Thiết kế hệ thống động lực tàu hàng dầu 13500 tấn, lắp máy MAN bw 8L35MC

CHƢƠNG 1.GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Loại tàu công dụng: Tàu chở dầu tải trọng 13.500 loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang Tàu đƣợc thiết kế để chở loại hàng hoá sau: dầu nhiên liệu, dầu gadoan, dầu phản lực, dầu hoả.Tàu đƣợc lắp máy mang nhãn hiệu 8L35MC hãng MAN B&W, có cơng suất 5200 kW, vòng quay định mức 210 v/p, truyền động trực tiếp 01 hệ trục chong chón g 1.2.Quy phạm phân cấp: - [1]– Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép – 2013 Bộ Khoa học Công nghệ Mơi trƣờng - [2]– MARPOL 73/78 (có sửa đổi) - [3]– Bổ sung sửa đổi 2013 MARPOL Tàu đƣợc thiết kế tƣơng ứng cho vùng hoạt động không hạn chế mà khu vực châu Á, Trung Đơng vùng ven biển Việt nam.Cấp thiết kế: biển không hạn chế 1.3.Các thông số tàu: _ Chiều dài toàn : _ Chiều dài hai đƣờng vng góc: _ Chiều rộng: _ Chiều cao: _ Mớn nƣớc thiết kế: _ Máy chính: _ Sức chở: _ Hệ số béo thể tích tàu: Lmax = L B H T 8L35MC 145,3 m; = 136,6 m; = 20,8 m; = 11,2 m; = 8,45 m; MAN B&W; 13.500 tấn; 0,755 1.4 Bố trí buồng máy: Tàu đƣợc trang bị máy để lai chong chóng có bƣớc cố định Số lƣợng máy móc thiết bị động lực hệ thống tàu bè đƣợc thiết kế thoả mãn yêu cầu Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép cho tàu chở dầu cấp khơng hạn chế Buồng máy đƣợc bố trí phía tàu từ sƣờn đến sƣờn 35 Các thiết bị buồng máy đƣợc điều khiển trực tiếp chỗ bao gồm: máy chính, tổ máy phát điện, thiết bị phục vụ cho hệ thống động lực, trang thiết bị sửa chữa nhỏ buồng máy Trong buồng máy bố trí két liền mạn dùng để chứa nhiên liệu, két trực nhật két lắng đƣợc bố trí buồng máy khe hở két dự trữ nhiên liệu Các két dầu nhờn đƣợc bố trí phía trƣớc buồng máy Chiều dài buồng máy 21 m Bố trí chung tồn tàu 2.1 Các khoang chính: _ Khoang mũi: đƣợc bố trí từ sƣờn 163 đến sƣờn 180; _ Khoang hàng bao gồm khoang đƣợc bố trí nhƣ sau: + Khoang hàng số I đƣợc bố trí từ sƣờn 137 đến sƣờn 163; + Khoang hàng số II đƣợc bố trí từ sƣờn 111 đến sƣờn 136; + Khoang hàng số III đƣợc bố trí từ sƣờn 89 đến sƣờn 110; + Khoang hàng số IV đƣợc bố trí từ sƣờn 65 đến sƣờn 88; + Khoang hàng số V đƣợc bố trí từ sƣờn 43 đến sƣờn 64; _ Khu vực động (buồng máy) đƣợc bố trí từ sƣờn đến sƣờn 35; _ Khoang đƣợc bố trí từ sƣờn đến sƣờn 9; _ Khoang bơm (buồng bơm) đƣợc bố trí từ sƣờn 35 đến sƣờn 42 Khoảng cách sƣờn khoang hàng 800 mm, buồng máy khoang mũi 700 mm Khu vực hàng hoá đƣợc ngăn cách với khu vực máy móc phía sau ngăn cách ly buồng bơm Khu vực hàng hóa đƣợc ngăn cách với vách chống va két nƣớc dằn buồng chong chóng mũi 2.2 Đáy đôi: _ Đáy đôi buồng máy: Đáy đôi buồng máy có chiều cao 2115 mm đƣợc chia làm số két với số lƣợng thích hợp nhƣ: két dầu MDO, GO, LO, két dầu thải, ngăn cách ly giếng đáy… _ Đáy đôi khu vực hàng hóa: có chiều cao 1400 mm chạy suốt khu vực khoang hàng 2.3 Dung tích két: _ Các két hàng (100%) _ Các két nƣớc dằn _ Các két nƣớc _ Két dầu HFO _ Két dầu DO _ Két dầu gadoan _ Két dầu nhờn 15000 6000 120 750 150 50 20 m3; m3; m3; m3; m3; m3; m3 Kết cấu thân tàu: 3.1 Hệ thống kết cấu: Thân tàu đƣợc đóng gồm nẹp dọc sƣờn ngang khu vực khoang hàng Ngoài khu vực khoang hàng sử dụng kết cấu ngang 3.2 Vật liệu: Tàu có kết cấu hồn tồn kết cấu hàn hồ quang Việc thi công thân tàu thƣợng tầng phải phù hợp với yêu cầu đăng kiểm Tàu đƣợc đóng thép mềm Máy chính: 4.1 Giới thiệu chung Tàu đƣợc lắp động mang nhãn hiệu 8L35MC hãng MAN B&W động diesel hai kỳ thấp tốc, tác dụng đơn, phun nhiên liệu trực tiếp, có tăng áp, hành