Thiết kế hệ thống động lực tàu chở hàng rời 35250 DWT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỘT SỐ KÍ HIỆU DÙNG TRONG THUYẾT MINH BẢNG CHUYỂN ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU TÀU 1.1.1 Loại tàu, công dụng 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế 1.1.3 Phân cấp tàu, qui định 1.1.4 Các thông số chủ yếu tàu 10 1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐỘNG LỰC 10 1.2.1 Bố trí buồng máy 10 1.2.2 Máy 10 1.2.3 Tổ máy phát điện 11 1.2.4 Tổ máy phát điện cố 12 1.2.5 Hệ trục chong chóng 13 1.2.6 Các thiết bị động lực khác 15 CHƢƠNG 2: TÍNH SỨC CẢN THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 27 2.1 SỨC CẢN 27 2.1.1 Các thông số 27 2.1.2 Sức cản tàu theo phƣơng pháp Seri 30 27 2.1.3 Xác định sơ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng 32 2.2 THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 32 2.2.1 Chọn vật liệu chế tạo chong chóng 33 2.2.2 Hệ số dòng theo hệ số hút 33 2.2.3 Chọn số cánh chong chóng 33 2.2.4 Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền 34 2.2.5 Nghiệm lại vận tốc tàu để chong chóng sử dụng hết công suất 35 2.2.6 Nghiệm bền chong chóng 37 2.2.7 Xác định khối lƣợng kích thƣớc chong chóng 38 CHƢƠNG 3: TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED –1– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 40 3.1.1 Số liệu ban đầu 40 3.1.2 Luật áp dụng, tài liệu tham khảo, cấp thiết kế 40 3.2 TÍNH ĐƢỜNG KÍNH TRỤC 41 3.2.1 Đƣờng kính trục chong chóng 41 3.2.2 Đƣờng kính trục trung gian 42 3.3 THIẾT BỊ TRỤC 43 3.3.1 Đƣờng kính bu lơng khớp nối trục trung gian trục chong chóng 43 3.3.2 Chiều dày bích nối trục 44 3.3.3 Chiều dày ống bao trục 45 3.3.4 Chiều dày bạc 45 3.4 ÁP LỰC TÁC DỤNG TRÊN GỐI ĐỠ 46 3.4.1 Phụ tải gối đỡ 46 3.4.2 Mô men gối đỡ 47 3.4.3 Nghiệm bền hệ trục 49 3.4.4 Nghiệm bền bulơng bích nối 54 CHƢƠNG 4: TÍNH DAO ĐỘNG NGANG HỆ TRỤC 57 4.1 PHƢƠNG PHÁP VÀ SƠ ĐỒ TÍNH 57 4.1.1 Mục đích 57 4.1.2 Phƣơng pháp 57 4.1.3 Sơ đồ tính 57 4.2 TÍNH DAO ĐỘNG NGANG THEO PHƢƠNG PHÁP SIMANXKI 59 4.2.1 Lập bảng tính để tính toán 59 4.2.2 Bảng tính dao động ngang 60 4.2.3 Khoảng dƣ lƣợng tính tốn 61 4.2.4 Kết luận 61 CHƢƠNG 5: TÍNH DAO ĐỘNG XOẮN HỆ TRỤC 62 5.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ TÍNH TỐN 62 5.1.1 Luật áp dụng tài liệu tham khảo 62 5.1.2 Máy 62 5.1.3 Chong chóng 62 –2– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.1.4 Trục 63 5.2 MƠ HÌNH TÍNH DAO ĐỘNG 63 5.2.1 Mơ men qn tính khối lƣợng 63 5.2.2 Hệ số mềm đoạn trục 65 5.2.3 Thành lập sơ đồ hệ thống dao động xoắn tƣơng đƣơng 66 5.2.4 Tính tốn dao động tự 67 5.2.5 Hệ thống không thứ nguyên nhiều khối lƣợng 67 5.2.6 Dao động xoắn cƣỡng 72 5.2.7 Cơng momen điều hòa cƣỡng 78 5.2.6 Công momen cản 79 5.2.6 Tổng ứng xuất xoắn trục cộng hƣởng 83 5.2.6 Ứng suất cho phép trục 83 5.2.6 Kết luận vùng cấm quay 84 CHƢƠNG 6: TÍNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHỤ VÀ PHỤC VỤERROR! BOOKMARK NOT 6.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 85 6.1.1 Số liệu ban đầu 85 6.1.2 Cấp thiết kế 85 6.2 HỆTHỐNGDẦU ĐỐT 85 6.2.1 Lƣợngdầu đốtdựtrữvà trựcnhật 85 6.2.2 Bơm vận chuyển 88 6.2.3 Máy lọc 89 6.2.4 Nguyên lý hệ thống 89 6.3 HỆ THỐNG DẦU BÔI TRƠN 90 6.3.1 Dự trữ dầu bôi trơn 90 6.3.2 Nguyên lý hệ thống 92 6.4 HỆ THỐNG HÚT KHÔ, DẰN 92 6.4.1 Đƣờng ống bơm hút khô 92 6.4.2 Nguyên lý hoạt động 93 6.5 HỆ THỐNG NƢỚC LÀM MÁT 94 6.5.1 Két giãn nở 94 6.5.2 Đƣờng kính ống nối hai cửa thơng biển 95 –3– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.5.