Đồ án thiết kế hệ động lực tàu thủy

Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận LỜI NÓI ĐẦU Là kỹ sư tàu thủy, việc thiết kế hệ động lực tàu việc cần thiết, quan trọng Đó công việc phức tạp quản lý cẩn thận thận tàu thủy phương tiện địi hỏi tính an tồn khai thác cao Do đó, việc thiết kế khơng đơn việc tính tốn thiết kế khí bình thường mà cơng việc địi hỏi phải kết hợp việc thiết kế kỹ thuật tra theo quy phạm Cho nên để làm quen với công việc phức tạp ta phải làm quen với phương pháp tính chọn theo quy phạm phân cấp đóng tàu Và Đồ án môn học “Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy” nhằm giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với cơng việc Đồ án gồm phần chính:  Phần 1: Phân tích bố trí thiết bị khoang máy  Phần 2: Tính chọn phần tử hệ động lực  Phần 3: Tính tốn thiết kế hệ trục  Phần 4: Tính tốn thiết kế hệ thống phục vụ Em xin chân thành cảm ơn thầy khoa tận tình giảng dạy truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu cảm ơn thầy, Ts Trần Văn Luận hướng dẫn tận tình giúp em hồn thành nhiệm vụ giao Dù cố gắng khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong góp ý bạn đặc biệt việc bảo thêm thầy cô Đà Nẵng, ngày 26 tháng 12 năm 2020 Sinh viên Bùi Văn Tài SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: PHÂN TÍCH BỐ TRÍ THIẾT BỊ KHOANG MÁY .5 1.1 Khảo sát đặc tính kỹ thuật tàu mẫu: 1.1.1 Thông số tàu mẫu: .5 1.1.2 Loại tàu công dụng: 1.1.3 Bản vẽ tuyến hình 1.1.4 Bố trí chung: 1.1.5 Phân khoang tàu mẫu 1.2 Phân tích lựa chọn phương án bố trí thiết bị hệ động lực tàu 1.2.1 Phân tích phương án bố trí hệ động lực tàu mẫu 1.2.2 Lựa chọn phương án bố trí hệ động lực tàu 1.2.3 Phân tích lựa chọn phương án bố trí thiết bị động lực 1.3 Bố trí sơ hệ động lực tàu theo yêu cầu tàu 11 1.3.1 Xác định khoang máy vị trí đặt máy .11 1.3.2 Xác định vị trí kích thước hệ động lực 12 PHẦN 2: TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ ĐỘNG LỰC CHÍNH 15 2.1 Tính chọn máy theo yêu cầu tàu 15 2.1.1 Giới thiệu chung 15 2.1.2 Tính sức cản .15 2.1.3 Tính chọn máy 21 2.2 Thiết kế chân vịt 28 2.2.1 Tính tốn thơng số chân vịt: …………………………………… 28 2.2.2 Kiểm tra sủi bọt theo tiêu chuẩn Burill 32 2.2.3 Kích thước củ chân vịt .33 2.2.4 Tính toán khối lượng chân vịt………………………………………… …33 PHẦN 3: THIẾT KẾ HỆ TRỤC 34 3.1 Lựa chọn kết cấu xác định kích thước hệ trục 34 3.1.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 34 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận 3.1.2 Tính kích thước hệ trục .34 3.1.3 Xác định kích thước khác 35 3.2 Tính chọn phần tử hệ trục 36 3.2.1 Phần côn trục chân vịt .36 3.2.2 Đai ốc hãm chân vịt 37 3.2.3 Côn trục chân vịt bích nối trục 38 3.2.3.1 Kết cấu côn trục chân vịt …………………………………………………… 38 3.2.3.2 Kết cấu bích nối trục chân vịt ……………………………………………… 39 3.2.4 Áo trục chân vịt 41 3.2.5 Thiết bị ống