ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU DẦU 1800 TẤN

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN CHƯƠNG 1 □ GIỚI THIỆU CHUNG SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 2 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Giới thiệu tàu và tuyến đường. Tàu dầu 1800 T là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn, có một boong chính liên tục. Tàu được hoán cải từ tàu lạnh của Nhật Bản. Hoạt động của tàu theo cấp II hạn chế. Động lực chính của tàu do một máy chính AKASAKA lai một hệ trục chân vịt. Phần trang trí động lực bố trí trên tàu thỏa mãn cấp II hạn chế thuộc “qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép””TCVN 2003”. Các thông số chủ yếu của tàu:  Chiều dài lớn nhất L max = 71,83 m  Chiều dài thiết kế L tk = 68.95 m  Chiều rộng lớn nhất B max = 2.61 m  Chiều rộng thiết kế B tk = 12.10 m  Mớn nước thiết kế T = 4.95 m  QChiều cao mạn H = 5.5 m  Lượng chiếm nước ∆ = 3048 m 3  Số lượng thuyền viên n = 12 người  Các hệ số béo:  Hệ số béo thể tích δ = 0.272  Hệ số béo sườn giữa β = 0.98 Hệ số béo đường nước thiết kế α = 0.8 Máy chính kiểu AKASAKA công suất Ne = 2000 cv vòng quay n = 250 v/p 1.2. Bố trí chung toàn tàu. Theo chiều dài, tàu được chia thành các khoang như sau: Từ lái đến Sn03 là khoang lái. Trong khoang bố trí két dằn lái và trục lái đi qua. Từ Sn03 đến Sn08 là khoang có chứa két dầu đốt dự trữ. Từ Sn08 đến Sn27 là khoang máy. Trong khoang bố trí 01 máy chính các trang thiết bị buồng máy, két nước ngọt dự trữ, két dầu nhờn tuần hoàn, máy chính, két dầu nhờn dự trữ. Từ Sn27 đến Sn28 là khoang cách ly. Từ Sn28 đến Sn103 là khoang dầu hàng, khoang được chia thành 10 khoang hang nhỏ. Từ Sn103 đến Sn105 là khoang cách ly. Từ Sn105 đến mũi là khoang mũi. Trong khoang bố trí két nước ngọt, két dằn mũi, thùng xích, neo và các thiết bị chằng buộc. Từ Sn23 đến Sn27, bố trí buồng bơm dầu hang. Trên mặt boong chính bố trí hệ thống ống dẫn dầu hang, hệ thống tưới mát mặt boong, hệ thống cứu hỏa bằng bọt, bằng nước. SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 3 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN Ngoài ra, để phục vụ cho việc đi lại, các nhiệm vụ và công việc trên tàu, các hành lang được bố trí cao trên mặt boong. Các phương tiện và trang thiết bị phục vụ cho công việc sinh hoạt trên tàu gồm có:  Câu lạc bộ  Buồng ngủ (2người 1 buồng)  Buồng máy lạnh để điều hòa không khí cho các buồng khác  Nhà bếp  Trên boong lái, từ Sn02 đến Sn27 bố trí cửa ánh sang buồng máy, phao cứu sinh, xuồng cứu sinh, lỗ cầu thang suồng boong chính quạt thông gióbuồng máy.  Trên nóc boong lái bố trí đèn mạn, cột đèn, … 1.3. Giới thiệu buồng máy. Buồng máy được bố trí phía đuôi tàu từ Sn08 đến Sn27, nằm phía boong chính miệng hầm máy thông thẳng lên boong lái, lên xuống buồng máy bằng một cầu thang chính tại khoang Sn22 đến Sn24. Cầu thang này thông lên hành lang của boong chính, có một cầu thang thẳng đứng thông lên sân hầm máy tại các boong và thông lên bong lái. 1.3.1. Các thiết bị buồng máy MÁY CHÍNH  Số lượng 01.  