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống làm mát 96 6.6 HỆ THỐNG KHƠNG KHÍ NÉN 98 6.6.1 Bình chứa khơng khí nén 98 6.6.2 Máy nén khí 99 6.6.3 Nguyên lý hoạt động 99 6.7 HỆ THỐNG KHÍ XẢ–TIÊU ÂM 100 6.7.1 Nhiệm vụ hệ thống khí xả 100 6.7.2 Nguyên lý hoạt động 99 6.7.3 Bầu tiêu âm máy 101 6.8 HỆ THỐNG CỨU HỎA 102 –4– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỘT SỐ KÍ HIỆU DÙNG TRONG THUYẾT MINH Kí hiệu ge gi gct Bh QH C Cp Cv D Fp I J k kx L0 GB Gk Li Me n ntk nt n2 Ne Nex Ni Nix NeH Nt Nk p0 pk k ps pa pe pz pb pr px P2t P1t t pt pm S pe pi T0,(t0) Tên gọi Suất tiêu hao nhiên liệu có ích Suất tiêu hao nhiên liệu Lƣợng nhiên liệu cấp cho chu trình Nhiệt trị thấp nhiên liệu Tốc độ trung bình piston Tỉ nhiệt (nhiệt dung riêng) Tỉ nhiệt đẳng áp (Nhiệt dung riêng đẳng áp) Tỉ nhiệt đẳng tích (Nhiệt dung riêng đẳng tích) Đƣờng kính xilanh Diện tích đỉnh piston Số xilanh động Gia tốc piston Chỉ số đoạn nhiệt khơng khí Chỉ số đoạn nhiệt sản vật cháy Lƣợng khơng khí lý thuyết đốt cháy 1kg nhiên liệu Lƣơng khơng khínạp vào xilanh động cỏ chu trình Lƣợng khơng khí nạp vào động giây Cơng thị chu trình Mơmen quay có ích động cỏ Vòng quay động Vòng quay rô to tuabin máy nén Chỉ số nén đa biến Chỉ số giãn nở đa biến Cơng suất có ích động Cơng suất có ích xi lanh Công suất thị động Công suất thị xilanh Công suất định mức động Công suất tuabin Công suất máy nén Áp suất khơng khí mơi trƣờng Áp suất khơng khí tăng áp sau máy nén Tỉ số tăng áp suất máy nén tăng áp Áp suất khơng khí (quét) trƣớc cửa nạp vào xilanh Áp suất môi chất đầu q trình nén Áp suất mơi chất cuối q trình nén Áp suất cháy cực đại mơi chất cơng tác Áp suất mơi chất cuối q trình giãn nở Áp suất khí sót Áp suất khí xả khoi xilanh Áp suất khí xả sau tuabin Áp suất khí xả trƣớc tuabin Tỉ số giảm áp tuabin Áp suất lý thuyết trung bình chu trình Áp suất tổn thất giới Hành trình(tồn bộ) piston Áp suất có ích trung bình Áp suất thị trung bình Nhiệt độ khơng khí mơi trƣờng trƣớc máy nén (ống nạp) Thứnguyên kg/(kW.h) kg/(kW.h) kg/cht kg/h kj/kg m/s kj/(kg.K):kj/(kmol.K) kj/(kg.K):kj/(kmol.K kj/(kg.K):kj/(kmol.K m m2 m/s2 kmol/kg kg/ct kg/s kj N.m v/ph v/ph kw kw kw kw kw kw kw kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa m kPa K(C) K –5– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí hiệu Tk Ts Ta Te Tz Tb Tr Tx T1t T2t v Vs Va Ve k x z  t r  p/  t n r a e i m dk et tk  b p pk i i  BĐC KTC C s  Tên gọi Nhiệt độ khơng khí tăng áp sau máy nén Nhiệt độ khơng khí (qt) trƣớc cửa nạp vào xilanh Nhiệt độ mơi chất đầu q trình nén Nhiệt độ mơi chất cuối trình máy nén Nhiệt độ cháy cực đại môi chất công tác Nhiệt độ môi chất cuối q trình giãn nở Nhiệt độ khí sót Nhiệt độ khí xả sau khỏi xilanh Nhiệt độ khí xả trƣớc tuabin Nhiệt độ khí xả sau tuabin Tốc độ piston Thể tích cơng tác xilanh Thể tích xilanh đầu hành trình nén Thể tích buồng cháy Tốc độ buồng khí Phần nhiên liệu cháy Hệ số kỳ Hệ số dƣ lƣợng khơng khí Hệ số dƣ lƣợng khơng khí tổng Hệ số khí sót Tỉ số giãn nở muộn Tốc độ tăng áp suất trung bình mơi chất cơng tác Tỉ số nén Hiệu suất nhiệt chu trình Hệ số nạp Hệ số khí sót Hệ số qt Hiệu suất có ích Hiệu suất thị Hiệu suất giới Hiệu suất máy nén li tâm Hiệu suất tuabin khí xả Hiệu suất chung máy nén tuabin khí xả Tỉ số tăng áp suất Tỉ số bán kính khuỷ với chiều dài biên Tỉ số giãn nở sớm Khối lƣợng riêng không khí Thời gian cháy trì hỗn Góc cháy trì hỗn Góc quay trục khuỷu Góc bắt đầu cấp nhiên liệu Góc kết thúc cấp nhiên liệu Góc cấp nhiên liệu (tính theo góc quay trục khuỷu) Hệ số tổn thất hành trình Tốc độ góc trục khuỷu Thứngun K K K K K K K K K m/s m3 m3 m3 m/s % kPa/TK kg/m3 mc TK TK TK TK TK rad/s –6– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢNG CHUYỂN ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ Thứ nguyên Quan hệ đơn vị cũ Thông số (kí hiệu) Đơn vị Áp suất, p Đơn vị cũ N/m2 kG/cm2 1kG/cm2=98066,5 N/m20,1MN/cm2 MN/m2 kG/m2 1MN/m2 = 106 N/m2 1MPa = 103kPa = 106 Pa = 10 kG/cm2 Pa; kPa; MPa 1Pa = 1N/m20,1019 mmH200,0075 mmHg = 105bar 1bar = 1kG/cm2 = 105 Pa 1mmH20 = 1kG/m2 = 9,81 N/m2 = 0,098 mbar bar mmH20 1mmHg = 1Tor = 133,2 N/m2 = 1,332 mbar 1at (vật lý) = 760mmHg mmHg 1at (kỹ thuật) = 0,980665 bar = 750mmHg at (vật lý) at (kỹ thuật) Lực, P Nhiệt độ, t ; T N 1kG = 9,80665N t0C = T0K – 273=5/9(T0F-32)=5/9T0R-273 0 c ; K; F; R C;0K;0F;0R Chiều dài ,L Thể tích ,V psi kG Diện tích, F 1psi =6895 N/m2 =0,06895 bar = 68,95mbar m m m2 m2 m3 1kGs2/m = 9,80665 kg Khối lƣợng, M m Khối lƣợng khí,G ;L kg Thể tích riêng, v Trọng lƣợng riêng, Khối lƣợng riêng, p Tỷ nhiệt (nhiệt dung riêng), c Nhiệt lƣợng ,Q kGs /m kg; kmol kg; kmol m3/kg 1kG/m3 = 9,80665 N/m3 m /kg kG/m 1kGs2/m4 = 9,80665 kg/m3 N/m kG.s /m kg/m 1kcl/(kg.độ) = 4,187 kj/(kg.độ) kcal/(kg.độ) kj/(kg.độ) kj/(kmol.độ) Hằng số khí; R 1kcal = 4,187 kj; kj = 0,239 kcal kcal kj Entropi, s kj/(kg.độ) Công suất, N kj/(kmol.độ) kg.m/(kg.độ) kGm/(kmol.độ) 1kg.m/(kg.độ) = 9,80665.10-3 kj/(kg/độ) 1kG.m/(kmol.độ) = 980665.10-3kj/(kg.độ) 1kcal/(kg.độ) = 4,1868 kj (kg.độ) –7– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thứ nguyên Quan hệ đơn vị cũ Thơng số (kí hiệu) Đơn vị Đơn vị cũ kj(kg.độ) kcal/(kg.độ) w;kw cv(mãlực):kGm/s 1HP = 1,0139 cv = 745,7w Công ,L kj; Wh 1cv 0,17355kw;1kGm/s=9,80665w;1w=1j/s HP 1kcal/h = 1,163 w Kcal/h 1Btu/h = 0,293w Btu 1kG m = 9,80665.10-3 kj; 1wh = 3,6 kj kG.m 1kcal = 4,1868 kj Mô men quay,M 1Btu = 1,055kj Hệ số truyền nhiệt, 1kG.m = 9,80665 Nm k Nm kG.m Hệ số toả nhiệt, Hệ số trao nhiệt  W/(m2.độ) kcal/(m2.h.độ) Hệ số dẫn nhiệt  1kcal/m2.h.độ = 1,163 w/(m2.độ) 1kcal/m2.h.độ = 1,163 w/(m2.độ) W/(m2.độ) kcal/(m2.h.độ) Vòng quay, n 1kcl/m.h.độ = 1,163w/(m.độ) Suất tiêu hao nhiên liệu, g W/(m.độ) kcal/(m.h.độ) Độ nhớt động lực học ;p(poazơ) v/ph v/ph kg/(kW.h) kg/(cv.h) 1kg/(cv.h) = 0,7355 kg/(kW.h) 1p 0,1Ns/m2;1kGs/m2 = 9,80665 Ns/m2 Độ nhớt động học,v tốc độ góc, Ns/m2 kGs/m2;p Gia tốc góc,  m2/s st Tốc độ, v rad/s rad/s Gia tốc,j rad/s2 rad/s2 Mô men quán tính,I m/s m/s m/s2 m/s2 kg/m2 kGms2 1St = 1.10-4 m2/s 1kGms2 = 9,80665 kgm2 –8– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chƣơng GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU TÀU 1.1.1 Loại tàu, công dụng Tàu hàng khô sức chở 35.250 loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện hồ quang.Tàu đƣợc thiết kế trang bị 01 diesel kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chong chóng Tàu đƣợc thiết kế dùng để chở hàng rời 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế Tàu hàng 35.250 đƣợc thiết kế thoả mãn Cấp khơng hạn chế theo Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép 1.1.3 Phân cấp tàu, qui định 1) Phân cấp tàu Tàu đƣợc đóng theo tiêu chuẩn quy phạm giám sát đăng kiểm Việt Nam (VR) 2) Các qui định quốc tế Tàu đƣợc đóng theo quy định điều luật quốc tế có hiệu lực thời gian ký kết hợp đồng a Cơng ƣớc quốc tế an tồn sinh mạng ngƣời biển 1974 với nghị định thƣ 1978, sửa đổi bao gồm hệ thống an toàn báo nguy hiểm (GMDSS) b Quy định tính ổn định (IMO Res.A749) c Quy tắc quốc tế ngăn chặn va chạm biển, năm 1972 với số sửa đổi d Công ƣớc quốc tế ngăn chặn ô nhiễm từ tàu (Marpol) năm 1973 với Nghị định thƣ năm 1978 sửa đổi sau phụ lục VI e Quy tắc hàng hải quyền kênh đào Suez, bao gồm quy định đo dung tích f Các quy định điều luật hàng hải kênh đào Panama vùng nƣớc tiếp giáp, bao gồm quy tắc đo dung tích g Quy địng IMO A868(20) việc quản lý thay đổi nƣớc ballast –9– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP h Nghị nghị định A468(XII) quy tắc mức độ tiếng ồn tên tàu 1.1.4 Các thông số chủ yếu tàu – Chiều dài lớn nhất: Lmax = 179,90m – Chiều dài thiết kế: – Chiều rộng thiết kế – Chiều cao mạn LWL B D = = = 171,50m 28,40 15,00 – Chiều chìm – Trọng tải T P = = 10,80 35.250tons – Hệ số béo thể tích – Hệ số béođƣờng nƣớc CB CW = = 0,8 0,9 – Tốc độ khai thác: v = 15,2 m m m knots 1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐỘNG LỰC 1.2.1 Bố trí buồng máy Buồng máy đƣợc bố trí từ sƣờn 05 (Sn05) đến sƣờn 34 (Sn34) Lên xuống buồng máy 06 cầu thang (03 cầu thang tầng1 02 cầu thang tầng 2, 3) và01 cầu thang cố Trong buồng máy lắp đặt 01 máy thiết bị phục vụ hệ thống động lực, hệ thống ống toàn tàu.