bao trục 41 3.2.5.1 Ống bao trục …………………………………………………………………… 42 3.2.5.2 Ổ đỡ trục chân vịt …………………………………………………………………… 43 3.2.6 Cụm kín ống bao 44 3.3 Phân tích bố trí hệ trục .45 3.3.1 Điều kiện làm việc hệ trục 45 3.3.2 Số lượng hệ trục tàu 45 3.3.3 Góc nghiêng hệ trục 46 3.3.4 Chiều dài hệ trục .46 3.3.5 Số lượng ổ đở bố trí ổ đỡ hệ trục 46 3.4 Tính tốn kiểm tra sức bền hệ trục 47 3.4.1 Tính bền trục chân vịt 47 3.4.2 Áp lực gối trọng lượng thân trục 48 3.4.3 Ứng suất uốn trọng lượng thân trục .49 3.4.4 Số vòng quay giới hạn cho dao động riêng 49 3.4.5 Ổn định hệ trục tác dụng lực đẩy chân vịt 50 3.4.6 Tính áp lực riêng gối đỡ hệ trục tàu .51 PHẦN 4: TÍNH TỐN HỆ THỐNG PHỤC VỤ - HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU .58 4.1 Nhiệm vụ, chức năng, yêu cầu hệ thống nhiên liệu 58 4.1.1 Các số liệu ban đầu 58 4.1.2 Nhiệm vụ, chức hệ thống nhiên liệu .58 4.1.3 Yêu cầu hệ thống 58 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận 4.2 Tính chọn thiết bị hệ thống nhiên liệu 60 4.2.1 Két nhiên liệu 60 4.2.1.1 Két dự trữ nhiên liệu FO 60 4.2.1.2 Dung tích két dầu lắng FO 61 4.2.1.3 Dung tích két dầu trực nhật 61 4.2.1.4 Tính chọn két dầu bẩn 62 4.2.2 Tính chọn bơm 62 4.2.3 Tính đường ống dẫn nhiên liệu 63 4.3 Phân tích bố trí phần tử hệ thống 65 4.3.1 Các bể chứa .65 4.3.2 Bơm chuyển nhiên liệu 65 4.3.3 Thiết bị sấy nhiên liệu 6621 4.3.4 Máy phân ly 67 4.3.5 Bình lọc nhiên liệu 67 4.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận PHẦN I: PHÂN TÍCH BỐ TRÍ THIẾT BỊ KHOANG MÁY 1.1 Khảo sát đặc tính kỹ thuật tàu mẫu: 1.1.1 Thông số tàu mẫu: Thông số Ký hiệu Giá trị Thứ nguyên Chiều dài lớn Lmax 29.93 m Chiều dài hai trụ Ltk 27.25 m Chiều rộng thiết kế Btk 7.2 m Chiều cao mạn D 3.2 m Chiều chìm tồn tải d 2.6 m 1.1.2 Loại tàu công dụng: - Loại tàu: Tàu dịch vụ hậu cần nghề cá vỏ thép - Chức năng, công dụng tàu: tàu dùng để phục vụ nhu cầu thu mua hải sản tàu, cung cấp thức ăn, nước đá, nhiên liệu cho tàu đánh cá để trì thời gian đánh bắt ngư trường SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận 1.1.3 Bản vẽ tuyến hình SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Hình 1.1: Bản vẽ tuyến hình tàu dịch vụ hậu cần vỏ thép khu vực Tây Nam Bộ SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận 1.1.4 Bố trí chung: Hình 1.2: Bản vẽ bố trí chung tàu dịch vụ hậu cần vỏ thép khu vực Tây Nam Bộ SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận 1.1.5 Phân khoang tàu mẫu a) Xác định khoảng sườn: Khoảng cách sườn tính theo Quy phạm, sau: - Khoảng cách sườn ngang (S) tính theo điều 5.2.1 Quy phạm: S = 450 + 2L = 450 + 2*27.25 = 504.5 (mm) b) Tiến hành phân khoang Bảng 1.1: Sơ đồ phân khoang tàu mẫu: Tên khoang Từ sườn đến sườn Chiều dài (m) Khoảng sườn (mm) Khoang lái -2.75÷2 2.375 500 Khoang 2÷6 2.00 500 Khoang máy 6÷18 6.00 500 Khoang dầu hàng 18÷22 2.00 500 