thiết kế hệ thống cấp dầu bôi trơn cho động cơ trên tàu hàng khô 6500 tấn

PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Giới thiệu chung về tàu. 1.1.1.Loại tàu, công dụng Tàu hàng 6500 tấn phục vụ huấn luyện mang ký hiệu thiết kế SF-01-06 là loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện hồ quang. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 4 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt. Tàu được thiết kế dùng để chở hàng khô và huấn luyện.

THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 1 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N Đề tài:Thiết kế hệ thống cấp dầu bôi trơn cho động cơ trên tàu hang khô 6500 tấn KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 2 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N MỤC LỤC Đề mục trang KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 3 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N Danh mục bảng Bảng 2.1: tính thể tích két dự trữ dầu bôi trơn Error: Reference source not found Bảng 3.1: trang thiết bị trong hệ thống Error: Reference source not found Bảng 3.2: thống kê van trong hệ thống Error: Reference source not found KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 4 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N Danh mục hình vẽ Hình 1.1.Kính thủy Error: Reference source not found Hình 1.2. Ống thông hơi Error: Reference source not found Hình 1.3. Van 1 chiều Error: Reference source not found Hình 1.4.Van an toàn Error: Reference source not found Hình 1.5. Bầu lọc tinh Error: Reference source not found Hình 1.6. Bơm bánh răng Error: Reference source not found Hình 1.7. Bơm trục vít Error: Reference source not found Hình 1.8.Máy phân ly dầu nhờn Error: Reference source not found Hình 1.9. Đồng hồ đo nhiệt độ dầu Error: Reference source not found Hình 1.10. Đồng hồ đo áp suất dầu Error: Reference source not found KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 5 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N PH Ầ N 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Giới thiệu chung về tàu. 1.1.1.Loại tàu, công dụng Tàu hàng 6500 tấn phục vụ huấn luyện mang ký hiệu thiết kế SF-01-06 là loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện hồ quang. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 4 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt. Tàu được thiết kế dùng để chở hàng khô và huấn luyện. 1.1.2. Cấp thiết kế Tàu hàng 6500 tấn phục vụ huấn luyện được thiết kế mãn Cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép - 2003, do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành. Phần hệ thống động lực được tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp không hạn chế theo TCVN 6259 - 3 : 2003. Thiết kế do Khoa Đóng Tàu (Shipbuilding Faculty), Trường Đại học Hàng hải thực hiện. 1.1.3. Các thông số chủ yếu của tàu Chiều dài lớn nhất Lmax = 104,19 m Chiều dài giữa hai trụ Lpp = 95,90 m Chiều rộng lớn nhất Bmax = 17 m Chiều cao mạn D = 8,8 m Chiều chìm toàn tải d = 6,9 m Máy chính HANSHIN 6LH41 LA Công suất lớn nhất H = 2647/(3600) kW/(hp) Công suất trung bình H = 2250/(3060) kW/(hp) Vòng quay lớn nhất N = 240 rpm Vòng quay trung bình N = 227 rpm 1.1.4 . Hệ Động Lực 1.1.4.1. Máy chính KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 6 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N Diesel thủy, một hàng xy-lanh thẳng đứng, 4 kỳ, tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ tua bin khí thải – máy