采用直接按传动方式的推进装置来讲，机舱长度主要根据主机长度来定；采用间接传动方式，机舱长度还要考虑传动设备的长度。此外，还要考虑主机操纵台前的通道距离。*机舱长度可用下式表示：LZC=L1+L2+L3+LZ+Lqm式中：L1——距尾舱壁距离，m；L2——推力轴承（或减速箱）长度，m；L3——联轴器长度，m；LZ——主机长度，m；Lq——距前舱壁的距离，m。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置112．机舱宽度*宽度一般取作船宽*机舱宽度可用下式表示：*BZC=2Bb+KBZ+（K-1）Bj*式中：Bb—主机到侧壁的距离，m；BZ—主机宽度，m；K—主机台数；Bj—主机间的距离，m。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置123．机舱高度*机舱的高度主要取决于舱内的大型设备本身的高度，特别是主机的高度，以及它们正常运行、维修等所需的高度。机舱高度可用下式表示：HZC=HO+LZtanα+（Hz+Hx）cosα+Hd式中：Ho—主机最低点到舱地板的距离，m；Α—轴线倾斜角；HZ—主机高度，m；HX—主机修理高度，一般取吊缸高度，m；LZ—主机长度，m；Hd—主机维修用吊车安置高度，m。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置13三、机舱数量*机舱的数目主要取决于轴系的数目和主机的数目。*例如一艘多机双桨船可以安排成集中式机舱，也可采用两个机舱，每个桨都有一个机舱，也可以分为三个机舱，即两个主机舱前面单独设一个发电机舱。*这里有几条简易的原则，从管理出发，从制造考虑，要求集中成一个机舱，但从船舶的抗沉性，生命力，噪声控制等出发，宜多机舱。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置14第二节机舱设备的布置*一、机舱设备布置的要求•1．机舱设备布置必须保证整个动力装置能够可靠而持续地工作，保证船舶在各种工况下安全航行。①机械设备的布置必须保证整个动力装置做船舶横倾15°、横摇22.5°和纵倾5°、纵摇7.5°时能正常工作。②某些设备的放置位置符合正常工作的要求。•2．机舱设备布置，要考虑设备的重量分布和重心位置。①布置在左右两侧的机械设备的重量尽量保持平衡②重量大的设备布置在底层③机械设备重量对船舶平衡的影响，以设备的重量和重心位置来衡量《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置15第二节机舱设备的布置动力装置总重量的重心位置的计算：①计算重量和重心位置；缺乏足够资料时，用统计的方法进行近似估算②当已知各机械设备的重量和重心位置时，则按下表计算动力装置的重心和总重量。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置16动力装置总重量的重心位置的计算：表中各项设备与三个面的距离都应具有相应的符号，它们是这样规定的:a.当所布置的机械设备的位置离开横中剖面而处于船尾方向时，均取为正号，反之为负；b.各机械设备凡离开纵中剖面而处于右舷者，其至纵中剖面的距离均取为正兮，反之为负号；c.机械设备凡处于主水线面以上者，则其至主水线面的距离取为负号，反之取正号。*完成各项设备的计算后。则可求得动力装置的总重量和重心位置。+-+-+-《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置17动力装置总重量的重心位置的计算：距离计算a.动力装置的重心至横中剖面的距离b.动力装置的重心至纵中剖面的距离c.动力装置的重心至主水线面的距离《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置18第二节机舱设备的布置*一、机舱设备布置的要求•4、各机械设备间的相对位置要合理各种机械设备有自己的特点，为保证它们自身及相邻或相关机械设备正常工作、安全可靠，在布置时应注意其特点，满足各自的要求。如总配电板布置在远离燃油和其它易燃物的地方，其上方不允许设置燃油柜等设备，以免发生危险；需要相互配合进行工作的机械设备，应尽可能相互靠近，以便于操作管理和简化管路，利于施工建造。对于机械设备的相对位置及其安装要求，可以参考教材表格7-2《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置19机舱设备的安装位置表7-2《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置20第二节机舱设备的布置*一、机舱设备布置的要求•4.