Thiết kế hệ thống động lực tàu tuần tra CSB lắp máy 02 máy chính MTU 12v 4000 m71

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRẦN HÙNG HIỂU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU TUẦN TRA CSB LẮP 02 MÁY CHÍNH MTU 12V 4000 M71 HẢI PHÕNG - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRẦN HÙNG HIỂU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU TUẦN TRA CSB LẮP 02 MÁY CHÍNH MTU 12V 4000 M71 NGÀNH: KỸ THUẬT TÀU THỦY; MÃ SỐ: 52520122 CHUYÊN NGÀNH: MÁY TÀU THỦY Ngƣời hƣớng dẫn: TS CAO ĐỨC THIỆP HẢI PHÕNG - 2016 PHẦN MỞ ĐẦU” I.“LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI” “Trên đƣờng đổi mới, đẩy mạnh công nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc, nghành vận tải biển đóng vai trò quan trọng kinh tế nƣớc ta, đƣợc Đảng Nhà nƣớc quan tâm có sách phù hợp để tạo điều kiện phát triển nghành kinh tế Do việc thiết kế đóng tàu thủy trọng tâm nghành đóng tàu nƣớc ta.” “Trang trí động lực tàu thuỷ phận quan trọng để tạo thành tàu đại Ở nƣớc ta, vận tải đƣờng biển ngày phát triển, ngành đóng tàu ngày mở rộng thiết kế hệ thống động lực tàu thuỷ trở thành vấn đề lớn mà nhiều nhà nghiên cứu, thiết kế, chế tạo quan tâm.” “Sau 4,5 năm theo học nghành “Thiết kế sửa chữa máy tàu thủy” khoa Máy tàu biển, Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em đƣợc giao nhiệm vụ thực đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống động lực tàu Tuần tra cảnh sát biển lắp 02 máy MTU 12V4000M71, cơng suất 1850(kW), vòng quay 2000vòng/phút”.” II.“PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU” “Khi thực đề tài em tuân thủ nguyên tắc: - Việc thiết kế tàu thủy tuân theo quy phạm cục Đăng kiểm Việt Nam ban hành, nhƣ quy định khác Bộ khoa học công nghệ mơi trƣờng - Tính an tồn tiện lợi cao sử dụng - Thiết kế mang tính đại, kinh tế phù hợp với khả thi công Nghành Thiết kế tàu thủy Việt Nam.” III.“Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI” “Đề tài nhằm tạo tiền đề cho việc ứng dụng thành tựu khoa học vào ngành cơng nghiệp đóng tàu nƣớc ta Dùng làm tài liệu tham khảo cho nhà máy đóng tàu, sinh viên học ngành máy tàu thuỷ.” “– Nội dung đề tài bao gồm: Chƣơng 1: Giới thiệu chung Chƣơng 2: Tính sức cản thiết kế sơ chong chóng Chƣơng 3: Thiết kế hệ trục Chƣơng 4: Tính nghiệm dao động hệ trục Chƣơng 5: Thiết kế hệ thống phục vụ.” IV LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian từ nhận đề tài, tìm hiểu tài liệu đƣợc hƣớng dẫn nhiệt tình Thầy giáo, TS Cao Đức Thiệp, Thầy cô giáo khoa mơn, đến em hồn thành nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Đây kết tổng hợp trình học tập rèn luyện em nhà trƣờng thực tế.” “Tuy nhiên với bƣớc ban đầu ngƣời thiết kế nhƣ cọ sát với thực tế không nhiều chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong muốn nhận đƣợc giúp đỡ, bảo thầy giáo có nhiều kinh nghiệm để giúp em đƣợc hoàn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, Ban chủ nhiệm khoa, Nhà trƣờng, bạn sinh viên lớp giúp đỡ tạo điều kiện cho em hồn thành đề tài này.” “Hải phòng, ngày tháng năm 2016” “Sinh viên:” Trần Hùng Hiểu DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Tên bảng Số trang Bảng 2.1 Phạm vi ứng dụng phƣơng pháp Henschke 28 Bảng 2.2 Kết xác định sức cản tàu theo Henschke 29 Bảng 2.3 Tính thiết kế chong chóng sử dụng hết cơng suất 33 Bảng 2.4 Kiểm tra chong chóng theo điều kiện xâm thực 34 Bảng 2.5 Kết xác định khối lƣợng chong chóng 36 Bảng 3.1 Thơng số chong chóng 38 Bảng 3.2 Đƣờng kính trục chong chóng 39 Bảng 3.3 Bu lơng nối trục 40 Bảng 3.4 Tính then nối trục chong chóng 42 Bảng 3.5 Ổ đỡ trục chong chóng 43 Bảng 3.6 Áp suất bề mặt gối đỡ trục chong chóng 47 Bảng 3.7 Tính nghiệm hệ số an tồn trục chong chóng 48 Bảng 3.8 Nghiệm ổn định dọc trục 50 Bảng 3.9 Nghiệm biến dạng hệ trục 51 Bảng 3.10 Nghiệm bền tuốc tô 52 Bảng 3.11 Nghiệm bền bu lông 53 Bảng 3.12 Nghiệm bền then tuốc tô 54 Bảng 4.1 Tần số dao động ngang 59 Bảng 4.2 Lần tính gần thứ 60 Bảng 4.3 Lần tính gần thứ 60 Bảng 4.4 Kiểm tra dƣ lƣợng tần số dao động ngang cho phép 61 Bảng 4.5 Tính xác lần 75 Bảng 4.6 Tính xác lần 76 Bảng 4.7 Bảng thứ tự nổ 79 Bảng 4.8 Xác định góc pha xi lanh 80 Bảng 4.9 Tính tổng độ giao động hình học tƣơng đối 81 Bảng 4.10 Tính tổng độ giao động hình học tƣơng đối 82 Bảng 4.11 Tính tổng độ giao động hình học tƣơng đối 83 Bảng 4.12 Bảng xác định đƣờng kính xi lanh 84 Bảng 4.13 Bảng giá trị T2 87 Bảng 5.1 Lƣợng dầu đốt dự trữ 93 Bảng 5.2 Dung tích két trực nhật máy máy phụ 94 Bảng 5.3 Bảng tính lƣu lƣợng bơm vận chuyển 95 Bảng 5.4 Bảng tính lƣu lƣợng dự trữ dầu bôi trơn 97 Bảng 5.5 Dung tích két giãn nở máy 100 Bảng 5.6 Đƣờng kính ống nối cửa thơng biển 101 Bảng 5.7 Bảng thơng số cửa thơng biển 102 Bảng 5.8 Tính chọn đƣờng kính ống bơm 103 Bảng 5.9 Tính đƣờng kính ống dẫn 106 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hình Tên hình Số trang Hình 2.1 Đồ thị sức cản R = f(V) công suất kéo ESP = f(V) 31 Hình 3.1 Bu lơng khớp nối 41 Hình 3.2 Bích nối trục chong chóng với hộp số 42 Hình 3.3 Kết cấu bạc trƣớc trục chong chóng 44 Hình 3.4 Kết cấu bạc sau trục chong chóng 44 Hình 3.5 Sơ đồ phân bố tải trọng lên trục chong chóng 45 Hình 4.1 Mơ hình tính tốn dao động ngang 56 Hình 4.2 Tốn đồ dùng tra cứu ( - a) 57 Hình 4.3 Mơ hình hệ thống 64 Hình 4.4 Mơ hình hệ thống dao động xoắn tƣơng đƣơng 70 Hình 4.5 Mơ hình hệ thống khơng thứ ngun nhiều khối lƣợng 72 Hình 4.6 Mơ hình hệ thống khơng thứ ngun hai khối lƣợng 73 Hình 4.7 Đồ thị xác định tâm dao động 78 Hình 4.8 Vòng