nén khí, đảo chiều trực tiếp. Số lượng: 01 Nguồn gốc: NHẬT BẢN Nhà sản xuất: HANSHIN Ký hiệu: 6LH41LA Số xy-lanh: 6 Đường kính xy-lanh: 410 mm Hành trình piston: 800 mm Công suất liên tục lớn nhất (MCR): 2647/3600 kW/PS Vòng quay ứng với MCR: 240 rpm Công suất khai thác liên tục (CSR): 2250/3060 kW/PS Vòng quay ứng với CSR: 227 rpm 1.1.4.2. Thiết bị kèm theo máy chính Tua bin khí xả 01 cụm Bơm LO bôi trơn máy chính 01 cụm Bơm nước ngọt làm mát 01 cụm Bơm nước biển làm mát 01 cụm Bầu làm mát khí 01 cụm Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm Bầu làm mát nước ngọt 01 cụm Các bầu lọc 01 cụm 1.1.4.3. Tổ máy phát điện a) Diesel lai máy phát Kiểu diesel thủy, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ thống tua bin khí thải – máy nén khí. Số lượng: 02 KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 7 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N Nguồn gốc: NHẬT BẢN Nhà sản xuất: YANMAR Ký hiệu: 6NY16L-HN Số xy-lanh: 6 Đường kính xy-lanh: 160 mm Hành trình piston: 200 mm Công suất: 265/360 kW/PS Vòng quay: 1200 rpm Kiểu khởi động: bằng khí nén b)Máy phát điện: Số lượng: 02 Nguồn gốc: NHẬT BẢN Nhà sản xuất: YANMAR Công suất: 240 kWe Vòng quay: 1200 rpm Tần số phát: 60 Hz Số pha: 3 pha Hệ số công suất (cosφ): 0,8 Điện áp phát: 450 V Tải định mức: 100% c) Các thiết bị kèm theo : Bầu làm mát L.O 01 cụm Bầu làm mát F.O 01 cụm Bơm nước biển 01 cụm Bơm cấp nhiên liệu 01 cụm Bơm L.O 01 cụm Bơm nước biển 01 cụm Ống bù giãn nở khí xả 01 cụm KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 8 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N Bầu tiêu âm 01 cụm 1.1.4.4. Tổ máy phát điện sự cố 1.1.4.4.1. Thông số chính Số pha: 1 pha Điện áp: 220 V Vòng quay: 1800 v/ph Tần số: 60 Hz Công suất điện: 80 kWe Hệ số cosφ: 0,8 1.1.4.4.2. Diesel lai máy phát Kiểu diesel thủy, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ thống tua bin khí thải – máy nén khí. Số lượng: 01 Nguồn gốc: NHẬT BẢN Nhà sản xuất: YANMAR Ký hiệu: 4HAL2-TN Số xy-lanh: 4 Đường kính xy-lanh: 130 mm Hành trình piston: 165 mm Công suất: 90/122 kW/PS Vòng quay: 1200 rpm Kiểu khởi động: bằng điện DC 1.1.4.4.3. Máy phát điện: Số lượng: 01 Nguồn gốc: NHẬT BẢN Nhà sản xuất: YANMAR Công suất: 80 kWe KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 9 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N Vòng quay: 1200 rpm Tần số phát: 60 Hz Số pha: 3 pha Hệ số công suất (cosφ): 0,8 Điện áp phát: 445 V Tải định mức: 100% 1.1.5. Luật và công ước áp dụng: [1]– Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường. [2]– MARPOL 73/78 (có sửa đổi). [3]– Bổ sung sửa đổi 2003 của MARPOL. 1.2. TÌM HIỂU CHUNG VỀ HỆ THỐNG 1.2.1. CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN Các chi tiết máy tuy đã được gia công rất cẩn thận nhưng khi nhìn chúng qua kính hiển vi đều có những bề mặt gồ ghề với độ lõm khác nhau.Do vậy,khi chúng chuyển động tương đối và tiếp xúc với nhau sẽ phát sinh lực ma sát lớn làm tăng mức độ hao mòn của chi tiết. Đồng thời nhiệt lượng phát sinh do ma sát sẽ làm tăng nhiệt độ và làm nóng các chi tiết, động cơ không làm việc được.Như vậy nếu không được bôi trơn ,ma sát giữa các chi tiết chuyển động sẽ là ma sát khô (các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với nhau và không được bôi trơn) dẫn đến tăng công suất chi phí để khắc phục ma sát,tăng nhiệt lượng toả ra và tăng mức độ mài mòn các chi tiết. Hệ thống bôi trơn có tác dụng cung cấp một lớp dầu bôi trơn và giữa hai chi tiết