Thiết kế hệ thống động lực tàu chở dầu 7000 tấn, lắp máy 6LH46LA của hãng hanshin nhật bản, vòng quay 210 rpm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Chƣơng 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU TÀU .5 1.1.1 Loại tàu, công dụng .5 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế 1.1.3 Các thông số chủ yếu tàu 1.2 TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 1.2.1 Bố trí buồng máy 1.2.2 Máy 1.2.3 Thiết bị kèm theo máy 1.2.4 Tổ máy phát điện 1.2.5 Két buồng máy 1.2.6 Bơm buồng máy 1.2.7 Máy lọc 10 1.2.8 Thiết bị khí nén 10 1.2.9 Thiết bị buồng máy khác .11 Chƣơng TÍNH SỨC CẢN THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHĨNG .12 2.1 SỨC CẢN 13 2.1.1 Các kích thƣớc tàu 13 2.1.2 Lựa chọn phƣơng pháp tính 13 2.1.3 Tính lực cản cơng suất kéo tàu 13 2.1.4 Tính sức cản theo phƣơng pháp Holtrop Mennen 14 2.2 THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG .22 2.2.1 Giới thiệu 22 2.2.2 Chọn vật liệu chế tạo chong chóng .22 2.2.3 Hệ số dòng theo hệ số dòng hút .22 2.2.4 Chọn số cánh chong chóng 22 2.2.5 Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền 24 2.2.6 Nghiệm lại vận tốc tàu 25 2.2.7 Kiểm tra chong chóng theo điều kiện bền 26 2.2.8 Kiểm tra độ bền xâm thực chong chóng .27 –i– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.9 Xác định khối lƣợng kích thƣớc chong chóng 29 Chƣơng TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC .31 3.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 32 3.1.1 Số liệu ban đầu 32 3.1.2 Luật áp dụng, cấp thiết kế 32 3.1.3 Bố trí hệ trục 32 3.2 TRỤC CHONG CHÓNG 33 3.2.1 Đƣờng kính trục chong chóng .33 3.2.2 Chiều dày áo bọc trục 34 3.3 TRỤC TRUNG GIAN .34 3.4 CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ TRỤC 35 3.4.1 Ổ đỡ trục chong chóng 35 3.4.2 Ổ đỡ sau .35 3.4.3 Ổ đỡ trƣớc 35 3.4.4 Chiều dày khớp nối trục 36 3.4.5 Bulơng liên kết bích nối 36 3.4.6 Ống bao trục 37 3.4.7 Then chong chóng 37 3.5 TÍNH NGHIỆM HỆ TRỤC .38 3.5.1 Áp lực tác dụng lên gối đỡ 38 3.5.2 Tính phụ tải tác dụng lên gối trục .38 3.5.3 Hệ phƣơng trình mơmen .39 3.5.4 Tính giá trị phản lực gối 40 3.5.5 Nghiệm bền hệ trục .41 3.6 NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT LẮP RÁP TRÊN TRỤC .46 3.6.1 Nghiệm bền bulơng bích nối .46 3.6.2 Nghiệm bền bích nối 47 Chƣơng TÍNH TỐN DAO ĐỘNG NGANG 49 4.1 MỤC ĐÍCH, PHƢƠNG PHÁP VÀ SƠ ĐỒ TÍNH 50 4.1.1 Mục đích 50 4.1.2 Sơ đồ tính 50 4.1.3 Tính dao động ngang 51 –ii– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.2 BẢNG TÍNH VÀ KẾT QUẢ 53 4.2.1 Tần số dao động ngang 53 4.2.2 Bảng kết tính 54 4.2.3 Hệ số dƣ lƣợng K 55 Chƣơng TÍNH TỐN DAO ĐỘNG XOẮN .56 5.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 57 5.1.1 Máy 57 5.1.2 Chong chóng .57 5.1.3 Trục bích nối 58 5.2 MƠ HÌNH TÍNH DAO ĐỘNG .58 5.2.1 Mơmen qn tính khối lƣợng 58 5.2.2 Độ mềm đoạn trục 60 5.2.3 Thành lập hệ thống dao động xoắn tƣơng đƣơng 61 5.3 DAO ĐỘNG XOẮN TỰ DO 62 5.3.1 Hệ thống không thứ nguyên nhiều khối lƣợng 62 5.3.2 Dao động nút (hệ thống khối lƣợng) 63 5.4 DAO ĐỘNG XOẮN CƢỠNG BỨC .66 5.4.1 Cấp điều hòa mơ–men kích thích 66 5.4.2 Vòng quay cộng hƣởng .66 5.4.3 Góc lệch pha xy–lanh 67 5.4.4 Tổng biên độ dao động hình học tƣơng đối 68 5.4.5 Cơng mơ men điều hồ cƣỡng .71 5.4.6 Công mô men cản 72 5.4.7 Cơng cản chong chóng 73 5.4.8 Biên độ cộng hƣởng A1R .73 5.4.9 Tổng ứng suất xoắn trục cộng hƣởng 76 5.4.10 Ứng suất cho phép trục 77 5.4.11 Kết luận vùng cấm quay 77 Chƣơng 6.