tròn pha với x = 1, K = 2,5 81 Hình 4.9 Vòng tròn pha với x = 2, K = 82 Hình 4.10 Vòng tròn pha với x = 3, K = 1,5 82 Hình 4.11 Đồ thị xác định biên độ cộng hƣởng 88 MỤC LỤC Chƣơng 11 GIỚI THIỆU CHUNG 11 GIỚI THIỆU CHUNG 12 1.1 GIỚI THIỆU TÀU 12 1.1.1 Loại tàu, công dụng 12 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế 12 1.1.3 Các thông số chủ yếu tàu 12 1.2 TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC 12 1.2.1 Bố trí buồng máy 12 1.2.2 Máy 13 1.2.3 Thiết bị kèm theo máy 14 1.2.4 Tổ máy phát điện 15 1.2.4.1 Diesel lai máy phát 15 1.2.4.2 Máy phát điện 15 1.2.4.3 Thiết bị kèm theo tổ máy phát điện 15 1.2.5 Tổ bơm cứu hộ 16 1.2.6 Các thiết bị động lực khác 17 1.2.6.1 Các két 17 1.2.6.2 Các tổ bơm 17 1.2.6.3 Các tổ quạt 21 1.2.6.4 Thiết bị lọc, phân ly 22 1.2.6.5 Các thiết bị điện 23 1.2.6.6 Các thiết bị hệ thống khí nén 24 1.2.6.7 Các thiết bị chữa cháy buồng máy, kho vũ khí 25 1.2.7 Tổ máy phát điện dự phòng 25 1.2.7.1 Diesel lai máy phát 25 1.2.7.2 Máy phát điện 26 1.2.7.3 Thiết bị kèm theo tổ máy phát điện dự phòng 26 Chƣơng 2: 27 TÍNH SỨC CẢN, THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHĨNG 27 2.1 SỨC CẢN 28 2.1.1 Các kích thƣớc 28 2.1.2 Sức cản tàu tính theo cơng thức Henschke 28 2.1.2 Xác định sơ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng 31 2.2 THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 32 2.2.1 Chọn vật liệu 32 2.2.2 Tính hệ số dòng theo, dòng hút 32 2.2.3 Chọn số cánh chong chóng 32 2.2.4 Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền 33 2.2.5 Tính thiết kế chong chóng sử dụng hết cơng suất 33 2.2.6 Kiểm tra chong chóng theo điều kiện xâm thực 34 2.2.7 Tính trọng lƣợng chong chóng 35 Chƣơng 3: 37 TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC 37 3.1 DỮ LIỆU PHỤC VỤ THIẾT KẾ 38 3.1.1 Hệ trục 38 3.1.2 Máy 38 3.1.3 Chong chóng 38 3.1.4 Vật liệu chế tạo hệ trục chong chóng 38 3.1.5 Bố trí hệ trục 39 3.2 ĐƢỜNG KÍNH TRỤC CHONG CHÓNG 39 3.3 CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ TRỤC 40 3.3.1 Bu lông nối trục 40 3.3.2 Chiều dày bích nối hộp số 41 3.3.3 Kích thƣớc then 42 3.3.3 Ổ đỡ trục chong chóng 43 3.4 PHỤ TẢI GỐI TRỤC 45 3.4.1 Sơ đồ tính 45 3.4.2 Tính mơ men uốn gối đỡ 46 3.4.3 Tính phản lực gối đỡ 47 3.5 NGHIỆM BỀN TĨNH HỆ TRỤC CHONG CHÓNG 47 3.5.1 Áp suất bề mặt gối đỡ trục chong chóng 47 3.5.2 Tính nghiệm hệ số an tồn trục chong chóng 48 3.5.3 Nghiệm ổn định dọc trục 49 3.5.4 Nghiệm biến dạng hệ trục 51 3.6 NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT 52 3.6.1 Nghiệm bền tuốc tô 52 3.6.2 Nghiệm bền bu lông 53 3.6.3 Nghiệm bền then tuốc tô 54 Chƣơng 4: 55 TÍNH NGHIỆM DAO ĐỘNG HỆ TRỤC 55 4.1 TÍNH NGHIỆM DAO ĐỘNG NGANG 56 4.1.1 Mục đích, phƣơng pháp sơ đồ tính 56 4.1.1.1.Mục đích 