Khoang cách ly 22÷23 0.50 500 Khoang cá 23÷33 5.00 500 Khoang cá 33÷42 4.50 500 Khoang nước 42÷46 2.00 500 Kho 46÷49 1.50 500 Khoang mũi 49÷ 57 4.00 500 1.2 Phân tích lựa chọn phương án bố trí thiết bị hệ động lực tàu 1.2.1 Phân tích phương án bố trí hệ động lực tàu mẫu - Hệ động lực tàu mẫu bố trí phía tàu  Ưu điểm: - Đảm bảo tính liên tục tàu bố trí khoang hầm để chứa cá, nước đá, thức ăn, nhiên liệu, phụ tùng thiết bị, không bị gián đoạn sức chở - Bố trí hệ trục ngắn làm giảm tổn hao hiệu suất nâng cao cơng suất có ích - Nâng cao lợi ích kinh tế giảm giá thành hệ trục SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận  Nhược điểm: - Ổn định dọc tàu hệ trục máy nằm phía tàu cân dọc tàu - Tầm nhìn quan sát thuyền trường giảm có phát sinh khoảng cách từ lầu lái phái đuôi tới mũi tàu - Tàu đóng vỏ thép nên kết cấu có độ bền thấp nên phải gia cường mạnh phía tàu để đảm bảo sức bền cho tàu hoạt động - Khả sinh tồn tàu giảm trường hợp tàu máy hệ trục có sư cố mà ko khắc phục tàu khó vượt qua hạn chế lớn trình khai thác tàu mẫu cần khắc phục 1.2.2 Lựa chọn phương án bố trí hệ động lực tàu - Chọn phương án bố trí hệ động lực phía lái theo tàu  Ưu điểm: Hệ trục ngắn, thuận tiện gia cơng lắp ráp tận dụng dung tích khoang chứa Vì thường bố trí cho tàu chở hàng rời đồng như: chở dầu, than, quặng, container… Bố trí hệ trục giúp giảm tiêu hao cơng suất máy  Nhược điểm: Diện tích buồng máy chật hẹp, khó bố trí trang thiết bị, cân dọc khó tượng dao động cộng hưởng dễ xảy máy chân vịt, khó quan sát điều khiển tàu cabin máy lái nằm buồng máy 1.2.3 Phân tích lựa chọn phương án bố trí thiết bị động lực a Bớ trí b̀ng máy Bố trí tàu b Bố trí ̣ trục Hệ trục làm việc điều kiện phức tạp Một đầu hệ trục nối liền với máy - chịu tác dụng trực tiếp momen xoắn từ máy chính, đầu mang chân vịtchịu trực tiếp momen cản chân vịt sóng gió Ngồi hệ trục phải chịu lực đẩy chân vịt, chịu tác dụng trọng lượng thân ứng suất bổ sung do: dao động, lắp ráp, uốn chung vỏ tàu, biến dạng cục ky đáy tàu, v.v…  Số lượng hệ trục: Trên tàu thông thường lắp hệ trục, nhiên có lắp đến nhiều hệ trục Số lượng hệ trục phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: kiểu dáng tính chất 10 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận - Với ống thơng hơi, trường hợp đường kính ống khơng nhỏ 50 mm Đầu ống thông dẫn lên boong hở nơi thơng gió tốt - Hệ thống phải có ống nạp, phải lắp thiết bị cách li bao ống, đồng thời đậy kín nắp đầy nhiên liệu Trên đường ống nạp nên lắp kính quan sát để theo dõi việc nạp nhiên liệu - Đối với ống xả nhiên liệu, phải có đường kính khơng nhỏ 25mm, có lắp van xả, nhiên liệu xả phải đưa két dầu bẩn - Trong hệ thống cụm van thao tác, bơm cấp, bơm vận chuyển nhiên liệu phải có thiết bị điều khiển boong điều khiển từ xa - Giữa két, khoang nhiên liệu phải có khả thơng với có van cấp ngừng cấp