Thiết kế hệ thống động lực tàu hàng khô 28000 tấn, lắp máy MAN bw 7S35MC

“LỜI MỞ ĐẦU” LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI “Trên đường đổi mới, đẩy mạnh cơng nghiệp hố đại hố đất nước, kinh tế nước ta khơng ngừng phát triển mặt Phát triển khu vực kinh tế vùng biển vấn đề phủ quan tâm lớn có ý nghĩa quan trọng việc triển khai đồng chương trình cơng nghiệp hố đại hố đất nước.” “Ngành đóng tàu ngành hàng hải nước ta chưa phát triển, quan tâm đầu tư vốn nhà nước nhiều nhà máy xây dựng, nhiều tàu đượng đóng với trọng tải lớn khơng nước giới Nhiều tàu đóng theo tiêu chuẩn quốc tế đăng kiểm nước chứng nhận Trong ngành vận tải ngành vận tải đường biển được nhiều người quan tâm lượng hàng vận chuyển lớn, cước phí lại rẻ Do việc đóng tàu hàng để đáp ứng yêu cầu vận chuyển hàng hoá nước vận chuyển hàng hoá từ nước ta với nước giới thiếu Để thược điều trường đại học hàng hải phối hợp với trừơng kỹ thuật khác đào tạo kỹ sư phục vụ cho việc vận hành, khai thác đóng tàu thuỷ giúp cho ngành cơng nghiệp đóng tàu ngày bắt nhịp với ngành đóng tàu khác giới.” “Nhằm mục đích ôn tập củng cố kiến thức trang bị lớp, đồng thời rèn luyện cho sinh viên khả khai thác tài liệu làm quen với công việc thực tế sau này, em nhận đề tài thiết kế mơn học Trang trí hệ thống động lực tàu thủy: “Thiết kế trang trí hệ thống động lực tàu chở hàng khô 28000 tấn,”” “YÊU CẦU VÀ MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI” “Xác định trang thiết bị cần thiết hệ động lực buồng máy đảm bảo yêu cầu hệ thống động lực, đăng kiểm, chủ tàu.” “Tính tốn trang thiết bị cho có khả đáp ứng yêu cầu hệ thống động lực đảm bảo cho hệ thống hoạt động an toàn, tin cậy kinh tế nhất.” “Bố trí thiết bị buồng máy hợp lý đảm bảo dễ lắp ráp, dễ khai thác, dễ sửa chữa.” PHẦN GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÀU 1.1.1 “Loại tàu” “Tàu hàng khô sức chở 28000 loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, boong chính, boong dâng lái boong dâng mũi Tàu thiết kế trang bị 01 Diesel chính, kiểu kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt.” 1.1.2 “Vùng hoạt động” Cấp không hạn chế Chủ yếu vận chuyển hàng rời qua khu vực Nhật bảnMỹ nước Đông Nam Á với 1.1.3 “Cấp thiết kế” Tàu hàng 28000 thiết kế thoả mãn Cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép – 2003, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành Phần hệ thống động lực tính tốn thiết kế thoả mãn theo TCVN 6259 – : 2003.” 1.1.4 “Các thông số chủ yếu tàu” – “Chiều dài lớn nhất” Lmax = 161 m –“ Chiều dài đường nước thiết kế” Lwl = 147 m – “Chiều dài hai trụ” Lpp = 155,50 m – “Chiều rộng lớn nhất” Bmax = 26,00 m – “Chiều rộng thiết kế” B = 26 m –“ Chiều cao mạn” D = 13,75 m – “Chiều chìm tồn tải” d = 9,88 m 1.1.5 “Hệ động lực chính” – “Máy “ MAN B&W 7S35MC – “Công suất” N = 4900 kW – “Suất tiêu hao nhiên liệu” ge = 176,4 g/kW.h – “Vòng quay” n = 170 rpm – “Kiểu truyền động Trực tiếp.” –“ Chân vịt Định bước.” 1.1.6 “Quy phạm áp dụng” “TCVN 6259 : 2003 – Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép, 2003.” 