Thạc sĩ Nguyễn Văn Võ Hệ thống tu thủy Dùng cho ngành đóng tàu đại học hng hải - năm 2006 Thạc sĩ Nguyễn Văn Võ Hệ thống tu thủy Dùng cho ngành đóng tàu đại học hng hải - năm 2006 Chơng Khái niệm chung hệ thống tu thủy 1.1 Khái niệm ý nghĩa hệ thống 1.1.1 Định nghĩa Hệ thống tàu thủy hệ bao gồm máy, thiết bị, ®−êng èng, c¸c van, c¸c bé phËn nèi ghÐp èng, dụng cụ đo (nhiệt độ, tốc độ, áp suất) dòng chảy ống, v.v tất chúng phải đợc nối ghép phù hợp với chức năng, công dụng hệ thống 1.1.2 Các yếu tố kết cấu hệ thống Nh định nghĩa, hệ thống tàu tập hợp yếu tố: Các máy: bơm (bơm thể tích, bơm cánh dẫn, v.v.), quạt gió, máy thủy lực, máy nén khí, v.v. Các đờng ống: ống cứng, ống mềm, v.v. Các chi tiết nối ống: đai ốc-ống lồng, ống lồng, mặt bích, v.v. Các van dùng để đóng mở hớng dòng chất lỏng ống theo phơng Bể chứa: khoang, két, xitéc, bình, v.v để giữ công chất Các thiết bị khác (bộ hâm, làm mát, bay hơi, v.v.) phục vụ cho việc làm thay đổi trạng thái công chất Các phơng tiện điều khiển hệ thống kiểm tra làm việc Các phận nh tạo thành hệ thống tàu gọi yếu tố kết cấu hệ thống Trong hệ thống cụ thể, có vài máy móc, thiết bị đà kể Điều phụ thuộc vào tính hệ thống đặc điểm chức mà thực 1.1.3.ý nghĩa hệ thống Trên tàu thờng đợc trang bị hệ thống khác nhằm đảm bảo tính hàng hải, tính an toàn cho Ngoài hệ thống phục vụ cho việc chuyên chở, vận chuyển, bảo quản hàng hoá tàu phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt hành khách, thuyền viên Vì để nâng cao hiệu suất tính kinh tế hệ thống hệ thống cần phải đợc giới hoá, tự động hoá điều khiển từ xa 1.2 Phân loại yêu cầu hệ thống tàu thủy Các hệ thống tàu thủy thờng đợc phân loại theo công chất chuyển động đờng ống, theo vai trò, chức mà đảm nhiệm 1.2.1 Phân loại theo công chất lu chuyển hệ thống Theo loại công chất lu chuyển ống, hệ thống đợc chia thành hệ thống ống dẫn: nớc (nớc ngọt, nớc mặn, nớc nóng, nớc lạnh), ống dẫn hơi, ống khí, ống gas ống dẫn dầu http://www.ebook.edu.vn u điểm phân loại là, thuận tiện cho việc tính toán thủy lực đờng ống, phụ thuộc chủ yếu vào loại công chất mà hệ thống vận chuyển chế độ dòng chảy Nhợc điểm, kiểu phân loại nh không thuận tiện cho việc nghiên cứu hệ thống, hệ thống hay hệ thống khác ngời ta sử dụng đờng ống nớc, hơi, khí, v.v Ví dụ hệ thống điều hoà không khí bao gồm ống hơi, ống nớc mặn ống không khí 1.2.2 Phân loại theo chức công dụng hệ thống Theo chức công dụng mà đảm nhiệm, hệ thống tàu thủy đợc chia thành nhóm: Hệ thống hầm tàu Hệ thống phòng, phát chữa cháy Hệ thống vệ sinh chất thải Hệ thống vi khí hậu nhân tạo hệ thống chuyên dụng tàu dầu u điểm phơng pháp phân loại là, thuận tiện cho việc phân biệt, so sánh hệ thống kết cấu đặc điểm làm việc 1.2.3 Các yêu cầu hệ thống tàu thủy Mặc dù có đa dạng hình thức kết cấu, nguyên lý hoạt động nh chức năng, công dụng nó, hệ thống tàu thủy có yêu cầu chung chúng Những yêu cầu chung là: Các hệ thống thiết phải đơn giản, dễ sử dụng, làm việc tin cậy điều kiện khai thác bình thờng tàu nh tàu nghiêng, chúi, gặp tai nạn Khi thiết kế, chế tạo hệ thống phải dựa vào tiêu chuẩn hoá để lựa chọn yếu tố kết cấu hệ thống, nh đặc trng dòng chảy (nhiệt độ, tốc độ, áp suất, v.v.) để đảm bảo tính lắp lẫn sửa chữa, thay Để chế tạo hệ thống cần phải chọn vật liệu ®đ bỊn, cã tÝnh chèng gØ, chèng x©m thùc cao, chịu mài mòn, chịu đợc nhiệt độ, áp suất, tốc độ cao điều kiện khai thác lâu dài dòng chất lỏng định chuyển động hệ thèng Bè trÝ hƯ thèng ph¶i gän nhĐ, kÝch th−íc phải tối thiểu, không chiếm nhiều diện tích, thể tích khoang, khối lợng phải không lớn Đồng thời phải đảm bảo tính thẩm mỹ cho tàu, việc khai thác, sửa chữa, thay phải thuận tiện, lắp đặt đờng ống với số chỗ uốn cong tối thiểu, lắp đặt thiết bị điều khiển cần thiết chỗ thực Việc bố trí hệ thống phải ảnh hởng không nhiều đến khả làm hàng phải loại bỏ đợc h hỏng mặt học cđa chóng lµm hµng cđa tµu Sù lµm việc hệ thống phải đảm bảo không làm ô nhiễm môi trờng vùng biển, vùng bến mà tàu neo đậu nớc có chứa cặn dầu chất có hại khác Các thiết bị máy móc hệ thống phải có tính kinh tế Ngoài ra, hệ thống riêng, đặc điểm làm việc chúng có yêu cầu riêng, đợc nói chơng sau http://www.ebook.edu.vn Chơng yếu tố kết cấu hệ thống 2.1 Đờng ống 2.1.1 Khái niệm đờng kính danh nghĩa áp suất danh nghĩa đờng ống Đờng kính danh nghĩa hay gọi đờng kính l lợng qui ớc đờng ống đờng kính bên nó, không phụ thuộc vào hình dạng bên ống Ký hiệu: Dy (cho đờng ống chính), dy (cho đờng ống nhánh) Đơn vị: mm áp suất danh nghĩa đờng ống áp suất mà đờng ống chịu đợc điều kiện khai thác lâu dài nhiệt độ định, dòng chất lỏng định di chuyển đờng ống Ký hiệu: py Đơn vị: kG/cm2 2.1.2 Phân loại đờng ống Đờng kính ống, chiều dày thành ống