trình lớn có đầu chữ thập Động có chiều quay chiều kim đồng hồ nhìn từ phía lái phía mũi, lai chong chóng có bƣớc cố định Các thông số kỹ thuật động cơ: _ Tên máy 8L35MC MAN B&W; _ Công suất định mức Ne = 5200 kW; _ Vòng quay n = 210 v/p; _ Số xi lanh Z = ; _ Đƣờng kính xilanh D = 350 mm; _ Hành trình piston S = 1050 mm; _ Nhiên liệu sử dụng dầu HFO; _ Suất tiêu hao nhiên liệu ge = 177 g/kW.h; _ Thứ tự nổ 1-3-5-7-8-6-4-2; Động có tính tự động điều chỉnh áp suất cháy lớn để đảm bảo hiệu suất tối ƣu dải hoạt động Động đƣợc điều khiển vận hành từ buồng điều khiển buồng huy Ngoài động đƣợc vận hành cố với điều khiển chỗ theo tiêu chuẩn nhà sản xuất yêu cầu quy phạm 4.2 Các thiết bị kèm theo máy chính: 4.2.1 Tở bơm: _ Bơm dầu nhờn tuần hồn cho máy chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: 0,4 120 chiếc; MPa; m3 _ Bơm vận chuyển dầu HFO cho máy chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm vận chuyển dầu DO cho máy chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm nƣớc biển làm mát máy chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Máy phân ly dầu HFO cho máy chính: Số lƣợng: Lƣu lƣợng: _ Bộ gia nhiệt dầu phân ly: Số lƣợng: Lƣu lƣợng: _ Máy phân ly dầu LO cho máy chính: Số lƣợng: Lƣu lƣợng: _ Bộ gia nhiệt dầu phân ly: Số lƣợng: Lƣu lƣợng: _ Sinh hàn dầu bơi trơn máy chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm nƣớc làm mát nhiệt độ thấp: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm nƣớc làm mát nhiệt độ cao: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Sinh hàn nƣớc làm mát máy chính: 0,3 20 chiếc; MPa; m3/h 0,3 20 chiếc; MPa; m3/h 0,25 400 chiếc; MPa; m3/h 1500 chiếc; l/h 1500 chiếc; l/h 1100 chiếc; l/h 950 chiếc; l/h 0,25 400 chiếc; MPa; m3/h 0,35 370 chiếc; MPa; m3/h 0,25 50 chiếc; MPa; m3/h Số lƣợng: Công suất: _ Bộ gia nhiệt nƣớc cho máy chính: Số lƣợng: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: _ Bơm cấp nƣớc cho gia nhiệt máy chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Chai CO2 dập lửa: Số lƣợng: Dung tích: _ Palăng phục vụ sửa chữa máy chính: Số lƣợng: Tải trọng tối đa: _ Két khí nhiên liệu máy chính: Số lƣợng: Dung tích: _ Máy nén khí chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm nƣớc biển làm mát máy chính: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: 4.2.2 Cáckét chứa buồ ng máy : Két dầ u dố t dƣ̣ trƣ̃: _ Két dầ u HFO dƣ̣ trƣ̃: Số lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: _ Két dầ u DO dƣ̣ trƣ̃: Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: Két dầ u dố t hằ ng ngày : 820 chiếc; kw 1 chiếc; m2 0,25 chiếc; MPa; m3/h 67,5 bình; l bình; t 0,7 két; m3 85 chiếc; MPa; m3/h 0,25 400 chiếc; MPa; m3/h 02 chiế c; 357,5 m3; đáy đôi (kiể u két rời) 02 chiế c; 77,5 m3; đáy đôi (kiể u két rời) _ Két dầ u HFO đố t hằ ng ngày : Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: _ Két dầ u DO đố t hằ ng ngày : Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: Két lắ ng dầ u đố t: _ Két lắ ng dầ u HFO: Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: _ Két lắ ng dầ u DO: Số lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: Két dầ u bơi trơn dƣ̣ trƣ̃: _ Két dầ u bôi trƣơn dƣ̣ trƣ̃ cho máy chính: Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: _ Két dầ u bôi trơn cho máy đèn: Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: _ Két dầ u bôi trơn cho xilanh: Số lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: Két nƣớc thải, vê ̣ sinh: Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: liề n .Két chƣ́a