1.1.7 “Luật cơng ƣớc áp dụng” “[1]–Tàu đóng theo quy phạm giám sát phân cấp đăng kiểm Nippon Kaji Kyokai (NK) Quy phạm đóng tàu Nhật Bản “[2]– Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép – 2003 Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường.” “[3]– MARPOL 73/78 “Công ước ngăn ngừa ôi nhiễm tàu gây ra” “[4]– Bổ sung sửa đổi 2003 MARPOL”“Công ước ngăn ngừa ôi nhiễm tàu gây ra” 1.2 “TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NĂNG LƢỢNG VÀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC” 1.2.1 “Bố trí buồng máy” “Buồng máy bố trí từ sườn 10 (Sn10) đến sườn 35 (Sn35) Lên xuống buồng máy 06 cầu thang (02 cầu thang tầng1, 02 cầu thang tầng 02 cầu thang tầng 3) 01 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 thực chỗ buồng máy Điều khiển máy thực chỗ buồng máy từ xa buồng lái Một số bơm chuyên dụng điều khiển từ xa boong bơm vận chuyển dầu đốt, bơm nước vệ sinh, sinh hoạt, ” “Buồng máy có kích thước chính:” – “Chiều dài: 18,75 m” – “Chiều rộng trung bình: 20,8 m” – “Chiều cao trung bình: m” 10,90 1.2.2 “Máy chính” “Máy có ký hiệu 7S35MC hãng MAN B&W sản xuất, động diesel kỳ quét thẳng qua xupáp, có đầu chữ thập, tăng áp tuabin khí xả, dạng thùng, hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hồn, bơi trơn áp lực tuần hồn kín, khởi động khơng khí nén, điều khiển chỗ từ xa buồng lái.” “Thơng số máy chính:” – Số lượng 01 – "Kiểu máy" 7S35MC – Hãng sản xuất MAN B&W – Công suất định mức, [H] 4900 kW – Vòng quay định mức, [N] 170 rpm – Số kỳ, [] – Số xy-lanh, [Z] – Đường kính xy-lanh, [D] 330 mm – Hành trình piston, [S] 1400 mm – Khối lượng động [G] 178 tons – Suất tiêu hao nhiên liệu 178,4 g/kW.h – Chiều dài bao lớn [Le] 7420 mm – Chiều rộng bệ động [We] 2560 mm – Chiều cao [He] 5660 m Tổ máy phát điện 1.2.2.1 Số lƣợng – tổ máy phát: dự phòng 1.2.2.2 Diesel lai máy phát” “Diesel lai máy phát có ký hiệu 6N165L–EN hãng YANMAR (JAPAN) sản xuất, diesel kỳ tác dụng đơn, hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hồn, bơi trơn áp lực tuần hồn kín, khởi động điện DC 24V.” – “Số lượng” 02 – “Kiểu máy” 6N165L–EN – “Hãng (Nước) sản xuất” YANMAR JAPAN – “Công suất định mức, [Ne]” 480 kW – “Vòng quay định mức, [n]” 1200 rpm – “Số kỳ, []” – “Số xylanh, [Z]” –“Thứ tự nổ” 1–4–2–6–3–5 1.2.2.3 “Máy phát điện” – “Số lượng” 02 – “Hãng (Nước) sản xuất” TAIYO – “Kiểu” TWY40L–6 pha – “Cơng suất máy phát” 700 kVA – “Vòng quay máy phát” 1200 rpm – “Điện áp” 450 V – “Cường độ” 770 A – “Tần số” 50 Hz – “Trọng lượng” 2000 kg JAPAN 1.2.3 “Két buồng máy” 1.2.3.1 “Két dầu đốt dự trữ dầu FO” – “Số lượng” 06 – “Dung tích” x 213,14 m3 x 308,76 m3 x 218,16 m3 x 305,63 m3 – “Kiểu két” 1.2.3.2 Đáy đôi “Két dầu đốt dự trữ dầu DO” – “Số lượng” 04 – “Dung tích” x 65,25 m3 x 85,45 m3 – “Kiểu két” 1.2.3.3 Đáy đôi “Két trực nhật dầu FO” – “Số lượng” – “Kiểu 01 “ – “Dung tích” 1.2.3.4 1.2.3.5 1.2.3.6 1.2.3.7 1.2.3.8 Rời 19 m3 “Két trực nhật dầu DO” – “Số lượng” 02 – “Kiểu” Rời – “Dung tích” 2x6 m3 “Két lắng dầu FO” – “Số lượng” 01 – “Kiểu” Rời – “Dung tích “ 19 m3 “Két dầu nhờn dự trữ bôi trơn xi lanh máy chính” –“ Số lượng” 01 – “Kiểu“ Rời – “Dung tích “ 20 m3 “Két dầu trọng lực bôi trơn xilanh” – Số lượng 01 – Kiểu Rời – Dung tích 0,49 m3 “Két nƣớc thổi, vệ sinh” – Số lượng 01 – Kiểu Liền vỏ – Dung tích 1.2.3.9 1.2.3.10 1.2.3.11 3,5 m3 “Két chia nƣớc sinh hoạt” – Số lượng 02 – Kiểu Liền vỏ – Dung tích 02 x 5,5 m3 “Két nƣớc giãn nở máy chính” – Số lượng 01 – Kiểu Rời – Dung tích 160 lít “Két giữ nƣớc đáy tàu” – Số lượng 01 – Kiểu Liền vỏ – Dung tích 3,5 m3 1.2.4 “Các tổ bơm” 1.2.4.1 1.2.4.2 “Tổ bơm nƣớc biển làm mát máy chính” “– Số lượng 02” “– Kiểu Ly tâm nằm ngang”” “– Ký hiệu FEV–150D” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng 190 m3/h” “– Cột áp 20 m” “– Kiểu động điện AC, pha” “– Công suất động điện 