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ VÀ PHỤC VỤ 78 DỮ LIỆU PHỤC VỤ THIẾT KẾ 79 6.1.1 Số liệu ban đầu 79 6.1.2 Luật áp dụng Cấp tính toán thiết kế .79 –iii– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.2 HỆ THỐNG DẦU ĐỐT 79 6.2.1 Lƣợng dầu đốt dự trữ trực nhật 79 6.2.2 Bơm vận chuyển dầu 81 6.2.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống 82 6.3 HỆ THỐNG DẦU BÔI TRƠN .84 6.3.1 Dự trữ dầu bôi trơn 84 6.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 86 6.4 HỆ THỐNG NƢỚC LÀM MÁT 87 6.4.1 Dung tích két nƣớc giãn nở 87 6.4.2 Đƣờng kính ống nối hai cửa thơng biển 87 6.4.3 Nguyên lý hệ thống .88 6.5 HỆ THỐNG KHƠNG KHÍ NÉN 89 6.5.1 Tính tốn thể tích bình chứa khơng khí nén 89 6.5.2 Tính sản lƣợng máy nén khí 90 6.5.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống 90 6.6 HỆ THỐNG HÚT KHÔ DẰN 91 6.6.1 Tính chọn đƣờng kính ống bơm .91 6.6.2 Tính chọn đƣờng kính ống bơm .91 –iv– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỘT SỐ KÝ HIỆU ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG TÀI LIỆU № Ký hiệu Đơn vị đo Tên gọi Lmax Chiều dài lớn m Lpp Chiều dài hai trụ m Bmax Chiều rộng lớn m B Chiều rộng thiết kế m D Chiều cao mạn m d Chiều chìm tồn tải m N, H Công suất kW, hp ge Suất tiêu hao nhiên liệu g/kW.h n Số vòng quay rpm 10  Số kỳ – 11 Z Số xylanh 12 S Hành trình piston m 13 G Khối lƣợng tonnes 14 CB Hệ số béo thể tích – 15  Lƣợng chiếm nƣớc tàu tonnes 16 Rt Sức cản tồn phần kG 17 EPS Cơng suất kéo hp 18  Hệ số dòng theo – 19 t Hệ số dòng hút – 20 np Vòng quay chong chóng rpm 21 Vp Vận tốc dòng chảy đến chong chóng m/s 22  Mật độ chất lỏng kGs2/m4 23 Kd’ Hệ số lực đẩy theo đƣờng kính – 24 Kn’ Hệ số lực đẩy theo vòng quay – 25  Chiều dày cánh chong chóng m –v– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP № Ký hiệu Đơn vị đo Tên gọi 26  Tỷ số đĩa chong chóng – 27 H/D Tỷ số bƣớc – 28 dcc Đƣờng kính trục chong chóng m 29 dtg Đƣờng kính trục trung gian m 30 lcc Chiều dài trục chong chóng m 31 ltg Chiều dài trục trung gian m 32 lt Chiều dài bạc trƣớc m 33 ls Chiều dài bạc sau m 34 p Hiệu suất đẩy lý thuyết chong chóng – 35  Hiệu suất chong chóng làm việc – 36  Khối lƣợng riêng kG/m3 37 I Mô men quán tính khối lƣợng kG.cm.s2 38 e Độ mềm xoắn đoạn trục 1/kGcm 39 E Độ mềm không thứ ngun – 40  Mơ men qn tính khối lƣợng không thứ nguyên – 41 M Mô men quán tính khối lƣợng – 42 K Ký hiệu cấp điều hồ – 43 nRi Số vòng quay cộng hƣởng rpm 44  Góc pha xylanh độ 45 Re Công cản động kG.cm 46 Rs Công cản đàn tính trục kG.cm 47 Rp Cơng cản chong chóng kG.cm 48 A1R Biên độ cộng hƣởng mm 49 τR Ứng suất xoắn cộng hƣởng kG/cm2 50 Q Lƣu lƣợng bơm m3/h –vi– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ ĐO LƢỜNG A) BỘI SỐ VÀ ƢỚC SỐ CỦA HỆ ĐƠN VỊ SI № Tên Ký hiệu Độ lớn Chú thích Giga G 109 1.000.000.000 Mega M 106 1.000.000 Kilo k 103 1.000 Hecto h 102 100 Deca da 10 10 Deci d 10-1 0,1 Centi c 10-2 0,01 Mili m 10-3 0,001 Micro m 10-6 0,000.001 10 Nano n 10-9 0,000.000.001 B) CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ THÔNG THƢỜNG № Đại lƣợng Tên Ký hiệu Chuyển đổi Chiều dài kilomet met decimet centimet milimet km m dm cm mm = 1000m 1m = 10dm = 100cm = 1000mm = 0,1m = 0,01m = 0,001m Diện tích kilomet vng hecta met vng decimet vng centimet vng km2 m2 dm2 cm2 = 1.000.000m2 = 100ha = 10.000a = 10.000m2 = 100a = 100dm2 = 100cm2 = 100mm2 Thể tích met khối decimet khối m3 dm3 = 1000dm3 = 1.000.000cm3 = lít –vii– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP № Đại lƣợng Tên Ký hiệu Chuyển đổi hectolit decalit lit hl dal l = 10 dal = 100 lít = 10 lít Tấn kilogam gam miligam T kg g mg = 10 tạ = 100 yến = 1.000 kg = 1000 g = 1000 mg = 0,001 g Khối lƣợng Trọng lƣợng thể tích Lực mega niuton kilo niuton niuton MN kN N = 1.000.000N = 1000N; 1Tf = 9,81kN » 10kN = 1kgf = 9,81N » 10N = 1kg.m/s2 Áp suất pascal Pa atmotphe at = 1N/m2 1kgf/m2 = 9,81N/m2 = 9,81Pa » 10N/m2 1kgf/cm2 = 9,81.104N/m2 » 0,1MN/m2 = 1kgf/cm2 = cột nƣớc cao 10m có tiết diện ngang 1cm2 4oC 1kgf/m3 = 9,81N/m3 » 10N/m3 1Tf/m3 = 9,81kN/m3 » 10kN/m3 Năng lƣợng megajule kilojule jule milijule kilocalo MJ kJ J mJ Kcal = 1.000.000J = 1000J = 0,239 kCal = 1Nm = 0,001J = 427kgm = 1,1636Wh mã lực = 270.000kgm = 632kcal Công suất mega oat kilo oat MW kW mã lực oat mili oat hp W mW = 1.000.000W = 1000W = 1000J/s = 1,36 mã lực = 0,239 kCal/s = 0,764 kW = J/s = 0,001W kilomet/giờ met/giây km/h m/s 10 Tốc độ = 0,278 m/s –viii– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP № Đại lƣợng Tên Chuyển đổi Ký hiệu 11 Tần số hec Hz 12 Nhiệt độ độ Kelvin độ Celcius o o K C = 1s-1 = 273,15oK –ix– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG A) DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Đồ thị biểu diễn mối quans hệ sức cản công suất có ích theo vận tốc…………………………………………………………………………………… Er ror! Bookmark not defined Hình Đồ thị biểu diễn biên độ cộng hƣởng A1R……………………………… 69 B) DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng kết tính tốn sức cản cơng suẩ kéo tàu………………… 16 Bảng 2.2 Bảng xác định hệ số dòng theo hệ số dòng hút…………………………19 Bảng 2.3 Bảng xác định số cánh chong chóng…………….…………………………19 Bảng 2.4 Bảng xác định tỷ số đĩa chong chóng…………….……………………21 Bảng 2.5 Bảng tính nghiệm lại vận tốc tàu……….…………….……………………22 Bảng 2.6 Bảng tính kiểm tra chong chóng theo điều kiện bền……….………………23 Bảng 2.7 Bảng tính kiểm tra độ bền xâm thực chong chóng…….………………24 Bảng 2.8 Bảng tính khối lƣợng kích thƣớc chong chóng…….………….……26 Bảng 3.1 Bảng tính đƣờng kính trục chong chóng………………… ………….……30 Bảng 3.2 Bảng tính chiều dày áo bọc trục……….………………… ………….……31 Bảng 3.3 Bảng tính đƣờng kính trục trung gian……….…………….………….……31 Bảng 3.4 Bảng tính chiều dày khớp nối trục….……….…………….………….……33 Bảng 3.5 Bảng tính nghiệm bền hệ trục… ….……….…………….………….……38 Bảng 3.6 Bảng tính nghiệm ổn định dọc trục ….……….………………… ….……39 Bảng 3.7 Bảng tính nghiệm biến dạng hệ trục……………… …………….….……40 Bảng 3.8 Bảng tính nghiệm áp lực tác dụng lên gối đỡ……….…………….….……41 Bảng 4.1 Bảng tính tần số dao động ngang………… ……….…………….….……49 Bảng 4.2 Bảng tính dao động gần đúng………… …….…….…………….….……50 Bảng 5.1 Bảng kết mô men quán tính độ mềm xoắn…… …….…….…… 58 Bảng 5.2 Bảng kết vòng quay cộng hƣởng………………… …….…….…… 62 Bảng 6.1 Bảng tính lƣợng dầu đốt dự trữ trực nhật………………….…….…… 75 Bảng 6.2 Bảng tính bơm vận chuyển dầu……………………………….…….…… 78 Bảng 6.3 Bảng tính dự trữ dầu bơi trơn……………………………….… ….…… 80 Bảng 6.4 Bảng tính dung tích két nƣớc giãn nở… ………………………….…… 83 Bảng 6.5 Bảng tính đƣờng kính ống nối hai cửa thông biển ………….…….…… 84 –x– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Theo thiết kế Kết Số lƣợng Diesel phụ Zp tổ Suất tiêu hao dầu đốt Diesel ge g/kWh Theo lý lịch máy có kể đến tình trạng kỹ thuật 177 Suất tiêu hao dầu đốt Diesel phụ gep g/kWh Theo lý lịch máy có kể đến tình trạng kỹ thuật 205 Hệ số hoạt động đồng thời Diesel phụ k _ Theo thiết kế 0,5 Thời gian hoạt động liên tục phƣơng tiện t h Theo tính 720 Hệ số dự trữ dầu đốt k1 _ Chọn 1,2 10 Hệ số xét đến điều kiện môi trƣờng mà phƣơng tiện khai thác k2 _ Chọn 1,2 11 Hệ số dung tích két chứa k3 _ Chọn 1,1 12 Tỷ trọng trung bình dầu FO điều kiện khai thác Fo t/m3 0,97 13 Tỷ trọng