Thiết kế hệ thống phục vụ cho tàu chở dầu trọng tải 6500 tấn - Máy chính HANSHIN LH46L

Loại tàu, công dụng .1) Loại tàu

Ca bin, buồng nghi khí và khoang máy được lắp đặt ở phía lái. Phần vỏ chính của tàu dưới boong chính được chia cách bởi các vách ngang, vách dọc thành các khoang, các khu vực sau:. - Phía hướng lái của tàu được dùng làm buồng máy lái, các két nứơc ngọt, khoang cách ly, và khoang dầu nặng. - Phần lái: được lằp đặt ở buồng máy lái,các két nước ngọt, khoang cách ly và két dầu F.O. - Khu vực buồng máy: được bố trí lắp đặt các thiết bị nâng chính, các bệ sàn máy phụ, buồng điều khiển máy, xưởng sửa chữa và kho chứa.v.v… Két dầu trực nhật, két phục vụ và két lắng dầu bôi trơn được bố trí lắp đặt ở vị trí thích hợp. Đáy đôi gồm két lắng dầu bôi trơn, két dàu Diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết khác. - Phần hướng mũi: két mũi, hầm xích neo, kho thuỷ thủ trưởng, các kho cần thiết khác, buồng chân vịt mũi được bố trí lắp đặt ở phần mũi tàu. a) Danh mục hàng hóa chuyên chở. Các hàng chất lỏng sẽ được chở miễn là sự độc hại, khả năng phản ứng, khả năng gây cháy, áp suất hơi, nhiệt độ, sự chống cự với vật liệu két và các vật chất khác trong phạm vi giới hạn cho phép.