56 4.1.1.2.Phƣơng pháp tính 56 4.1.1.3 Sơ đồ tính 56 4.1.2 Bảng tính kết 59 4.1.2.1 Tần số dao động ngang 59 4.1.2.2 Bảng kết tính 60 4.1.2.3 Kết luận 61 4.2 TÍNH DAO ĐỘNG XOẮN 61 4.2.1 Dữ kiện phục vụ thiết kế 61 4.2.1.1 Máy 61 4.2.1.2 Chong chóng 62 4.2.1.3 Hộp số 63 4.2.1.4 Trục bích nối 63 dò lọt vào điều kiện thời tiết xấu Trong két dầu đốt dự trữ có bố trí hai miệng hút lấy dầu ra, miệng đặt thấp để hút vét dầu cặn nƣớc đọng, miệng đặt cao để lấy dầu đƣa sử dụng ” Dầu qua van đóng nhanh điều khiển ngồi buồng máy qua bầu lọc thơ tới máy phân ly dầu đốt để lọc nƣớc lẫn cặn bẩn dầu, qua hệ thống van, đƣờng ống nạp vào két dầu đốt hàng ngày Dầu tràn từ két dầu đốt hàng ngày đƣợc đƣa trở lại két lắng dầu đốt, dầu tràn từ két lắng dầu đốt đƣợc đƣa trở két dự trữ qua đƣờng ống dẫn dầu tràn có gắn kính quan sát 2b Cấp dầu cho động Dầu từ két dầu đốt hàng ngày qua hệ thống van đóng nhanh, qua bầu lọc thơ tách nƣớc(có 01 đƣờng dầu mồi nhờ bơm lác tay qua bầu khởi động máy lần đầu) cửa hút dầu động Sau dầu đốt qua phin lọc dầu, qua bơm thấp áp, qua bơm cao áp tới vòi phun Dầu thừa sau cơng tác từ vòi phun, bơm cao áp diesel phụ đƣợc dẫn quay trở két dầu đốt hàng ngày qua đƣờng ống riêng 2c 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 5.3 HỆ THỐNG DẦU BÔI TRƠN 5.3.1 Dự trữ dầu bơi trơn Bảng 5.4: Bảng tính lưu lượng dự trữ dầu bôi trơn Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết Cơng suất tính tốn Diesel N kW Theo lý lịch máy 1850 Số lƣợng Diesel Z tổ Theo thiết kế No Hạng mục tính 97 Cơng suất tính tốn Diesel phụ Np kW Theo lý lịch máy 92 Số lƣợng Diesel phụ Zp tổ Theo thiết kế Suất tiêu hao dầu bôi trơn máy gm g/kWh Theo lý lịch máy 1,65 Suất tiêu hao dầu bôi trơn máy phụ gmp g/kWh Theo lý lịch máy 1,72 Hệ số hoạt động đồng thời Diesel phụ k _ Theo thiết kế 0,5 Hệ số dự trữ dầu bôi trơn k1 _ Chọn 1,15 Hệ số sử dụng dầu bôi trơn k2 _ Chọn 1,25 10 Hệ số dung tích két k3 _ Chọn 1,15 11 Tỷ trọng dầu bôi trơn gm kg/lit Chọn theo loại dầu 0,92 12 Tầm hoạt động phƣơng tiện R hl Theo tính 1000 13 Tốc độ tàu V hl/h Theo thiết kế 34,5 14 Thời gian hành trình t h R/V 28,98 15 Lƣợng dầu bôi trơn tiêu hao hành trình Bm kg 16 Lƣợng dầu bơi trơn hệ thống tuần hồn máy W lit 98 Bm  g m NZ  g mp N p Z p k  k1k2 1.103 Theo lý lịch máy 286,2 840 18 Lƣợng dầu bơi trơn hệ thống tuần hồn máy phụ Wp lit Theo lý lịch máy 95 19 Chu kỳ thay dầu máy T h Theo lý lịch máy 250 20 Chu kỳ thay dầu máy phụ Tp h Theo lý lịch máy 280 21 Dung tích két dầu bơi trơn dự trữ Vm lit B    Vm   m  W  W p k3 481,03   Tp  m T  Kết luận: Tàu đƣợc trang bị két chứa dầu bơi trơn có tổng dung tích: V = 0,5 m3 5.3.2 Nguyên lý hệ thống 1– 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 bôi 