trung bình dầu DO điều kiện khai thác Do t/m3 0,88 14 Lƣợng dầu FO cần thiết cho hành trình BFO t BFO  15 Lƣợng dầu DO cần thiết cho hành trình BDO t BDO  20% BFO 16 Tổng dung tích cần thiết két chứa dự trữ dầu FO VFO m3 V FO  g NZ  g e B FO  FO ep 1 k1k2  k N p Z p k  106 638,7 127,7 724,3 –80– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ký hiệu Đơn vị 17 Tổng dung tích cần thiết két chứa dự trữ dầu DO VDO m3 V DO  18 Thời gian cấp dầu liên tục két dầu đốt hàng ngày th h Chọn theo ca máy 19 Hệ số dung tích dự trữ két dầu đốt hàng ngày k4 _ Chọn 20 Dung tích két dầu trực nhật FO VhF m3 VhF  21 Dung tích két dầu trực nhật DO VhD m3 VhD  Hạng mục tính No Cơng thức - Nguồn gốc BDO  DO k Kết 159,6 1,1 g e NZ  g ep N p Z p k  e NZ  g ep N p Z p k  k 4 h 1  F 10 g k 4 h 1  D 10 5,6 6,2 Kết luận: Tàu đƣợc trang bị két chứa dầu FO có: – Tổng dung tích V = 724,3 m3 x 714,3m3 – Két dầu FO dự trữ (04két): – Két lắng dầu FO(01 két): Vl =5 m3 – Két dầu đốt hàng ngày(01 két): Vhn1 =5 m3 – Tổng dung tích V = 159,6 m3 – Két dầu DO dự trữ (04 két): x 39,1 m3 2x3 m3 Tàu đƣợc trang bị két chứa dầu DO có: x 41,65 m3 – Két dầu đốt hàng ngày(02 két): 6.2.2 Bơm vận chuyển dầu Bảng 6.2: Bảng tính Bơm vận chuyển dầu No Hạng mục tính Dung tích két dầu đốt trực nhật (FO) Ký hiệu Đơn vị VhF m3 Công thức - Nguồn gốc Đã tính chọn (Mục 6.2.1) Kết –81– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hạng mục tính No Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Dung tích két dầu đốt trực nhật (DO) VhD m3 Đã tính chọn (Mục 6.2.1) Thời gian cần thiết để bơm đầy két tb h Chọn Lƣu lƣợng bơm vận chuyển dầu FO QFO m3/h Q VhF b 3,3 Lƣu lƣợng bơm vận chuyển dầu DO QDO m3/h Q VhF b 1,5 Kết luận: Tàu đƣợc trang bị bơm giới vận chuyển dầu FO có: – Số lƣợng 01 – Kiểu bánh nằm ngang – Nhà sản xuất MIURA JAPAN – Lƣu lƣợng Q = 6,5 m3/h – Cột áp H = 0,25 Mpa Tàu đƣợc trang bị bơm giới vận chuyển dầu DO có: – Số lƣợng 01 – Kiểu bánh nằm ngang – Nhà sản xuất MIURA JAPAN – Lƣu lƣợng Q = 3,0 m3/h – Cột áp H = 0,25 Mpa 6.2.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống a) Nguyên lý hoạt động * Vận chuyển dầu đốt – Dầu FO đƣợc dự trữ 06 két dầu DO đƣợc dự trữ 04 két dầu đốt dự trữ đáy đôi Cấp dầu đốt vào két dự trữ bơm phƣơng tiện cấp thông qua đầu ống cấp dầu đƣợc dẫn lên boong Két dầu đốt dự trữ có bố trí đầu ống đo có van tự đóng, đầu ống thơng có lƣới phòng hoả có kết cấu kiểu ngăn khơng cho nƣớc dò lọt vào điều kiện thời tiết xấu Trong két dầu đốt dự trữ có bố trí hai miệng hút lấy dầu ra, –82– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP miệng đặt thấp để hút vét dầu cặn nƣớc đọng, miệng đặt cao để lấy dầu đƣa sử dụng – Dầu DO dầu FO đƣợc vận chuyển từ két dự trữ lên két dầu trực nhật 01 bơm Hai bơm dùng lẫn đƣợc cho Dầu đốt đƣợc cấp lên két bơm vận chuyển dầu đốt qua bầu lọc thô hệ thống van, đƣờng ống Dầu tràn từ két dầu đốt hàng ngày đƣợc đƣa trở lại két lắng dầu đốt tƣơng ứng, dầu tràn từ két lắng dầu đốt đƣợc đƣa trở két dự trữ tƣơng ứng qua đƣờng ống dẫn dầu tràn có gắn kính quan sát * Cấp dầu cho động – Cấp dầu cho máy chính: Dầu DO dầu FO từ két hàng ngày qua van đƣợc đƣa tới thiết bị xử lý nhiên liệu sau đƣa tới máy Dầu thừa từ máy đƣợc đƣa thiết bị điều chỉnh độ nhớt thiết bị xử lý nhiên liệu Trên thiết bị xử lý nhiên liệu có bầu hâm dầu trƣờng hợp sử dụng dầu FO Dầu DO đƣợc sử dụng trƣờng hợp máy khởi động, chuẩn bị dừng chạy nhỏ tải – Cấp dầu cho máy phụ: Dầu đƣợc lọc từ két hàng ngày qua van ngắt vài đƣờng ống chung Từ dầu đƣợc phân chia tới van chặn qua bầu lọc