nƣớc ngo ̣t sinh hoa ̣t: Số lƣơ ̣ng: Dung tích: 01 chiế c; 15 m ; rời 01 chiế c; m3; rời 01 chiế c; 20 m ; liề n 01 chiế c; m; rời 01 chiế c; 10 m ; rời 02 chiế c; 3 m; liề n 01 chiế c; 15 m ; liề n 01 chiế c; 14 m ; 02 chiế c; 60 m ; Kiể u két: Két nƣớc giản nở máy chính: Sớ lƣơ ̣ng: Dung tích: Kiể u két: rời liề n 01 chiế c; 10 m3; Nồi hơi: _ Số lƣợng: chiếc; _ Kiểu loại: composite; _ Năng suất đốt dầu: 1,4 t/h bảo hoà; _ Năng suất tận dụng nhiệt khí xả: 0,7 t/h; _ Áp suất: 0,7 MPa; _ Nhiên liệu sử dụng: HFO Nồi có dạng hình trụ đứng, kết cấu hàn.Có khả làm việc hai phần, đốt dầu tận dụng nhiệt khí xả.Phần tận dụng nhiệt khí xả sinh khơ trƣờng hợp cố.Lƣợng dƣ thừa đƣợc dẫn tới bình ngƣng tụ thông qua van hãm Tổ máy phát điện: Tổ máy phát điện gồm tổ máy phát diesel tổ máy phát điện cố 6.1 Tổ máy phát diesel: 6.1.1 Động diesel: _ Số lƣợng: Z = chiếc; _ Kiểu: 6L 16/24; _ Hãng sản xuất: MAN B&W; _ Công suất: Ne = 540 kW; _ Vòng quay: n = 1000 v/p Động máy phát điện động diesel kỳ, xilanh, có tăng áp, đƣợc khởi động khí nén làm mát nƣớc ngọt.Nhiên liệu sử dụng dầu HFO 6.1.2 Máy phát điện: _ Số lƣợng: _ Điện áp: _ Tần số: _ Công suất: Máy phát điện máy phát điện xoay chiều bệ máy chiếc; 400 V; 50 Hz; 515 kW đƣợc nối mềm với động 6.2 Tổ máy phát cố: Tổ máy phát điện cố đƣợc bố trí buồng máy phát cố boong dâng lái 6.2.1 Động diesel phát điện cố: _ Số lƣợng: _ Kiểu loại: _ Vòng quay: _ Nhiên liệu sử dụng: máy; diesel kỳ; 1500 v/p; DO 6.2.2 Máy phát điện cố: _ Số lƣợng: _ Công suất: _ Điện áp: _ Tần số: 1; 150 kW; 400 V; pha, 50 Hz Các thiết bị khác buồng máy: _ Bơm cấp dầu hàng Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm ballast Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm cứu hoả phục vụ chung: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: Kiểu: Nguồn: _ Bơm cấp dầu lắng: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm cấp dầu lắng: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: 0,8 600 chiếc; MPa; m3/h 0,25 300 chiếc; MPa; m3/h chiếc; 0,3/1 MPa; 210/110 m3/h; ly tâm, thẳng đứng, tự mồi; môtơ điện 0,4 15 chiếc; MPa; m3/h 0,4 65 chiếc; MPa; m3/h _ Bộ phân ly dầu thải: Số lƣợng: Lƣu lƣợng: _ Bơm hút cạn: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm nƣớc lacanh hàng ngày: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bơm hoá chất tẩy rửa: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Két hố chất tẩy rửa: Số lƣợng: Dung tích: _ Bơm cho máy chƣng cất nƣớc ngọt: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Máy chƣng cất: Số lƣợng: Lƣu lƣợng: _ Bơm dầu bôi trơn hệ trục: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Bầu sinh hàn trung tâm: Số lƣợng: Cơng suất: _ Quạt cấp khí thơng gió buồng máy: Số lƣợng: Áp suất: Lƣu lƣợng: _ Quạt đẩy khí thơng gió buồng máy: chiếc; m3/h 0,8 60 chiếc; MPa; m3/h 0,3 chiếc; MPa; m3/h 0,3 chiếc; MPa; m3/h 0,3 chiếc; m3 0,25 49 chiếc; MPa; m3/h 20t/24h chiếc; 0,3 chiếc; MPa; m3/h 2575 chiếc; kW 0,5 3500 chiếc; MPa; m3/h Số lƣợng: chiếc; Áp suất: 0,5 MPa; Lƣu lƣợng: 3500 m3/h _ Bơm vận chuyển dầu LO cho xilanh: Số lƣợng: chiếc; Áp suất: 0,3 MPa; Lƣu lƣợng: m3/h _ Két đọng nƣớc mƣa: Số lƣợng: chiếc; Dung tích: 0,4 m3 _ Bộ ngƣng tụ khí quyển: Số lƣợng: chiếc; Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: 12 m2 _ Bình chứa khơng khí nén phục vụ boong: Số lƣợng: bình; Dung tích: 0,16 m3; Áp suất: MPa _ Bình chứa khơng khí nén cho hệ thống điều khiển: Số lƣợng: bình; Dung tích: 0,25 m3; Áp suất: MPa _ Máy tạo bọt chữa cháy: Số lƣợng: máy _ Buồng xử lý nƣớc thải: Số