Ký hiệu “AKASAKA” do Nhật sản xuất.  Là loại động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xilanh, một hang thẳng đứng tác dụng đơn, tăng áp bằng tua bin khí xả, khởi động bằng khí nén, làm mát gián tiếp bằng nước ngoài tàu. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN  Số xilanh i = 6  Đường kính xilanh D = 400 mm  Hành trình piston S = 600 mm  Công suất liên tục lớn nhất N max = 2000 cv  Vòng quay ở công suất lớn nhất n đm = 250 rpm  Vòng quay lớn nhất n max = 257 rpm  Vòng quay nhỏ nhất n min = 85 rpm  Khả năng quá tải 10%  Suất tiêu hao nhiên liệu g e = 164 g/cv.h  Suất tiêu hao dầu nhờn g m = 1.5 g/cv.h  Áp suất khí nén khởi động  Lớn nhất P max = 30 kG/cm 2  Nhỏ nhất P min = 12 kG/cm 2 CÁC THIẾT BỊ CÓ SẴN TRÊN MÁY VÀ KÈM THEO MÁY  Tuabin khí xả.  Bơm lọc dầu đốt. SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 4 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN  Bơm dầu đốt làm mát đầu phun nhiên liệu.  Bơm dầu đốt cấp dầu cho máy chính.  Bơm dầu nhờn bôi trơn cho máy chính.  Máy via trục.  Sinh hàn dầu đốt làm mát đầu phun nhiên liệu.  Ổ đỡ chặn.  Bầu giảm âm máy chính.  Hai tổ máy phụ công suất 230 KVA. Máy Diesel YALMAR 6MLI. Công suất N = 300 cv Số vòng quay n = 750 v/p Máy phát điện công suất N = 230 kVA  Một tổ máy phụ 50 KVA Máy Diesel YALMAR 4LDL. Công suất N = 64 cv Số vòng quay n = 900 v/p Máy phát điện công suất N = 50 kVA  Một tổ bơm nước chữa cháy Bơm li tâm. Lưu lượng Q = 48 m 3 /h Cột áp H = 53 mcn Công suất động cơ điện N = 15 kW  Một số tổ bơm nước biểt làm mát máy chính. Bơm li tâm. Lưu lượng Q = 30 m 3 /h Cột áp H = 48 mcn Công suất động cơ điện N = 11 kW  Một tổ bơm dầu nhờn dự phòng máy chính Bơm bánh răng. Động cơ điện có công suất : N = 11 kW  Một tổ bơm nước biển làm mát dự phòng máy chính kiêm dằn và hút khô ứng cấp. Bơm li tâm. Lưu lượng Q = 30 m 3 /h Cột áp H = 48 mcn Công suất động cơ N = 11 kW  Một tổ hợp vận chuyển dầu đốt Bơm bánh răng. Động cơ điện có công suất : N = 11 kW  Một sinh hàn dầu nhờn máy chính SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 5 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN  Một tổ bơm máy hút khô Máy phân li Lưu lượng Q = 18 m 3 /h Cột áp H = 25 mcn Công suất động cơ N = 3.7 kW  Một tổ hợp máy phân li dầu nhờn Máy phân li. Lưu lượng Q = 2 m 3 /h Cột áp H = 2 mcn Công suất động cơ N = 2.2 KW  Một tổ hợp máy phân li dầu đốt Máy phân li. Lưu lượng Q = 200 m 3 /h Cột áp H = 2 mcn Công suất động cơ N = 2.2 kW  Một số máy nén khí chinh Sc-20 Lưu lượng Q = 115 m 3 /h Áp lực P = 30 kG/cm 2 Công suất động cơ N = 11 kW Số vòng quay n = 1200 v/p  Một số máy nén khí dự phòng SDV-3 Lưu lượng Q = 56 m 3 /h Áp lực P = 30 kG/cm 2 Công suất động cơ N = 3 kW Số vòng quay n = 1200 v/p  Một tủ dụng cụ  Một máy hàn điện  Một máy khoan  Một êtô  Một máy mài đá  Một bàn nguội  Hai bình khí nén, mỗi bình có thể tích V = 1030 lít  Một tổ bơm nước biển sinh hoạt Lưu