Điều khiển thiết bị đƣợc thực chỗ buồng máy.Điều khiển máy đƣợc thực chỗ buồng máy từ xa buồng lái Một số bơm chuyên dụng điều khiển từ xa boong nhƣ bơm vận chuyển dầu đốt, bơm nƣớc vệ sinh, sinh hoạt, quạt thơng gió 1.2.2 Máy Máy có ký hiệu 6S50MC hãng MAN-B&W sản xuất, loại máy diesel kỳ, chạc chữ thập, tác dụng đơn, tăng áp hệ tuabin khí xả hiệu suất cao, hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp ba vòng tuần hồn, bơi trơn áp lực tuần hồn kín, khởi động khơng khí nén Điều khiển máy chính: Máy đƣợc hoạt động từ buồng điều khiển máy, lầu lái trạm điều khiển cố cạnh máy Thiết bị đo đạc đƣợc kiểm sốt thiết kế với thiết bị quan sát dễ dàng từ buồng điều khiển máy Thơng số máy chính: – Số lƣợng: 01 –10– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2) Cấp dầuđốt cho động Máy lọc dầu DO dự phòng cho bơm vận chuyển dầu DO hút dầu từ két dự trữ lên két dầu DO hàng ngày Máy lọc dầu HFO hút dầu từ két lắng qua phận lọc dẩy lên két dầu HFO trực nhật.Hai máy lọc đƣợc bố trí với máy có the sử dụng lọc cho HFO DO – Cấp dầu cho máy chính: Dầu DO dầu HFO từ két trực nhật qua van đƣợcđƣa tới thiết bị xử lý nhiên liệu sau đóđƣa tới máy Dầu thừa từ máy chínhđƣợcđƣa thiết bịđiều chỉnhđộ nhớt thiết bị xử lý nhiên liệu.Trên thiết bị xử lý nhiên liệu có bầu hâm dầu trƣờng hợp sử dụng dầu HFO Dầu DO đƣợc sử dụng trƣờng hợp máy khởiđộng, chuẩn bị dừng chạy nhỏ tải đƣợc cấp qua bơm tuần hoàn dầu DO – Cấp dầu cho máy đèn: Dầuđãđƣợc lọc từ két hàng ngày qua van ngắt vàiđƣờngốngchung Từđây dầuđƣợc phân chia tới van chặn qua bầu lọc vào bơm cấp dầu máy.Dầu thừa từ kétđƣợcđƣa két dự trữ dầu DO, HFO – Cấp dầu cho nồi phụ:Nồi phụ việc sử dụng khí xả củađộng có thểđốt dầu Dầu DO HFO từ két hàng ngàyđƣợc bơm cấp dầu nồi hút qua van bầu lọc, sau đóđẩy tới phun nhiên liệu nồi hơi.Dầu thừa từ nồi đƣợcđƣa két dầu hàng ngày loại 6.3 HỆ THỐNG DẦU BÔI TRƠN 6.3.1 Dự trữ dầu bơi trơn Bảng 6.5:Tính dung tích dự trữ dầu bơi trơn No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Cơng suất máy Ne1 hp Theo lý lịch máy 11668,8 Công suất máy đèn Ne2 hp Theo lý lịch máy 897 Số lƣợng máy đèn Z tổ Theo thiết kế Suất tiêu hao dầu bôi trơn máy gm g/hp.h Theo lý lịch máy 0,64 –90– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ Suất tiêu hao dầu bôi trơn máy đèn gmp g/hp.h Hệ số hoạt động đồng thời máy đèn k – Theo thiết kế 0,7 Hệ số dự trữ dầu bôi trơn k1 – Chọn 1,2 Hệ số sử dụng dầu bôi trơn k2 – Chọn 1,1 Hệ số dung tích két k3 – Chọn 1,12 γm kg/l Chọn theo loại dầu 0,92 Thời gian hoạt động liên tục phƣơng tiện Tht h Theo nhiệm vụ thƣ 720 12 Lƣợng dầu bơi trơn tiêu hao hành trình Bm kg 13 Lƣợng dầu bôi trơn hệ thống tuần hồn máy W 14 Lƣợng dầu bơi trơn hệ thống tuần hoàn máy đèn 10 Tỷ trọng dầu bơi trơn 11 CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH Theo lý lịch máy g m N e1  g mp N e Z k  GIÁ TRỊ 0,75 k1 k 2T 1 10 8440,3 l Theo lý lịch máy 3800 Wp l Theo lý lịch máy 580 15 Chu kỳ thay dầu máy T h Theo lý lịch máy 1000 16 Chu kỳ thay dầu máy đèn Tp h Theo lý lịch máy 500 17 Dung tích két dầu bơi trơn dự trữ Vm l  Bm Tht  T   W  ht W p k   Tp  m T  14274.91 Kết luận: Tàu đƣợc trang bị két chứa dầu bơi trơn có: – Tổng dung tích két dự trữ: V1 = 25 m3 – Tổng dung tích két dự trữ dầu bôi trơn xilanh: V2 = 70 m3 –91– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.3.2 Nguyên lý hệ thống 1) Vận chuyển Bơm vận chuyển dầu bôi trơn có chức năng: – Hút cấp dầu cho máy chính, máy đèn – Vận chuyển két dầu nhờn dự