lƣợng: máy; Thể tích: đủ dùng cho 30 ngƣời _ Hệ thống nƣớc lạnh sinh hoạt: Số lƣợng: 1; Thể tích: 1,5 m3; Áp suất: 0,5 MPa; Sử dụng bơm: m /hx0,5 MPa _ Hệ thống nƣớc uống: Số lƣợng: 1; Thể tích: 1,5 m3; Áp suất: 0,5 MPa; Sử dụng bơm: m /h x 0,5 MPa _ Hệ thống nƣớc nóng sinh hoạt: 10 5.2 Tính chọn két giãn nở Bảng 6.11.Tính chọn két giãn nở STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết Cơng suất máy Ne cv Theo lý lịch máy 7072 Lƣợng tiêu hao nƣớc làm mát B l/cv Chọn 0,12 Công suất máy phụ Nep cv Theo lý lịch máy 700,4 Số lƣợng máy phụ n Theo lý lịch máy Thời gian giƣ̃a lầ n bơm lên két T phút Chọn Hệ số dung tích két k Chọn 1,05 Thể tích két giản nỡ máy V1 l V1  k.N e B.T 887,65 Thể tích két giản nỡ máy phụ V2 l V1  k.N ep B.n.T 246,75 Kết luận: Trang bị hai két giãn nở: _ Két giãn nở máy có dung tích: V1 = m3; _ Két giãn nở máy phụ thiết bị khác có dung tích: V2 = m3 71 5.3 Tính chọn đƣờng kính ống nối chung hai cửa thơng biển Bảng 6.12.Tính chọn đƣờng kính ống nối chung hai cửa thông biển STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Cơng thức - nguồn gốc Kết Lƣu lƣợng bơm nƣớc biển làm mát Q1 m3/h Theo yêu cầu 400 Số lƣợng bơm nƣớc biển làm mát n Theo yêu cầu Lƣu lƣợng bơm phục vụ cho máy chƣng cất nƣớc Q2 m3/h Theo yêu cầu 49 Lƣu lƣợng bơm nƣớc biển vệ sinh Q3 m3/h Theo yêu cầu 5 Số lƣợng bơm nƣớc biển vệ sinh n Theo yêu cầu Tổng lƣu lƣợng bơm lấy từ đƣờng ống chung Q m3/h Q = 2.Q1 + Q2 + 2.Q3 859 Lƣu tốc nƣớc đƣờng ống chung W m/s chọn 1,8 Hệ số tổn thất c Đƣờng kính ống nối chung cửa thông biển d mm 10 Diện tích thơng nƣớc mặt sàng cửa thơng biển F m2 0,98 d  10 4.Q c  3600.W F  2,5.c  d 400 0,319 5.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống làm mát 5.4.1 Hệ thống làm mát nƣớc biển Nƣớc biển đƣợc lấy từ hộp van thông biển thấp biển cao hộp van thông biển thấp buồng máy.Hộp van thông biển đƣợc nối với đƣờng ống nƣớc biển qua van thơng biển bầu lọc 72 Các bơm nƣớc biển làm mát hút nƣớc từ đƣờng ống đẩy vào sinh hàn nƣớc trung tâm.Sau qua sinh hàn, nƣớc biển đƣợc xả qua mạn 5.4.2 Hệ thống nƣớc làm mát trung tâm 5.4.2.1 Làm mát máy Máy đƣợc làm mát theo ngun lý tuần hồn kín Bơm tuần hoàn đƣa nƣớc từ sinh hàn nƣớc làm mát máy đƣa lại máy chƣng cất nƣớc để tiếp tụ vòng tuần hồn tiếp theo, khống chế nhiệt độ nƣớc tuần hồn nhờ có van điều tiết nhiệt độ Hơi nƣớc sinh trình làm mát máy theo ống lên két giãn nở Từ két giãn nở có đƣờng ống trực tiếp đến trƣớc miệng hút bơm tuần hoàn để bổ sung nƣớc cho hệ thống 5.4.2.2 Làm mát máy phụ thiết bị khác Nƣớc từ sinh hàn nƣớc trung tâm đến làm mát cho máy đèn thiết bị máy móc khác nhƣ máy nén, máy điều hồ, sinh hàn khơng khí… Nƣớc khỏi máy phụ máy móc thiết bị đƣợc đƣa trở lại máy sinh hàn trung tâm nhờ bơm nƣớc làm mát nhiệt độ thấp Hơi nƣớc sinh trình làm mát máy đèn theo đƣờng ống lên két giãn nở máy đèn nhiệt độ thấp, tiếp tục đƣa trở lại sinh hàn trung tâm tiếp tục vòng tuần hồn Hệ thống khí xả tiêu âm 6.1 Nhiệm vụ yêu cầu Các ống khí từ động có đƣờng kính tƣơng với đƣờng kính lỗ xả hộp khí xả động Các ống khí xả phải đƣợc bọc cách nhiệt, nhiệt độ bề mặt ống xả khơng đƣợc vƣợt q 600C để đảm bảo an tồn giảm nhiệt độ cho buồng máy Bộ tiêu âm đƣợc lắp cuối ống xả.Tất đƣờng ống khí xả có đoạn nối giãn nở phải đƣợc kẹp chặt Khi động làm việc phát tiếng ồn lớn, nguyên nhân gây tiếng ồn dao động tốc độ dòng khí xả, nhiệm vụ bầu tiêu âm làm ơn hồ tốc độ dòng khí Bầu tiêu âm kết hợp với dập tàn lửa đƣợc bố trí ống khí xả máy chính, máy phụ nhƣ nồi Tiếng ồn ảnh hƣởng lớn đến sức khoẻ thuyền viên, dễ kích động thần kinh gây mệt mỏi, giảm tập trung, cảm nhận không linh hoạt.Cho nên phải lắp giảm âm để giảm tiếng ồn 73 6.2 Thiết kế hệ thống 6.2.1 Bầu tiêu âm máy Bảng 6.13.Bầu tiêu âm máy STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Cơng thức - nguồn gốc Kết Thể tích tồn xi lanh máy V m3 Theo lý lịch máy 0,943 Số xilanh máy N Theo lý lịch máy Vòng quay lớn máy n Theo lý lịch máy 220 Hệ số tính tốn phụ thuộc vào động K Với động tàu thuỷ 55000 Thể tích bầu tiêu âm máy v/ph Theo (ct 10–53) V m TTĐL: V1  K V n 2.Z 77 Kết luận: Vậy chọn bầu tiêu âm khí xả máy tích 77 m3 6.2.2 Chọn bầu tiêu âm cho máy phụ Bảng 6.14.Chọn bầu tiêu âm cho máy phụ STT Đại lƣợng tính Thể tích tồn xi lanh máy phụ Số xilanh máy phụ Vòng quay lớn máy phụ Hệ số tính tốn phụ thuộc vào động Thể tích bầu tiêu âm máy phụ Ký hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết Vp m3 Theo lý lịch máy 0,036 Theo lý lịch máy Theo lý lịch máy 1000 Với động tàu thuỷ 55000 Np n v/ph K Theo (ct 10–54) V m TTĐL: V1  K V n Z 0,81 Kết luận: Vậy chọn bầu tiêu âm khí xả cho máy phụ tích 0,81 m3 74 Hệ thống thơng gió buồng máy 7.1 Nhiệm vụ yêu cầu _ Nhiệm vụ: + Cung cấp khơng khí vào buồng máy nhằm đảm bảo điều kiện sinh hoạt cho thuyền viên, an toàn cho trang thiết bị; + Đƣa khơng khí qua cơng tác, khí độc, khí nóng, khí gây cháy nổ ngồi; + Duy trì nhiệt độ buồng máy nhiệt độ cho phép _ Yêu cầu: + Duy trì nhiệt độ thiết bị sinh nhiệt khơng q 500C nhiệt độ buồng máy không 400C; + Đảm bảo hàm lƣợng chất khí độc hại, chất khí dễ cháy nằm giới hạn cho phép; + Phải thơng gió tự nhiên tốt cần thiết phải thơng gió cƣỡng 7.2 Tính hệ thống thơng gió Bảng 6.5 Tính hệ thống thơng gió STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Cơng thức - nguồn gốc Kết Nhiệt lƣợng toả từ động q1 Kcal cv.h chọn theo động thấp tốc 40 Hệ số nhiệt lƣợng dƣ m Chọn 0,5 Cơng suất máy Ne Theo lý lịch máy 7072 Tỷ nhiệt khơng khí C Độ chênh nhiệt độ buồng máy t Tỷ trọng khơng khí γ kG/m3 Lƣợng khơng khí cần thiết để thơng gió cho máy G1 kg/h cv 0,24 o C Quy phạm 10 1,2 Theo (ct 10 – 66) TTĐLTT G1  m.q1 Ne C.t 58706,7 75 Công suất daesel máy phát Nep Nhiệt lƣợng toả từ động phụ q2 10 Hệ số nhiệt lƣợng dƣ m2 11 Lƣợng khơng khí cần thiết để thơng gió diesel máy phát G2 12 Lƣợng khơng khí cần thiết để thơng gió thiết bị khác G3 kg/h 13 Lƣợng khơng khí cần thiết để thơng gió buồng máy L m3/h cv Theo lý lịch máy 700,4 Kcal cv.h chọn theo động cao tốc 20 chọn theo động cao tốc Theo (ct 10 – 66) kg/h TTĐLTT: G1  m.q1 N ep C.t Chọn L 17510 G1  G2  G3  15000 76014 7.3 Chọn quạt thơng gió cho buồng máy Khơng khí lƣu thơng buồng máy nhờ: _ 02 quạt đẩy gió vào buồng máy với lƣu lƣợng Q = 60000 m3/h, đƣợc đặt boong 2; _ 01 quạt hút gió với Q = 1200 m3/h, để thơng gió xƣởng khí; _ 01 quạt đẩy 01 quạt hút với lƣu lƣợng quạt Q = 3500 m3/h, buồng để thơng gió buồng phân ly; _ 01 quạt hút vơi Q=2500 m3/h, để thơng gió buồng điều khiển máy lái Hệ thống hút khô dằn tàu Hệ thống hút khơ - dằn có nhiệm vụ hút khơ khoang có nƣớc bẩn, bơm nƣớc dằn xả dằn cho tàu lúc tàu chạy chế độ không hàng 8.1 Hệ thống hút khô Bảng 6.6 Hệ thống hút khơ STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết Chiều dài thiết kế tàu L m Theo thiết kế vỏ 145,3 Chiều dài thiết kế buồng máy L1 m Theo thiết kế vỏ 21,7 Chiều rộng tàu B m Theo thiết kế vỏ 20,8 76 Chiều cao tàu Đƣờng kính ống hút khơ Đƣờng kính ống hút nhánh d1 Tốc độ nƣớc ống w m/s Chọn Lƣu lƣợng bơm hút khô Q m3/h Q  2826.D w.10 6 165,12 H d m Theo thiết kế vỏ 11,2 mm Theo (ct 15.5.3)quy phạm 139,56 d  1,68 L.