CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG 1.1.Giới thiệu chung §©y lµ b¶n thuyÕt minh chung vµ c¸c b¶n vÏ kÌm theo ®îc thiÕt lËp ®Ó thi c«ng ®ãng tµu vµ vËt liÖu ®îc cung cÊp cho kÕt cÊu cña tµu dÇu/ tµu chë ho¸ chÊt cã ch©n vÞt ®¬n, dÉn ®éng b»ng ®éng c¬ Diesel. (IMO TYPE II) Tµu ®îc thiÕt kÕ, l¾p ®Æt, cung cÊp thiÕt bÞ, thö c¸c kÕt cÊu vµ bµn giao tµu cho chñ tµu bëi c«ng ty ®ãng tµu theo nh hîp ®ång, b¶n thuyÕt minh chung, c¸c quy ph¹m quy ®Þnh cña ®¨ng kiÓm vµ c¸c ban ngµnh liªn quan.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐÓNG TÀU oOo THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THỦY ĐỀ BÀI: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM MÁT TÀU 7000 TẤN Hải Phòng 2012 1 Mc lc Nhìn chung, các thiết bị của tàu sẽ theo quy định KS, JIS, yêu cầu của đăng kiểm và tiêu chuẩn của nhà chế tạo và nhà đóng tàu 4 Phải hoàn công trớc khi giao tàu 4 DANH MC BNG Bng 2.1. Cỏc thụng s tớnh ca mỏy chớnh 14 Bng 2.2. Cỏc thụng s tớnh ca mỏy desel lai mỏy phỏt 16 Bng 2.3. Cỏc thụng s tớnh toỏn ca kột gión n 17 Bng 2.4.Tớnh toỏn bu sinh hn nc ngt cho cỏc mỏy 19 Bng 3.5. Bng thng kờ cỏc thụng s ca thit b ó tớnh c 21 Bng 3.6. Bng cỏc thit b trong h thng 22 2 CHNG 1 : GII THIU CHUNG V H THNG 1.1.Gii thiu chung Đây là bản thuyết minh chung và các bản vẽ kèm theo đợc thiết lập để thi công đóng tàu và vật liệu đợc cung cấp cho kết cấu của tàu dầu/ tàu chở hoá chất có chân vịt đơn, dẫn động bằng động cơ Diesel. (IMO TYPE II) Tàu đợc thiết kế, lắp đặt, cung cấp thiết bị, thử các kết cấu và bàn giao tàu cho chủ tàu bởi công ty đóng tàu theo nh hợp đồng, bản thuyết minh chung, các quy phạm quy định của đăng kiểm và các ban ngành liên quan. Nhà đóng tàu trang bị, cung cấp cho tàu tất cả các hạng mục, kết cấu đợc yêu cầu bởi quy phạm đề cập trong phần 1.12, 1.13, 1.14 trừ những hạng mục đề cập ở dới đợc chủ tàu cung cấp. Bất kỳ hạng mục nào không đợc đề cập trong bản thuyết minh chung nhng đợc đăng kiểm và các ban ngành liên quan yêu cầu cho kích thớc và loại tàu này sẽ đợc cung cấp và lắp đặt bởi nhà đóng tàu. Nếu có sự mâu thuẫn trong hợp đồng và bản thuyết minh chung hoặc bản thuyết minh chung và các bản vẽ hớng dẫn, thì bản gốc đợc chọn nếu không sẽ theo thoả thuận 2 bên. Bất kỳ sửa đổi hoặc thay đổi nào trong quy phạm đợc đề cập trong điều khoản "các quy phạm" đợc ban hành và có hiệu lực sau khi ký kết hợp đồng sẽ đợc bàn luận trong bản thay đổi hợp đồng và các vấn đề sẽ đa ra thảo luận giữa chủ tàu và nhà máy đóng tàu. Nếu chủ tàu muốn đóng tàu theo bản sửa đổi hoặc thay đổi nêu trên, nhà đóng tàu sẽ đệ trình 1 văn bản bao gồm giá cả, tải trọng tàu, ngày giao tàu hoặc các hạng mục