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 2– Nguyên lý hoạt động Diesel diesel lai máy phát điện có hệ thống bơi trơn tuần hồn áp lực riêng 2a Máy “ Bơm dầu bơi trơn tuần hồn diesel hút dầu cac-te qua bầu lọc, qua bầu làm mát dầu nhờn sau đƣợc đƣa tới bơi 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 thực vòng tuần hồn khép kín 99 ” Đối với máy chính, trƣớc khởi động diesel, dùng bơm tay dầu nhờn gắn diesel hút dầu từ cac te đƣa lên theo hệ thống quy định nhà chế tạo để bôi trơn trƣớc bề mặt ma sát Sau bƣớc công việc đƣợc tiến hành khởi động diesel 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 “ Việc bổ xung lƣợng dầu hao hụt hệ thống thay dầu đƣợc thực cách lấy dầu từ két dầu nhờn dự trữ rót đổ qua miệng lấy dầu thân động máy phụ Đối với máy chính, bổ sung dầu nhờn vào hệ thống việc mở van cấp nhánh ống từ két dầu nhờn dự trữ dẫn tới đƣờng ống trƣớc cửa hút bơm dầu nhờn ” Bơm dầu nhờn cố máy đƣợc lắp đặt song song với bơm dầu nhờn Trong trƣờng hợp cố đƣa bơm cố vào làm việc cách đóng van phân phối cho nhánh ống 2b 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 5.4 HỆ THỐNG NƢỚC LÀM MÁT 5.4.1 Tính thể tích két giãn nở máy Bảng 5.5: Dung tích két giãn nở máy No Hạng mục tính Lƣợng tiêu hao nƣớc làm mát Ký hiệu Đơn vị Công thức – Nguồn gốc Kết Vp l/hp.h Chọn 0,28 100 Ký hiệu Đơn vị Công thức – Nguồn gốc Kết Thời gian hai lần bơm lên két t h Chọn Công suất máy Ne hp Theo máy 2774 Hệ số dung tích két K4 _ Chọn 0,032 Dung tích két giãn nở Vgn lit Vgn  V p N e t.K 149 No Hạng mục tính Kết luận: Két giãn nở máy tích là: Vgn = 150 ( lít ) 5.4.2 Đƣờng kính ống nối cửa thơng biển Bảng 5.6: Đường kính ống nối cửa thơng biển No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Cơng thức – Nguồn gốc Kết Lƣu lƣợng bơm cứu hoả nƣớc Q1 m3/h Theo lý lịch 22 Lƣu lƣợng bơm nƣớc biển làm mát máy Q2 m3/h Theo lý lịch 130 Lƣu lƣợng bơm làm mát điều hoà Q3 m3/h Theo lý lịch 20 Tổng lƣu lƣợng nƣớc đƣờng ống Qt m3/h Qt   Qi 172 Vận tốc nƣớc đƣờng ống V m/s Chọn 1,5 Đƣờng kính ống nối cửa thơng biển D mm 101 i 1 D 4Qt 10 3600. V 174,4 Kết luận: Chọn đƣờng kính ồng nối cửa van thông biển : 180 (mm) Chiều dày ống (mm) 5.4.3 Cửa thơng biển Bảng 5.7: Bảng thơng số cửa thơng biển No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Tổng lƣu lƣợng nƣớc đƣờng ống Q Hệ số tăng diện tích K1 Diện tích tối thiểu cửa thơng biển F Đƣờng kính lỗ kht cửa thơng d0 Công thức - nguồn Kết gốc “ m3/h Theo thiết kế 172 Chọn 2,5 mm2 F  K1 D / 63585 mm Chọn 20 4.F d 02 202 ” Số lỗ khoét Z lỗ cửa thơng Kết luận: Chọn cửa thơng có tiến diện: Z 0,08 (m2) Đƣờng kính lỗ khoét: 20 (mm) Số lỗ khoét cửa thông: 254 ( lỗ ) 5.4.4 Nguyên lý hoạt động 1– Hệ thống làm mát máy “ “ ” Máy đƣợc làm mát kiểu gián vòng tuần hồn ” Vòng