vật liệu chế tạo đợc xác định phụ thuộc vào tính chất vật lý, vào nhiệt độ, áp suất tốc độ dòng chất láng di chun èng VËt liƯu chÕ t¹o èng thờng thép bon, thép hợp kim, hợp kim đồng, hợp kim nhôm, nhựa vải tẩm cao su, v.v. Đối với đờng ống nớc, ống thép tráng kẽm ®−ỵc sư dơng réng r·i chóng cã tÝnh chèng gỉ cao thép thông thờng Trên tàu cánh ngầm, xuồng tàu vỏ hợp kim nhôm, để giảm khối lợng, ngời ta dùng ống hợp kim nhôm ống làm vật liệu đồng hợp kim đồng sử dụng cho đờng ống dẫn freon đờng kính tới 20 mm hệ thống làm lạnh Các ống thép lót bên polyetylen ống polyetylen đợc sử dụng hệ thống ống lót polyetylen sử dụng nhiệt độ công chất không 750C áp suất đến 16 kG/cm2, ống polyetylen sử dụng nhiệt độ công chất không 500C áp suất đến 10 kG/cm2 Các ống hợp kim đợc sử dụng hệ thống không khí nén, có lớp lớp thép, lớp đợc tráng đồng đỏ Còn vài hệ thống (ví dụ: hệ thống chất thải) dùng ống thép có bọc lớp bakêlít Trong đóng tàu, để giảm số lợng kích thớc ống, tiêu chuẩn quốc gia, ngời ta đa tiêu chuẩn ngành Điều cho phép hạ giá thành chế tạo, sửa chữa hệ thống 2.1.3 Tính toán đờng ống Ngoài tiêu chuẩn qui định kích thớc yêu cầu kỹ thuật ống, có tiêu chuẩn xác định lu lợng, áp suất danh nghĩa, áp suất làm việc, áp suất thử ống, thiết bị phận nối ống Khi biÕt Dy vµ chiỊu dµy thµnh èng, ng−êi ta chọn theo tiêu chuẩn đờng kính Khi lùa chän kÝch th−íc èng, cho ®−êng kÝnh Dy sai khác với đờng kính Sai khác chúng không quá10% http://www.ebook.edu.vn Chiều dày thành ống xác định từ tính toán sức bền ống, ống kim loại chiều dày xác định nh sau: s= d H p + c ,mm 200.ϕ.[σ] K + p (2.1) đây: p - áp suất tính toán, kG/cm2 , phụ thuộc vào áp suất làm việc pp ống đợc lấy tơng ứng theo Qui phạm, đờng ống hút 1,25.pp nhng không nhỏ kG/cm2, ống ®Èy b»ng pp nh−ng kh«ng nhá 10 kG/cm2 dH - ®−êng kÝnh ngoµi cđa èng, mm ϕ - hƯ sè bền mối hàn điện, 0,9 - ống thép, chế tạo phơng pháp điện trở, (đối với ống mối hàn = 1) [σ]K - øng suÊt kÐo cho phÐp, kG/mm2, lÊy ®èi với ống làm thép bon nhiệt độ công chất đến 3000C 7,6 kG/mm2 (thép CT10) 9,16 kG/mm2 (thép 20) Đối với ống đồng hợp kim nhẹ, []K đợc lấy theo Qui phạm c - giá trị hiệu chỉnh cho chiều dày tính toán, tính đến sơ suất có hại chế tạo ống, đợc lấy mm cho ống cán nóng hàn; 1,5 mm - cho ống kéo cán nguội; mm - cho ống đồng (0,7 ữ 1,4) mm - cho èng hỵp kim cã líp bäc lãt ChiỊu dày thành ống tính theo công thức (1) phải làm tròn đến kích thớc lớn gần tơng ứng với tiêu chuẩn ống Cho phép lấy chiều dày nhỏ gần nhất, khác với giá trị tính toán không 3% Chiều dày thành ống tối thiĨu cđa èng polyetylen (tû träng nhá) cã ¸p lùc cao, xác định theo công thức sau: s = p T d H ,cm 2.σ KT + p T (2.2) đây: pT - áp suất thử thủy lực, kG /cm2, lấy theo tiêu chuẩn Qui phạm KT - øng st kiĨm tra lÊy ®èi víi polyetylen (tû trọng nhỏ) 70 kG/cm2 dH - đờng kính ống, cm áp suất danh nghĩa dùng làm chuẩn để chọn áp suất làm việc, mà áp suất lớn môi chất chuyển dịch ống nhiệt độ làm việc thực tế áp suất mà ống phải chịu đựng thử gọi áp suất thử áp suất danh nghĩa, áp suất làm việc áp suất thử đợc qui định Qui phạm 2.2 Các chi tiết nối ống Khi lắp ráp đờng ống tàu, phải nối đoạn ống với với thiết bị, máy móc trang thiết bị khác Để làm điều đó, ngời ta sử dụng chi tiết nối, chúng đợc gọi chi tiÕt nèi èng hay thiÕt bÞ nèi èng Mèi nối ống tháo đợc không tháo đợc Loại tháo đợc có: nối mặt bích, nối b»ng ®ai èc - èng lång, nèi b»ng èng lång cứng, nối ống lồng mềm Loại không tháo đợc có: hàn, gắn keo. Trong hệ thống tàu thủy, chủ yếu ngời ta dùng mối nối tháo đợc Nó cho phép tháo dỡ tháo lắp đờng ống thời gian vận hành sửa chữa Nối không tháo đợc dùng phần đờng ống mà nằm chỗ khó tới không yêu cầu tháo dỡ điều kiện bình thờng hệ thèng http://www.ebook.edu.vn 2.2.1 Nèi b»ng mỈt bÝch Nèi b»ng mặt bích đợc sử dụng rộng rÃi hệ thống tàu thủy Nó đợc sử dụng cho ống cã ®−êng kÝnh danh nghÜa Dy ≥ 20 mm Mèi nối mặt bích có nhiều kiểu kết cấu khác Các kiểu mặt bích cho đờng ống tàu thủy, đợc qui định Qui phạm Hình 2.1 Các mặt bích a - mặt bích phẳng thép hàn; b - mặt bích tự đầu mút ống c - mặt bích tự ống đợc gấp mép; d - mặt bích hàn - ống; - mặt bích; - đệm kín (gioăng); - bu lông Các mặt bích phẳng thép hàn (hình 1.a) có kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, thờng dïng cho èng cã ¸p st danh nghÜa tíi 16 kG/cm2, ®−êng kÝnh danh nghÜa Dy tõ 20 ®Õn 500 mm Các mặt bích tự (hình 2.1, b), khác với kiểu hàn chỗ quay tự ống để làm lỗ khoét trùng lắp bu lông, làm giảm nhẹ trình lắp ráp ống Các mặt bích tự đầu mút ống thép hàn có áp suất danh nghĩa đến 10 kG/cm2 Dy từ 20 đến 500 mm Các mặt bích tự ống gấp mép có áp suất danh nghĩa đến 10 kG/cm2 Dy từ 20 ®Õn 150 mm, (khi py = 6, kG/cm2 