Các thông số cơ bản 1) Bố trí buồng máy

Máy phát điện chính nối với đông cơ Diêsel sẽ được thiết kế và lắp đặt để đảm bảo đủ tải điện cho các hoạt động của tàu trong khi chạy trên biển dưới điều kiện môi trường như những tiêu chuẩn/gợi ý của nhà sản xuất, để đáp ứng yêu cầu của đăng kiểm. Máy phát diêsel sẽ có đủ công suất để chạy song song (hoà đồng bộ). Máy được nối trực tiếp với máy phát trên bệ chung và được giữ chặt trên bệ bằng tấm căn nhựa tổng hợp. Loại động cơ 4 thì, tác dụng đơn, piston thẳng đứng, làm mát bằng nước, khởi động bằng khí nén, tăng áp bằng tuabin khí xả và làm mát không khí nạp bằng sinh hàn gió. khiển và cục bộ bên máy. - Làm mát bằng nước biển. Phụ kiện cho mỗi máy. Các thiết bị cần thiết khác cho máy phát theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo c) Máy phát. d) Máy phát điện sự cố. - Loại: động cơ diêsel 4 thì, làm mát bằng không khí. - Khởi động bằng ắc quy và bằng tay. Kết cấu và chức năng của thiết bị sinh hơi sẽ dựa trên tiêu chuẩn của nhà sản xuất và yêu cầu của đăng kiểm. Sản lượng hơi tối đa của nồi hơi khác nhau theo điều kiện của khí xả từ máy chính. Mức nước trong nồi hơi sẽ được giữ ở mức hoạt động tự động của bơm cấp nước. Dầu nhiên liệu cấp cho nồi hơi có độ nhớt lên tới 3500 sec. Thết bị và phụ kiện theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo. Khoang đốt dầu sẽ tự động điều chỉnh phụ thuộc vào áp suất hơi. c) Nồi hơi kinh tế. Loại dàn ống tuần hoàn cưỡng bức. Thiết bị, phụ kiện cho nồi hơi. Loại : Máy nén khí hai cấp, dẫn động bằng động cơ điện, làm mát bằng không khí. Thiết bị khởi động và dừng tự động được lắp cho máy nén khí chính được kích hoạt bằng áp lực của chai gió chính. Một nguồn điện của máy nén khí được cấp từ máy phát sự cố. b) Máy nén khí phục vụ. Loại: dẫn động bằng động cơ điện, 2 cấp, làm mát bằng không khí. Thiết bị khởi động và dừng tự động được lắp cho máy nén khí chính được kích hoạt bằng áp lực của chai gió làm việc. Loại: chai gió loại trụ đứng với kết cấu hàn. Loại: chai gió loại trụ đứng với kết cấu hàn. Loại được làm lạnh. Máy lọc dầu được lắp đặt để lọc dầu F.O, dầu bôi trơn L.O cho máy chính, máy đèn trong buồng máy. Một bộ máy lọc H.F.O sẽ được sử dụng như máy lọc D.O. Các máy lọc sẽ được lắp đủ công suất hut từ két lắng F.O và két lắng D.O trong đáy đôi. b) Máy lọc dầu HFO. Loại: máy lọc ly tâm, đẩy hoàn toàn, tự làm sạch, hoạt động tự động. 1 bộ máy lọc dầu H.F.O sẽ được dùng như máy lọc dầu D.O Phụ kiện được cung cấp theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Loại: máy lọc ly tâm, đẩy hoàn toàn, tự làm sạch, hoạt động tự động. Phụ kiện được cung cấp theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Loại máy tự động xả, thảo mãn theo IMO. Lắp đặt thiết bị báo động và van 3 chiều. Loại: sinh vật học được IMO phê duyệt. Thiết bị sục khí và bơm dosage, cấu trúc và các phụ kiện lắp đặt sẽ tuỳ theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Loại đốt dầu bẩn và rác thải rắn, được IMO phê duyệt, tự động hoạt động. Thiết bị, phụ kiện được cung cấp theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Hâm nóng : Hệ thống nước ngọt tuần hoàn máy chính. Lắp đặt một máy khử trùng loại ultra- violet. Loại: hộp,R404A trực tiếp giãn nở làm mát, được làm mát bằng nước biển. Mỗi bơm có đủ thiết bị điều chỉnh lưu lượng ở cửa hút có thể điều chỉnh theo ý muốn. Bích nối loại đàn hồi hoặc loại cứng tuỳ theo yêu cầu của nhà sản xuất. Bơm ly tâm dẫn động bằng động cơ điện có đủ công suất để chạy bơm không có quá tải dưới mọi điều kiện làm việc của cửa hút và cửa đẩy, cho tất cả chế độ trên biển và ở cảng. Tất cả các bơm được dẫn động qua các khớp mềm giữa trục công tác và trục mô tơ. Bơm ly tâm được lắp thiết bị tự mồi, được đặt trên nguồn tự trục bơm ly tâm. Thiết bị kín trục là loại vành kín cơ khí. Vỏ bơm, trừ bơm cỡ nhỏ và bơm có kết cấu đặc biệt, có kết cấu đơm giản có thể dễ dàng tháo các bộ phận quay để kiểm tra hoặc thay thế mà không cần tháo ống. Tuy nhiên động cơ điện có thể làm giống theo quy định của nhà cung cấp. Vật liệu của bơm ly tâm. Bộ phận Nước biển Nược ngọt. Vỏ bơm Đồng Sắt đúc. Banh công tác Đồng hoặc đồng thiếc Đồng hoặc đồng thiếc. Trục Thép không rỉ Thép không rỉ. Bích nối Sắt đúc Sắt đúc. Tất cả các bơm dầu phục vụ được bôi trơn băng tay, loại trụ trong. Vật liệu của bơm như sau:. Vỏ Sắt đúc. Nắp Sắt đúc. Bánh răng Thép cacbon. Trục Thép cacbon. Bich nối Sắt đúc. c) Bơm bánh răng và bơm trục vít Thiết bị làm kín trục là loại vanh kín cơ khí Vật liệu của bơm bánh răng như sau:. Vỏ Sắt đúc. Bánh răng Thép cacbon. Trục Thép cacbon. Bích nối Sắt đúc. Tên thiết bị Loại Công suất. 3 L.O.PRIMING PUMP M.H.G Maker standard. M: dẫn động bằng động cơ điện V: thẳng đứng. G: bánh răng SP: shelf priming. Vỏ và ống bao có van điều khiển nhiệt độ tự động Làm mát bằng nước biển. Vỏ và ống bao có van điều khiển nhiệt độ tự động Làm mát bằng nước biển. Vỏ và ống bao có van điều khiển nhiệt độ tự động 2- bầu hâm dầu L.O máy lọc. Vỏ và ống bao có van điều khiển nhiệt độ tự động 3- sinh hàn nước ngọt cho máy phát điện. Làm mát bằng nược biển 1- sinh hàn xả khí cho nồi hơi Làm mát bằng nước biển 1- bầu hâm F.O nồi hơi. Theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo 2- bầu hâm F.O cho máy phụ. Vỏ và ống bao có van điều khiển nhiệt độ tự động 1- sinh hàn dầu thủy lực. Theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo Làm màt bằng nước biển. Thiết bị theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo. Công suất làm mát bộ phận trao đổi nhiệt dựa trên nhiệt độ nước biển ở 32oC và hệ số làm sạch là 85%. Loại tự động làm sạch và kiểm tra - Bầu lọc L.O cho máy chính. Loại tự động làm sạch và kiểm tra. b) Thiết bị đo lưu lượng và đo độ nhớt - Thiết bị đo độ nhớt máy chính.