trữ – Vận chuyển từ két dự trữ ngồi tàu Máy lọc có chức năng: – Lọc dầu nhờn két dầu nhờn tuần hoàn máy – Dự phòng cho bơm vận chuyển dầu nhờn kèm chức nạp dầu vào két dự trữ lấy khỏi tàu qua đầu nốiống boong đặt hai bên mạn boong Thơng có lƣới phòng hỏa két dầuđƣa lên boong hở, kiểm tra mức dầu két bằngống thủy loại kính chịu nhiệt có van tựđóng buồng máy 2) Nguyên lý hoạtđộng Hệ thống bôi trơn đƣợc thiết kế theo phƣơng pháp xử lý dầu song song: có hệ thống bôi trơn độc lập + Hệ thống bôi trơn tuần hồn: Dầu đƣợc bơm LO hút dầu từ két dầu tuần hoàn đẩy lên sinh hàn LO qua bầu lọc tự động vào vào bôi trơn động Kết thúc q trình bơi trơn động dầu đƣợc đƣa trở lại két LO tuần hoàn Ngoài với hệ thống bơi trơn tuần hồn máy bố trí thêm hệ thống tuần hồn bơi trơn xilanh riêng biệt: Dầu từ két dầu bôi trơn xilanh trực nhật (đặt boong A) đƣợc đƣa tới két đo lƣờng trƣớc đƣa tới cấp dầu cho xilanh, dầu thừa đƣợc đƣa trở lại két đầu trực nhật + Hệ thống xử lý dầu nhờn: Song song với hệ thống bơi trơn tuần hồn, phận dầu từ két tuần hoàn két LO dự trữ đƣợc bơm cấp dầu cho máy phân ly hút đẩy vào bầu hâm Sau qua bầu hâm, dầu có nhiệt độ khoảng 600C đƣợc dẫn vào máy phân ly Dầu khỏi máy phân ly đƣợc đƣa trở lại két LO tuần hoàn, đƣa tới bơi trơn máy đèn đƣợc đƣa tới két LO để từ đƣợc đƣa tới bôi trơn máy móc khác hay cho nhu cầu sử dung dầu bôi trơn khác Hệ thống bôi trơn đƣợc bố trí để bơi trơn ổ đỡ trục chong chóng ống bao trục, cấp dầu cho cụm làm kín ống bao phía trƣớc phía sau 6.4 HỆ THỐNG HÚT KHÔ, DẰN 6.4.1 Đƣờng ống bơm hút khơ Bảng 6.6:Tính đường kính đường ống hút khơ lưu lượng bơm hút khô –92– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Chiều dài tàu L m Hồ sơ tính 179,9 Chiều rộng tàu B m Hồ sơ tính 28,4 Chiều cao tàu H m Hồ sơ tính 15 Chiều dài khoang hàng l m Hồ sơ tính (5 khoang hàng có chiều dài nhau) 26 Tổng chiều dài khoang hàng kín l1 m Hồ sơ tính 130 Chiều cao khoang hàng kín h m Hồ sơ tính 13,7 Chiều cao hiệu chỉnh H1 m H1  H  Đƣờng kính ống hút khơ D mm Đƣờng kính ống hút khơ nhánh D’ 10 Lƣu lƣợng bơm hút khô Q m3/h 24,5 D  1,68 L.B  H1   25 189,5 D'  2,15 l.B  H1   25 105 Q  5,66.D2 103 203 Kết luận: Chọn đƣờng kínhống hút khơ chính: Chọn đƣờng kính ống hút khơ nhánh: Chọn bơm dùng chung hút khơ có: + Lƣu lƣợng: + Cột áp: l1 h dc dn = = 190 110 mm mm Q H = = 210 60 m3/h m.c.n 6.4.2 Nguyên lý hoạtđộng 1) Hút khô khoang hàng Trên khoang hàng bố trí giếng gom nƣớc bẩn khoang hàng (mỗi khoang hàng giếng đặt phía sau khoang hàng).Tại –93– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP giếng đƣợc dẫn đƣờng ống hút (đƣờng hút khô nhánh) với miệng hút đƣờng hút khô nhánh đƣợc lắp van chặn điều khiển từ xa.Các đƣờng hút khô nhánh đƣợc nối với phần ống đƣờng ống hút khơ (đƣờng ống hút khơ chính).Đƣờng ống hút khơ đƣợc đƣa tới cửa hút bơm nƣớc bẩn đáy tàu đặt buồng máy Tại giếng gom nƣớc đƣợc lắp công tắc mức kiểu phao thiết bi báo động mức chất lỏng cao Bơm nƣớc bẩn đáy tàu đặt buồng máy đẩy nƣớc bẩn qua van xả mạn tàu Các đƣờng ống hút khơ đƣợc bố trí dƣới dáy đơi 2) Hút khô buồng máy Trong buồng máy, đƣờng ống hút khô nhánh lấy nƣớc giếng gom nƣớc nối với đƣờng ống hút khơ chính.Bơm nƣớc bẩn đáy tàu hút nƣớc bẩn từ đƣờng ống hút khơ đẩy qua van xả mạn tàu Tại giếng gom nƣớc buồng máy đƣợc lắp công tắc mức kiểu phao thiết bi báo động mức chất lỏng cao 3) Hệ thống dằn Bơm balast lấy nƣớc từ đƣờng ống thông biển đẩy vào hai đƣờng ống dằn (đƣờng ống dằn chạy dọc theo chiều dài tàu) Đƣờng ống dằn nhánh lấy nƣớc từ đƣờng ống dằn đƣa tới két dằn mạn, dằn đáy, dằn mũi dằn đuôi Trên tất đƣờng ống cấp vào két dằn đƣợc trang bị van bƣớm điều khiển điện thủy lực, van điều khiển tay để đề phòng trƣờng hợp hệ thống khiển từ xa bị hỏng 6.5 HỆ THỐNG NƢỚC LÀM MÁT 6.5.1 Két giãn nở Bảng 6.7: Dung tích két giãn nở hệ thống nước nhiệt độ thấp No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH Cơng suất máy N hp Theo lý lịch máy Số lƣợng máy Z – Theo thiết kế Công suất máy đèn Np hp Theo lý lịch máy Số lƣợng máy đèn Zp – Theo thiết kế GIÁ TRỊ 11668,8 720 –94– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐƠN VỊ CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU GIÁ TRỊ Lƣợng nƣớc tiêu hao cho mã lực B lít/hp.p Chọn theo thiết kế 0,28 Hệ số dung tích két K Chọn theo thiết kế 0,032 Thời gian hai lần bơm lên két T phút Chọn theo thiết kế 25 Dung tích két giãn nở Vgn lít Vgn= B.ΣNe.Z.T.K 2613,8 Kết luận: – Chọn két giãn nở hệ thống làm mát nƣớc nhiệt độ thấp có dung tích: V = m3 – Chọn két giãn nở hệ thống làm mát nƣớc nhiệt độ cao có dung tích 1,5m3 6.5.2 Đƣờng kính ốngnối hai cửa thơng biển Bảng 6.8:Tính đường kính ống nối hai cửa thơng biển No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH Lƣu lƣợng bơm nƣớc biển làm mát Q1 m3/h Theo lý lich máy 230 Lƣu lƣơng bơm cấp nƣớc biển cho máy sản xuất nƣớc Q2 m3/h Theo lý lịch máy 62 Lƣu lƣợng bơm nƣớc bẩn, cứu hỏa dùng chung Q3 m3/h Theo lý lịch máy 180 Lƣu lƣợng bơm balast Q4 m3/h Theo lý lịch máy 800 Tổng lƣu lƣợng nƣớc biển QT m3/h QT  Vận tốc đƣờng ống chung V m/s Chọn Q i GIÁ TRỊ 1272 –95– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ Đƣờng kính ống nối hai cửa thơng biển D mm CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH D 4.QT 103 3600. V GIÁ TRỊ 475 Kết luận: Chọn kích thƣớc ống hai cửa thơng biển có đƣờng kính theo quy phạm: D = 500 mm 6.5.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống làm mát 1) Hệ thống làm mát nước biển Hệ thống làm mát biển đƣợc bố trí với cửa thơng biển: Cửa thơng biển phía mạn cửa thơng biển đáy tàu Tại cửa thơng biển đƣợc bố trí đƣờng ống dẫn khí nén tới để phục vụ cho cơng tác vệ sinh cửa thông biển Nƣớc biển đƣợc lấy vào qua cửa thông biển, đƣa qua bầu lọc nƣớc biển, sau đƣợc bơm nứoc biển đẩy tới làm mát sinh hàn trung tâm sau xả mạn tàu qua van xả mạn ( khoang B, phía mạn trái) Trên đƣờng ống thơng biển, nƣớc biển đƣợc lấy dẫn bơm cấp nƣớc biển cho máy sản xuất nƣớc ngọt; đƣờng dẫn tới bơm nƣớc biển dùng chung; đƣơng dẫn tới hệ thống nƣớc dằn tàu 2) Hệ thống làm mát nước Hệ thống làm mát nƣớc đƣợc chia làm phần: Phần hệ thống làm mát nƣớc nhiệt độ cao hệ thống làm mát nƣớc nhiệt độ thấp – Hệ thống làm mát nƣớc nhiệt độ cao: đƣợc dùng để làm mát phận chịu nhiệt độ cao máy hoạt động (xilanh, nắp xilanh, piston ) Trong hệ thống bố trí két giãn nở (đặt boong số 2) để phân ly xả chất khí khỏi hệ thống cung nhƣ bổ xung nƣớc vào hệ thống Nƣớc đƣợc bơm tuần hoàn nƣớc làm mát nhiệt độ cao đẩy vào máy làm mát máy chính, khỏi máy nƣớc đƣợc dẫn tới máy sản xuất nƣớc sinh hàn áo.Lƣợng nuớc vào sinh hàn áo máy sản xuất nƣớc đƣợc điều khiển tự động qua van điều khí nén với đàu cảm ứng nhiệt độ nƣớc để ổn định nhiệt đô nƣớc vào bơm tuần hồn.Trên hệ thống đƣợc bố trí thêm bầu hâm để đảm bảo nhiệt độ nƣớc làm mát (khơng thấp) khởi động máy – Hệ thống làm mát nƣớc nhiệt độ thấp: Bơm nƣớc tuần hoàn nhiệt độ thấp đẩy nƣớc tới sinh hàn trung tâm Ra khỏi sinh hàn trung tâm: phận nƣớc làm mát đƣợc đƣa tới sinh hàn LO sinh hàn áo máy –96– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đƣa trở lại bơm tuần hoàn; phận vào làm mát máy sau dƣa bơm tuần hoàn; phận đƣa tới làm mát máy đèn, máy nén khí, bầu ngƣng hệ thống nƣớc nồi hơi, bầu ngƣng hệ thống làm lanh điều hòa khơng khí; phận làm mát ổ đỡ trục Hệ thống đƣợc bố trí két giãn nở để loại bỏ bớt khí bổ nƣớc cho hệ thống –97– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.6 HỆ THỐNG KHƠNG KHÍ NÉN 6.6.1 Bình chứa khơng khí nén Bảng 6.9:Tính thể tích bính chứa khơng khí nén khởi động No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Số lƣợng máy Zc – Theo