( B  H )  25 Theo (ct15.5.3)quy phạm d  2,15 L1 ( B  H )  25 81,66 _ Nguyên lý hoạt động: Bơm hút khô đƣợc đặt buồng máy với hệ thống đƣờng ống nối thông với đầu hút đƣợc gắn vòi sen bố trí đĩa thích hợp giếng đáy Các đầu hút khơ cố đƣợc bố trí theo yêu cầu quy phạm Van bố trí cho đƣờng ống hút van không hồi.Nƣớc đọng kho boong đƣợc xả qua lỗ xả boong.Nƣớc đọng buồng máy lái buồng bọt đƣợc xả buồng máy nƣớc giếng đáy qua van tự đóng buồng máy.Bơm hút khơ hút nƣớc két bẩn buồng máy, nƣớc hầm xích kho boong dâng mũi, buồng chong chóng mũi buồng dầu hàng xả qua mạn Kết luận: Trang bị bơm hút khô, phục vụ chung có thơng số sau: _ Năng suất 210 m3/h; _ Kiểu Bơm ly tâm, thẳng đứng tự mồi; _ Áp suất 0,25 Mpa; _ Lai môtơ điện Trang bị bơm hút khơ hàng ngày có thông số sau: _ Năng suất m3/h; _ Kiểu Bánh vít; _ Áp suất 0,3 Mpa; _ Lai mơtơ điện Đƣờng kính ống hút d = 140x8 mm; Đƣờng kính ống hút nhánh d1 = 89x6,5 mm 77 8.2 Hệ thống dằn tàu _ Tàu đựơc bố trí chứa nƣớc dằn két dằn mũi, két lái sâu két dằn dọc hai bên mạn đáy đơi khoang hàng với tổng thể tích 6000 m3 _ Đƣờng kính ống nƣớc dằn trƣớc buồng bơm: d = 273.12 mm; _ Đƣờng kính ống nƣớc dằn buồng bơm đƣờng ống nhánh: d =  219.12 mm; _ Bố trí 02 bơm dằn vơi thông số: + Năng suất 300 m3/h; + Kiểu Bơm ly tâm tự mồi; + Áp suất 0,25 Mpa; + Lai mơtơ điện _ Ngồi hệ thống dằn bố trí bơm hút khô dằn với thông số: + Năng suất 80 m3/h; + Kiểu Bơm ly tâm tự mồi; + Áp suất 0,2 Mpa Các bơm đƣợc đặt buồng bơm dầu hàng điều khiển từ xa buồng điều khiển trung tâm Các bơm dằn hút nƣớc biển từ hộp thông biển buồng bơm dầu hàng đẩy hai đƣờng ống dằn bố trí đáy đơi dọc theo hai bên mạn với đƣờng ống nhánh dẫn tơi két dằn đáy đơi Hút dằn khố van hộp thơng biển, thơng qua vòi hút cạn để hút cạn két dằn đƣờng ống chính.Két lái sâu đƣợc bố trí đƣờng ống dằn riếng Hệ thống cứu hoả 9.1 Nhiệm vụ yêu cầu Đối vơi tàu chở dầu loại hàng hoá dễ cháy nên hệ thống cứu hoả quan trọng Nó có nhiệm vụ cảnh báo phát nhƣ có khả dập đƣợc đám cháy có nhằm đảm bảo an tồn cho hàng hố, phƣơng tiện tính mạng thuyền viên trình hành hải sử dụng thiết bị tàu Hệ thống cứu hoả đƣợc bố trí nhƣ sau: Khơng gian Thiết bị cứu hoả Khơng gian máy móc buồng bơm dầu CO2 bình dập lửa xách tay hàng Hệ thống dập lửa cố định bọt theo Khu vực hàng hoá quy phạm Kho sơn Tƣới nƣớc Khu vực Bình dập lửa xách tay 78 9.2 Hệ thống phát lửa Hệ thống phát lửa đƣợc lắp đặt buồng máy khu vực Các đầu dò kiểu i-ôn đƣợc quan chức kiểm nghiệm thông qua Các phần tử phát lửa cảnh giới tất điểm phát sinh lửa tiềm tàng buồng máy loại không gây nên cảnh báo sai bụi, dầu nhiệt độ mà thƣờng có khơng gian buồng máy Hệ thống đầu dò lửa phải đƣợc thử Cảnh báo hoả hoạn âm dùng cho buồng máy phải khác với âm cảnh báo khác.Trạm điều hành cứu hoả đƣợc bố trí buồng CO2 Trạm cứu hoả đƣợc bố trí lắp đặt thiết bị sau đây: _ Van ngắt đóng nhanh; _ Bố trí điều khiển đóng chắn ống thơng gió buồng máy; _ Nút điều khiển khởi động/ngừng bơm cứu hoả cố; _ Điện thoại kiểu loa điện thoại tự động; _ Bảng cảnh báo hoả hoạn ánh xạ; _ Chỉ báo áp suất đƣờng ống cứu hoả chính; _ Nút điều khiển khởi động/ngừng bơm bọt; _ Nút điều khiển khởi động/ngừng bơm cứu hoả; _ Hệ thống điều khiển ngắt bơm dầu; _ Hộp cộng tắc ngừng cố; _ Điều khiển đóng kín cửa trƣợt kín nƣớc; _ Cắt mạch nam châm cửa kín nƣớc Lắp đặt bảng hiển thị cảnh báo hoả hoạn buồng lái bảng ánh xạ bảng điều khiển cƣu hoả Hệ thống cảnh báo: + Đƣợc phân bố khu vực khu vực kỹ thuật với mức âm thích đáng; + Cảnh báo đƣợc kích hoạt từ bàn điều