Luật và quy phạm 1) Phân cấp

Các két dầu có các khay hứng dầu cặn và các thiết bị cần thiết khác như đường dẫn dầu từ boong tới bơm, đường cấp, thiết bị xả, đồng hồ đo mức, lỗ người chui, nhiệt kế theo thực tế công việc của nhà đóng tàu và quy phạm. Tất cả các két dầu H.F.O phục vụ và trực nhật sẽ được cach nhiệt bằng tấm gỗ dầy 50mm và tấm nắp bằng thép mạ kẽm 1,6mm.

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

• Yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu 1. Về định lượng
• Đối với hệ thống sử dụng nhiên liệu nặng còn phải có thêm các thiết bị sau - Bầu hâm dầu , kết cấu bọc cách nhiệt trên các ống , két
• Nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu tầu dầu 6500 tấn 1. Vận chuyển dầu đốt

Nếu độ nhớt của dầu lớn hoặc nhỏ hơn giá trị đặt trước thì cảm biến sẽ truyền tín hiệu này tới bộ điều chỉnh độ nhớt VC, lập tức sẽ có tín hiệu điều khiển tác động vào van điện từ đặt trứoc đường hơi vào.Tuỳ theo độ mở của van mà lượng hơi nước sẽ vào là ít hay nhiều, độ nhớt theo đó mà tùy chỉnh theo. + Chức năng: tham gia lọc các tạp chất cơ học còn sót lại trong quá trình xản suất, đảm bảo động cơ được sủ dụng nhiên liệu sạch, phin lọc được lắp thêm nam châm để hút được các mạt sắt mịn mà phin thường không lọc được.

HỆ THỐNG BÔI TRƠN

• Yêu cầu của hệ thống cấp dầu bôi trơn 1. Yêu cầu đối với dầu bôi trơn
• Lựa chọn phương án cấp dầu và xử lý dầu bôi trơn
• Chức năng, cấu tạo của các thiết bị cơ bản 1. Bơm tuần hoàn