ngồi: Nƣớc ngồi tàu đƣợc bơm làm mát vòng ngồi gắn máy hút qua van thơng biển, van bầu lọc đƣa đến bầu làm mát dầu nhờn, bầu làm mát nƣớc máy chính, phần nhỏ qua làm mát dầu nhờn hộp số Sau phần lớn nƣớc làm mát đƣợc chia làm 02 nhánh: nhánh (có van xả mạn để điều chỉnh lƣu lƣợng) vào cút trộn với khí xả để tiêu âm làm mát nhiệt độ hệ thống xả sau xả ngồi mạn, phần lại tới làm mát bôi trơn gối trục chân vịt 102 Vòng trong: Nƣớc sau đƣợc nƣớc biển làm mát chia làm 02 đƣờng, đƣờng qua bầu làm mát khí nạp, đƣờng qua làm mát dầu bôi trơn đƣợc bơm nƣớc đẩy làm mát phận máy sau trở van tự động điều chỉnh nhiệt độ Việc bổ sung nƣớc nhờ bơm nƣớc sinh hoạt đƣa tới két nƣớc giãn nỡ “ Khi máy khởi động điều kiện môi trƣờng dƣới 40 0C, ta phải tiến hành sấy nƣớc làm mát trƣớc khởi động máy máy sấy nƣớc ” 2– Hệ thống làm mát Diesel máy phát Diesel máy phát đƣợc làm mát theo kiểu gián tiếp qua vòng tuần hồn nhƣ máy nhƣng dùng nƣớc ngồi tàu để làm mát khí nạp 3– Hệ thống làm mát máy nén khí “ Máy nén khí đƣợc làm mát nhờ bơm làm mát gắn máy nén khí hút nƣớc qua cửa thông biển, van bầu lọc, đƣa dến làm mát phận máy nén khí xả ngồi mạn ” 5.5 HỆ THỐNG HƯT KHƠ VÀ HỆ THỐNG NƢỚC THẢI 5.5.1 Tính chọn đƣờng kính ống bơm Bảng 5.8: Tính chọn đường kính ống bơm No Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết Chiều dài tàu L m Theo thiết kế 34,5 Chiều rộng tàu B m Theo thiết kế Chiều cao mạn H m Theo thiết kế 4,05 Đƣờng kính ống hút khơ D mm D  1,68 L.B  H   25 57,8 Vận tốc nƣớc trung bình đƣờng ống W m/s Chọn Lƣu lƣợng bơm hút khô Q m3/h 103 2826.D W 10 6 18,8 Kết luận: Chọn đƣờng kính ống hút khơ chính: dc = 60 mm Chọn đƣờng kính ống hút khơ chính: dc = 50 mm Chọn bơm hút khơ có: Lƣu lƣợng: Q = 21,6 m3/h Cột áp: H= 18 mcn Số lƣợng: Z= Chiếc 5.5.2 Nguyên lý hoạt động Nhờ hệ thống van ống nên bơm hoạt động đồng thời riêng rẽ hút khơ đồng thời khoang riêng biệt Mỗi khoang đƣợc bố trí 01 phễu hút, riêng buồng máy buồng máy phụ đƣợc bố trí 02 phễu hút sử dụng đồng thời nhờ bơm tay piston bơm máy “ Trên ống hút có van chiều Bơm tay piston ngồi nhiệm vụ hút khơ hút hỗn hợp nƣớc lẫn dầu nạp vào két giữ nƣớc đáy tàu Tại đây, dƣới tác dụng máy phân ly nƣớc đáy tàu, nƣớc lẫn dầu đƣợc phân ly thành nƣớc xả mạn, dầu cặn bẩn xả két dầu bẩn Dầu bẩn đƣợc đƣa ngồi nhờ bơm bánh thơng qua hệ thống bích nối bờ gắn boong mạn phải tàu ” 5.6 HỆ THỐNG CỨU HOẢ 5.6.1.Hệ thống cứu hoả nƣớc 1– Thiết bị Bơm cứu hoả có thơng số: Số lƣợng 01 Kiểu Ly tâm nằm ngang Ký hiệu IRON CNL 50-50/200 Hãng sản xuất ĐAN MẠCH Lƣu lƣợng 22 104 m3/h Cột áp 30 Kiểu động điện AC, pha Công suất động điện 5,5 kW Vòng quay động 2900 v/p Tần số 50 mcn Hz Bơm cứu hoả dự phòng có thơng số: Số lƣợng 01 Kiểu Ly tâm nằm ngang Ký hiệu EBARA65FQ–52.2 Hãng (Nƣớc) sản xuất NHẬT BẢN Lƣu lƣợng 21,6 m3/h Cột áp 18 mcn Kiểu động điện AC, pha Công suất động điện 2,2 kW Vòng quay động 2900 v/p Tần số 50 Hz 2– Nguyên lý làm việc “ Bơm chữa cháy hút nƣớc từ đƣờng ống chung đẩy tới van chữa cháy Trong buồng máy đặt 02 van chữa cháy, buồng máy phụ đặt 01 van chữa cháy, boong đặt 03 van chữa cháy 01 đầu ống van chũa cháy cho kho vũ khí, nƣớc đƣợc phun dƣới dạng tia ” Tại van chữa cháy đặt 01 hộp cứu hoả chứa lăng súng phun, chiều dài lăng 10 m, súng phun có đƣờng kính lỗ 13m Ngồi chức chính, bơm chữa cháy bơm cấp nƣớc để rửa xích neo, rửa mặt boong 5.6.2 Hệ thống cứu hoả khí CO2 1– Tính đường ống dẫn 105 Bảng 5.9: Tính đường kính ống dẫn No Hạng mục tính Ký Đơn vị hiệu Công thức - Nguồn gốc Kết Thể tích buồng máy V m3 Theo thiết kế 134 Thể tích tự khí CO2 K1 m3/kg Theo [1] 0,56 Lƣợng CO2 cần thiết để dập cháy buồng máy G kg V 40 K1 100 95,7 Áp suất làm việc bình P1 Theo bình 125 Áp suất khí CO2 ống P2 Chọn 35 Chỉ số đoạn nhiệt CO2 K _ _ 1,27 Vận tốc CO2 ống v m/s Chọn 12 389, kG/cm kG/cm Lƣợng CO2 cần thiết g lít G.10 3.22,4 44.P1 Thời gian cấp CO2 T phút Theo [1] 10 Lƣu lƣợng CO2 ống dẫn Q1 m3/s 11 Đƣờng kính ống dẫn d m ( 0,85.g.k P1 )/T P2 4.Q1 V  0.00 0,02 Kết luận: Hệ thống gồm 03 chai CO2 loại 45 kg chai 01 chai “ dự phòng 04 van điều khiển Ống dẫn khí CO2 ống thép liền tráng kẽm có kích thƣớc nhƣ sau: ” – Đƣờng ống chính: 33,5 x – Đƣờng ống nhánh: 27 x 2,5 106 2– Nguyên lý hoạt động “ Các bình CO2 đƣợc đặt tủ Tủ nằm buồng chƣa dụng cụ chữa cháy (buồng CO2) đặt boong mạn trái Các van điều khiển việc xả khí cơng tắc điều khiển van điện từ đƣợc đặt hộp riêng, treo vách buồng CO2 Chìa khố mở hộp nằm ngăn kính, loại đập vỡ đƣợc đặt vị trí dễ thấy bên cạnh hộp Trong buồng máy đặt 04 loa, buồng máy phụ đặt 02 loa kho vũ khí đặt 01 loa phun khí CO2 ” Khi có cháy lớn xảy buồng hệ thống báo cháy ca bin báo động, cần ấn mở van điều khiển điện từ (hoặc giật van khí) đƣa khí CO2 qua đƣờng ống dẫn khí, loa phun khí tới vị trí đám cháy, kịp thời dập tắt đám cháy xăng dầu khu vực kín Các buồng đƣợc cứu hoả khí CO2 có thiết bị đóng kín cửa thơng gió tiến hành cứu hoả Ngồi 02 hệ thống chữa cháy nêu trên, ca bin lái tất phòng, buồng đƣợc trang bị bình bọt chữa cháy phù hợp với quy phạm 5.7 HỆ THỐNG KHÍ XẢ “ Nhƣ nói phần 5.4 máy đƣợc làm mát theo kiểu tuần hoàn gián tiếp Nƣớc tàu đƣợc bơm hút qua cửa thông biển, qua bầu lọc đƣa lên bầu làm mát nƣớc qua bầu làm mát dầu nhờn hộp số Sau dƣợc chia làm 02 nhánh: nhánh (có van xả mạn để điều chỉnh lƣu lƣợng) vào cút trộn với khí xả để tiêu âm hạ nhiệt độ hệ thống xả sau xả ngồi mạn, phần lại tới làm mát bơi trơn hệ trục chân vịt ” Hệ thống khí xả máy phát điện tƣơng tự máy 107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ” 