lượng Q = 6 m 3 /h Cột áp H = 17 mcn  Một bình áp lực nước biển  Một bình áp lực nước ngọt  Bốn bình bọt chữa cháy AB-10  Bốn bình CO 2 chữa cháy  Hai bình khí nén phụ, mỗi bình có thể tích V = 40 lít SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 6 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN  Hai cửa thong biển  Một bơm tay vận chuyển dầu đốt Dy40  Một két dầu nhờn  Một két dầu trực nhật máy chính có thể tích V = 1.5 m  Một két dầu trực nhật máy phụ có thể tích V = 1 m 3  Một két dầu đốt làm mát đầu phun nhiên liệu  Một bơm tay vận chuyển dầu nhờn Dy40  Một tổ bơm nước chữa cháy dự phòng Bơm phân li Lưu lượng Q = 30 m 3 /h Cột áp H = 48 mcn Công suất động cơ N = 11 kW  Một tổ bơm hút khí Bơm phân li Lưu lượng Q = 48 m 3 /h Cột áp H = 27 mcn Công suất động cơ N = 11 kW  Một bảng điện chính  Một tổ hợp nước ngọt sinh hoạt Bơm phân li Lưu lượng Q = 6 m 3 /h Cột áp H = 17 mcn Công suất động cơ N = 0.75 kW  Bốn tổ quạt đẩy thông gió buồng máy Quạt gió Lưu lượng Q = 12000 m 3 /h Cột áp H = 30 mcn Công suất động cơ N = 2.2 kW  Một tổ quạt hút gió buồng Diesel, buồng bơm dầu hang Quạt gió Lưu lượng Q = 3600 m 3 /h Cột áp H = 20 mcn Công suất động cơ N = 0.75 kW SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 7 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN CHƯƠNG 2 □ TÍNH SỨC CẢN □ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 8 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN 2. SỨC CẢN 2.1. Các kích thước cơ bản của tàu  Chiều dài lớn nhất L max = 71.83 m  Chiều dài đường nước thiết kế L WL = 68.95 m  Chiều rộng lớn nhất B max = 12.61 m  Chiều rộng thiết kế B = 12.10 m  Chiều cao mạn H = 5.5 m  Chiều chìm toàn tải T = 4.95 m  Lượng chiếm nước Disp = 3048 tons  Máy chính AKASAKA  Công suất N e = 1470/(2000) kW/(cv)  Vòng quay n = 250 rpm  Hệ số béo thể tích C B = 0.72  Vòng quay chong chóng n p = 250 rpm 2.2. Sức cản của tàu theo công thức Pamiel 2.2.1. Phạm vi áp dụng của phương pháp Papmiel No. Đại lượng xác định Tàu thực thiết kế Phạm vi của Pamiel 1 Tỷ số kích thước [B/T] 2.44 1.5 – 3.5 2 Tỷ số kích thước [L/B] 5.7 4 – 11 3 Hệ số béo thể tích [C B ] 0.72 0.35 – 0.8 Công thức xác định sức cản của Pamiel Công suất kéo theo Pamiel )( 0 3 cv LC DV EPS S = Trong đó: V S – Tốc độ tàu tương ứng với giá trị EPS cần xác định, (m/s). D– Lượng chiếm nước của tàu, (tons). L – Chiều dài tàu thiết kế, (m). C 0 – Hệ số tính toán theo Pamiel. 2.2.2. Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 9 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN N 0 ĐẠI LƯỢNG XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC TÍNH KẾT QUẢ 1 Tốc độ tính toán V S , (knots) Dự kiến thiết kế 11 11. 