nhiên liệu cho hệ thống - Với hệ thống động lực có nhiều động cơ, tốt động có hệ thống cung cấp nhiên liệu độc lập có liên động lẫn - Hệ thống phải đựơc trang bị hệ thống phân ly, lọc nhiên liệu trường hợp sau:  Có cấp thiết kế khơng hạn chế  Nhiên liệu dự trữ chưa qua phân ly  Nhiên liệu dự trữ khoang dùng làm khoang dằn đáy đôi  Đối với hệ thống sử dụng nhiên liệu nặng cịn phải có thêm thiết bị sau: o Bộ hâm nhiệt, thiết bị gia nhiệt cho nhiên liệu phải dùng hai máy phân ly ghép nối tiếp phải sử dụng máy phân 62 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận ly có khả lọc tạp chất học nước nhiên liệu o Lượng nhiên liệu nhẹ hệ thống dự trữ 20% tổng lượng nhiên liệu dự trữ o Nếu dùng bão hồ hâm nóng, áp suất không lớn 3KG/cm2, nhiệt độ nhiên liệu hâm nóng phải thấp nhiệt độ bắt lửa 150C ống dẫn nhiên liệu nên dùng ống thép liền ống đồng không hàn, chỗ nối ống phải đảm bảo kín khít Với ống dẫn nhiên liệu nóng, phải có lớp bọc cách nhiệt o Trước sau lọc, máy phân ly, phải lắp thiết bị tự động điều chỉnh, đồng hồ đo áp suất, nhiệt độ 4.2 Tính chọn thiết bị hệ thống nhiên liệu 4.2.1 Két nhiên liệu 4.2.1.1 Két dự trữ nhiên liệu FO - Dầu FO (HFO-Heavy -Fuel Oil) loại nhiên liệu nặng rẻ DO nhiều yêu cầu hệ thống bổ sung làm sấy nóng trước Loại tạo nhiều cặn bẩn khí xả bẩn Nó có chứa nhiều lưu huỳnh dầu diesel MDO Loại nhiên liệu phù hợp cho động trung tốc thấp tốc Chọn dầu FO dùng cho máy tàu thủy Dung tích cần thiết két dầu đốt dự trữ cho động VFO = k1  k2  WFO/γ (4.1) Trong đó: Lượng nhiên liệu dự trữ có quan hệ mật thiết với khả hành trình 63 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy WFO = Wt  Tht + Wb GVHD: TS Trần Văn Luận (4.2) - Wt: suất tiêu hao nhiên liệu hệ động lực giờ: Wt = ∑Neigei = 1400  155.2  10-3 = 217.28 (kg/h) (4.3) - Wbp lượng nhiên liệu thừa két: Wbp = (0.01÷ 0.03) W chọn Wbp = 0.02W (4.4) - Tht thời gian hành trình tàu (h), T=50 (h) - Ne : cơng suất định mức máy theo catalogue Ne = 1030 (kW)= 1400 (Hp) - ge : suất tiêu hao nhiên liệu máy chính, ge = 211 (gr/kWh) = 155.2 (gr/Hp.h) - zc : số lượng máy chính, zc = - k1 : hệ số dự trữ sóng gió, k1 = 1.15 - k2 : hệ số dự trữ xét đến chân két, k2 = 1.05 - γ : tỉ trọng nhiên liệu γ= 900 kg/ m3 = > Ta có: 0.98  WFO = Wt  Tht  WFO= (217.28  50)/0.98 = 11085.71 Vậy dung tích cần thiết két dầu dự trữ cho động chính: VFO= 1.15  1.05  11085.71/900= 14.87 (m3) - Chọn két dầu dự trữ FO: VFO = 16 (m3) - Số lượng két: 02 - Dung tích: 01x8 (m3) - Kiểu két: Khoang két 4.2.1.2 Dung tích két dầu lắng FO 64 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy - GVHD: TS Trần Văn Luận Dầu bơm chuyển, chuyển dầu từ két dự trữ lên két lắng để lắng chất cặn bả hâm nóng đây, để làm giãm tính nhớt dầu - Dung tích két lắng dầu FO: Vl1= k1  k2  Wl1  T11/γFO - Với T11 thời gian lắng cần thiết dầu FO: T11= 16 h (chọn) - W1= 217.28 