18,5 kW” “– Vòng quay động 1765 v/p” “– Tần số 60 Hz” Tổ bơm nƣớc biển phục vụ sinh hoạt “– Số lượng 01” “– Kiểu Ly tâm nằm ngang” “– Ký hiệu CRD” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng 100 m3/h” “– Cột áp 20 mcn” “– Kiểu động điện AC pha” “– Công suất động điện 15 kW” “– Vòng quay động 1450 v/p” “– Tần số 60 Hz” 1.2.4.3 1.2.4.4 1.2.4.5 Tổ bơm nƣớc phục vụ máy đèn “– Số lượng “– Kiểu “– Ký hiệu 03” Ly tâm nằm ngang” SHR–40–2” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng m3/h” “– Cột áp 40 mcn” “– Kiểu động điện AC pha” “– Công suất động điện 3,7 kW” “– Vòng quay động 3500 v/p” “– Tần số 60 Hz” Tổ bơm nƣớc chữa cháy “– Số lượng 01” “– Kiểu Ly tâm thẳng đứng” “– Ký hiệu FE2V–200E” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng 100 – 250 m3/h” “– Cột áp 65 – 25 mcn” “– Kiểu động điện AC pha” “– Công suất động điện 45 kW” “– Vòng quay động 1750 v/p” “– Tần số 60 Hz” “– Cos  0,86” Tổ bơm cứu hoả hút khô “– Số lượng 01” “– Kiểu Ly tâm thẳng đứng” “– Ký hiệu FE2V–200E” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng 100 – 250 m3/h” “– Cột áp 65 – 25 mcn” “– Kiểu động điện AC, pha” “– Công suất động điện 45 kW” “– Vòng quay động 1750 v/p” “– Tần số 60 Hz” “– Cos  0,86” 1.2.4.6 1.2.4.7 1.2.4.8 Tổ bơm dầu nhờn bơi trơn máy “– Số lượng 02” “– Kiểu Bánh nằm ngang” “– Ký hiệu 5RN200L04A8” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng 139 m3/h” “– Cột áp 0,39 Mpa” “– Kiểu động điện AC pha” “– Công suất động điện 45 kW” “– Vòng quay động 1763 v/p” “– Tần số 60 Hz” “– Cos  0,82” Tổ bơm vận chuyển dầu DO “– Số lượng 01” “– Kiểu Bánh nằm ngang” “– Ký hiệu ALG–32N” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng 4,0 m3/h” “– Cột áp 0,3 Mpa” “– Kiểu động điện AC pha” “– Công suất động điện 1,5 kW” “– Vòng quay động 1130 v/p” “– Tần số 60 Hz” “– Cos  0,73” Tổ bơm vận chuyển dầu FO “– Số lượng 01” “– Kiểu Bánh nằm ngang “– Ký hiệu ALG–50” “– Hãng (Nước) sản xuất NANIWA JAPAN” “– Lưu lượng 10 m3/h” “– Cột áp 0,3 Mpa” “– Kiểu động điện AC pha ” “– Công suất động điện 3,7 kW “– Vòng quay động 1180 v/p” “– Tần số 60 Hz” “– Cos  0,7” ” 1.2.4.9 1.2.4.10 Bơm cấp nƣớc nồi “– Số lượng 02” “– Kiểu Bơm ly tâm nằm ngang” “– “Ký hiệu” TLG–2M” “– “Hãng (Nước) sản xuất” NANIWA JAPAN” “– “Lưu lượng” 6,0 m3/h” “– “Cột áp” 30 mcn” “– “Kiểu động điện” AC pha ” “– “Công suất động điện” 2,2 kW” “– “Vòng quay động cơ” 1750 v/p” “– “Tần số” 60 Hz” Bơm hút vét “– “Số lượng” 01” “–“ Kiểu” Piston nằm ngang” “–“ Ký hiệu” HP–2” “– “Hãng (Nước) sản xuất” NANIWA JAPAN” “– “Lưu lượng” 2,5 m3/h” “–“ Cột áp” 35 mcn” “– “Kiểu động điện” AC pha” “– “Công suất động điện” 0,8 kW” 1.2.5 Các thiết bị hệ thống khơng khí nén 1.2.5.1 1.2.5.2 Tổ máy nén khí – “Số lượng” 02 – “Ký hiệu” HC–264A –“ Kiểu” Piston cấp – “Hãng (Nước) sản xuất” SIMENS GERMANY –“ Lưu lượng “ 136 m3/h – “Áp suất” 30 kG/cm2 – “Kiểu động điện” AC pha – “Cơng suất động điện” 28,5 kW – “Vòng quay động cơ” 900 v/p – “Tần số” 60 Hz Tổ máy nén khí cố – “Số lượng” 01 – “Ký hiệu” CMA–15 – “Kiểu” Piston cấp 1.2.5.3 1.2.5.4 – “Hãng (Nước) sản xuất” SIMENS GERMANY – “Lưu lượng” 14 m3/h – “Áp suất” 32 kG/cm2 – “Kiểu động điện” AC, pha – “Công suất động điện” 4,9 kW – “Vòng quay động cơ” 1040 v/p – “Tần số” 60 Hz Bình chứa khơng khí nén khởi động – “Số lượng” 02 – “Dung tích” 02 x 3500 lít – “Áp suất” 30 kG/cm2 – “Hãng (Nước) sản xuất” SKL GERMANY Bình chứa khơng khí phụ – “Số lượng” 01 –“ Dung tích” 01 x 