cho phÐp Dy tới 350 mm) Các mặt bích tự ống gấp mép hợp kim nhôm py = kG/cm2 10 kG/cm2 cho đờng ống có Dy tơng ứng từ 20 ữ 100 mm 20 ữ 50 mm Mặt bích ống đồng gấp mép cho py tới 10 kG/cm2 Dy từ 20 ữ 150 mm, (khi py = kG/cm2 cho phÐp Dy tíi 350 mm) ống thép đồng bích thờng đợc chế tạo thép, ống hợp kim nhôm bích thờng chế tạo từ hợp kim nhôm http://www.ebook.edu.vn 10 Các mặt bích gắn chặt với ống nhờ ăn khớp ren Trong trờng hợp bích có ren ăn khớp với ren ống đầu ống Các bích dùng cho đờng ống gas Để nối ống polietilen, ngời ta dùng mặt bích tự làm tectolist chất dẻo vinil Để đảm bảo độ kín khít mối nối, bề mặt tiếp xúc mặt bích, ngời ta lắp gioăng Chất lợng làm kín bích phụ thuộc vào cạo rà mặt bích, vật liệu gioăng, tính xác lắp ráp độ xiết Vật liệu gioăng đợc chọn dựa theo loại thông số công chất chảy ống (hình.1.d), bề mặt mặt bích kim loại ngời ta tiện rÃnh tròn (2 rÃnh) với chiều sâu không mm 2.2.2 Nèi b»ng ®ai èc - èng lång Mối nối thờng sử dụng đờng ống có ®−êng kÝnh danh nghÜa nhá, (Dy = ÷ 32 mm) áp suất danh nghĩa py đến 100 kG/cm2 (hình 2.2) Hình 2.2 Mối nối đai ốc - èng lång -èng; - èng h·m; - ống lồng; - gioăng; - đai ốc Trong mối nối, độ kín khít đợc đảm bảo nhờ gioăng 3, đợc ép ống lồng choàng đai ốc ống hÃm 2, ống lồng ăn khíp ren víi ®ai èc Mèi nèi ®ai èc - ống lồng với ống nớc ngọt, không khí, hơi, dầu sản phẩm dầu mỏ thờng đợc làm từ thép các-bon Đối với nớc biển, mối nối đai ốc - ống lồng đợc chế tạo đồng đồng thau Gioăng cho mối nối đai ốc - ống lồng đợc làm cao su amiăng Trớc lắp ng−êi ta phđ lªn mét líp graphit 2.2.3 Nèi b»ng èng lång cøng Mèi nèi nµy th−êng sư dơng cho èng dÉn khÝ gas, n−íc ngät Nèi b»ng èng lång cho phép đờng ống có Dy 50 mm víi py nhá h¬n kG/cm2 èng lång có nhiều loại: ống lồng thẳng; ống lồng cong; ống lồng chạc ống lồng chạc Vật liệu làm ống lồng thờng thép gang dẻo (hình 2.3) Trong mối nối, hai đầu ống ngời ta tiện ren, đầu ống tiện ren dài có đủ chỗ cho ống lồng đai ốc hÃm, đầu ống - chiều dài ren khoảng nửa chiều dài ống lồng Các ống đợc nối cách vặn ống lồng từ đầu ống có ren dài sang đầu ống đến hết ren Để đảm bảo độ kín cần thiết, ngời ta quấn quanh ren ống sợi gai lanh cao su non ép ốc hÃm http://www.ebook.edu.vn 11 Hình 2.3 Nèi èng b»ng èng lång cøng a - èng lồng thẳng; b - ống lồng cong - đai èc h·m; - èng lång; - èng 2.2.4 Nèi b»ng èng lång mỊm VỊ kÕt cÊu, c¸c mèi nối kiểu gồm có ống lồng đàn hồi đợc làm từ vải tẩm cao su đai kim loại vít hai đầu ống lồng (hình 2.4) Nhợc điểm mối nối thời hạn sử dụng không lâu (khoảng ữ năm) Mối nối ống lồng mềm thờng sử dụng đoạn nối ống nhánh, nối đờng ống với động máy móc đặt phận giảm chấn Hình 2.4 Nối èng b»ng èng lång mÒm 1- èng; - èng lång mỊm; - ®ai h·m 2.3 Phơ tïng, thiÕt bị hệ thống Để cho hệ thống tàu hoàn thành nhiệm vụ mình, đờng ống ta đặt phụ tùng, thiết bị, nhờ thực việc khởi động hệ thống, mở đóng phận riêng biệt đờng ống, thay đổi chế độ làm việc hệ thống, điều chỉnh áp suất công chất chảy ống. 2.3.1 Phân loại phụ tùng, thiết bị Phụ tùng, thiết bị hệ thống có nhiều cách phân loại nh: phân loại theo tính công dụng phụ tùng, thiết bị; phân loại theo phơng pháp dẫn động phụ tùng, thiết bị, theo phơng pháp chế tạo, v.v 2.3.1.1 Phân loại theo công dụng, tính thiết bị http://www.ebook.edu.vn 12 Trờng hợp này, phụ tùng, thiết bị hệ thống tàu đợc phân thành kiểu sau: Thiết bị chặn - chuyển: van, van chêm (ngăn kéo), khoá vòi, hộp van, v.v. Thiết bị an toàn: van an toàn, lới vào, phin lọc, v.v. Thiết bị cho môi chất qua theo chiều: van mét chiỊu, van chỈn mét chiỊu, van dÉn h−íng, v.v. Thiết bị điều chỉnh: van tăng, giảm áp, van bớm, tay máy, v.v. Thiết bị đặc biệt: van thông biển, vòi chữa cháy, van chêm đáy, v.v 2.3.1.2 Phân loại theo phơng pháp chế tạo Theo phơng pháp này, có thiết bị đúc, thiết bị hàn thiết bị rèn Thiết bị hệ thống tàu thờng đợc làm từ gang, thép hợp kim màu (đồng loại, đồng thau) Đối với thiết bị làm viƯc n−íc biĨn, ng−êi ta hay dïng ®ång nhôm mangan mác Những chi tiết riêng (đĩa, đế) thiết bị thép, gang đợc chế tạo từ hợp kim màu Các thiết bị chất dẻo đà đợc sử dụng, nhẹ thiết bị kim loại làm việc môi trờng ăn mòn 2.3.1.3 Phân loại theo phơng pháp dẫn động Theo phơng pháp này, có thiết bị đợc dẫn động tay, dẫn động giới hoá, điều khiển tự động 2.3.2 Các loại thiết bị, phụ tùng hệ thống 2.3.2.1 Van chặn - chuyển Nhờ thiết bị mà ngời ta thực đóng, mở chuyển đờng ống hệ thống (hình 5) Các van chặn - chuyển có nhiều loại nh: van thẳng, van chêm (ngăn kéo), van ba ngả kiểu đặc biệt thiết bị chặn - chuyển van hộp, gồm vài van (2 ữ van) nằm thân chung v.v Sau ta xét nguyên lý làm việc van thẳng: Các van chặn thẳng (hình 2.5, a) thuộc loại thiết bị chặn phổ biến tàu Việc