chuyển động, điền đầy khe hở giữa hai chi tiết và tách chúng ra không để chúng trực tiếp tiếp xúc với nhau mà ngăn cách các bề mặt ma sát bằng một lớp dầu bôi trơn và biến ma sát khô thành ma sát ướt.Do đó,công dụng hệ thống bôi trơn là để giảm ma sát,giảm chi phí công suất để khắc phục ma sát,nâng cao tính chống mòn cho các chi tiết chuyển động,làm mát cho các bề mặt ma sát, đồng KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 10 T Í N H T O Á N T H I Ế T K Ế H Ệ T H Ố N G C Ấ P D Ầ U B Ô I T R Ơ N C H O Đ Ộ N G C Ơ T R Ê N T À U H À N G K H Ô 6 5 0 0 T Ấ N thời còn có tác dụng làm sạch các sản phẩm mài mòn,muội than và bảo vệ bề mặt ma sát không bị mài mòn,gỉ sét.Ngoài ra còn có tác dụng làm mát cho đỉnh piston,làm môi chất cho các hệ thống điều khiển,đảo chiều hay phục vụ cho các mục đích khác. Thời hạn sử dụng của động cơ phụ thuộc chủ yêu vào việc chọn hệ thống bôi trơn hợp lí,và chất lượng và hiệu quả sử dụng dầu bôi trơn,vào việc cung cấp đầy đủ và liên tục dầu bôi trơn cho các bộ phận,vào việc làm mát dầu và chất lượng lọc sạch dầu tuần hoàn trong hệ thống bôi trơn. Các chi tiết được bôi trơn trong động cơ bao gồm: gối trục chính, cổ biên, cổ trục, bạc biên, bạc trục, chốt piston, gối trục cam, đòn gánh, ống dẫn hướng xupáp, xéc măng, xilanh 1.2.2. YÊU CẦU VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN. a) Yêu cầu : – Mỗi động cơ phải có một hệ thống bôi trơn riêng và độc lập – Phải đảm bảo động cơ được bôi trơn liên tục trong mọi tình hình, điều kiện – Khi trang trí động lực chưa dùng hết lượng nhiên liệu dự trữ thì lượng dầu nhờn vẫn phải dự trữ đủ – Áp suất và nhiệt độ dầu nhờn trong hệ thống phải xác định và điều chỉnh được – Hệ thống phải có khả năng đưa dầu ra ngoài tàu – Hệ thống phải có tính cơ động cao, đơn giản, dễ quản lý. Các tạp chất phải được phân ly lọc sạch nhanh chóng b) Đặc điểm : Sử dụng hệ thống bôi trơn áp lực tuần hoàn.Diesel máy chính và diesel phụ lai máy phát đều có hệ thống bôi trơn tuần hoàn áp lực riêng. Máy chính : bôi trơn áp lực tuần hoàn cácte ướt Máy đèn : bôi trơn áp lực tuần hoàn cácte khô KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: [...]... chuyển dầu bôi trơn - Bơm tuần hoàn dầu bôi trơn thờng sử dụng loại bơm thể tích kiểu bơm bánh răng hoặc bơm trục vít - Đặc điểm cả loại bơm này là dễ chế tạo,có kích thớc và trọng lợng nhỏ nhng vẫn đảm bảo làm việc tốt,chắc chắn,lợng dầu cung cấp liên tục,không bị ngắt quãng Hỡnh 1.6 Bm bỏnh rng Cấu tạo bơm bánh răng: 1:Vỏ bơm 2:Bánh răng bị động 3:Cửa hút 4: Bánh răng chủ động 5:Không gian dẫn dầu từ... năng: Chỉ cho phép dầu đi theo 1 chiều nhất định,đảm bảo hệ thống hoạt động theo yêu cầu - Kết cấu: KHOA C KH ểNG TU Sinh viờn: B MễN NG LC DIESEL Lp: THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 14 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN Hỡnh 1.3 Van 1 chiu 1.2.3.5.Van an toàn - Chức năng: đảm bảo áp lực dầu trong đơng ống không vợt qua giá trị cho phép - Nguyên lý: Khi áp lực dầu lớn... C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN 1.2.3.6.Cỏc loi kột cha a.Cụng dng - Cha ,d ch ,bo qun ,kt hp vi ng ng vn chuyn du bụi trn cho h thng - m bo cp du bụi trn cho h thng,duy trỡ nng lc hot ng ca tu b Phõn loi v c im - Kột du d ch :d ch du cho h thng - Kột nh lng du xilanh : cung cp du bụi trn xi lanh cho bm cao ỏp v bụi trn trc tip cho xilanh khi khi ng ng c - Kột du tun hon :cha du tun ton cho h thng , ng thi...THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 11 