120 lít –“ Áp suất” 30 kG/cm2 – “Hãng (Nước) sản xuất” SKL GERMANY 1.2.6 Quạt 1.2.6.1 1.2.6.2 Tổ quạt hút buồng máy –“ Số lượng” 01 – “Kiểu” “Hướng trục” – “Ký hiệu” “ACS055–024” – “Hãng (Nước) sản xuất” “SANSHIN JAPAN” – “Lưu lượng “ 12000 m3/h – “Cột áp” 0,3 Kpa – “Động điện” AC pha – “Cơng suất” 2,2 kW – “Vòng quay” 1800 rpm – “Tần số” 60 Hz “Tổ quạt thổi buồng máy” – “Số lượng” 02 –“ Kiểu” Hướng trục –“ Ký hiệu” ACS095–124 – “Hãng (Nước) sản xuất” JAPAN –“ Lưu lượng” 800 m3/min – “Cột áp” 0,3 KPa 10 6.3 HỆ THỐNG DẦU BƠI TRƠN 6.3.1 Tính tốn lƣợng dầu bôi trơn dự trữ thiết bị Bảng 6.3.1 Tính tốn lượng dầu bơi trơn dự trữ thiết bị No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Công suất tính tốn Diesel N kW Theo lý lịch máy 6230 Số lượng Diesel Z tổ Theo thiết kế Cơng suất tính tốn Diesel phụ Np kW Theo lý lịch máy 530 Số lượng Diesel phụ Zp tổ Theo thiết kế Suất tiêu hao dầu bơi trơn máy gm g/kW.h Theo lý lịch máy 0,14 Suất tiêu hao dầu bôi trơn máy phụ gmp g/kW.h Theo lý lịch máy 1,5 Suất tiêu hao dầu bôi 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 gm kg/lit Chọn theo loại dầu 0,92 13 Tỷ trọng dầu bôi trơn máy phụ gp kg/lit Chọn theo loại dầu 0,93 14 Tỷ trọng dầu bôi trơn xylanh gx kg/lit Chọn theo loại dầu 0,96 15 Thời gian hoạt động liên tục phương tiện t h Theo nhiệm vụ thư 720 66 Ký hiệu Đơn vị 16 Lượng dầu bôi trơn máy tiêu hao hành trình Bm kg Bm  17 Lượng dầu bôi trơn máy phụ tiêu hao hành trình Bp kg Bp  18 Lượng dầu bơi trơn xylanh tiêu hao hành trình Bx kg Bx  19 Lượng dầu bôi trơn hệ thống tuần hồn máy W lit Theo lý lịch máy 32000 20 Lượng dầu bôi trơn hệ thống tuần hoàn máy phụ Wp lit Theo lý lịch máy 3600 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  14425,47 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 bơi trơn xylanh dự trữ Vx lit No Hạng mục tính Cơng thức - Nguồn gốc Kết luận: Tàu trang bị két chứa dầu bơi trơn có: – Két dự trữ dầu bơi trơn cho máy – Két tuần hồn bơi trơn cho máy – Két dầu bơi trơn xupap máy – Két dự trữ dầu bơi trơn cho máy đèn – Két lắng dầu bôi trơn máy đèn – Két dự trữ dầu bôi trơn xilanh – Két trọng lực dầu bôi trơn xylanh 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  (01két) (01két) (01két) (01két) (01két) (01két) (01két) Bx x k3 V V V V V V V Kết 942,0 1,19 12784,0 15314,2 = 15 m3 = 15 m3 = 0,1 m3 = 2,0 m3 = 1,0 m3 = 20 m3 = 0,49 m3 67 6.3.1.1 Bơm chuyển dầu bôi trơn Bảng 6.3.1.1 Các thông số bơm № Ký hiệu Hạng mục tính Dung tích két dầu nhờn dự trữ Thời gian bơm chuyển Lưu lượng bơm dầu nhờn Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết V m3 Theo 55,59 t H Chọn Q m3/h Q = V/t 18,53 Kết luận : Chọn 01 bơm tay vận chuyển dầu nhờn có lưu lượng 2,5 m3/h 6.3.1.2 Dung tích két dầu cặn Bảng 6.3.1.2 Dung tích két dầu cặn № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Lượng dầu đốt tiêu thụ ngày đêm C tấn/24 C = B.24 22,608 Số ngày hành trình lâu cảng D Ngày Theo nhiệm vụ thư 5,000 K1 - Đối với nhiên liệu Diesel 0,005 Dung tích két dầu cặn làm nhiên liệu dầu bôi trơn V1 m3 K1.C.D 5,652 Công suất liên tục lớn hai máy P Kw 2.Ne1 1771 Dung tích két chứa dầu thải VE m3 VE = 1,5.P/1000 2,657 Dung tích két chứa dầu rò rỉ VL m3 D.20.P/106 0,177 Hệ số nhiên liệu 68 Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Dung tích két chứa dầu bẩn rò rỉ buồng máy V2 m3 VL + V E 2,834 Dung tích két chứa dầu bẩn V m3 V1 + V 8,309 № Hạng mục tính Kết luận : Chọn két chứa dầu