đóng chúng đợc thực nhờ đĩa 9, đợc ép nhờ cần van vào bề mặt làm kín 10 11 ®Üa vµ vá van Khi quay tay van cần van, nhờ có ren bề mặt cđa nã víi ren cđa xy lanh van 4, chuyển động tơng thân van, nâng hạ nắp van Để đảm bảo độ kín, chỗ cần van qua nắp thân van, ngời ta đặt vòng bít kín nớc gồm có ống lót đợc ép, đệm vòng tựa Vị trí đĩa van thân van đợc kiểm soát nhờ báo hành trình chuyển dịch vạch chuẩn 3, tơng ứng với việc mở đóng hoàn toàn van Các van đợc lắp đờng ống cho áp suất bên chất lỏng ống tác động vào mặt dới đĩa Trờng hợp độ kín vòng bít đợc bảo đảm van đóng 2.3.2.2 Van an toàn Để đề phòng áp suất đờng ống tăng cao ¸p st qui −íc, trªn c¸c hƯ thèng riªng, ng−êi ta đặt van an toàn làm việc tự động, bình thờng van chế độ thờng đóng Chỉ khi, nguyên nhân đó, áp suất ống cao áp suất qui ớc, van mở cho lợng chất lỏng từ vùng có áp suất cao đến vùng có http://www.ebook.edu.vn 13 Vận chuyển dầu sản phẩm dầu mỏ tàu, gắn liền với việc làm rửa định kỳ két hàng Chúng đợc tiến hành chuẩn bị cho tàu vào sửa chữa thay đổi loại hàng mà tàu chuyên chở Khi đa tàu vào sửa chữa ý việc bảo đảm an toàn cháy, phần lớn trờng hợp sửa chữa liên quan đến việc sử dụng lửa hở (điện hàn,v.v.) Nguy hiểm cặn hàng loại I II Cần thiết phải thải hoàn toàn cặn sản phẩm dầu khỏi két xử lý bề mặt chúng cho loại bỏ khả xuất nồng độ nguy hiểm hy-đờ-rô các-bon dạng khí không khí Nồng độ cho phép sản phẩm dầu không khí không đợc vợt 0,1 giới hạn dới tính nổ Khi thay loại hàng, cần phải xử lý bề mặt két đợc thực theo yêu cầu Qui phạm Các cặn két khác với dầu sản phẩm dầu ban đầu độ nhớt trọng lợng riêng lớn đáng kể, lợng tạp chất kim loại nớc tăng cao Trên tàu dầu biển, làm rửa két đợc tiến hành thờng phơng tiện thân, tức độc lập Các tàu sông, theo nguyên tắc, trang bị đặc biệt để làm rửa két hàng độc lập chúng có ống cổ ngỗng boong đờng kính 350 ữ 400 mm để nối với máy rửa chuyên dùng vào két Tất công việc hút sach rửa két tàu dầu sông đợc thực nhờ trạm rửa Các thiết bị có nét là: Thu dọn, cặn mà không đợc bơm thải hệ thống hút vét hàng, thực bơm di động hạ xuống két Nớc công tác đợc đa ®Õn nã theo c¸c èng mỊm cøu háa d−íi ¸p suất ữ kG/cm2 Nớc đợc xả vào bể lắng cặn qua bơm Ngời ta rửa két nớc nóng có thêm (hoặc thêm) dầu hỏa chất rửa, đợc hòa tan vào nớc nóng Hình 10.8 Sơ đồ nguyên lý hệ thống rửa két súng phun Trớc kia, rửa tàu đợc thực nhờ vòi rồng cứu hỏa Hiện nay, để làm việc này, ngời ta dùng máy rửa (súng phun nớc) Sự chuyển dịch dòng chất lỏng rửa chúng đạt đợc cách quay đầu có vòi phun xung quanh hai trục vuông góc với http://www.ebook.edu.vn 113 Các súng phun nớc, nguyên tắc, đợc quay nhờ tuốc-bin nhỏ cấp phần tất dung dịch rửa Hình 10.8 đa sơ đồ thiết bị máy rửa két Dùng làm phơng tiện rửa để xử lý két tàu dầu, ngời ta dùng chất hòa tan chất nhũ tơng Trong số dung môi đợc dùng phổ biến, có dầu hỏa đợc thêm nớc nóng vào 0,5 ữ 1% nhờ thiết bị phối liệu đặt ống hút bơm cấp nớc cho máy rửa ViƯc rưa nhê ®iỊu chÕ nh− vËy nỉi bËt ë điểm công nghệ đơn giản, nhiên chất lợng rửa không đủ cao, cặn đợc thải khỏi két ngậm nớc mạnh 40 ữ 50% Trên sở sử dụng nhũ tơng nh thành phần rửa, gọi phơng pháp nhũ tơng Do kết tác dụng nhiệt, lý hóa dung môi rửa lên cặn sản phẩm dầu nên đà tạo thành chất nhũ tơng linh động, bền vững Quan trọng để tính ổn định nhũ tơng thời gian kết hợp với công nghệ rửa, tức phân rà ngợc lại với sản phẩm dầu nớc phải diễn lắng đọng Để thải gỉ, chất bẩn chất lỏng đáy sau rửa két để chuyển chúng khỏi két, trạm đợc trang bị thiết bị vận chuyển băng tải dùng khí nén Nó bơm có óng hút mềm đợc trang bị miệng có khe hở , qua gỉ chất bẩn đợc hút vào Hỗn hợp tạo thành đợc chuyển đến thùng chứa nằm trạm Trong khai thác có trạm làm sạch, làm việc với thiết bị làm nghiêng dạng hình tháp bao gồm hai khu đợc dùng để nâng (nghiêng) để đốt nóng từ phía đáy xàlan trọng tải đến 12.000T Tất máy móc trạm đợc điện khí hóa Nguồn điện đợc lấy từ bờ, trạm đợc trang bị: Thiết bị nồi Thiết bị bơm nớc để cấp dung dịch rửa cho máy Các thiết bị để chuyển cặn dầu (có hai ống hút) sản phẩm rửa Thiết bị làm lạnh cấp khí trơ vào khoang tàu đợc xử lý nh vào khoang thân trạm làm việc với khoang hàng loại I Thiết bị máy nén để cấp khí nén để quét thổi cầu phao máy nghiêng lên Bàn tập trung điều khiển từ xa thiết bị bơm Các bể lắng có bậc để xử lý sản phẩm rửa theo chu trình kín Các thiết bị nâng để khí hóa việc đa ốg mềm, miệng hút thiết bị di động Thiết bị băng tải khí nén để thải gỉ khỏi tàu đà đợc rửa Trạm làm việc bến bờ, nhờ có khả chuyển cặn dầu mỏ, đợc thải từ tàu, lên bể chứa sở dầu Công việc hút rửa két hàng liên quan đến việc chi phí đáng kể phơng tiện Để giảm thời gian đỗ tàu dầu giảm chi phí cho việc bảo quản trạm làm