vào bơm cấp dầu máy Dầu thừa từ két đƣợc đƣa két dự trữ dầu DO – Cấp dầu cho nồi phụ:Nồi phụ ngồi việc sử dụng khí xả động đốt dầu Dầu DO FO từ két hàng ngày đƣợc bơm cấp dầu nồi hút qua van bầu lọc, sau đẩy tới phun nhiên liệu nồi Dầu thừa từ nồi đƣợc đƣa két dầu hàng ngày loại * Dầu rơi vãi, dầu tràn Dầu cặn két dầu đốt dự trữ đƣợc hút vét đƣa tàu bơm tay piston qua miệng cấp phát dầu đặt boong Dầu rò rỉ từ khay hứng đƣợc dẫn két giữ dầu cặn b) Nhiệm vụ yêu cầu Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ dự trữ, cung cấp nhiên liệu đảm bảo cho hệ động lực làm việc suốt trình hành hải Hệ thống nhiên liệu có chức năng: lấy nhiên liệu từ bờ xuống tàu, dự trữ nhiên liệu tàu, cung cấp nhiên liệu cho động động phụ hoạt động Hệ thống nhiên liệu phải đảm bảo cho động làm việc bình thƣờng trƣờng hợp Các thiết bị hệ thống đảm bảo cung cấp đầy đủ cho động hoạt động thời gian dài Bố trí két, đƣờng ống, thiết bị hệ thống phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định đăng kiểm nhƣng phải tiện lợi cho lắp đặt, thao tác, sử dụng, sửa chữa phải đảm bảo tính kinh tế –83– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.3 HỆ THỐNG DẦU BÔI TRƠN 6.3.1 Dự trữ dầu bơi trơn Bảng 6.3: Bảng tính dự trữ dầu bơi trơn No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Công suất tính tốn Diesel N kW Theo lý lịch máy Số lƣợng Diesel Z tổ Theo thiết kế Cơng suất tính tốn Diesel phụ Np kW Theo lý lịch máy Số lƣợng Diesel phụ Zp tổ Theo thiết kế Suất tiêu hao dầu bơi trơn máy gm g/kW.h Theo lý lịch máy 0,1 Suất tiêu hao dầu bôi trơn máy phụ gmp g/kW.h Theo lý lịch máy 0,85 Suất tiêu hao dầu bơi trơn xylanh máy gmp g/kW.h Theo lý lịch máy 1,9 Hệ số hoạt động đồng thời Diesel phụ k _ Theo thiết kế 0,5 Hệ số dự trữ dầu bôi trơn k1 _ Chọn 1,25 10 Hệ số sử dụng dầu bôi trơn k2 _ Chọn 1,2 11 Hệ số dung tích két k3 _ Chọn 1,15 12 Tỷ trọng dầu bơi trơn máy m kg/lit Chọn theo loại dầu 0,92 13 Tỷ trọng dầu bôi trơn máy phụ p kg/lit Chọn theo loại dầu 0,93 2942 310 –84– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết 14 Tỷ trọng dầu bôi trơn xylanh x kg/lit Chọn theo loại dầu 0,96 15 Thời gian hoạt động liên tục phƣơng tiện t h Theo nhiệm vụ thƣ 720 16 Lƣợng dầu bơi trơn máy tiêu hao hành trình Bm kg Bm  17 Lƣợng dầu bơi trơn máy phụ tiêu hao hành trình Bp kg Bp  18 Lƣợng dầu bôi trơn xylanh tiêu hao hành trình Bx kg Bx  19 Lƣợng dầu bơi trơn hệ thống tuần hồn máy W lit Theo lý lịch máy 11000 20 Lƣợng dầu bơi trơn hệ thống tuần hồn máy phụ Wp lit Theo lý lịch máy 1800 21 Chu kỳ thay dầu máy T h Theo lý lịch máy 2000 22 Chu kỳ thay dầu máy phụ Tp h Theo lý lịch máy 1800 23 Dung tích két dầu bơi trơn máy dự trữ Vm lit B   Vm   m  W k m T  11025,5 24 Dung tích két dầu bơi trơn máy phụ dự trữ Vp lit  Bp   Vp    W p k    p Tp  1657,5 25 Dung tích két dầu bôi trơn xylanh dự trữ Vx lit g m N Z k1 k 2 1 10 g p N p Z p k k1k 2 1 10 g p N Z k1k 2 1 10 Vm  Bx x k3 2923 311,4 2955 3539,8 –85– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kết luận: Tàu đƣợc trang bị két chứa dầu bơi trơn có: – Két dự trữ dầu bơi trơn cho máy (01két) V = 11m3 – Két tuần hồn bơi trơn cho máy (01két) V =11m3 – Két dầu bơi trơn xupap máy (01két) V = 0,1m3 – Két dự trữ dầu bôi trơn cho máy đèn (01két) V = 2,0 m3 – Két lắng dầu bôi trơn máy đèn (01két) V =1,0 m3 – Két dự trữ dầu bôi trơn xilanh (01két) V =4 – Két trọng lực dầu bôi trơn xylanh(01két) V = 0,49m3 m3 6.