bẩn có dung tích m3 thỏa mãn yêu cầu Quy phạm 6.3.1.3 Bơm vận chuyển dầu thải Bảng 6.3.1.3 Các thông số bơm № Hạng mục tính Dung tích két dầu thải Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Vth lít Tính tốn Thời gian cần thiết bơm đầy két tb Phút Chọn 60 Lưu lượng bơm vận chuyển Q m3/h Q = Vth/t 4,5 Kết luận : Tàu trang bị 01 bơm vận chuyển dầu thải Lưu lượng: Q= 4,5 m3/h Cột áp H= 40 m.cn 6.3.1.4 Bầu lọc thô a Kết cấu Về bầu lọc thô hệ thống bôi trơn giống bầu lọc thô hệ thống nhiên liệu Cấu tạo gồm vỏ bầu lọc, lõi lọc Lõi lọc kim loại lưới đồng b Nguyên lý làm việc Dầu từ két theo đường ống dẫn vào khơng gian bên ngồi lõi lọc Vì dầu lưu động với áp suất định dầu chui qua khe lọc lên khoang phía tới bơm chuyển để bôi trơn Các tạp chất có kích thước từ 0,07 mm trở lên bị giữ lại bên lõi lọc Trên bầu lọc có bốt trí gạt, định kỳ phải quay tay gạt trục lõi lọc quay quanh trục, kim loại gạt tạp chất rơi xuống đáy bầu lọc sau thời gian định xả cặn bẩn vệ sinh bầu lọc 69 Nếu lõi lọc bị tắc, áp lực dầu bầu lọc tăng lên, van an toàn tự động mở ra, dầu nhờn thẳng vào đường ống bôi trơn mà không cần vào bầu lọc để đảm bảo an toàn cho hệ thống cho động c Tính tốn bầu lọc Tính tốn khả lọc bầu lọc thô dùng lõi lọc lưới kim loại chủ yếu xác định khả thông qua bầu lọc hệ số tiết diện thông qua  Hệ số tiết diện thông qua:    100. 1    360  % k   s Trong đó:  – khe hở lọc,  = 0,07 mm s – Chiều dầy lưới lọc, s = 0,13 mm  – Góc chiếm chỗ phiến gạt,  = 450 Thay giá trị vào công thức, ta kết quả: ktp = 30,6 %  Tiết diện thông qua lõi lọc Ftp  Vb 10 6. k Trong đó: vb – Lưu lượng bơm dầu nhờn, vb = 91,8 (lít/phút) vd – Tốc độ trung bình dầu nhờn qua lọc, chọn kiểu lọc lưới vd = (cm/s) Thay giá trị vào công thức, ta kết quả: Ftp = 765 cm2 = 0,0765 m2  Diện tích lõi lọc F Ftp k Trong đó: Ftp – Tiết diện thông qua loic lọc, Ftp = 0,0765 m2 ktp – Hệ số tiết diện thông qua lõi lọc, ktp = 0,306 Thay vào công thức, ta kết sau: F = 0,25 (m2)  Chiều cao lõi lọc: h F  d 70 Trong đó: h – Chiều cao lõi lọc F – Diện tích lõi lọc, F = 0,25 m2 d – Đường kính trung bình lõi lọc, chọn d = 0,9(m) Thay giá trị vào công thức, ta kết sau: h = 0,088 (m) 6.3.1.5 Bầu lọc tinh a cấu tạo Sử dụng bầu lọc ly tâm để lọc dầu nhờn Cấu tạo bầu lọc ly tâm gồm vỏ roto quay quanh trục Roto quay quanh trục tạo lưck ly tâm Ngồi thân bầu lọc có đường ống cho dầu vào dầu khỏi bầu lọc b Nguyên tắc hoạt động Dầu nhờn có áp suất cao vào bầu lọc theo khoang rỗng ống vào trụ quay vào đầy roto theo hai ống dẫn phun qua vòi phun ngồi Dưới tác dụng phản lực có tia phun roto quay với tốc độ lớn Khối dầu bên quay theo Dưới tác dụng lực ly tâm, hạt cặn bẩn bị văng phía vỏ roto Do khối dầu sát trục vỏ roto lọc Dầu theo lỗ dầu chảy qua ống dẫn tới đường dầu để bơi trơn Lượng dầu sau phun khỏi vòi phun chảy cácte Các tạp chất tích tụ lại bầu lọc tinh bám vỏ đế roto c Tính tốn Việc tính tốn máy phân ly dầu nhờn tính chọn Vì cần tính dung tích máy phân ly, từ chọn loại máy có dung tích phù hợp với kết tính  Dung tích máy lọc ly tâm xác định theo cơng thức: Q 1,36.g m Ne  Trong đó: Q – Dung tích máy lọc gm – Suất tiêu hao dầu nhờn động cơ, gm = 0,14 (kg/cv.h) Ne – Cơng suất có ích động cơ, Ne = 6230 (kW)  – Tỉ trọng dầu nhờn,  = 0,92 (kg/lít) Thay giá trị vào cơng thức, ta kết sau: Q = 10100 lít/h 6.3.1.6 Sinh hàn a Nhiệm vụ Giữ cho nhiệt độ dầu giới hạn định để độ nhớt thay đổi, đảm bảo lưu thông bám bề mặt cần bôi trơn b Nguyên tắc trao nhiệt 71 Nước biển làm nhiệm vụ ống, dầu làm chất trao nhiệt bên ống ngược chiều với chiều lưu động nước để tăng tác dụng truyền nhiệt c Tính tốn bầu làm mát  Nhiệt lượng động truyền cho dầu nhờn Qd  Cd Vd  t dr  t dv  Trong đó: Qd – Nhiệt lượng động truyền cho dầu nhờn Cd – Tỉ nhiệt dầu nhờn, Cd = 0,5 (kcal/kg.0C)  – Trọng lượng riêng dầu nhờn,  = 0,92 (kg/lít) tdr, tdv – Nhiệt độ dầu vào nhiệt độ dầu khỏi động Đối với động diesel t  t dr  t dv  20  40 C Chọn t  30 C Vd – Lưu lượng dầu tuần hoàn động cơ, Vd = Vb = 5509(lít/h) Thay giá trị vào cơng thức, ta kết quả: Qd = 172 782 (kcal/h)  Diện tích tản nhiệt bầu làm mát Fk  Qd K d t d  t k  Trong đó: Fk – diện tích tản nhiệt bầu làm mát Qd – Nhiệt lượng động truyền cho dầu nhờn Qd = 172782(kcal/h) Kd – Hệ số truyền nhiệt tổng quát dầu nhờn môi chất làm mát, chọn bầu làm mát kiểu ống thẳng nhẵn, Kd = 100÷300(kcal/m2.hoC) Chọn Kd = 200 (kcal/m2.hoC) td, tk – Nhiệt độ trung bình dầu nhờn mơi chất làm mát chọn t  t d  t k  30 C Thay giá trị vào công thức, ta kết sau: Fk = 28,6 (m2)  Kích thước bầu làm mát dầu nhờn  Chọn đường kính ống là: d = 10 cm  Chọn số ống n = 300 ống  Chiều dài ống tính theo cơng thức: l  Fk d n. Thay số vào ta được: l = 0,56 (m) 72 6.3.2 Nhiệm vụ yêu cầu 6.3.2.1 Nhiệm vụ Hệ thống dầu bơi trơn có nhiệm vụ dự trữ, cung cấp dầu nhờn để bôi trơn bề mặt ma sát trang trí động lực truyền dẫn nhiệt lượng ma sát tạo nên khỏi bề mặt ma sát 6.3.2.2 Yêu cầu Lượng bôi trơn phải thường xuyên cung cấp đủ bề mặt làm việc, áp lực dầu phải đủ lớn để xục dầu vào tất bề mặt ma sát thời gian quy định, lượng dầu phải hệ thống lọc sạch, trước cung cấp dầu làm việc 6.3.3 Nguyên lý hoạt động 6.3.3.1 Hệ thống bơi trơn 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 đưa 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 Lượng dầu bơi trơn bị tiêu hao bù đắp từ két dầu dự trữ chảy két tuần hoàn Các xylanh động bôi trơn dầu bôi trơn xylanh từ két trọng lực Khi động không hoạt động dầu két tuần hoàn đưa phân ly, lọc Các chi tiết hệ thống phối khí bơi trơn dầu từ két trọng lực riêng Toàn chi tiết, thiết bị hệ thống bơm dầu nhờn, van, bầu làm mát dầu nhờn, đường ống nhà chế tạo diesel lắp đặt sẵn máy Bơm dầu nhờn cố máy lắp đặt song song với bơm dầu nhờn Trong trường hợp cố đưa bơm cố vào làm việc đóng cắt van phân phối cho nhánh ống 6.3.3.2 Hệ thống bôi trơn Diesel lai máy phát “Diesel lai máy phát điện bơi trơn dầu nhờn áp lực tuần hồn kín kiểu cacle ướt, toàn bơm, van, ống 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.” 6.3.3.3 Hệ thống gom dầu cặn “Dầu nhờn bẩn từ két gom, két kặn cặn két tuần hoàn bơm vận chuyển dầu nhờn đưa lên bờ qua mặt bích boong đưa lên két lắng, qua máy phân li đưa trở lại két lắng két tuần hoàn Dầu thải đưa lên bờ tới thiết bị đốt dầu cặn.” 73 Hình 6.3: Hệ thống vận chuyển dầu bôi trơn 6.4 HỆ THỐNG NƢỚC LÀM MÁT 6.4.1 Dung tích két giãn nở Bảng 6.4.1 Dung tích két giãn nở No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Cơng suất tính tốn Diesel N hp Theo lý lịch máy 8473 Lượng tiêu hao nước làm mát Vp lít/hp.h Chọn 12,6 Hệ số dung tích két K – Chọn 0,032 Thời gian hai lần bơm lên két T phút Chọn 0,5 Dung tích két giãn nở Vgn lít Vb  V p  N e T K 1708 Kết luận: Tàu trang bị 01 két giãn nở có dung tích: V = m3 74 6.4.2 Đƣờng kính ống nối hai cửa thơng biển Bảng 6.4.2 Đường kính ống nối hai cửa thơng biển No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Lưu