kg/h (tính trên) - Vậy Vl1 =1.15  1.05  217.28  16/900= 4.66 (m3) chọn V11 = (m3) - Chọn két dầu lắng FO có dung tích (4.9)  V11 = m3  Số lượng két: 02  Dung tích két: 01x3 (m3)  Kiểu két: Két rời 4.2.1.3 Dung tích két dầu trực nhật FO - Dầu sau lắng qua phân ly dầu chuyển tới két dầu đốt trực nhật Dung tích két dầu đốt trực nhật cho máy Vd1 = k1  k2  W1  Td1/γFO (4.11) Trong đó: - Td1: thời gian hai lần cấp dầu lên két trực nhật FO, chọn Td1=8 h - W1: lượng dầu máy tiêu thụ W1 = zc.Ne.ge.10-3 = 217.28 (kg/h) (4.12) 65 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Vậy dung tích két dầu đốt trực nhật máy Vd1 = 1.05  1.15  217.28  8/900 = 2.33 (m3) = > Ta chọn: + Vd1= (m3)  Số lượng két: 02  Dung tích két: 01x2 (m3)  Kiểu két: Két rời 4.2.1.4 Tính chọn két dầu bẩn - Dung tích két dầu bẩn FO  Vb1 = Vd1/ = (m3) Chọn Vb1= (m3) 4.2.2 Tính chọn bơm Lưu lượng bơm: Q = V tn ti Trong đó: - ti: thời gian bơm đẩy dầu vào két chọn tùy theo chức két - V tn : dung tích cần thiết két dầu dự trữ Vậy ta có: - Bơm vận chuyển dầu FO từ bờ đến két dự trữ, bơm bánh  ti = (2-4) h chọn ti = h 66 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận  Lưu lượng: Q = VFO/(2÷4) = 16/2 = (m3/h)  Số lượng bơm: 02, Q = (m3/h)  Cột áp: H = 0.25 (Mpa) - Bơm đến két lắng dầu FO, bơm bánh  ti = (2-4)h chọn ti = h  Lưu lượng: Q = VFO/(2÷4) = 6/4 = 1.5 m3/h  Số lượng bơm: 01, Q = 1.5 m3/h  Cột áp: H = 0.25 (Mpa) - Bơm trực nhật dầu FO, bơm bánh  Đối với bơm trực nhật ti = (0.2-0.4)h chọn ti = 0,4 h  Lưu lượng: Q = Vd1/(0.2÷0.4) = 4/0.4 = 10 (m3/h)  Số lượng bơm: 02, Q = m3/h  Cột áp: H = 0.25 (Mpa) - Bơm tới động dầu FO, bơm bánh  Số lượng bơm: 01, Q = m3/h  Cột áp: H = 0.25 (Mpa) 4.2.3 Tính đường ống dẫn nhiên liệu 4.2.3.1 Đường ống từ két dự trữ bờ đến két dự trữ tàu 67 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Đường ống phải đáp ứng khả cung cấp nhiên liệu, bơm vận chuyển nhiên liệu phải có khả bơm đầy két dự trữ tàu khoảng (2-4) h, ta chọn t = 4h Ta có lưu lượng bơm tính trên: Q = m3/h Tiết diện mặt cắt ngang xác định theo cơng thức: Q=v F Trong đó: lưu lượng bơm: Q = (m3/h) F diện tích ống Vận tốc dịng chất lỏng chọn là: v =2 m ( s ) Ta tính được: F= Mặt khác F= Q = =0.00055 ( m ) v 2.3600 π × d2 4×F × 0.00055 = 0.026 ⇒ d= = π π √ √ Ta chọn: d = 0.03 (m) 4.2.3.2 Đường ống từ két dự trữ tàu đến két lắng Đường ống phải đáp ứng khả cung cấp nhiên liệu, bơm vận chuyển nhiên liệu phải có khả bơm đầy két lắng tàu khoảng (2-4) h, ta chọn t = 4h Ta có lưu lượng bơm tính trên: Q = 1.5 (m3/h) Tiết diện mặt cắt ngang xác định theo công thức: Q=v F Trong đó: lưu lượng bơm: Q = 1.5 (m3/h) 68 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận F diện tích ống Vận tốc dòng chất lỏng chọn là: v=1 m ( ) s Ta tính được: F= Mặt khác F= Q 1.5 = =0.00041 ( m ) v 3600 π × d2 4×F × 0.00041 = 0.023 (m) ⇒ d= = π π √ √ Ta