khác có ảnh hởng tới bản hợp động. Các sửa đổi hoặc thay đổi sẽ có hiệu lực sau khi hai bên chủ tàu và nhà đóng tàu chấp thuận và ký kết. Bản sửa đổi và các thay đổi sẽ đợc ghi lại trong biên bản ghi nhớ hoặc trong văn bản viết tay đợc chủ tàu và nhà đóng tàu ký. 3 Các tài liệu này sẽ bổ xung cho (các đặc điểm chi tiết của hợp đồng) bản thuyết minh chung của hợp đồng. Kích thớc của tàu, thiết bị, và các bản vẽ về máy móc trừ các phần liên quan trong phần này sẽ đợc đo theo hệ mét. Nhìn chung, các thiết bị của tàu sẽ theo quy định KS, JIS, yêu cầu của đăng kiểm và tiêu chuẩn của nhà chế tạo và nhà đóng tàu. Phải hoàn công trớc khi giao tàu. 1.1.2.Khái quát, miêu tả chung về con tàu. (mô tả hình dáng tàu) Tàu có mũi quả lê, sống đuôi và boong dâng lái , boong dâng mũi. Ca bin, buồng nghi khí, và khoang máy đợc lắp đặt ở phía lái. Phần vỏ chính của tàu dới boong chính đợc chia cách bởi các vách ngang, vách dọc thành các khoang, các khu vực sau: Phía hớng lái của tàu đợc dùng làm buồng máy lái, các két nớc ngọt, khoang cách ly và két dầu nặng. - Phần lái: Phần lái đợc lắp đặt buồng máy lái, các két nớc ngọt, khoang cách ly và két dầu F.O. - khu vực buồng máy Buồng máy bố trí lắp đặt thiết bị nâng chính, các bệ sàn máy phụ, buồng điều khiển máy, xởng sửa chữa và kho chứa.v.v Két dầu trực nhật và két phục vụ và két lắng dầu bôi trơn đợc bố trí lắp đặt ở vị trí thích hợp. Đáy đôi gồm két lắng dầu bôi trơn, két dầu diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết khác. - khu vực hàng Khu vực hàng có kết cấu vỏ kép, đáy đôi và gồm có 11 két hàng, 1 két nớc bẩn,12 két nớc ballast, 1 két nớc ngọt - phần hớng mũi 4 Két mũi, hầm xích neo, kho thuỷ thủ trởng, các kho cần thiết khác, buồng chân vịt mũi đợc bố trí lắp đặt ở phần mũi tàu. 1.1.3.Mục đích của tàu- Phạm vi khai thác Tàu đợc thiết kế để chở những hàng cùng với các cơ cấu kết cấu của tàu nhng giới hạn chở hàng tơng đơng với nội thất trong bản thuyết chung minh bao gồm cả trọng lực riêng của hàng hoá. Các sản phẩm từ dầu Các hoá chất, IMO loại II và III bao gồm hàng độc hại Các hoá chất, các hàng không phân cấp theo IMO Rau, dầu cá và dầu động vật Các hàng chất lỏng khác sẽ đợc chở miễn là sự độc hại, khả năng phản ứng, khả năng gây cháy, áp suất hơi, mật độ, sự chống cự với vật liệu két và các vật chất khác trong phạm vi giới hạn của bản thuyết minh chung về đóng tàu. Sách hớng dẫn xếp tải hàng đợc cung cấp và danh mục hàng hóa vận chuyển đệ trình cho chủ tàu phê duyệt 1.1.4.Quc gia R.O KOREA hàn quốc 1.1.5.Khu vc hng hi Vin dng 1.1.6.Thụng s k thut c bn Length O. A. abt. 110.00 M Chiều dài toàn bộ Length B. P. 102.00 M Chiều dài giữa hai đờng vuông