- Phương pháp xử lí song song: lượng dầu nhờn ra khỏi bơm vận chuyển phần lớn sẽ được đưa vào bôi trơn động cơ, một phần sẽ được đưa qua các thiết bị xử lí cơ học như bộ phân li, lọc để lọc tạp chất ra khỏi dầu hoặc xử lí hoá học để khôi phục tính chất của dầu, sau đó dầu sẽ được đưa trở kại két tuần hoàn. Ngoài ra với hệ thống bôi trơn tuần hoàn máy chính còn bố trí thêm hệ thống tuần hoàn bôi trơn xilanh riêng biệt: Dầu từ 2 két dầu bôi trơn xilanh trực nhật (đặt trên boong A) được đưa tới két đo lường trước khi đưa tới bộ cấp dầu cho xilanh, dầu thừa được đưa trở lại két đầu trực nhật. + Hệ thống xử lý dầu nhờn: Song song với hệ thống bôi trơn tuần hoàn, một bộ phận dầu từ két tuần hoàn và các két LO dự trữ được bơm cấp dầu cho máy phân ly hút và đẩy vào bầu hâm. Sau khi qua bầu hâm, dầu có nhiệt độ khoảng 600C và được dẫn vào máy phân ly. Dầu sạch ra khỏi máy phân ly được đưa trở lại két LO tuần hoàn, đưa tới bôi trơn các máy đèn và còn được đưa tới két LO sạch để từ được đưa tới bôi trơn các máy móc khác hay cho các nhu cầu sử dung dầu bôi trơn khác. Bơm tuần hoàn. a) Nhiệm vụ của bơm. Bơm tuần hoàn nằm sau két tuần hoàn có nhiệm vụ hút dầu từ két tuần hoàn và cung cấp dầu nhờn với áp suất nhật định, tạo điều kiện cho dầu tuần hoàn dễ dàng tới tất cả các chi tiết, các bề mặt cần bôi trơn và làm mát. b) Cấu tạo của bơm. 4: Bánh răng chủ động. 5:Không gian dẫn dầu từ cửa đẩy về cửa hút 6:Đĩa van. 7:Lò xo điều đièu chỉnh. - Dầu cung cấp đến các vị trí bôi trơn cần có áp suất lớn và lưu lượng ổn định. Bơm bánh răng là có ưu điểm hơn cả, do đó ta dùng bơm bánh răng để cung cấp dầu bôi trơn. - Cấu tạo của bơm gồm 2 bánh răng ăn khớp với nhau. Một bánh răng là chủ động do động cơ trực tiếp lai. Bánh răng thứ 2 ăn khớp ngoài với bánh răng chủ động. Khi 2 bánh này quay sẽ tạo ra sự chênh áp rất lớn ở hai vùng trước và sau bánh răng, qua đó một đầu sẽ đóng vai trò là cửa vào và một cửa sẽ đóng vai trò là cửa ra. c) Nguyên lý hoạt động. Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu lai trục bánh răng chủ động dẫn động bánh răng kia quay theo. Khi 2 bánh răng quay tại khoang phía trước tạo được chân không, dầu từ của khoang hút được hút vào khoang rồi được gạt vào các rãnh răng của hai bánh răng ăn khớp rồi đưa sang khoang thoát bên kia và ra cửa thoát của nó để đi bôi trơn. Các van bố trí trên bơm có nhiệm vụ đảm bảo áp lực dầu trên đường thoát luôn ở một giá trị giới hạn nhất định. Trường hợp áp lực trong ống thoát lên cao quá giới hạn cho phép van sẽ mở và dầu từ ống thoát trở sẽ về đường ống hút của khoang trước rồi lại đi vào bơm. Bầu sinh hàn dầu nhờn. + Nước biển làm nhiệm vụ đi trong ống. + Dầu làm chất trao nhiệt đi bên ngoài ống và có chiều ngược với chiều lưu động của nước để tăng tác dụng truyền nhiệt. - Công dụng của sinh hàn dầu nhờn. - Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt độ của dầu nhờn tăng lên không ngừng là do:. -Dầu nhờn phải làm mát ổ trục, tải nhiệt lượng sinh ra trong quá trình ma sát của ổ trục ra ngoài. -Dầu nhờn tiếp xúc với các chi tiết máy có nhiệt độ cao nhất là trong loại hệ thống bôi trơn phun dầu lên làm mát đỉnh piston. -Như vậy để đảm bảo cho nhiệt độ làm việc của dầu nhờn ổn định, giữ cho độ nhớt của dầu không đổi, đảm bảo khả năng bôi trơn, người ta dùng sinh hàn dầu nhờn để hạ nhiệt độ của dầu nhờn. Máy lọc dầu nhờn. 2: Nửa trống trên. 5: Nửa trống dưới. 10: Ống cấp nước nâng trống. Tách nước và tạp chất ra khỏi dầu bôi trơn - Nguyên lý làm việc. Dựa vào tỷ trọng của các chất có lẫn trong dầu bôi trơn và lực ly tâm do các nón lọc quay nên các hạt rắn có tỷ trọng lớn nhất sẽ văng ra bám vào thành trong của vỏ, nước có tỷ trọng bé hơn nên ở tầng giữa, dầu có tỷ trọng bé nhất sẽ ở vòng trong cùng. Các thiết bị khác a) Bầu lọc thô.