5 1 2 12.5 2 Tốc độ tính toán V S , (m/s) Tính theo m/s 5.654 5.911 6.618 6.425 3 Hệ số béo thể tích C B Theo thiết kế 0.72 0.72 0.72 0.72 4 Lượng chiếm nước D, (tons) Theo thiết kế 3048 3048 3048 3048 5 Hệ số hình dáng ϕ B C L B 10= ϕ 1.2635 1.2635 1.2635 1.2635 6 Tốc độ tương đối V 1 L VV S ϕ = 1 1.489 1.557 1.624 1.692 7 Hệ số tính C p , theo đồ thị ( ) ϕ , 1 VfC p = 92 89 85 81 8 Hệ số hình dạng X 1 1 đường trục 1 1 1 1 9 Hiệu chỉnh chiều dài tàu λ L03,07,0 += λ 0.9068 0.9068 0.9068 0.9068 10 Hệ số tính theo Pamiel C 0 ϕ λ 1 0 X C C p = 74.218 71.789 68.571 65.344 11 Công suất kéo EPS, (cv) 0 3 LC V EPS s ∇ = 729.77 4 936.401 1113.997 1321.31 12 Sức cản toàn phần R t , (kG) s t V EPS R 75 = 10516. 1 11881.25 13545.68 15423.8 5 2.2.3. Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v) Căn cứ vào kết quả tính toán các giá trị R và EPS xây dựng đồ thị R = f(v) và EPS = f(v) cho tra cứu tính toán. Đồ thị được trình bày dưới đây: SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 10 LỚP: MTT-44-ĐH 1 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN [ ] hình 2.1 Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng  Hiệu suất chong chóng (lấy gần đúng) η p = 0.51  Hiệu suất đường trục (lấy gần đúng) η t = 0.97  Dự trữ công suất máy chính 10%Ne  Công suất của máy chính Ne = 2000 cv  Công suất kéo của tàu EPS = 0,9Ne η p η t Kết quả: EPS = 1746 cv Tương ứng (gần đúng) trên đồ thị sức cản có: R t = 11881.251 (kG) V s = 11.5 (knots) 3. THẾT KẾ CHONG CHÓNG 3.1. Thông só ban đầu  Vật liệu chong chóng Đồng Aa53 – 3 – 1  Ứng suất kéo cho phép, [δ k ] 400 ÷ 500 kG/cm 2  Ứng suất nén cho phép, [δ n ] 450 ÷ 600 kG/cm 2 SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 11 LỚP: MTT-44-ĐH 1 [...]... 16 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN CHƯƠNG 3 □ TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN LỚP: MTT-44-ĐH1 Page: 17 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN 4 THIẾT KẾ HỆ TRỤC 4.1 SỐ LIỆU CHÍNH 4.1.1 Máy chính  Kiểu máy:AKASAKA  Công suất định mức:Ne=2000 cv 4.1.2 Chân vịt  Kiểu:4 cánh  Đường kính: 2544 mm  Khối lượng: 1745 kg  Vật liệu: Đồng Aa53-3-1 4.2 CẤP THIẾT KẾ,... TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆ U 1 Hệ số vật liệu làm chong chóng 2 ĐƠN VỊ CÔNG THỨC- NGUỒN GỐC KẾT QUẢ C’ Theo vật liệu 0.055 Hệ số quá tải của tàu m’ Tàu dầu 1.15 3 Số cánh chong chóng z Theo thiết kế 4 4 Tàu 1 chân vịt a m a = (0.045 ÷0.5)D 0.16 5 Mớn nước thiết kế T m Theo thiết kế 4.95 6 Đường kính sơ bộ chong chóng D m 7 Lực đẩy của chong chóng P kG Theo thiết kế. .. 0.124 SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN LỚP: MTT-44-ĐH1 ĐƠN VỊ CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Page: 34 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN CHƯƠNG 4 □ DAO ĐỘNG NGANG SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN LỚP: MTT-44-ĐH1 Page: 35 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN 5 DAO ĐỘNG XOẮN 5.1 Mục đích Hệ trục tàu thủy có thể xem là một dầm liên tục có nhiều điểm đỡ Tại những vòng quay nhất định, trên trục...THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN  Hệ số béo thể tích   Vận tốc tàu giả thiết, vs Số chong chóng của tàu, x , [CB ] 3.2 11.5(5.911) knots(m/s) 1 Thiết kế chong chóng 3.2.1 0.72 Chọn số cánh