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống a) Nguyên lý hoạt động Diesel diesel lai máy phát điện có hệ thống bơi trơn tuần hồn áp lực riêng * Máy Bơm dầu bơi trơn tuần hồn diesel hút dầu két tuần hoàn qua bầu lọc, qua bầu làm mát dầu nhờn, qua bầu lọc tinh sau đƣợc đƣa tới bôi trơn bề mặt ma sát cụm chi tiết động theo hệ thống quy định nhà chế tạo Sau bôi trơn làm mát bề mặt ma sát, dầu nhờn tự chảy cac-te chảy két tuần hoàn thực vòng tuần hồn khép kín Lƣợng dầu bơi trơn bị tiêu hao đƣợc bù đắp từ két dầu dự trữ chảy két tuần hoàn Các xylanh động đƣợc bôi trơn dầu bôi trơn xylanh từ két trọng lực Khi động không hoạt động dầu két tuần hoàn đƣợc đƣa phân ly, lọc Các chi tiết hệ thống phốI khí đƣợc bơi trơn dầu từ két trọng lực riêng Toàn chi tiết, thiết bị hệ thống nhƣ bơm dầu nhờn, van, bầu làm mát dầu nhờn, đƣờng ống đƣợc nhà chế tạo diesel lắp đặt sẵn máy Bơm dầu nhờn cố máy đƣợc lắp đặt song song với bơm dầu nhờn Trong trƣờng hợp cố đƣa bơm cố vào làm việc đóng cắt van phân phối cho nhánh ống * Diesel lai máy phát Diesel lai máy phát điện đƣợc bôi trơn dầu nhờn áp lực tuần hồn kín kiểu cacle ƣớt, toàn bơm, van, ống đƣợc nhà chế tạo gắn sẵn máy Việc bổ sung thay dầu cho hệ thống cách lấy dầu từ két dầu nhờn dự trữ đổ qua miệng rót dầu thân máy –86– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP b) Nhiệm vụ yêu cầu – Nhiệm vụ: làm nhiệm vụ bôi trơn làm mát bề mặt ma sát – Yêu cầu: Mỗi động phái có hệ thống bơi trơn độc lập thiết bị hệ thống phải có thiết bị dự phòng với hệ thống Dầu bơi trơn phải đảm bảo đƣợc tính chất: độ nhớt, nhiệt độ bắt lửa, nhiệt độ đông đặc phạm vi quy định nhà thiết kế 6.4 HỆ THỐNG NƢỚC LÀM MÁT 6.4.1 Dung tích két nƣớc giãn nở Bảng 6.4: Bảng tính dung tích két nước giãn nở 1 Ký Hạng mục tính No hiệu Cơng suất tính tốn N Diesel Lƣợng tiêu hao nƣớc làm mát Hệ số dung tích két Thời gian hai lần bơm lên két Dung tích két giãn nở Vp Đơn vị hp Công thức - Nguồn gốc Theo lý lịch máy lít/hp.h Chọn Kết 4000 8,6 K – Chọn 0,032 T phút Chọn 0,5 Vgn lít Vb  V p  N e T K 650,4 Kết luận: Tàu đƣợc trang bị 01 két giãn nở có dung tích: V = 0,8 m3 6.4.2 Đƣờng kính ống nối hai cửa thơng biển Bảng 6.5: Bảng tính đướng kính ống nối hai thơng biển Hạng mục tính No Lƣu lƣợng bơm cứu hoả Ký Đơn hiệu vị Q1 m3/h Công thức - Nguồn gốc chọn Kết 110 –87– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hạng mục tính No Ký Đơn hiệu vị Q2 m3/h Theo lý lịch máy QT m3/h QT   Qi V m/s Chọn D mm D Công thức - Nguồn gốc Kết Lƣu lƣợng bơm nƣớc biển làm mát máy 190 Tổng lƣu lƣợng nƣớc biển Vận tốc đƣờng ống chung 300 i 1 Đƣờng kính ống nối hai cửa thông biển 4.QT 103 3600. V 230,4 Kết luận: Chọn kích thƣớc ống hai cửa thơng biển có đƣờng kính theo quy phạm D=300mm 6.4.3 Ngun lý hệ thống a) Nguyên lý hoạt động – Máy máy phụ có hệ thống làm mát riêng – Vòng tuần hồn làm mát nƣớc ngọt: Bơm nƣớc làm mát máy hút nƣớc từ két giãn nở đƣợc đƣa tới làm mát máy chính,máy đèn Sau khỏi máy chính, phần nƣớc làm mát đƣợc đƣa tới bầu sinh hàn nƣớc Tại bầu sinh hàn nƣớc nhả nhiệt cho nƣớc biển để làm giảm nhiệt độ Sau khỏi bầu sinh hàn, nƣớc tiếp tục đƣợc đƣa tới với nƣớc từ két giãn nở đƣợc bơm làm mát máy hút vào làm mát máy – Vòng tuần hoàn làm mát nƣớc biển: Bơm nƣớc biển làm mát hút nƣớc biển từ đƣờng ống chung qua van bầu lọc phần qua sinh hàn dầu nhờn, thiết bị làm mát khí nén đƣa tới sinh hàn nƣớc cuối đƣợc xả b) Nhiệm vụ yêu cầu Hệ thống làm mát có nhiệm vụ làm mát động chính, động phụ, máy nén khí,…Chất làm mát thƣờng nƣớc biển nƣớc Nƣớc mạn tàu để làm mát qua cửa van thơng với bên ngồi, qua lọc đƣợc bơm –88– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP làm mát dầu nhờn trƣớc sau nƣớc