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 cao tốc với phần hệ trục tàu.” Các công thức tính tốn cho đề tài sử dụng cơng thức thực nghiệm sử dụng riêng cho tàu cao tốc Việc tính tốn 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, chứng tỏ lựa chọn đƣờng kính trục hợp lý.” Nhƣ sau thời gian nỗ lực tính tốn, nhƣ giúp đỡ tận tình Giáo viên hƣớng dẫn TS.Cao Đức Thiệp Thầy cô giáo khoa bạn bè lớp, đề tài tốt nghiệp em hoàn thành Tuy nhiên khả bƣớc đầu làm ngƣời thiết kế nhƣ trình cọ sát với thực tế khơng đƣợc nhiều nên khơng tránh khỏi thiếu sót q trình tính tốn.” 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.” Trần Hùng Hiểu 108 “TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đăng kiểm Việt Nam Quy chuẩn quốc gia phân cấp đóng tàu thủy cao tốc QCVN 54: 2013/BGTVT Hà Nội 2013 [2] Trƣơng Sĩ Cáp, Nguyễn Tiến Lai, Trần Minh Tuấn, Đỗ Thị Hải Lâm Lực cản tàu thuỷ Nhà xuất GTVT, Hà nội 1987 [3] Đặng Hộ Thiết kế trang trí động lực tàu thuỷ, tập 1, Nhà xuất GTVT Hà nội 1986 [4] Nguyễn Đăng Cƣờng Thiết kế lắp ráp thiết bị tàu thủy Nhà xuất KH&KT Hà nội 2000 [5] Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy, tập 1,2 Nhà xuất ĐH & THCN Hà nội 1994 [6] Lê Ngọc Hồng Sức bền vật liệu Nhà xuất KH&KT Hà nội 1998 [7] PGS Nguyễn Vĩnh Phát Dao động hệ động lực tàu thuỷ Nhà xuất Hải Phòng Hải phòng 2002 109 NHẬN XÉT TĨM TẮT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN” 1.“Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên trình làm luận văn:” 2.“Đánh giá chất lƣợng luận văn tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lƣợng thuyết minh bản vẽ):” 3.“Chấm điểm giáo viên hƣớng dẫn (Điểm ghi số chữ)” Hải Phòng, ngày tháng 06 năm 2016 Giáo viên hướng dẫn TS Cao Đức Thiệp 110 “ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN” 1.“Đánh giá chất lƣợng luận văn tốt nghiệp mặt: thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lƣợng thuyết minh, vẽ, ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn:” 2.“Chấm điểm giáo viên phản biện (Điểm ghi số chữ)” Hải Phòng, ngày tháng năm 2016 “Giáo viên phản biện” 111 ... HÙNG HIỂU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU TUẦN TRA CSB LẮP 02 MÁY CHÍNH MTU 12V 4000 M71 NGÀNH: KỸ THUẬT TÀU THỦY; MÃ SỐ: 52520122 CHUYÊN NGÀNH: MÁY TÀU THỦY Ngƣời hƣớng dẫn: TS... Việt Nam, em đƣợc giao nhiệm vụ thực đề tài tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống động lực tàu Tuần tra cảnh sát biển lắp 02 máy MTU 12V4 00 0M71, cơng suất 1850(kW), vòng quay 2000vòng/phút”.” II.“PHƢƠNG... rộng thiết kế hệ thống động lực tàu thuỷ trở thành vấn đề lớn mà nhiều nhà nghiên cứu, thiết kế, chế tạo quan tâm.” “Sau 4,5 năm theo học nghành Thiết kế sửa chữa máy tàu thủy” khoa Máy tàu biển,