góc Breadth (MLD) 18.20 M Chiều rộng 5 Depth (MLD) 8.75 M Chiều cao mạn/ chiều sâu Draft (Design) (MLD) 6.70 M Mớn nớc thiết kế (Scantling) (MLD) 6.80 M Mớn nớc kích thớc tiết diện cơ cấu 1.2.Mỏy chớnh 1.2.1.Gii thiu chung Máy chính đợc thiết kế và sản xuất dựa trên quy định chung của ngành hàng hải và nguyên tắc của đăng kiểm. Vật liệu và thiết bị cho máy đợc sản xuất và các thiết bị van, ống, bích, bulông, ê cu, thiết bị đo v.v đợc cấp theo đúng tiêu chuẩn công nghiệp của Hàn Quốc và thực tế của nhà máy đóng tàu. 1.2.2.Cỏc thụng s k thut Máy mang kí hiệu: Hanshin LH46L Loại: Động cơ diesel tàu thuỷ 4 thì, tác dụng đơn, piston một hàng thẳng đứng, một tua bin tăng áp và một bầu làm mát không khí ( sinh hàn gió). Số lợng : 1 bộ Công suất tối đa : 2.942KW Vòng quay tại công suất tối đa: 200 (RPM) Dầu nhiên liệu (F.O) 3500 sec R.W. No.1 ở 100 0 F Suất (lợng) tiêu hao nhiên liệu: 136 g/HP.h + 3% (Trị số calo thấp 10200 Kcal/kg) Hệ thống khởi động : khởi động bằng khí nén Hệ thống đảo chiều (đảo chiều trực tiếp) 6 Khởi động và dừng: Bên cạnh máy, trong buồng điều khiển máy, trên buồng lái Hệ thống điều khiển tốc độ: Trên buuồng lái, buồng điều khiển máy Hệ thống làm mát : Làm mát xi lanh bằng nớc ngọt : Làm mát piston bằng dầu nhờn (L.O) : Mỗi sinh hàn nớc biển 1.3.Hệ thống phát điện 1.3.1.Gii thiu chung Máy phát điện chính nối với động cơ diesel sẽ đợc thiết kế và lắp đặt để đảm bảo đủ tải điện cho các hoạt động của tàu trong khi chạy trên biển dới điều kiện môi tr- ờng nh những tiêu chuẩn/ gợi ý của nhà sản xuất, để đáp ứng yêu cầu của đăng kiểm. Các yếu tố chi tiết để xác định công suất của máy phát xem nó có thích hợp hay không sẽ dựa trên bảng tính chi tiết sự cân bằng tải điện. Máy phát diesel sẽ có đủ công suất để chạy song song (hoà đồng bộ). Máy đợc nối trực tiếp với máy phát trên bệ chung và đợc giữ chặt trên bệ bằng tấm căn nhựa tổng hợp. 1.3.2.ng c diesel Loại : Động cơ 4 thì tác dụng đơn, piston thẳng đứng,làm mát bằng nớc, khởi động bằng khí nén, tăng áp bằng tua bin khí xả và làm mát không khí nạp bằng sinh hàn gió. Số lợng : 3 bộ Công suất : 600HP x 1.200 RPM Dầu nhiên liệu :3.500sec R.W.No.1 tại 100 o C Bơm dầu F.O ( dẫn động bằng động cơ) : 1 bộ Điều khiển từ xa : Trong buồng điều khiển và cục bộ bên máy Khởi động : khí nén 7 Làm mát bằng nớc biển. Phụ kiện cho mỗi 1 máy Bơm L.O (dẫn động bằng động cơ): 1 bộ Sinh hàn L.O : 1 bộ Tua bin tăng áp : 1 bộ Bơm nớc ngọt làm mát (dẫn động bằng động cơ) : 1 bộ Sinh hàn nớc ngọt : 1 bộ Bộ điều tốc với động cơ : 1 bộ Các thiết bị cần thiết khác cho máy phàm mát : nớc biển 1.4.Chc nng v nguyờn lý hot ng ca h thng lm mỏt nc ngt cho tu du 7000 tn 