đƣợc dẫn làm mát khơng khí nạp cho động cơ, làm mát xilanh động làm mát ống xả, tiêu âm cuối đƣợc xả Nhiệt độ nƣớc biển sau làm mát nằm giới hạn 500C- 550C Nếu vƣợt giới hạn hình thành lớp cặn muối bề mặt chi tiết đƣợc làm mát, ảnh hƣởng đến hiệu làm mát 6.5 HỆ THỐNG KHƠNG KHÍ NÉN 6.5.1 Tính tốn thể tích bình chứa khơng khí nén Bảng 6.6: Bảng tính thể tích bình chứa khơng khí nén No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Cơng thức - Nguồn gốc Cơng suất máy Ne1 hp Theo lý lịch máy Số lƣợng Diesel Z tổ Theo thiết kế Áp suất khởi động máy Số lần khởi động liên tục máy P1 n kG/cm2 Theo lý lịch máy Lần Kết 4000 30 Chọn Kg/cm2 Chọn 15 Áp suất khí nhỏ bình khởi P2 động Lƣợng khí tiêu hao cho mã lực máy q lít/hp V lít Theo lý lịch máy Thể tích khí nén phục vụ cho máy V= Z Ne n q p  p1 3200 –89– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kết luận: – Tàu đƣợc trang bị bình chứa khơng khí nén khởi động có: – Tổng dung tích V – Số lƣợng 02 x – Áp suất P = m3 m3 = 30 kG/cm2 = 0,12 m3 – Bình chứa khơng khí phụ: – Tổng dung tích V – Số lƣợng 01 x 0,12 m3 – Áp suất P 30 = kG/cm2 6.5.2 Tính sản lƣợng máy nén khí Theo quy phạm máy nén khí phải đảm bảo nén đầy bình áp suất khí bắt đầu nén kG/cm2 Vậy sản lƣợng máy nén khí : Q ≥ (p2 – 5).VBình lít/h Q ≥ 32000 lít/h Kết luận: – Chọn máy nén khí chính: + Số lƣợng 02 + Lƣu lƣợng 83,6 + Áp suất 30 m3/h kG/cm2 + Động điện 22 kW x 1200 rpm – Máy nén cố: + Áp suất + Số lƣợng: 01 + Lƣu lƣợng 6,3 30 m3/h kG/cm2 + Động điện 2,0 kW x 1800 rpm 6.5.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống Khơng khí nén đƣợc tạo từ máy nén khí độc lập sau qua bầu làm mát khí nén, qua bầu tách dầu đƣợc nạp vào bình chứa khơng khí nén để khởi động máy với áp suất khởi động 30 kG/cm2 Từ bình chứa khí nén, khơng khí đƣợc dẫn động đến mơ tơ khí nén để khởi động máy Từ bình chứa khí nén phụ, khơng khí nén đƣợc giảm áp xuống áp suất thích hợp đƣợc dẫn tới thiết bị khác để phục vụ nhƣ là: Thổi cửa thông biển, thổi còi, tới van điều khiển khí, tới két nƣớc máy lọc để tạo áp lực cho máy cấp nƣớc số thiết bị khác –90– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.6 HỆ THỐNG HÚT KHÔ DẰN 6.6.1 Tính chọn đƣờng kính ống bơm Bảng 6.7: Bảng tính chọn đường kính ống bơm Ký Đơn hiệu vị – Chiều dài L m – Chiều rộng B m 18 – Chiều cao H m 10,2 D mm W m/s Q m3/h Hạng mục tính No Cơng thức - Nguồn gốc Kết Kích thƣớc tàu Đƣờng kính ống hút khơ 115,15 Thiết kế phần vỏ D  1,68 L.B  H   25 120,7 Vận tốc nƣớc trung bình đƣờng ống Chọn Lƣu lƣợng bơm hút khô 2826.D W 10 6 82,3 Kết luận: – Chọn đƣờng kính ống hút khơ dc = 200 mm – Chọn đƣờng kính ống hút khơ nhánh dn= mm 100 – Chọn bơm dùng chung hút khô cứu hoả có: + Số lƣợng + Lƣu lƣợng tổ Q = 55-200m /h + Cột áp + Động điện lai 01 H= 50-20 m.c.n 437 kW x 1800 rpm 6.6.2 Tính chọn đƣờng kính ống bơm a) Hút khô khoang hàng Hút khô khoang khô chứa két thải nhờ miệng hút khô Hút khô khoang hàng nhờ miệng hụt khô cho khoang đặt phía sau khoang hàng Các miệng hút khô miệng hút chiều đƣợc nối với van –91– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nêm đặt buồng máy nối với đƣờng ống hút chung Từ đƣờng ống hút chung dẫn đến bơm hút khơ dằn để xả ngồi mạn tàu Hút khơ khoang máy lái nhờ bơm tay hút khô b) Hút khô buồng máy Trong buồng máy đặt miệng hút nối với ống hút Nồi có miệng hút đƣợc nối trực tiếp với bơm hút khô Trên đƣờng ống nàyđặt hộp xả cặn van chiều Bơm chữa cháy động lai có nhánh hút trực tiếp khơng có hộp xả cặn để hút khô ứng cấp buồng máy Tay van chiều nhánh đƣợc dẫn lên sàn buồng máy