thiết kế Số xilanh máy i – Theo lý lịch máy Đƣờng kính xilanh máy D dm Theo lý lịch máy Hành trình piston máy S dm Theo lý lịch máy 19,1 V  i  D Tổng dung tích xilanh V dm Chỉ số khởi động máy a – Số lần khởi động liên tục máy n lần Áp suất khởi động trung bình máy P1 kG/cm2 Theo lý lịch máy Áp suất khí lớn bình chứa P2 kG/cm2 10 Dung tích cần thiết bình chứa khí nén Vb l Vb  Số lƣợng bình khí nén khởi động trang bị nb – Thiết kế định 11 1925,5 S Tính với nguội trạng thái Với động không tự đảo chiều Theo áp suất trung bình khởi động máy V n.a P2  P1 30 3516,13 Kết luận: tàu đƣợc trang bị bình chứa khí nén nhƣ sau: – Bình khí nén khởi động: Vkd – Bình khí nén điều khiển: Vdk = = (3Mpa) 0,1 (0,8 Mpa) – Bình khí nén trực nhật: Vtn = (0,8Mpa) m3 m3 m3 –98– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.6.2 Máy nén khí Bảng 6.10:Tính chọn máy nén khí khởi động No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ Tổng dung tích bình chứa khơng khí nén khởi động Vkđ dm3 Áp suất công tác lớn bình khí khởi động Áp suất tính tốn nhỏ bình khí khởi động Thời gian nén Sản lƣợng cần thiết máy nén khí khởi động CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Theo mục 6.6.1 tính 4000 Pkmax kG/cm2 Theo mục 6.6.1 tính 30 Pkmin kG/cm2 Theo Qui phạm T h Qkd dm3/h Theo Qui phạm QKd  ( pk max  pk )Vkd T 100000 Kết luận: – Chọn máy nén khí khởi động: + Số lƣợng: 02 + Loại: Máy nén cấp + Lƣu lƣợng: 120 m /h (3Mpa) + Động cơđiện: 27 kW x 1000 v/ph – Máy nén khí phục vụ : + Số lƣợng: + Lƣu lƣợng: 01 150m3/h (0,8Mpa) + Động cơđiện: – Máy nén cố: + Số lƣợng : + Lƣu lƣợng: 60 kW 01 30m /h (3Mpa) 6.6.3 Nguyên lý hoạt động Trên tàu đƣợc bố trí máy nén khí khởi động song song để cấp khí cho bình chứa khí khởi động Khí nén từ hai bình ln sẵn sàng để khởi động máy chính, ngồi từ bình khí nén khởi động khí nén đƣợc đƣa đến bình khí nén khởi động máy đèn bình khí nén phục vụ –99– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khởi động máy đèn đƣợc lấy gió từ bình khí nén chính, ngồi bố trí máy nén cố cấp gió để khởi động máy đèn xảy cố (máy nén sử dụng lƣợng lấy từ ắc quy) Máy nén khí phục vụ cấp khí nén cho bình khí nén phục vụ Bình khí nén phục vụ cấp khí nén đến nơi sử dụng khí nén khác tàu (khơng phục vụ cho cơng tác khởi động máy) Khí nén phục vụ đƣợc đƣa qua phận làm khơ khí trƣớc di sử dụng Bình khí nén điều khiển cấp khí nén để điều khiển khởi động máy máy đèn Khí điều khiển có áp suất 7÷8 kG/cm2 Bình khí nén điều khiển lấy khí nén từ bình khí nén phục vụ từ bình khí nén khởi động qua hệ thống van giảm áp Trên tất bình khí nén đƣợc trang bị van an toàn, thiết bị báo áp suất (đảm bảo nhìn thấy từ bng điều khiển), cơng tắc áp suất, thiết bị báo động áp suất thấp, thiết bị tách nuớc khỏi bình khí nén Máy nén khí khởi động đƣợc trang bị van điện từ điều khiển khởi động hay ngừng máy nén khí áp suất khí bình khí nén khởi động có áp suất thấp cao 6.7 HỆ THỐNG KHÍ XẢ–TIÊU ÂM 6.7.1 Nhiệm vụ hệ thống khí xả – Xả khí ngồi buồng máy – Đảm bảo trì nhiệt độ buồng máy – Đảm bảo độ ồn cho phép 6.7.2 Nguyên lý hoạt động – Máy đƣợc lắp hệ thống khí xả độc lập, áp suât tối đa không vƣợt 300 mm cột nƣớc, tốc độ khí xả khơng q 40 m/s, giảm âm tối thiểu 25 dB(A) Khí xả máy đƣợc đƣa qua nồi phụ sau qua bầu tiêu âm máy đặt phía nồi đƣợc xả ngồi đỉnh ống khói – Mỗi máy đèn đƣợc trang bị hệ thống khí xả–tiêu âm riêng biệt, máy đèn đƣợc lắp bầu tiêu âm – Nƣớc tách từ bầu tiêu âm đƣợc gom két gom nƣớc bẩn hệ thống khí xả đƣa két nƣớc bẩn đáy tàu – Trên hệ thống đƣợc bố trí ống giãn nở để bù trừ giãn nở nhiệt, ống đƣợc bọc cách nhiệt sợi thủy tinh Đâu ống khí xả ngồi đỉnh ống khói đƣợc bố trí để tránh nƣớc mƣa rơi vào hệ thống –100– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.7.3 Bầu tiêu âm máy Bảng 6.11:Tính bầu tiêu âm máy