khiển an tồn bàn huy.Với tàu chở dầu 13.500 lắp hệ thống cứu hoả: cứu hoả CO 2, bọt cứu hoả nƣớc 9.3 Hệ thống cứu hoả CO2 Hệ thống cứu hoả CO2 tập trung đựơc bố trí buồng CO phục vụ cho khu vực: _ Buồng máy; _ Buồng bơm dầu hàng; _ Buồng máy phân ly; _ Buồng máy lái Tính chọn bình CO2: 79 Tàu đƣợc bố trí buồng CO2 ta tính thiết kế hệ thống cứu hoả CO2 cho buồng sử dụng lớn (đó buồng máy) Bảng 6.17.Hệ thống cứu hoả CO2 STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Cơng thức - nguồn gốc Kết Thể tích buồng máy sử dụng CO2 Vbm m3 Theo thiết kế 2823,46 Khối lƣợng CO2 cần dùng cho buồng máy GCO2 kg GCO2 = 0,625.Vbm 1764,66 Hệ số nạp khí  kg/l 0,667 Dung tích bình chứa V l 67,5 Số lƣợng bình chứa CO2 Z bình Z GCO2  V 39,22 Kết luận: Trang bị 40 bình CO2 buồng chứa, dung tích bình 67,5 l(45kg) Ngoài hệ thống dập lửa CO2 độc lập đƣợc trang bị, cho buồng máy phát điện cố cho buồng chong chóng mũi, dung tích bình chai buồng CO2 9.4 Hệ thống cứu hoả bọt Tàu đƣợc trang bị máy tạo bọt với tổng dung tích 1400 l buồng bọt Hệ thống dùng để dập lửa boong, đƣợc phục vụ bơm cứu hoả phục vụ chung qua đƣờng ống bọt đƣợc lắp đặt thành vòng tròn khép kín Bọt sinh từ hỗn hợp bọt với nƣớc biển đƣợc trộn theo tỷ lệ tƣơng xứng Tổng lƣợng hợp chất bọt phải tƣơng xứng với lƣợng dầu chuyên chở, đủ cho hệ thống làm việc vòng 30 phút mà khơng cần tiếp thêm.Đƣờng ống đƣợc lắp đặt với van cách ly trƣớc vòi phun bọt van ngả nối ống mềm 80 9.5 Hệ thống cứu hoả nƣớc Tính chọn hệ thống Bảng 6.7 Hệ thống cứu hoả nƣớc STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết Chiều dài thiết kế tàu L m Theo thiết kế vỏ 145,3 Chiều rộng tàu B m Theo thiết kế vỏ 20,8 Chiều cao tàu H m Theo thiết kế vỏ 11,2 Hệ số tính m d  1,68 L.( B  H )  25 139,56 Hệ số tính tốn bơm chữa cháy cho tàu K Lƣu lƣợng bơm chữa cháy Q m3/h Q = k.m2 194,76 Chọn bơm chữa cháy có sản lƣợng Q m3/h Chọn 210 Tốc độ nƣớc chảy ống V m/s Đƣờng kính ống hút nƣớc bơm cứu hoả D mm Kết luận: Chọn bơm cứu hoả có thơng số: _ Năng suất _ Kiểu _ Áp suất _ Lai môtơ điện 0,01 D 4.Q 10 3600. V 136,26 210 m3/h; Bơm ly tâm, thẳng đứng tự mồi; 0,25 Mpa; Chọn đƣờng ống chữa cháy chính: 140x8 mm Chọn bơm phục vụ cứu hoả cố có thơng số sau: _ Năng suất 72 m3/h; _ Kiểu Bơm ly tâm, thẳng đứng tự mồi; _ Áp suất Mpa; _ Lai môtơ điện 81 Hệ thống cứu hoả hút nƣớc từ van thông biển két nƣớc bẩn theo đƣờng ống rửa boong cứu hoả bơm phục vụ chung cứu hoả lắp đặt buồng máy dẫn tới tất phận, boong két, khu vực buồng máy Họng cứu hoả boong thời tiết bng máy đƣợc bố trí vị trí cho cung cấp cho hai vòi rồng phun nƣớc đồng thời tới vị trí tàu Họng cứu hoả đƣợc nối với ống mềm boong thời tiết, buồng máy, khu vực Ở buồng máy, hệ thống bao gồm đƣờng ống nhánh hai bên mạn từ mặt đáy đôi đến sàn họng cứu hoả đƣợc bố trí mức sàn.Đối với khu vực ở, từ boong đến boong huy hàng hải bố trí họng cứu hoả tầng thoả mãn yêu cầu quy phạm Bơm cứu hỏa cố có đầu hút độc lập đƣợc nối với đƣờng ống cứu hoả van ngừng.Các van không hồi đƣợc lắp đƣờng ống đẩy bơm cứu hoả cố.