1.4.1.Chc nng ca h thng 1.4.1.1.Khỏi nim v h thng lm mỏt Trong quỏ trỡnh lm vic ca ng c do nhit ca cht khớ cao, cỏc chi tit ca ng c tip xỳc vi khớ chỏy ng thi do ma sỏt vi nhau nờn nhit ca chỳng lờn rt cao, trỏnh bin dng cho cỏc chi tit v m bo cht lng du bụi trn, lng khụng khớ np c m bo thỡ phi lm mỏt ng c. Cụng cht dung lm mỏt ng c l: nc, khụng khớ, du Xut phỏt t nhng yờu cu trờn, ũi hi h ng lc phi cú mt h thng ti phn nhit ú ra khi cỏc thit b, mỏy múc, hay núi cỏch khỏc l phi cú mt h thng lm mỏt cỏc chi tit, m bo s vn hnh lõu di tin cy ca cỏc thit b 1.4.1.2. Chc nng, cụng dng v nhim v ca h thng lm mỏt H thng lm mỏt cho h ng lc trờn tu cú nhim v ch yu l lm mỏt ng c chớnh, ng c ph, mỏy nộn khớ, cỏc gi trc chong chúng, cỏc thit b truyn ng, Trờn c s nhng nhim v nh vy, HTLM cú cỏc chc nng ch yu sau: 8 + Tải nhiệt lượng sinh ra ra khỏi các thiết bị + Do trên tàu, công chất tải nhiệt chủ yếu là nước biển, nên hệ thống phải đảm bảo sự lưu thông nước biển một cách tuần hoàn, liên tục và ổn định. + Đo, kiểm tra, duy trì và điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát theo từng chế độ vận hành của các trang thiết bị. + Gia nhiệt cho hệ thống lấy nước ngoài tàu (vào mùa đông), đảm bảo cung cấp nước liên tục cho hệ thống, đồng thời đảm bảo nhiệt độ của nước ngoài tàu vào hệ thống. – Ngoài các chức năng chủ yếu trên, tùy thuộc vào phương thức làm mát, công chất làm mát, mà hệ thống còn có những chức năng và nhiệm vụ khác 1.4.2.Yêu cầu cơ bản – Động cơ chính phải có một bơm làm mát chính đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định ở công suất liên tục lớn nhất của máy chính, và một bơm làm mát dự phòng có sản lượng đủ cung cấp nước làm mát ở điều kiện hành hải bình thường. – Khi có hai máy chính trở lên và mỗi máy có bơm làm mát chính có khả năng tạo ra tốc độ hành hải ngay cả khi một bơm không làm việc thì có thể không cần có bơm làm mát dự phòng với điều kiện là có một bơm dự trữ trên tàu. – Động cơ lai máy phát điện, máy phụ cần có một cặp bơm làm mát. Trong đó có một bơm làm mát chính và một bơm làm mát dự phòng đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định ở công suất liên tục lớn nhất của máy. Các bơm này phải được nối với hệ thống để sẵn sàng sử dụng. – Tất cả các bơm dự phòng đều phải được dẫn động bằng nguồn năng lượng độc lập – Khi động cơ có lắp thiết bị tự động điều tiết nhiệt độ, bơm nước biển độc lập có thể dùng để bơm nước làm mát nhiều động cơ. 9 – Nước biển lấy vào hệ thống phải được lấy qua ít nhất 2 cửa thông biển, một cửa ở mạn, một cửa ở đáy. Trước van có lắp lưới lọc, có đường ống thông hơi, có đường ống dẫn hơi nước hoặc khí nén áp suất cao vào để làm vệ sinh. – Sau hộp van thông biển phải bố trí bầu lọc rác. – Nhiệt độ của nước biển sau làm mát không được vượt quá giới hạn 50 ÷ 55oC để tránh ăn mòn và tạo các cáu cặn trong đường ống và thiết bị. – Ống dùng trong hệ thống có thể làm bằng đồng hoặc ống thép liền tráng kẽm, các ống phải là ống liền. – Các chi tiết vỏ thép và hợp kim đồng phải được lắp cực kẽm để bảo vệ. – Đường ống xả ra ngoài mạn tàu phải được bố trí sao cho khi tàu lắc dọc 5o và nghiêng ngang 15o vẫn làm việc bình thường 10 [...]...CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG 2.1.Nguyên lý hoạt động của hệ thống 2.1.1 .Hệ thống làm mát nước ngọt Đầu tiên nước được lấy từ két dãn nở sẽ qua dường ống số 10 đi đến máy chưng cất nước ngọt theo đường ống số 1 Tại đây nước sẽ được ngưng tụ để thu được nước ngọt Sau đó nước ngọt sẽ qua đường ống số 2 đến các bơm làm mát nước ngọt chính rồi qua ống 3 xuống bầu làm mát nước ngọt nó sẽ nhả... Trong đó: α1 - hệ số toả nhiệt từ chất lỏng đến ống (Kcal/m2.h.oC) α2 - hệ số toả nhiệt từ ống đối với chất lỏng ngoài (Kcal/m2.h.oC) δ - chiều dài của ống (m) λ - hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống (Kcal/m2.h.oC) Bộ làm mát sau một thời gian làm việc thường xuất hiện cáu cặn ở hai mặt sàng và trong ống, làm hệ số truyền nhiệt giảm xuống và giảm lượng nhiệt trao đổi, cho nên khi tính toán hệ số truyền... Đường ống nước ngọt đi làm mát máy đèn: d2 = 2 Q md b Π.v = 0,140 (m) Theo quy pham chọn ống có kích thước danh nghĩa d=140 (mm) CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN 3.1 Các kết quả tính các thiết bị 20 Bảng 3.5 Bảng thống kê các thông số của thiết bị đã tính được STT 1 Thông số Lưu lượng bơm làm mát máy Kết quả Đơn vị 350 m³/h 45 m³/h 27,79 m2 4,56 m2 250 mm 140 mm 20 m.c.n chính 2 Lưu lượng bơm làm mát máy diesel lai... STT Hạng mục tính 1 Tổng Kí Công thức và nguồn gốc Kết quả Đơn vị 5122,67 cv hiệu ∑N ∑ Ne e = N mc e md + 2 Ne công suất của các máy 2 Hệ số tính V Chọn theo quy phạm p 0,2 toán 3 Dung tích V 1,025 −3 V = V p ∑ N e10 3 m két Vậy chọn két giãn nở có dung tích: V=1,5 m³ dùng chung cho cả 3 máy 2.2.3 .Tính bầu sinh hàn nước ngọt Các công thức sử dụng lấy theo sách Thiết kế hệ thống động lực tàu thuỷ ”... Q0dn = q m Ne 117680,1 kJ/h nhờn 9 Tỉ nhiệt của nước Cm Theo nhiệt độ nước làm mát 1,36 ngọt 10 Nhiệt độ nước kJ/kg độ t v dc Thiết kế chỉ định 70 C o ngọt vào động cơ 14 11 Nhiệt lượng nước t r t v t r dc Thiết kế chỉ định 82 C o Thiết kế chỉ định 65 C o Thiết kế chỉ định 70 C o ngọt ra khỏi động cơ 12 Nhiệt độ nước dn ngọt vào bầu sinh hàn dầu nhờn 13 Nhiệt độ nước dn ngọt ra bầu sinh hàn dầu nhờn... hưởng của sự rò rỉ trong hệ thống - Đảm bảo