rửa, cần thiết phải hoàn thiện phơng pháp làm rửa http://www.ebook.edu.vn 114 Chơng Cơ sở tính toán thủy lực đờng ống 3.1 Khái niệm chung 3.1.1 Đặt vấn đề Nh đà biết, sở tính toán thủy lực đờng ống có phơng trình tiếng từ môn Thủy lực học phơng trình liên tục phơng trình Béc-nu-li Phơng trình liên tục chất chất lỏng không nén đợc, cã d¹ng: f1.v1 = f2.v2 = const (3.1) víi: f1 f2 - diện tích mặt cắt ngang thứ nhÊt vµ thø hai cđa èng v1 vµ v2 - tốc độ trung bình chất lỏng mặt cắt thứ thứ hai Phơng trình (3.1) rằng, đờng ống nhánh ống vào ra, lu lợng chất lỏng mặt cắt kà không đổi, suy ra, giá trị tốc độ trung bình tỷ lệ nghịch với diện tích tiÕt diÖn èng: v f2 = v f1 Phơng trình Béc-nu-li thể định luật bảo toàn lợng chất lỏng chuyển động Trong trờng hợp chất lỏng không nén, chuyển động dừng, mặt phẳng chuẩn - mặt phẳng ngang, đợc chọn tơng đối tuỳ ý phơng trình cho mặt cắt I II có d¹ng: z1 + p1 v2 p v2 + α = z + + α + h 1− γ 2.g γ 2.g (3.2) víi: z1 vµ z2- lµ chiỊu cao cđa trọng tâm mặt cắt ngang I II dòng chảy so với mặt phẳng chuẩn p1 p2 - áp suất chất lỏng trọng tâm mặt cắt I II h1-2 - tổn thất lợng đơn vị dòng chất lỏng hay tổn thất cột áp đoạn ống 1-2 - hệ số tính đến phân bố không tốc độ theo mặt cắt dòng chảy (đối với chế độ chảy rối: = 1,045 thực tế đợc lấy: = 1, với chế độ chảy tầng: = 2) Nh đà biết, chế độ chảy đợc gọi chảy tầng số Reynolds Re 2300, chảy rèi Re > 2300 Sè Reynolds: Re = v.d (3.3) với: v - vận tốc dòng chảy cđa chÊt láng, m/s d - ®−êng kÝnh èng, m ν - ®é nhít ®éng häc cđa chÊt láng, m2/s Dạng chảy chất lỏng đờng ống hệ thống tàu rối Chế độ chảy tầng gặp đờng ống vận chuyển chất lỏng có độ nhớt lớn đáng kể (mazút, dầu nhờn, dầu v.v) http://www.ebook.edu.vn 29 Về ý nghĩa vật lý, tất thành phần phơng trình Béc-nu-li lợng đơn vị (cho kg chất lỏng) Toàn thành phần ( z + p v2 ) giá trị lợng đơn vị toàn + 2.g phần mà dòng chất lỏng có đợc mặt cắt ngang đà cho, tức cột áp thủy lực toàn phần đợc đo mét cột nớc (m.c.n) Giá trị h1- phần tổn thất lợng đơn vị chất lỏng đoạn ống 1-2, để khắc phục sức cản chất lỏng chuyển động èng Tỉn thÊt cét ¸p h bao gåm tỉn thÊt ma sát đoạn ống thẳng (còn gọi tổn thất dọc đờng) hM tổn thất cục hC (van ngăn kéo, van, ống cong, v.v.) Đơng nhiªn, ta cã thĨ viÕt: h = hM + hC (3.4) 3.1.2 Xác định tổn thất dọc đờng Tổn thất cột áp ma sát ống thẳng, đợc xác định công thức Đắc-xi_ Vây-xơ-bat-khơ l v2 h M = λ , m.c.n d 2.g (3.5) đó: - hệ số ma sát thủy lực, gọi hệ số tổn thất cột áp dọc đờng, phụ thuộc vào chế độ dòng chảy ống nh độ nhám tơng đối bề mỈt èng, λ = f(Re, ε) l - chiỊu dài đoạn ống thẳng, m d - đờng kính ống, m v - tốc độ trung bình chÊt láng, m/s g - gia tèc träng tr−êng, g = 9,81 m/s2 Đối với ống có mặt cắt ngang hình chữ nhật, công thức (3.5) có dạng: hM l v2 = λ , m.c.n d T 2.g (3.6) với: dT - đờng kính tơng đơng đợc xác định từ bán kính thủy lực ống tròn ống định hình Bán kính thủy lực R tỷ số diện tích tiết diƯn F vµ chu vi χ cđa èng, tøc lµ: R= F , m (3.7) Đối với ống tròn ống có mặt cắt hình chữ nhật, viÕt: π.d 2T a.b , tõ ®ã ta = 4.π.d T 2(a + b ) cã: dT = 2.a.b , m a+b (3.8) đây: a b - kích thớc cạnh hình chữ nhật Khi tính toán ống thông gió, công thức (3.6) thay vào dT, ngời ta dùng đờng kính thủy lực dTL, đợc xác định theo công thức: d TL = 4.F , m χ http://www.ebook.edu.vn (3.9) 30 Khi thực tính toán theo công thức (3.5) (3.6) cần phải biết hệ số ma sát thủy lực Trong trờng hợp tổng quát hàm số Reynolds độ nhám tơng đối thành ống mà chất lỏng chảy qua Để ®¸nh gi¸ ®é nh¸m, ng−êi ta lÊy chiỊu cao tÝnh toán chỗ lồi lõm k, gọi độ nhám tuyệt đối đo mm Đối với đờng ống, có phân bố không chỗ lồi lõm, độ lợn sóng, ngời ta sử dụng khái niệm độ nhám tơng đơng kT Giá trị nhận đợc, xuất phát từ điều kiện tơng đơng sức cản thủy lực ống, chiều dài đờng kÝnh nh− nhau, mét èng ®ã cã ®é nhám dạng hạt, ống không Tỷ số độ nhám tuyệt đối k (kT) với kích thớc ngang tuyến tính đặc thù ống (bán kính đờng kính) đợc gọi độ nhám tơng đối Sau sử dụng đại lợng ε = k k hc ε = T d d Độ lớn hệ số tìm đồ thị G.A Murin đa 3.1.3 Xác định tổn thất cục Tổn thất cột áp cục dợc tính công thức Vây-xơ-ba-khơ, có dạng nh sau: h C = ξC v2 , m.c.n 2.g (3.10) đây: C - hệ số cản cục (hệ số tổn thất cột áp cục bộ), đợc xác định nhờ thực nghiệm, phụ thuộc vào chỗ xảy tổn thất cục v- tốc độ trung bình chất lỏng lối vào chỗ có cản cục hay chỗ khỏi Nếu đoạn ống đờng ống, có vài chỗ có cản cục tổn thất cột áp đợc xác định nh tổng tổn thất cột áp chỗ có cản cục riêng biệt h C = C v2 , m.c.n 2g (3.11) đây: ΣξC - tỉng hƯ sè tỉn thÊt cét ¸p cơc 3.2 Nhiệm vụ phơng pháp tính toán thủy lực đờng ống Tính toán thủy lực đờng ống vấn đề thiết kế hệ thống tàu thủy Nó sở để chän ®−êng