c) Hệ thống dằn Mỗi khoang dằn có nhánh ống riêng để dằn – Dằn tự nhiên: Với két dằn dƣới mớn nƣớc đƣa nƣớc từ cửa thông biển qua đƣờng ống chung cách mở van dẫn nƣớc dằn vào – Dằn cấp vào bơm: bơm hút khô - dằn hút nƣớc từ cửa thông biểnqua đƣờng ống chung dằn vào khoang dằn qua van – Tháo nƣớc dằn: bơm hút khô - dằn hút nƣớc từ khoang dằn cần thiết ngồi mạn … Đáy đơi, két mạn, két mũi, két lái két đuôi dùng để chứa nƣớc dằn cách độc lập Mạn kép có chiều rộng 1,2 m đáy đơi có chiều cao 1,4 m khu vực khoang hàng, thoả mãn yêu cầu 13F IMO đƣợc dùng đểlàm két nƣớc dằn Các két sâu khu vực khoang mũi lái đƣợc dùng để chứa nƣớc dằn Các két dầu hàng đƣợc chia làm hai hạng với hai hệ thống đƣờng ống độc lập hệ thống điều khiển dầu hàng có khả thực đồng thời việc xả/nạp hàng với hai hạng dầu đồng thời Buồng máy đƣợc cách ly với khoang hàng buồng bơm giếng hút dầu hàng (cofferdam) Một đƣờng hầm đƣợc bố trí bên đáy đơi dọc theo đƣờng tâm tàu –92– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN CHUNG” Trên toàn đồ án tốt nghiệp đại học, đề tài: “Thiết kế trang trí hệ thống động lực tàu chở dầu 7000 tấn, lắp máy 6LH46LA hãng HANSHIN Nhật Bản, cơng suất 2942 kW, vòng quay 210 rpm” em Thiết kế đƣợc tuân thủ theo Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép – 2010, theo QCVN 21: 2010/BGTVT ban hành, sau tính tốn thông số tàu phù hợp với tàu mẫu Động đƣợc chọn dựa đặc điểm tàu dầu với phần hệ trục tàu.” Các công thức tính tốn cho đề tài sử dụng cơng thức thực nghiệm sử dụng riêng cho tàu dầu Việc tính toán theo lý thuyết sát thực tế so với tàu mẫu Đƣờng kính chiều dài đoạn trục nhƣ bố trí gối trục, động cơ, hệ thống phụ hợp lý làm cho ứng suất gối trục nằm vùng an toàn Ứng suất dao động ngang dao động xoắn gây nhỏ ứng suất cho phép Để thực đƣợc đề tài em vận dụng tổng hợp kiến thức thu đƣợc qua năm học trƣờng kiến thức thực tế tiếp thu đƣợc trình thực tập Cơng ty đóng tàu thành phố Hải Phòng Nhƣ sau thời gian thực với nhiều nỗ lực thân, nhƣ giúp đỡ, bảo tận tình Giảng viên hƣớng dẫn Th.s Nguyễn Anh Việt thầy, cô giáo khoa bạn bè lớp, đề tài tốt nghiệp em hoàn thành Em mong đƣợc bảo, góp ý Thầy giáo bạn bè, để thiết kế em đƣợc hoàn thiện nhƣ hiểu biết em đƣợc sâu hơn.” Em xin chân thành cảm ơn!” “Người thực đề tài.” Lê Dũng Tiến –93– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] QCVN 21: 2010/BGTVT Bổ sung sửa đổi 2010 MARPOL Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép – 2010 QCVN 6259 – 2010 Bộ Khoa học Công nghệ Môi trƣờng Thiết kế trang trí động lực tàu thuỷ tập 1– Đặng Hộ – 1995 Thiết kế trang trí động lực tàu thuỷ tập 2– Đặng Hộ – 1995 Kết cấu tính tốn động đốt trong, NXB ĐH THCN – Hà Nội, 1984 MARPOL 73/78 (có sửa đổi) Крутильные колебания в судовых ДВС, П.А Истомин – Москва, 1968 [9] Sổ tay kĩ thuật đóng tàu [10] Sức bền vật liệu, trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam, Hải Phòng 1998 [11] Sức cản tàu thủy,NXB Giao thông vận tải, 1986 –94– ... KHOA MÁY TÀU BIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU CHỞ DẦU 7000 TẤN, LẮP MÁY 6LH46LA CỦA HÃNG HANSHIN – NHẬT BẢN, CƠNG SUẤT Ne = 2942 kW, VỊNG QUAY n = 210 rpm. .. TÀU 1.1.1 Loại tàu, cơng dụng Tàu chở dầu có tải trọng 7000 loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang Tàu đƣợc thiết kế để chở loại hàng hoá nhƣ: dầu nhiên liệu, dầu gadoan, dầu phản lực, dầu. .. (dầu kerosin) Tàu đƣợc lắp máy mang nhãn hiệu 6LH46LA hãng HANSHIN – NHẬT BẢN, có cơng suất 2942 kW, vòng quay định mức 210 rpm, truyền động trực tiếp 01 hệ trục chong chóng 1.1.2 Vùng hoạt động,