机械设备在使用过程中要进行操作、检测和维修等工作，以使其保持良好的技术状态。安全可靠地运行。因此，在机械设备的布置时，其周围必须留有足够的空间，以便于操作管理和维修。•5．应充分考虑各种安全措施，满足入级规范及有关法规、规则的各项要求。尤其要考虑轮机人员的安全。另外，设备布置尽可能做到有条不紊、整齐美观。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置21二、机械规划的方法与步骤一、机舱规划前的准备在布置规划机舱内各机械设备之前，必须对该船动力装置进行全面的了解，并要求掌握主机、辅机、各设备及容器的性能及它们在安装、管路连接、操纵、保养及维修等方面的要求。①与船体设计人员共同对机舱所需长度及机舱棚长度、宽度作初步估计，了解机舱位置处的船体线型及结构特点，并且要提出机舱位置处对船体的要求。②将机械设备总图或外形安装图按适当比例缩小成简单明了、尺寸准确的三面视图。视图上尽可能地表明附属机械位置及其管路接头，小视图最好是用透明蜡纸画、布置时贴在设计草图上，以便布置时不断调整和校对。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置222．机舱设备布置的方法和步骤*优先考虑体积较大的机械设备，如主机、发电机组、锅炉等；对整个机舱规划布置影响最大，必须反复考虑以取得最合适的方案；*机舱容积的合理利用，在机舱设备较多时，可在机舱内加设平台；*为了缩短船台周期，减少造船过程的返工率，以提高其经济效益，实行了模型造船法，即根据实船先按一定比例制成有机玻璃模型，然后再根据布置开的船模中有关机电设备的结构尺寸、相互关系等绘制机舱布置图。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置23主机的布置必须与船体设计、螺旋桨尺寸和轴系布置密切配合。注意以下事项：a.对于多机装置，主机之间应留有足够的空间与通道，以便进行操作和维修b.主机在机舱中前后位置，一般应考虑主机后端布置传动设备及推力轴承的需要，并与其它辅助机械布置等作适当的配合c.主机曲轴中心线的高度是根据双层底或船底结构和花铁板的距离要求、主机油底壳的最下端与船体内底板或肋板的最小距离及主机的本身工作要求等因素决定的（1）主机与传动设备的布置《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置24（2）发电机组及配电板的布置a.一般来讲，是将其布置在主机操纵位置的同一层平面内，管理人员能够方便地进行监视和操作。b.发电机组应沿船舶纵向布置。c.对于尾部机舱，目前多为将发电机组布置在机舱平台上主机的后端。d.对于中、小型船舶，常常将发电机组布置在机舱底层，对于多机推进装置的推、拖船，有时将其置于主机前端。e.根据有无集控室协调配电板的配置《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置25（3）锅炉的布置*1）辅助锅炉的布置*辅助锅炉布置的一般要求：*①锅炉周围要留有拆除隔热材料及外壳的空间，并能方便地对锅炉进行检查、清灰和修理。*②锅炉各附件周围必须有足够的操作与修理空间，其水位表要设在燃烧装置前易见部位。*③锅炉必须安装在甲板或肋板上的坚固的锅炉平台上。*④锅炉及其烟道的布置，务必使发生火灾的危险性最小。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置26（3）锅炉的布置*2）废气锅炉的布置•废气锅炉一般与烟道一起设在烟囱内，或布置在安装主机起重机轨道或起重机梁的那层甲板的上部机舱棚内，以便接近辅助锅炉。•其安装高度根据主机的排气集合管（或废气透平）至废气锅炉的相互位置来决定的，应该尽量减少气流损失。•考虑到废气锅炉具有振动和噪音，所以应将其安置在加固的平台上或甲板上。•布置时还应考虑加热管的修理，应留出足够的空间以保证管子抽出。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置27（4）机舱控制室的布置a.机舱控制室设备较多；b.控制室一般应布置在监视主机、发电机组及锅炉等最方便的位置；c.控制室出入口的布置；d.监视用的玻璃窗应设置在便于监视主机、发电机、锅炉等的位置，因此控制室周围的梯子、空调通风管路、船体结构支柱及其它管路均不应妨碍视野。《船舶动力装置》课程第七章机舱规划与设备布置28（5）辅助机械设备的布置布置辅助设备应该按以下原则进行：a.相互关联或互为备用的辅助机械，应相互靠近.并考虑合理分布b.辅助机械尽可能沿机舱周围布置c.较大的辅助机械设备应先布置d.需要保证具有一定压头的容器和箱柜，应布置在适当的高度处，因此应设法高置。e.对于电动