No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ Thể tích tồn xilanh V dm3 Theo máy Số xilanh Z – Theo lý lịch máy Vòng quay lớn nmax v/p Theo lý lịch máy 131 Hệ số tính tốn K – Với động tàu thuỷ Hệ số giảm thể tích bầu tiêu âm tác dụng tiêu âm nồi K1 – Chọn theo kết cấu nồi Thể tích bầu tiêu âm Vb dm3 Tỉ số chiều dài đƣơng kính bầu tiêu âm R – Chọn Đƣờng kính bầu tiêu âm D dm D3 Chiều dài bầu tiêu âm L dm L = D.R Vb  K V nmax 2.Z 1925,5 55000 0,11 3197,5 4.V R. 24,9 24,9 Kết luận: Chọn bầu tiêu âm cho máy có kích thƣớc – Đƣờng kính: D = 2,5 m – Chiều dài: L = 2,5 m Bảng 6.12:Tính bầu tiêu âm máy đèn No HẠNG MỤC TÍNH Đƣờng kính xilanh máy đèn KÝ HIỆU ĐƠN VỊ D1 dm CƠNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH Theo lí lịch máy GIÁ TRỊ 1,8 –101– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP No HẠNG MỤC TÍNH KÝ HIỆU ĐƠN VỊ Hành trình piston máy đèn S1 dm Số xilanh Z – CÔNG THỨC CÁCH XÁC ĐỊNH 2,8 Theo lý lịch máy V  i  D Dung tích tồn xilanh V – Vòng quay lớn nmax v/p Hệ số tính tốn K – Thể tích bầu tiêu âm Vb dm3 Tỉ số chiều dài đƣờng kính bầu tiêu âm R – Chọn Đƣờng kính bầu tiêu âm D dm D L dm L = D.R 10 Chiều dài bầu tiêu âm GIÁ TRỊ 42,9 S Theo lý lịch máy 915 Với động tàu thuỷ Vb  K V nmax Z 55000 1049 4.V R. 11,01 11,01 Kết luận: Chọn bầu tiêu âm cho máy đèn có kích thƣớc: – Đƣờng kính: D = 1,1 m – Chiều dài: L = 1,1 m 6.8 HỆ THỐNG CỨU HỎA – Buồng máy hầm hàng đƣợc lắp đặt hệ thống phát khói hệ thống cứu hoả CO2.Hệ thống CO2 đƣợc lắp đặt phù hợp với hệ giếng thơng gió nhà bếp, lắp đặt phù hợp với buồng máy phát cố, lắp đặt phù hợp với kho sơn – Ngoài hệ thống cứu hoả CO2, buồng máy đƣợc trang bị hệ thống bảo vệ nhƣ hệ thống vòi phun nƣớc cho thiết bị máy theo qui định Hệ thống vòi nƣớc máy đƣợc lắp đặt để chữa cháy cho khu vực sinh hoạt, boong hở buồng máy –102– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – Trạm điều khiển chữa cháy: Trạm điều khiển chữa cháy đƣợc bố trí lắp đặt khu vực điều chỉnh nhƣ sau: + Dừng khẩn cấp quạt thơng gió buồng máy + Dừng khẩn cấp bơm dầu nhiên liệu buồng máy + Đóng ngắt nhanh khẩn cấp van két dầu buồng máy + Khởi động dừng bơm nƣớc bẩn đáy tàu, bơm chữa cháy bơm dùng chung bơm chữa cháy khẩn cấp + Nút ấn gọi tay báo động cháy + Nối bờ + Hộp xả khí CO2 cho buồng máy + Một bình cứu hoả CO2 xách tay + Thiết bị đóng từ xa cửa sập cho quạt buồng máy mái hắt từ khu vực cháy – Hệ thống cứu hỏa nƣớc đƣợc lắp đặt cho buồng ở, phòng điều khiển buông máy, buồng máy lái, khoang hàng tàu Hệ thống đƣợc trnga bị thêm bơm cứu hỏa cố (đặt đáy đôi hầm hàng số hàm hàng số ) –103– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế trang trí động lực học tùa thủy T1, T2 – ĐẶNG HỘ Nhà xuất giao thông vận tải – 1985 Lực cản tàu thủy – TRƢƠNG SĨ CÁP Nhà xuất giao thông vận tải Sức bền vật liệu – NGUYỄN BÁ ĐƢỜNG Nhà xuất giao thơng vận tải-1998 Sổ tay kĩ thuật đóng tàu T1 Nhà xuất khoa học kĩ thuật Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259-3: 2003 Dao động hệ thống động lực tàu thủy – NGUYỄN VĨNH PHÁT Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam Kết cấu tính tốn động đốt Nhà xuất ĐH THCN – Hà Nội, 1984 –104– ... chóng Tàu đƣợc thiết kế dùng để chở hàng rời 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế Tàu hàng 35.250 đƣợc thiết kế thoả mãn Cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép 1.1.3 Phân cấp tàu, ... THIỆU TÀU 1.1.1 Loại tàu, công dụng Tàu hàng khô sức chở 35.250 loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện hồ quang .Tàu đƣợc thiết kế trang bị 01 diesel kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục... thang tầng 2, 3) và01 cầu thang cố Trong buồng máy lắp đặt 01 máy thiết bị phục vụ hệ thống động lực, hệ thống ống toàn tàu. Điều khiển thiết bị đƣợc thực chỗ buồng máy.Điều khiển máy đƣợc thực chỗ