được áp suất làm việc trong hệ thống - Xả được bọt khí ra ngoài Yêu cầu của dòng chảy của nước trong hệ thống làm mát là từ 0.5÷2 m/s chọn V=2 m/s Công thức tính đường kính ống trong hệ thống: Q Π.v d =2 (m) Trong đó: - Q: Lưu lượng bơm, m³/s - V: Vận tốc dòng chảy, m/s +) Đường ống nước ngọt đi làm mát động cơ chính: d 1 =2 Q dc b Π.v = 0,249 (m) Theo quy... Theo nhiệt độ nước làm 1,36 mát 8 Nhiệt độ nước ngọt vào t v t r dc kJ/h kJ/kg độ Thiết kế chỉ định 70 C o Thiết kế chỉ định 82 C o động cơ 9 Nhiệt lượng nước ngọt dc ra khỏi động cơ 10 Sản lượng nước ngọt G 44,947 dc n Q G = ( − C t t o r n m v dc dc 3 m ) Vậy chọn 2 bơm có cùng sản lượng nước ngọt cần làm mát máy điện là: G n = 45 m³/h 2.2.2 Tính két giãn nở Bảng 2.3 Các thông số tính toán của két giãn... bầu sinh hàn phục vụ cho máy chính 4 Diện tích bầu sinh hàn phục vụ cho máy diesel lai máy phát 5 Đường kính ống nước ngọt làm mát động cơ chính 6 Đường kính ống nước ngọt làm mát máy đèn 7 Cột áp bơm làm mát 21 3.2 Các thiết bị trong hệ thống Bảng 3.6 Bảng các thiết bị trong hệ thống STT TÊN CHI TIẾT SỐ GHI LƯỢNG 1 Van chặn, thẳng, kiểu vít 7 Van chặn, thẳng, kiểu vít (25) 4 Van chặn, thẳng, kiểu vít... làm mát máy chính và 2 máy diesel lai máy phát Chọn bơm với các thông số sau: Máy chính :lưu lượng Q=350 m³/h Máy đèn :lưu lượng Q=45 m³/h Cột áp H=20 m.c.n 2.4 .Tính đường ống Khi xây dụng đường ống trong hệ thống làm mát cần phải chú ý tới các yếu tố sau: 19 - Sự giãn nở của nước trong hệ thống đường ống - Sự bốc hơi của nước phải ít nhất - Tránh hấp thụ oxi - Ảnh hưởng của sự rò rỉ trong hệ thống. .. lượng của bơm thường được tăng lên so với trị số tính toán từ 15÷20% Máy chính 13 2.2.1.1 Máy chính Bảng 2.1 Các thông số tính của máy chính ST Hạng mục tính T 1 Kí Công thức và nguồn gốc Kết quả hiệu Công suất có ích Đơn vị Ne Thông số tàu 3922,67 Cv của động cơ 2 Vòng quay n Thông số tàu 200 3 Hệ số nhiệt lượng α Chọn α = (15÷35)% v/ph 20 do nước làm mát lấy đi 4 Nhiệt trị thấp của Q H g e 41868 kJ/kg . VIỆT NAM KHOA ĐÓNG TÀU oOo THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THỦY ĐỀ BÀI: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM MÁT TÀU 7000 TẤN Hải Phòng 2012 1 Mc lc Nhìn chung, các thiết bị của tàu sẽ theo quy định. mạn tàu phải được bố trí sao cho khi tàu lắc dọc 5o và nghiêng ngang 15o vẫn làm việc bình thường 10 CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG 2.1.Nguyên lý hoạt động của hệ thống 2.1.1 .Hệ thống làm mát. nhiệt độ của nước ngoài tàu vào hệ thống. – Ngoài các chức năng chủ yếu trên, tùy thuộc vào phương thức làm mát, công chất làm mát, mà hệ thống còn có những chức năng và nhiệm vụ khác 1.4.2.Yêu