kÝnh cđa èng, vËn tèc chun ®éng chất lỏng, lu lợng cột áp m¸y mãc thđy lùc Trong thùc tÕ thiÕt kÕ hƯ thống tàu thủy, ta gặp trờng hợp khác tính toán thủy lực Tuy nhiên, tất chúng đa giải hai loại toán: thuận nghịch Theo sơ đồ toán thuận, cột áp chi phí để khắc phục sức cản thủy lực đờng ống ẩn số Theo kết toán thuận, chọn đợc lu lợng cột áp máy móc thủy lực (bơm, quạt gió, v.v.) dùng để phục vụ cho hệ thống đà đợc thiết kế Bài toán nghịch trờng hợp tính toán thủy lực đờng ống mà giá trị cột áp đợc cho trớc Mục đích tính toán thủy lực giải toán ngợc - xác định đờng kính ống thông số chuyển động chất lỏng, xuất phát từ cột áp giả thiết hệ thống http://www.ebook.edu.vn 31 Khi tính toán thủy lực đờng ống hệ thống, ngời ta sử dụng phơng pháp khác Thờng dùng phơng pháp giải tích, phơng pháp tổn thất cột áp đơn vị chiều dài ống phơng pháp đặc tính Không phụ thuộc vào phơng pháp đợc chọn để tính, ngời ta bắt đầu việc phác thảo sơ đồ đợc tính, kể đến máy móc, hệ thống phục vụ, thiết bị hệ thống (hình 3.1 3.2) Hệ thống đợc phân bổ phần (hệ thống ống đơn giản) mà phạm vi chúng giá trị lu lợng đờng kính ống không đổi Các phần đợc đánh số hai số - 2; - 3; v.v Số chỗ bắt đầu, số thứ hai chỗ kết thúc đoạn ống theo tiến trình tính toán Gần đoạn đờng ống, chìa ngoài, có dẫn đờng kính đoạn ống chiều dài đoạn ống, lu lợng tốc độ môi chất chảy qua Ngoài dẫn cao độ zi điểm tính toán đầu mối mặt phẳng chuẩn 3.2 Phơng pháp giải tích Phơng pháp dựa trực tiếp sở giải phơng trình Béc-nu-li phơng trình lu lợng Dùng phơng pháp để tính hệ thống ống đơn giản nh phức tạp (nhiều nhánh) 3.3.1 Tính toán hệ thống ống đơn giản Trong sơ đồ tính, mạng đờng ống hệ thống đợc phân thành đoạn ống riêng biệt, giới hạn nó, ổn định lu lợng chất lỏng không đổi đờng kính mặt cắt ngang ống đợc giữ nguyên Chúng ta xem xét việc tính toán hệ thống ống đơn giản (hình 3.1) Phơng trình Bécnu-li viết cho mặt cắt I II hệ thèng èng: p v 12 p v 22 z1 + + + h = z2 + + 2.g 2.g (3.12) Đại lợng h phơng trình, tổn thất cột áp ma sát cản cục bộ, đợc xác định quan hệ: l v2 h = h M + h C = (λ + Σξ C ) d 2.g (3.13) Sau đặt vào phơng trình Béc-nu-li đại lợng h giải p2/ ta đợc cột áp H2 ®iĨm ®Çu mèi 2: p p1 v2 v2 l v2 (3.14) = + (z − z ) + (λ + Σξ C ) + ( − ), d 2.g 2.g 2.g γ γ v 12 v 22 Vì đờng kính ống không đổi, nên: = phơng trình nhận đợc dới dạng 2.g 2.g H2 = cuèi cïng lµ: H2 = p p1 l v2 = + (z − z ) + (λ + Σξ C ) d 2.g γ γ Ta viÕt l¹i biĨu diƠn (3.13) ë d¹ng: http://www.ebook.edu.vn 32 (3.15) v2 h = h M + hC = ξT 2.g (3.16) ®ã: ξT - hệ số cản toàn hệ đờng ống hệ thống, đợc tính bằng: l T = + C d (3.17) Vì theo công thức tính (3.16), tổn thất cột áp đợc thể hàm cột áp tốc độ, nên phơng pháp tính xét đợc nghiên cứu, thờng đợc gọi phơng pháp cột áp động lực học Từ công thức (3.16), ta đợc công thức tÝnh vËn tèc chun ®éng cđa chÊt láng èng: v= ξT 2.g.h (3.18) L−u l−ỵng chÊt lỏng đờng ống lu lợng chất lỏng chỗ tiêu thụ điểm phần lớn nơi tiêu thụ (vòi rồng cứu hoả, thiết bị phun nớc, vòi xả nớc v.v.) đợc xác định theo công thức: (3.19) Q = .f 2.g.H đây: H = p1 - cột áp nơi tiêu thụ, m.c.n - hệ số lu lợng f - diện tích tiết diện lỗ chảy nơi tiêu thụ, m2 Biết lu lợng Q, tìm đờng kính ống theo công thøc: d= 4.Q π.v (3.20) Chóng ta sÏ chØ việc sử dụng công thức đà có để giải toán thuận nghịch nh 3.3.1.1 Giải toán thuận Trong trờng hợp toán thuận, cột áp H2 điểm đầu mối (hình3.1) ẩn số việc tính toán hệ thống ống tiến hành theo thứ tự sau: - Từ cột áp đà cho H1 nơi tiêu thụ, ngời ta xác định lu lợng Q theo công thức (3.19) - Sau ®Þnh vËn tèc chun ®éng cđa chÊt láng hƯ thèng èng, ng−êi ta ®i tÝnh ®−êng kÝnh d theo công thức (3.20) - Ngời ta lựa chọn đờng kính ống theo tiêu chuẩn Qui phạm, đờng kính đà đợc tính không tơng ứng với tiêu chuẩn, ngời ta lấy đờng kính lớn gần tính xác vận tốc chuyển động chất láng èng theo c«ng thøc: v= 4.Q π.d - TÝnh sè Reynolds: Re = v.d ν - Theo trị số tìm đợc Re giá trị độ nhám tơng đơng kT có đợc, ngời ta xác định hệ số ma sát thủy lực theo công thức thực nghiệm đồ thị http://www.ebook.edu.vn 33 - Xác định đợc tổng hệ số cản cục C - Tính hệ số sức cản toàn phần T theo công thức (3.17) - Xác định tổn thất cột áp h đờng ống theo công thức (3.16) - Tìm đợc cột áp điểm đầu mối theo c«ng thøc: (3.21) H2 = H1 + h + ( z1 - z2 ) Từ tính toán ta thấy rõ rằng, toán thuận đà đợc giải hoàn toàn cho kết nh yêu cầu Bơm ống Bơm Hình 3.1 Sơ đồ tính toán đờng ống đơn giản Hình 3.2 Sơ đồ tính toán đờng ống phức tạp 3.3.1.2 Giải toán nghịch Chúng ta xem xét trờng hợp tính toán hệ thống ống - nói cột áp H2 điểm đầu mối đờng kính d ống đà đợc định trớc, tức toán nghịch Mục đích tính toán - xác định vận tốc v chất lỏng đờng ống lu lợng Q, cột