lượng bơm cứu hoả Q1 m3/h chọn 110 Lưu lượng bơm nước biển làm mát máy Q2 m3/h Theo lý lịch máy 190 Tổng lưu lượng nước biển QT m3/h QT   Qi 300 Vận tốc đường ống chung V m/s Chọn Đường kính ống nối hai cửa thông biển D mm i 1 D 4.QT 103 3600. V 230,4 Kết luận: Chọn kích thước ống hai cửa thơng biển có đường kính theo quy phạm D = 300 mm 6.4.3 Nhiệm vụ yêu cầu 6.4.3.1 Nhiệm vụ “Hệ thống làm mát nước động có nhiệm vụ trì nhiệt độ chi tiết động tiếp xúc vơi khí cháy ( xi lanh ,nắp xilanh v.v.) phạm vi cho phép.Nó đảm bảo độ bền cho chi tiết này, đảm bảo nhiệt độ thích hợp cho dầu bơi trơn xi lanh, trống bó kẹt xéc măng Đồng thời sử dụng nước làm mát khơng khí nén để bảo đảm công suất tối đa động mà khơng để nhiệt độ khí cháy cao q cho phép” 6.4.3.2 Yêu cầu “Hệ thồng làm mát phải có đủ lưu lượng nước để làm mát động có khả điều chỉnh chế độ khai thác thay đổi Hệ thống phải tin cậy, phải có bơm( bơm dự phòng )hoặc có phương án trường hợp cố( dùng bơm nước biển làm mát ) Hệ thống nước phải có két giãn nở khí tránh tạo thành nút để nước giãn nở bổ xung lượng nước hao hụt Két giãn nở bố trí đường ống hút bơm để tăng áp lực cửa hút, tránh xâm thực Nhiệt độ nước làm mát phải kiểm soát theo dõi Nhiệt độ nước biển sau làm mát nằm giới hạn 50  55 0C Nếu vượt giới hạn hình thành lớp cặn muối bề mặt chi tiết làm mát, ảnh hưởng đến hiệu làm mát.” 75 Nguyên lý hoạt động 6.4.4 – “Máy máy phụ có hệ thống làm mát riêng.” – “Vòng tuần hồn làm mát nước ngọt: Bơm nước làm mát máy hút nước từ két giãn nở đưa tới làm mát máy chính,máy đèn Sau khỏi máy chính, phần nước làm mát đưa tới bầu sinh hàn nước Tại bầu sinh hàn nước nhả nhiệt cho nước biển để làm giảm nhiệt độ Sau khỏi bầu sinh hàn, nước tiếp tục đưa tới với nước từ két giãn nở bơm làm mát máy hút vào làm mát máy chính.” – “Vòng tuần hồn làm mát nước biển: Bơm nước biển làm mát hút nước biển từ đường ống chung qua van bầu lọc phần qua sinh hàn dầu nhờn, thiết bị làm mát khí nén đưa tới sinh hàn nước cuối cựng c x ngoi. Sinh hàn d ầu nhờn má y đè n Sinh hàn gió má y đè n Má y đè n số Sinh hàn nuowc s làm má t ổ đỡ trục trung gia n No.2 No.1 Sinh hàn d ầu nhờn má y đè n Va n tự động điều c hỉ nh Bơm nuớ c b iển làm má t Tớ i hệ thèng c øu ho¶ sù c è Tí i b ơm c ấp nuớ c c ho má y tạ o n c ngät Tí i b ¬m n c b iển làm má t má y lạ nh Tớ i b ơm hút khô d ằ n 32/ 25 Tớ i b ơm hút khô Tớ i b ơm c øu ho¶ d ï ng c Tí i b ¬m n c b iĨn p hơc vơ Hép thông b iển (Mạ n p i) Hộp thông b iển (mạ n trá i) Hỡnh 6.4.1: H thng nc bin lm mỏt 76 Khoả ng c c h tớ i đuờng tâm trục khuỷu trê n 11m tn KÐ g cn uí ät g i· nn Đ iều khiển b ằ ng không khínén Má y c h ín h Má y c hế tạ o n c ng ät § iỊu khiĨn b » ng không khínén Má y nén khíc hính Sinh hà n má y nén khí Từ, tớ i b ơm nuớ c b iển làm má t Bộ hâm má y c hính Sinh hà n nuớ c làm má t Má y đè n số 2 Bơm nuớ c ng ọt làm má t Bơm tuần hoà n nuớ c nồi Má y đè n số Sinh hµn Hình 6.4.2: Hệ thống nước làm mát 6.5 HỆ THỐNG KHƠNG KHÍ NÉN 6.5.1 Thể tích bình chứa khơng khí nén Bảng 6.5.1 Thể tích bình chứa khơng khí nén Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Công suất máy Ne1 hp Theo lý lịch máy 8473 Số lượng Diesel Z tổ Theo thiết kế Áp suất khởi động máy P1 kG/cm2 Theo lý lịch máy 30 Số lần khởi động liên tục máy n Lần Chọn Áp suất khí nhỏ bình khởi động P2 Kg/cm2 Chọn 15 No 77 Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Lượng khí tiêu hao cho mã lực máy q lít/hp Theo