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN Cú h thng bụi trn ỏp lc riờng cho xylanh ng c mỏy chớnh.Bụi trn ng c trc khi khi ng dựng thựng trng lc 1.2.3 CC THIT B CN THIT TRONG H THNG 1.2.3.1.Két dầu bôi trơn - Trong h thng cú b trớ cỏc kột: + Kột d tr du bụi trn mỏy chớnh + Kột d tr du bụi trn mỏy ốn + Kột... mt kinh t v k thut - Chi phớ cho vic xõy dng mt h thng ng ng bao gm 2 phn: + Chi phớ cho vic xõy dng v lp t + Chi phớ v qun lý v khai thỏc Tt c cỏc chi phớ ny u ph thuc ch yu vo mt yu t ú l vic la chn h thng ng ng v ng kớnh ng ng Sau õy, ta s la chn ng v b trớ ng ng cho h thng cấp du bụi trn ca tu hng 6500 tn 2.2.2 La chn ng ng v b trớ ng ng Nh trờn ó trỡnh by chi phớ cho mt h thng ng ng ph thuc vo... viờn: B MễN NG LC DIESEL Lp: Ghi chỳ THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 32 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN -T tớnh toỏn trờn nh vy,trong h thng cp du bụi trn cho tu 6500 tn,ta b trớ: - 1 kột lng cho mỏy chớnh th tớch v mỏy ph : Vml = 6,5 m 3 - 1 kột tun hon cho mỏy chớnh: V th = 0,0645 m 3 - 1 kột du bn: V db = 0,01625 m 3 - 1 bm dựng cp du trong h thng: Cỏc thụng... thỡ du t kột trc nht s vo b sung cho kột tun hon Vic tớnh toỏn kột trc nht sao cho phi m KHOA C KH ểNG TU Sinh viờn: B MễN NG LC DIESEL Lp: THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 13 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN bo c hnh trỡnh ln nht ca tu Tớnh toỏn kột trc nht l tớnh toỏn th tớch ca kột b- Kột tun hon L.O : l kột cha du tun hon cho c quỏ trỡnh bụi trn V trớ kột... mở,dẫn 1 lợng dầu theo đờng phụ để đảm bảo áp lực dầu trong đờng ống chính - Cấu tạo: KHOA C KH ểNG TU Sinh viờn: B MễN NG LC DIESEL Lp: THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 15 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN Hỡnh 1.4.Van an ton KHOA C KH ểNG TU Sinh viờn: B MễN NG LC DIESEL Lp: THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 16 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN... m bo an ton cho h thng v ng c Hỡnh 1.5 : Bu lc tinh 1.2.3.7.2 Bu lc tinh a - Nhim v Lc tinh du bụi trn trc khi i vo bụi trn cho ng c Bu lc tinh khụng ch gi li cỏc tp cht c hc m cũn cú th gi li cỏc cht keo, nha, axit, kim, nc b Kt cu KHOA C KH ểNG TU Sinh viờn: B MễN NG LC DIESEL Lp: THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 18 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN V bỡnh... 10:Đai ốc hãm KHOA C KH ểNG TU Sinh viờn: B MễN NG LC DIESEL Lp: THIT K MễN HC MY PH TU THU Trang: 19 TNH TON THIT K H THNG CP DU BễI TRN CHO NG C TRấN TU HNG KHễ 6500 TN Hỡnh 1.7 Bm trc vớt 1.2.3.9 Bu sinh hn du nhn a Nhim v Gi cho nhit du lụn mt giỏ tr nht nh m bo cho cht lng du ớt thay i, m bo lu thụng v bỏm ca du trờn cỏc b mt bụi trn b - Kt cu Bu sinh hn cú kt cu gm v bu bng gang, bờn trong l . N Đề tài :Thiết kế hệ thống cấp dầu bôi trơn cho động cơ trên tàu hang khô 6500 tấn KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU Sinh viên: BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL Lớp: THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THUỶ Trang: 2 T. dầu cho hệ thống - Két định lượng dầu xilanh : cung cấp dầu bôi trơn xi lanh cho bơm cao áp và bôi trơn trực tiếp cho xilanh khi khởi động động cơ. - Két dầu tuần hoàn :chứa dầu tuần toàn cho hệ. ,kết hợp với đường ống vận chuyển dầu bôi trơn cho hệ thống . - Đảm bảo cấp dầu bôi trơn cho hệ thống, duy trì năng lực hoạt động của tàu. b. Phân loại và Đặc điểm - Két dầu dự chữ :dự chữ dầu