áp H1 nơi tiêu thụ Bài toán đà cho đợc giải theo phơng pháp dần liên tiếp - Chúng ta định lần gần ®óng thø nhÊt cét ¸p H = H 1' tính đại lợng sau: - Lu lợng nớc đoạn ống : Q ' = .f 2.g.H 1' 4.Q ' - VËn tèc chun ®éng cđa chÊt láng èng: v = π.d v ' d ' - Sè Reynodls: Re = ν l - Hệ số cản toàn phần: 'T = λ' + Σξ 'C d ' http://www.ebook.edu.vn 34 v '2 - Tổn thất cột áp đoạn ống: h = ξ 2.g ' ' T TiÕp theo, ta giải toán lần gần thứ hai Cột áp nơi tiêu thụ bằng: H1 = H2 - h’ - ( z1 - z2 ) Lặp lại việc tính toán theo công thức thứ tự nh lần gần thứ Kết ta nhận đợc: Q, v, Re, T h Chúng ta làm loạt dần liên tiếp nh mà trị số cột áp H1 cho hai lần dần liên tiếp cha gần Với kết tính toán, đa công thức để xây dựng đặc tính đờng ống Trên sở phơng trình (3.15) cho tổn thất cột áp hệ thống ống đơn giản, ta viết đợc mối quan hÖ: v2 l H TP = h CT + ( + C ) 2.g d đây: h CT = (3.22) p1 + (z − z ) - chiều cao cấp tĩnh Đối với đầu cuối ống, cần phải tính đến tổn thất l−ỵng víi vËn tèc Suy ra, biĨu thøc biĨu thức viết lại nh sau: v2 l H TP = h CT + (λ + Σξ C + 1) 2.g d Vì lu lợng qua đờng ống QTP , tốc độ v = (3.23) 4.Q TP , ®ã ta cã: π.d 16.Q l H TP = h CT + (λ + Σξ + 1) TP d π d 2.g l 16 Đối với hệ thống ống đà cho, đại lợng: ( + C + 1) = K không d d 2.g đổi Cuối ta nhận đợc: H TP = h CT + K.Q 2TP Đây phơng trình đặc tính hệ thống ống (3.24) 3.3.2 Tính toán hệ thống ống phức tạp Một hệ thống ống phức tạp (phân nhánh) bất kỳ, bao gồm hệ thống ống đơn giản riêng biệt liên kết với theo sơ đồ định Tính toán thủy lực hệ thống ống phân nhánh (hình 3.2) đợc thực theo đoạn đợc đa giải toán thuận nghịch đà đợc xét hệ thống ống đơn giản Nh thấy rõ hình 3.2, bơm, theo hệ thống ống nhánh, cấp nớc tới loạt nơi tiêu thụ Trong sơ đồ này, số lợng nơi tiêu thụ Trong trờng hợp nói chung, có nhiều nhiều 3.3.2.1 Giải toán thuận Giả sử rằng, cột áp H lu lợng Q bơm cha biết - tức trờng hợp toán thuận Tính toán đợc thực theo đoạn từ điểm xa (hình 3.2, a) Đoạn - hệ thống ống đơn giản đợc tính theo sơ đồ toán thuận: http://www.ebook.edu.vn 35 - Lu lợng nớc đoạn: Q 12 = μ.f 2.g.H - §−êng kÝnh èng: d 1−2 = 4.Q 1−2 π.v 1−2 víi: v1-2 - vận tốc chất lỏng đoạn ống đà đợc cho - Sè Reynolds: Re 1−2 = v 1−2 d 1−2 - Hệ số cản toàn phần đoạn: T - Tổn thất cột áp đoạn: h 12 = ξ T 1− −2 1− = λ 1−2 l 1−2 + Σξ C 1−2 d 12 v 122 2.g - Cột áp điểm 2: H2 = H1 + h1-2 + ( z1 - z2 ) Đoạn - đoạn ống đơn giản, nó, cột áp điểm cột áp dành cho đoạn - 2, tức H2 , đợc tính theo sơ đồ toán nghịch loạt lần dần liên tiếp Đoạn - ống đơn giản đợc tính theo sơ đồ toán thuận Ngời ta xác định lu lợng đoạn là: Q2-4 = Q1-2 + Q2-3, sau xác định: d2-4, Re2-4, T 2-4, h2-4 xác định đợc cột áp H4 điểm 4: H4 = H2 + h2-4 + ( z2 - z4 ) Sau ®ã ng−êi ta tính cho đoạn: - 5, - 6, - - Lu lợng cột áp bơm hệ thống bằng: Q = Q6-8 ; H = H8 Trong tr−êng hỵp tổng quát, lu lợng yêu cầu bơm đợc xác định biểu thức: Q = Qi , Qi - tổng lu lợng chất lỏng nơi tiêu thụ hoạt động lúc Từ tất khả phối hợp làm việc đồng thời nơi tiêu thụ, ngời ta chọn trờng hợp mà lu lợng chất lỏng cực đại 3.3.2.2 Giải toán nghịch Nếu lu lợng Q cột áp H bơm đợc cho trớc việc tính toán thủy lực đờng ống đợc thực nh giải toán nghịch Mục đích tính toán trờng hợp là, xác định thông số chuyển động chất lỏng theo đoạn nh cột áp, lu lợng nơi tiêu thụ Sau phân hệ thống ống thành đoạn thực theo hớng từ bơm điểm xa (hình 3.2, b) Sự tính toán đợc ống - sau , ngời ta tính nhánh riêng Sau lấy vận tốc vM chuyển động chất lỏng ống chính, ta tìm đợc đờng kính theo công thức: dM = 4.Q .v M Đoạn ống đợc tính theo sơ đồ toán thuận liên tục sau kia, đoạn - Theo kết tính, ta nhận đợc H2, H3 H4 điểm đầu mối 2, http://www.ebook.edu.vn 36 Dựa vào cột áp đà biết điểm đầu mối, ta tiến hành tính toán nhánh - 6, - 7, - 8, vµ - theo sơ đồ toán nghịch cho hệ thống ống đơn giản 3.4 phơng pháp tổn thất cột áp đơn vị chiều dài ống hệ thống ống Phơng pháp tổn thất cột áp đơn vị chiều dài ống, hay phơng pháp chiều dài tơng đơng, dựa sở thay tổn thất cột ¸p cơc bé b»ng tỉn thÊt cét ¸p ma sát (dọc đờng) đoạn ống thẳng có chiều dài tơng tơng Từ đó, chiều dài tơng đơng đoạn ống lT chiều dài đoạn ống thẳng đờng kính d, mà đó, tổn thất cột áp ma s¸t b»ng víi tỉn thÊt cét ¸p ë chỗ cản cục đà đợc xem xét, tức là: hC = hM Từ ta có: hay: lT v2 v2 hay lµ λ = Σξ C d 2.g 2.g d Σξ C λ λ Σξ C = l T d lT = (3.25) (3.26) (3.27) Nh vậy, tổn thất cột áp toàn đờng ống đờng kính d có cản cục C đợc biểu diễn công thức: v2 l λ v2 , = (l + l T ) h = (λ + l T ) d d 2.g d 2.g (3.28) Tæng: l + lT =lTT - gäi chiều dài thay hệ thống ống Đơng nhiªn, ta cã thĨ l TT v h = λ d 2.g viÕt: (3.29) Coi tû sè tæn thất cột áp h chiều dài đờng ống ®é dèc thñy lùc: i= h l TT v2 = λ , c«ng