chong chóng No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆ U 1 Hệ số dòng theo ψ _ Ψ = 0,5CB – 0,05 0.31 2 Hệ số dòng hút tc _ tc = 0,7ψ 0.217 3 Hiệu suất tính đến tác động qua lại giữa chong chóng với tàu η _... Đường kính thiết kế db mm Thiết kế chỉ định SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN LỚP: MTT-44-ĐH1 ĐƠN VỊ CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ 3 d 0 (TS + 160) n.D.Tb 39.03 50 Page: 21 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN 4.5.3 Then chân vịt KÝ HIỆ U CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Thiết kế chỉ định F70 cm Thiết kế chỉ định 5.5 h cm Thiết kế chỉ định 2.8 Đoạn cắt vát của then r cm Thiết kế chỉ định 0.3 5 Độ... ĐỊNH GIÁ TRỊ Page: 26 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆ U 8 Diện tích chịu áp lực của bạc trước S1 cm2 9 Áp lực riêng tác dụng lên bạc đỡ sau P0 kG/cm2 P0 = R0 S0 2.069 10 Áp lực riêng tác dụng lên bạc đỡ sau P1 kG/cm2 P1 = R1 S1 0.28 11 Áp lực riêng cho phép [ PC ] kG/cm2 P0 , P1 〈[ PC ] 3 ĐƠN VỊ CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ cm Theo thiết kế 32 Chọn theo bạc... E.J ( µ lmax ) 2 1798544 8 Kết luận: Kết quả tính toán cho thấy K«® > 25 và SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN LỚP: MTT-44-ĐH1 σ Max − [σ od ] 〈5% [σ od ] Page: 29 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN Hệ trục ổn định dọc trục 3 Nghiệm biến dạng xoắn No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆ U 1 Mô men xoắn trên trục Mx kG/cm 2 Hệ số đàn ính chống xoắn của vật liệu G kg/cm2 3 Mô men quán tính của trục J cm 4 Độ... max(bd,db) 61.5 11 Chiều dày bích nối b mm Thiết kế chỉ định 62 SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN LỚP: MTT-44-ĐH1 ĐƠN VỊ THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Page: 23 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN 4.5.5 Chiều dài bạc KÝ HIỆ U CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Thiết kế chỉ định gỗ gai mm Theo mục 2.1-6 227.6 L1 mm L1=4ds 910.4 Đường kính thực của trục chân vịt dcv mm Thiết kế chỉ định 250 5 Chiều dài tối thiểu... 28.648 × 10 4 H +b 0.5σnd (h − 2r ) Thiết kế chỉ định 31.03 40 Page: 22 THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN 4.5.4 Chiều dày bích nối trục No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆ U 1 Công suất liên tục lớn nhất của động cơ H kW Được xác định theo lý lịch máy 300 2 Vòng quay của trục chong chóng ở công suất liên tục lớn nhất N v/p Được xác định theo lý lịch máy 500 3 Hệ số tính toán đường kính trục k1 _ Được xác... Cấp thiết kế Hệ trục và thiết bị hệ trục được tính toán thiết kế thỏa mãn tương ứng cấp Biển hạn chế II theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003 4.2.2 Luật áp dụng Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép - 2003: Phần 3: Hệ thống máy tàu - TCVN 6259-3: 2003 [1] 4.2.3 Tài liệu tham khảo [1] - TCVN 6259-3: 2003 [2] - Linie walόw okrętowych (Konstrukcje i obliczenia) – 1990 4.3 BỐ TRÍ HỆ