chọn: d = 0.025 (m) 4.2.3.3 Đường ống từ két lắng đến két trực nhật Đường ống phải đáp ứng khả cung cấp nhiên liệu, bơm vận chuyển nhiên liệu phải có khả bơm đầy két trực nhật khoảng (0,2-0,4) h, ta chọn t = 0,4h Ta có lưu lượng bơm tính trên: Q = (m3/h) Tiết diện mặt cắt ngang xác định theo công thức: Q=v F Trong đó: lưu lượng bơm: Q = (m3/h) F diện tích ống Vận tốc dòng chất lỏng chọn là: v=1 m ( s ) Ta tính được: F= Q = =0.0013 ( m ) v 3600 69 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy Mặt khác F= GVHD: TS Trần Văn Luận π × d2 4×F × 0.0027 = 0.042 (m) ⇒ d= = π π √ √ Ta chọn: d = 0.05 (m) 4.2.3.4 Đường ống từ két trực nhật đến động Ta sử dụng đường ống đường ống từ két lắng đến két trực nhật: d = 0.05 (m) 4.3 Phân tích bố trí phần tử hệ thống 4.3.1 Các bể chứa Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ tiếp nhận, bơm chuyển, chứa dự trữ, làm nước tạp chất học cung cấp cho động chính, động phụ nồi Đối với trang bị động lực cỡ lớn nhiên liệu dùng để làm mát vòi phun động Các thiết bị hệ thống nhiên liệu thường bao gồm: bể khoang chứa nhiên liệu, bơm hút bơm đẩy, máy phân ly, thiết bị sấy, lọc hệ thống ống dẫn Không cho phép bố trí bể nhiên liệu phía thang lên xuống, cửa vào, khoang sinh hoạt, ngồi khơng bố trí động cơ, bình tiêu âm, hệ thống dẫn khí thải, nồi tận dụng, máy điện trung tâm điều khiển Tất bể chứa phải có trang bị đồng thiết bị đo, ống tràn ống khí 4.3.2 Bơm chuyển nhiên liệu - Trong trang bị hệ thống nhiên liệu, loại bơm dùng chủ yếu bơm piston, bơm bánh bơm trục vít 70 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Hình 4.1: Sơ đồ kết cấu bơm kiểu bánh 4.3.3 Thiết bị sấy nhiên liệu Để đảm bảo độ nhớt ổn định, khoảng từ 57 E đến 1200 E (độ nhớt cho phép nhiên liệu lưu động dễ dàng) nhiên liệu nặng ln ln địi hỏi phải sấy bể chứa dự trữ, bể lắng, bể cấp, trước máy phân ly trước đường dẫn dầu vào động lúc khởi động; với nhiên liệu có độ nhớt khơng lớn dùng phương pháp sấy cục kiểu ống xoắn ruột gà nhấn chìm bể chứa Khi độ nhớt lớn phải dùng phương pháp sấy toàn phần Để đảm bảo an tồn sử dụng, mơi chất chủ yếu dùng để sấy bão hoà với áp suất đến - kg/cm Đối với hệ động lực tĩnh lại dùng điện để sấy nhiên liệu 71 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Hình 4.3: Các thiết bị sấy nhiên liệu 4.3.4 Máy phân ly Trong hệ động lực tàu dùng động nhiên liệu diesel, loại dầu lại nặng, độ nhớt lớn, lẫn nhiều nước tạp chất, mặt khác khả thông qua bầu lọc thấm không đủ để cung cấp cho động cơ, phải dùng máy phân ly để tách tạp chất phân ly tác dụng lực ly tâm nhiên liệu quay với tốc độ lớn Để việc tách dễ dàng, trước phân ly, nhiên liệu sấy “rửa” nước nóng gần 1000 C Độ nhớt nhiên liệu trước phân ly không 60 E Năng suất máy phân ly xác định sở phải đảm bảo lọc nhiên liệu từ đến 12 đủ cấp cho động làm việc ngày đêm ( 24 ) 24  g e  N e  i 10 3 Q pl  (8  12)     (m3/h) Chọn thời gian lọc nhiên liệu 10h  Qpl ¿ 24 ×155.2 ×1400 ×1 ×1 0−3 = 0.36 (m3/h) 8× 900 ×2 Trong đó: i số máy chính, i =  = 2, máy phân ly mắc song song 72 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Hình 4.4: Máy phân ly 4.3.5 Bình lọc nhiên liệu Giai đoạn cuối việc tinh chế nhiên liệu lọc phin lọc Phin lọc nhiên liệu chia thành ba loại: lọc thô, lọc tinh khe lọc cao áp Lọc thô thường đặt trước bơm chuyển nhiên liệu (bơm thấp áp), lọc tinh trước bơm cao áp, lọc cao áp gần vòi phun hay trực tiếp thân vịi phun Các phin lọc thơ tinh thường làm kép hai phin để dự phòng Chuyển đổi chế độ làm việc từ phin sang phin khác tiến hành nhờ van ba ngã Để tiện lợi cho việc bảo dưỡng thay thế, lõi lọc làm rời 73 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Hình 4.6: Bầu lọc thơ Hình 4.7: Bầu lọc tinh 4.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu - Khi nhiên liệu bơm từ vào chảy qua ống nhận (1) boong, qua lọc thô (2) vào két dự trữ (4) Từ két dự trữ nhiên liệu bơm chuyển – điện (6) hút cấp qua két hàng ngày (9) Thiết bị phân ly (7) dùng để làm nhiên liệu ( tách nước tạp chất học, nhũ tương khỏi nhiên liệu) từ két dự trữ (4) để vào két hàng ngày (9) Khi nhiên liệu bị rị rỉ qua đường ống chuyển lại két dự trữ (4) Nhiên liệu từ két hàng ngày (9) qua lọc kép (10) bơm cấp (11) hút sấy (12) sấy nóng nhiên liệu để cung cấp vào động (13) 74 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu 1.Két nhận-chuyển nhiên liệu Lọc thô 4.Két dự trữ nhiên liệu Két lắng đọng Bơm chuyển nhiên liệu 8.Bộ sấy Két hàng ngày 10 Lọc kép 12 Bộ sấy Đường ống nhận-chuyển 7.Máy phân ly 11 Bơm cấp nhiên liệu 13 Động 75 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT Đồ Án Thiết Kế Hệ Động Lực Tàu Thủy GVHD: TS Trần Văn Luận TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế trang trí động lực tàu thủy (Tập 1,2) – Đặng Hộ - Nhà xuất giao thông vận tải Hà Nội – Năm 1986 Lý thuyết tàu – Trần Công Nghị - Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh- Năm 2004 Sổ tay thiết kế tàu thủy – Trần Công Nghị - Nhà xuất xây dựng Hà Nội – Năm 2008 Thiết kế lắp rắp thiết bị tàu thủy – Nguyễn Đăng Cường – Nhà xuất khoa học kỷ thuật – Năm 2000 Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép TCVN 2003 76 SVTH: Bùi Văn Tài – Lớp 17KTTT ... 2.2.4 Tính tốn khối lượng chân vịt Theo Kopeetki, khối lượng chân vịt tàu được tính theo công thức sau: “Sổ tay đóng tàu tập 1” (STKTDTT I /578)   D2  Z  b 0,6R G  104  d h e0,6R... riêng đồng thau D = 1.75 (m): đường kính chân vịt Z = 4: số cánh chân vịt b0,6R = 2.186× 1.75 ×0.5 = 0.47(m): chiều rơ ̣ng cánh tại tiết diê ̣n r = 0.6R dh = 0.17  D = 0.29 (m): đường... chân vịt T 8676.79 (kG) 2.2.2 Kiểm tra sủi bọt theo tiêu chuẩn Burill - Vâ ̣n tốc các điểm cánh tính tại 0.7R: V0,7     n 0.7   V    D  60  P = 28.43 (m/s) Po= 10333.54 kg/m2;