thøc cuèi cïng sÏ cã d¹ng: d 2.g h = λ l TT v = i.l TT d 2.g (3.30) Víi mơc đích, để thuận tiện cho việc tính giá trị lT i, ngời ta xây dựng toán đồ, làm đơn giản giảm cách đáng kể việc tính toán thủy lực phơng pháp Các toán thuận nghịch đợc giải nh phơng pháp tính giải tích http://www.ebook.edu.vn 37 LI NĨI ĐẦU Các hệ thống tàu thủy bố trí tàu nhằm mục đích phục vụ cho làm việc bình thường an tồn tàu, đảm bảo điều kiện sống cần thiết cho hành khách cán bộ, thuyền viên tàu Nhờ có hệ thống tàu người ta nhận trả nước ballast (nước dằn), phòng, phát chữa cháy, hút khơ (vét nước) khoang, két có nước tích tụ đó, cung cấp nước ăn, nước rửa cho hành khách, thuyền viên, thải chất bẩn nước bẩn, giữ thơng số cần thiết khơng khí khoang, phịng Ngồi số tàu, ví dụ tàu dầu, tàu phá băng, tàu đơng lạnh tàu khác, liên quan đến điều kiện khai thác riêng Ví dụ, tàu dầu trang bị hệ thống chuyên dụng dùng để bốc rót hàng lỏng, làm mát hâm nóng để làm lỗng nó, thuận tiện cho bốc rót hàng, rửa két lọc chúng Ngoài hệ thống dùng chung cho tồn tàu, tàu cịn có hệ thống khác phục vụ cho hệ thống động lực, hệ thống cung cấp nhiên liệu, dầu nhờn, nước làm mát khí nén cho máy Bài giảng Hệ thống tàu đề cập đến sơ đồ ngun lý, kết cấu sở tính tốn hệ thống tàu thủy yêu cầu hệ thống Bài giảng dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành đóng tàu sinh viên học trường đường thủy Ngoài cịn sử dụng cho cán kỹ thuật nghiên cứu khai thác hệ thống tàu http://www.ebook.edu.vn Mục lục Tên chơng mục Chơng, mục Chơng 1.1 1.2 Ch−¬ng 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Ch−¬ng 3.1 3.2 3.3 Ch−¬ng 4.1 4.2 4.3 4.4 Ch−¬ng 5.1 5.2 5.3 Ch−¬ng 6.1 6.2 6.3 Ch−¬ng 7.1 7.2 7.3 7.4 Ch−¬ng 8.1 8.2 8.3 Lời nói đầu Mục lục Khái niệm chung hệ thống tu thủy Khái niệm ý nghĩa hệ thống Phân loại yêu cầu hệ thống tàu thủy Các yếu tố kết cấu hệ thống Đờng ống Các chi tiết nối ống Phụ tùng, thiết bị hệ thống Dẫn động thiết bị Các máy móc hệ thống tàu thủy Các dụng cụ đo - kiểm tra thiết bị Cơ sở tính toán thủy lực đờng ống Khái niệm chung Phơng pháp giải tích Phơng pháp tổn thất cột áp đơn vị chiều dài ống hệ thống ống Các hệ thống hầm tu Tính hệ thống hầm tàu Hệ thống hút khô Hệ thống dằn Hệ thống cứu đắm Hệ thống cứu hỏa Các hệ thống tín hiệu biện pháp cứu hỏa tàu Hệ thống dập tắt nớc Hệ thống dập tắt bọt Các hệ thống vệ sinh Khái niƯm chung vỊ hƯ thèng vƯ sinh HƯ thèng cÊp nớc Các hệ thống nhà vệ sinh, nớc thải thoát nớc Các hệ thống sởi Chức yêu cầu hệ thống sởi Tính toán tổn thất nhiệt phòng đợc sởi Hệ thống s−ëi b»ng n−íc HƯ thèng s−ëi b»ng kh«ng khÝ HƯ thống thông gió v điều hòa không khí Vai trò dạng thông gió Thông gió chung cho toàn tàu Thông gió buồng máy http://www.ebook.edu.vn Trang số 6 8 12 15 17 25 29 29 32 37 38 38 39 41 44 47 47 48 52 56 56 56 62 67 67 67 70 75 78 78 80 82 8.4 8.5 Ch−¬ng 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Ch−¬ng 10 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 Tính toán mạng lới thông gió Các hệ thống điều hòa không khí Các hệ thống lm lạnh Khái niệm chung chức hệ thống làm lạnh Các máy lạnh Các kiểu hệ thống làm lạnh Cách nhiệt buồng lạnh Thiết bị làm lạnh kiểu nén khí tự động có hệ thống làm lạnh nớc muối Các hệ thống chuyên dụng tu dầu Tính yêu cầu chung Hệ thống làm hàng tàu dầu Hệ thống hâm nóng, làm mát dầu Hệ thống thông hơi, thoát khí tàu dầu Hệ thống đo lợng hàng két Hệ thống khí trơ Hệ thống làm sach rửa két Ti liƯu tham kh¶o http://www.ebook.edu.vn 86 87 94 94 94 96 97 98 101 101 103 107 108 111 113 113 116 Tài liệu tham khảo Tiêu chuẩn Việt nam TCVN : 6259 (2003), Qui phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép, Đăng kiểm Việt nam, Hà néi ViƯt nam Tiªu chn ViƯt nam TCVN : 4801 (2001), Qui phạm phân cấp đóng tàu sông, Đăng kiểm Việt nam, Hà nội Việt nam A.B A-lếch-xan-đrôp (1962), Hệ thống tàu thủy, NXB Đóng tàu Lê-nin-grát A.B A-lếch-xan-đrôp (1966), Hệ thống tàu thủy, NXB Đóng tàu Lê-nin-grát A.D Altsul (1964), Sức cản thủy lực đờng ống, NXB Xây dựng Mátxcơ-va I.A Chi-nhia-ép (1971), Hệ thống tàu thủy, NXB Giao thông Mát-xcơ-va http://www.ebook.edu.vn 116 ... sĩ Nguyễn Văn Võ Hệ thống tu thủy Dùng cho ngành đóng tàu đại học hng hải - năm 2006 Chơng Khái niệm chung hệ thống tu thủy 1.1 Khái niệm ý nghĩa hệ thống 1.1.1 Định nghĩa Hệ thống tàu thủy hệ. .. tranh víi lưa tàu, phát nguồn lửa sớm dễ dập chúng Nhiệm vụ thờng đợc thực nhờ hệ thống tín hiệu báo cháy Các hệ thống bao gồm hệ thống báo hệ thống báo 5.1.1.1 Hệ thống báo Hệ thống dùng để... tra, hệ thống tàu thủy sử dụng dụng cụ đặc biệt, ví dụ nh: thiết bị phân tích khí thải, ẩm kế v.v http://www.ebook.edu.vn 28 Chơng hệ thống hầm tu 4.1.tính hệ thống hầm tàu Các hệ thống hầm tàu