Đồng hồ áp suất đƣợc trang bị đƣờng ống hút ống đẩy bơm.Các đƣờng ống nhành riêng rẽ có gắn van ngừng dẫn tới ống neo để rửa xích 10 Tính hệ thống nƣớc sinh hoạt nƣớc vệ sinh Bảng 6.19.Tính hệ thống nước sinh hoạt nước vệ sinh STT Đại lƣợng tính Ký hiệu Đơn vị Cơng thức - nguồn gốc Kết Số lƣợng thuyền viên N ngƣời Theo biên chế 30 Suất tiêu hao nƣớc G lit Theo quy phạm 60 Thời gian hai lần cấp nƣớc T Ngày Theo nhiệm vụ thƣ 40 Lƣợng nƣớc tiêu thụ cho chuyến D D = N.g.T.10-3 72 Hệ số dự trữ K Chọn 1,8 Tỷ trọng nƣớc γ tấn/m3 Tiêu chuẩn Thể tích két nƣớc V1 m3 V1  D.K  129,6 Kết luận: Bố trí 02 két nƣớc tích két 104,7 m3 để phục vụ cho sinh hoạt làm mát hệ thống 82 11 Tính hệ thống bơm dầu hàng Bảng 6.20.Tính hệ thống bơm dầu hàng Ký hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết STT Đại lƣợng tính Tỷ trọng dầu Tổng dung tích hầm hàng V m3 Theo thiết kế vỏ 15000 Thời gian làm hàng T h Theo tiêu chuẩn thiết kế 12,5 Lƣu lƣợng dầu bơm đựơc Qc m3/h Tốc độ dầu ống w m/s Hệ số tổn thất K Đƣờng kính ống dẫn D m Số lƣợng bơm Z Chiếc Lƣu lƣợng bơm làm hàng Q m3/h T/m3 Qc  V T 1200 35 0,98 D Qc K w.3600 0,306 Qc  Qc Z 400 Kết luận: Chọn 03 bơm dầu hàng bơm bánh vít, với lƣu lƣợng bơm là600 m3/h, đặt nằm ngang buồng máy, đƣợc lai động điện Đƣờng kính ống dẫn hàng chính: 310 mm đƣợc bố trí gần trung tâm khu vực khoang hàng boong Ngồi bố trí 02 bơm két tháo kiểu bánh vít đặt nằm ngang cơng suất bơm 100 m3/h, lai động điện lắp buồng máy 01 bơm hút cạn có suất 60 m3/h lai động điện lắp buồng máy 83 KẾT LUẬN Sau3 tháng làm việc dƣới hƣớng dẫn tận tình giáo Th.s.Bùi Thị Hằng giúp đỡ, góp ý thầy cô giáo, bạn khoa cô anh chị nghành em hoàn thành đề tài Do thời gian ngắn kinh nghiệm thực tế hạn chế nên thiết kế nhiều sai sót Em mong đƣợc đóng góp tận tình thầy để em khắc phục sửa chữa.Em xin chân thành cảm ơn Trong thiết kế trang thiết bị hệ thống động lực đƣợc tính tốn, thiết kế phù hợp với Đăng Kiểm Việt Nam Tuy nhiên từ trƣớc tới nhà máy đóng tàu nƣớc ta chƣa đóng đƣợc nhiều tàu có tải trọng lớn trang thiết bị hệ thống động lực thị trƣờng nƣớc ta hạn chế, chủ yếu chọn theo mẫu kiểm nghiệm lại cho phù hợp với Đăng Kiểm Việt Nam Hy vọng thời gian gần nƣớc ta đóng tàu có tải trọng lớn để đáp ứng nhu cầu vận tải biển nƣớc ta nhƣ đơn đặt hàng khách hàng nƣớc quốc tế Khi việc lựa chọn phƣơng án tối đa, tối ƣu, cho hệ thống phục vụ cho hệ thống động lực tối ƣu Hoàn thành đƣợc nội dung thiết kế nhƣ trang bị cho chút kiến thức để hành trang bƣớc vào đời, cơng lao to lớn thầy giáo khoa nhƣ trƣờng tận tình dạy hƣớng dẫn năm học tập rèn luyện em Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Một lần em xin chân thành cảm ơn tất thầy Hải Phòng, ngày……tháng……năm 2015 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cục ĐKVN Quy phạm phân cấp đóng biển vỏ thép - 2010: Phần 3: Hệ thống máy tàu - QCVN 21: 2010/BGTVT Hà Nội 2010 [2] Trƣơng Sĩ Cáp tác giả.Lực cản tàu thuỷ.NXB Giao thông vận tải Hà Nội 1987 [3] Đặng Hộ Thiết kế trang trí động lực tàu thủy – tập 1&2.NXB Giao thông vận tải Hà Nội 1986 [4] Nguyễn Trọng Hiệp Thiết kế chi tiết máy.NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội 2006 [5] Nguyễn Bá Đƣờng tác giả Sức bền vật liệu.Trƣờng Đại học Hàng Hải 1998 [6] PGS TS Nguyễn Vĩnh Phát.Dao động hệ động lực tàu thuỷ.NXB Giao thông vận tải Hà Nội 1998 [7] Nguyễn Đăng Cƣờng Thiết kế lắp ráp hệ thống động lực tàu thủy NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2000 85 ... m3 Kết cấu thân tàu: 3.1 Hệ thống kết cấu: Thân tàu đƣợc đóng gồm nẹp dọc sƣờn ngang khu vực khoang hàng Ngoài khu vực khoang hàng sử dụng kết cấu ngang 3.2 Vật liệu: Tàu có kết cấu hoàn toàn kết... 3: Hệ thống máy tàu - TCVN 6259-3: 2013 [1] _ Tài liệu tham khảo [1] - TCVN 6259-3: 2013; [2] - Sổ tay kỹ thuật đóng tàu tập 1.3 Cấp tính toán thiết kế Hệ trục thiết bị hệ trục đƣợc tính tốn thiết. .. CHONG CHĨNG Trong tính toán thiết kế hệ thống động lực tàu thuỷ việc tính sức cản tàu từ xác định kích thƣớc chong chóng cho sử dụng cách có hiệu cơng suất động việc cần thiết Vì có ảnh hƣởng lớn