lý lịch máy Thể tích khí nén phục vụ cho máy V lít No Hạng mục tính V= Z Ne n q p  p1 6778,4 Kết luận: – Tàu trang bị bình chứa khơng khí nén khởi động có: – Tổng dung tích V = m3 – Số lượng 02 x 3,5 m3 – Áp suất P = 30 kG/cm2 – Bình chứa khơng khí phụ: – Tổng dung tích V = 0,12 m3 – Số lượng 01 x 0,12 m3 – Áp suất P = 30 kG/cm2 6.5.2 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 lượng máy nén khí : Q ≥ (p2 – 5).VBình lít/h  Q ≥ 175000 lít/h Kết luận: – Chọn máy nén khí chính: + Số lượng 02 + Lưu lượng 136 m3/h + Áp suất 30 kG/cm2 + Động điện 28,5 kW x 900 v/ph – Máy nén cố: + Số lượng : 01 + Lưu lượng 13 m3/h + Áp suất 30 kG/cm2 + Động điện 4,7 kW x 1040 v/ph 6.5.3 Nhiệm vụ yêu cầu 6.5.3.1 Nhiệm vụ “Không khí nén cao áp ngồi nhiệm vụ dùng để khởi động động có nhiệm vụ kéo còi tàu, làm vệ sinh van thông biển, dùng thiết bị điều khiển, vòi phun nhiên liệu, thao tác động cơ,… Hệ thống khơng khí nén có nhiệm vụ tạo ra, lưu trữ khơng khí nén cao áp vận chuyển đến cung cấp cho trang thiết bị.” 78 6.5.3.2 u cầu “Khơng khí cao áp dự trữ bình, thể tích bình phải đảm bảo đủ lượng khơng khí khởi động máy 12 lần mà không cần bổ sung Trên đường ống cung cấp khơng khí cao áp cho còi tàu phải lắp khử nước, hâm nóng, qua van giảm áp khơng khí bị lạnh nhiều, có khả đóng băng còi Hệ thống phải trang bị van an toan, van xả nước để tránh tượng thuỷ khí.” Nguyên lý hoạt động 6.5.4 “Khơng khí nén tạo từ máy nén khí độc lập sau qua bầu làm mát khí nén, qua bầu tách dầu 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 dẫn động đến mơ tơ khí nén để khởi động máy Từ bình chứa khí nén phụ, khơng khí nén giảm áp xuống áp suất thích hợp dẫn tới thiết bị khác để phục vụ là: Thổi cửa thông biển, thổi còi, tới van điều khiển khí, tới két nước máy lọc để tạo áp lực cho máy cấp nước số thiết bị khác.” § Õn còi Đ ến boong trực nhật Bơm chuyển dầu bôi trơn xilanh Kiểu bơm Piston không khínén Gió điều khiĨn Van khëi ®éng chÝnh Van ®ãng sù cè Bé điều nh Thiết bị kiểm tra Két dầu thừa Bộ xử lý nuớ c thải Bộ khởi động van dừng Má y đè n số Lò đốt rá c Chai gió Moto khởi động Két p lực nuớ c uống Vịt dầu Bộ điều hoà không khí Bộ khởi động van dừng Két p lực nuớ c Thiết bịxử línuớ c bẩn Má y ®Ì n sè Xng c¬ khÝ Moto khëi ®éng Gần má y lọc dầu F.O Bơm cứu hoả Vịt dầu Bộ điều hoà không khí 40/ 20 Boong phụ Má y nén gió Nồi phụ Chai gió phụ Bầu tá ch dầu nuóc Bơm la canh ballast Má y nén cố Bầu tá ch dầu nc Hình 6.5: Hệ thống khơng khí nén 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Anh Việt–Bài giảng hệ thống động lực tàu thuỷ [2] “Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép TCVN6259–3: 2003.” [3] “PGS.TS.Nguyễn Vĩnh Phát–Dao động hệ động lực tàu thủy” “Trường ĐHHH Việt Nam–Hải Phòng 2003” [4] “Sổ tay kỹ thuật đóng tàu” [6] “Nguyễn Đăng Cường–Thiết kế lắp ráp thiết bị tàu thủy T1, Nhà xuất Giao thông vận tải–2000” 80 ... 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 thực chỗ buồng máy Điều khiển máy thực chỗ buồng máy từ xa buồng lái Một... 3: Hệ thống máy tàu - TCVN 6259-3: 2003 [1] ” 3.1.2.2 “Cấp tính tốn thiết kế Hệ trục thiết bị hệ trục tính tốn thiết kế thỏa mãn tương ứng cấp Không hạn chế theo Quy phạm phân cấp đóng tàu. .. CHUNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÀU 1.1.1 “Loại tàu Tàu hàng khô sức chở 28000 loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, boong chính, boong dâng lái boong dâng mũi Tàu thiết kế trang bị 01 Diesel