HỆ THỐNG LÀM MÁT

• Các thiết bị của hệ thống làm mát

– Khi có hai máy chính trở lên và mỗi máy có bơm làm mát chính có khả năng tạo ra tốc độ hành hải ngay cả khi một bơm không làm việc thì có thể không cần có bơm làm mát dự phòng với điều kiện là có một bơm dự trữ trên tàu. Chủ yếu là các thiết bị kiểm tra như đồng hồ đo nhiệt độ, rơ le báo nhiệt độ cao và đồng hồ đo áp suất của nước làm mát trong đó nhiệt độ của nước làm mát được xác định theo lí lịch máy hoặc có thể xác định dựa vào tính toán, áp suất của nước làm mát được xác định qua thử nghiệm tại nơi sản xuất.

HỆ THỐNG HÚT KHÔ

• Nhiệm vụ của hệ thống
• Yêu cầu chung đối với hệ thống hút khô và dằn 1. Quy định chung
• Nguyên lý hoạt động của hệ thống

(1) nếu có hai hệ thống dầu hàng trở lên (ví dụ hệ thống hút chính và hệ thống hút vét ) hoặc có các hệ thống dầu hàng độc lập cho các két dầu/dằn ,các khoang hàng đợc lựa chọn (đối với các két dầu/dằn thì bao gồm cả việc hút nớc dằn) khi tàu ở dạng tàu hàng khô thì các ống dầu hàng này có thể đợc dùng làm các ống hút khô cho các khoang hàng .Đờng kính các ống dầu hàng đợc dùng làm các ống hút khô không đợc nhỏ hơn đờng kính qui định cho các ống hút khô. Hệ thống này sẽ hoạt động nh sau .Hỗn hợp dầu nớc sau khi đợc gom trong khoang gom nước đỏy tàu nó sẽ đợc đa đến máy phân ly dầu nớc thông qua miệng hút m3, van 1 chiều 5G,8G, qua màng lọc 11G hỗn hợp này được hệ thống bơm phục vụ phân ly dầu nớc chuyển lên các đờng ống số 14 qua m ng à lọc 17G v van 1à chiều 18G v o máy phân ly dầu nà ớc thì dầu và nớc sẽ đợc tách lọc .dầu bẩn sẽ đi vào đường ống 28 về khoang dầu bẩn, còn nước lẫn dầu đi vào đường 22, 24 qua van điều chỉnh bằng từ tính 23G nếu hàm lượng dầu lẫn trong nước nhỏ hơn 15 phần triệu thì van sẽ mở cho nước sạch đi vào ống 25 rồi thải ra ngoài tàu.

HỆ THỐNG KHÔNG KHÍ NÉN 1. Nhiệm vụ của hệ thống

• Quy định chung

- Lượng không khí nén dự trữ trong mỗi bình phải đảm bảo khởi động cơ lien tục từ trạng thái nguội nhất là 6 lần đối với động cơ không tự đỏa chiều, và ít nhất 12 lần với động cơ tự đảo chiều. Trên tất cả các bình khí nén đều được trang bị van an toàn, thiết bị chỉ báo áp suất (đảm bảo có thể nhìn thấy từ buông điều khiển), công tắc áp suất, thiết bị báo động áp suất thấp, thiết bị tách nuớc ra khỏi bình khí nén.

Số liệu ban đầu

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

Vật liệu các phần quan trọng của máy phụ phải thỏa mãn các tiêu chuẩn đã được chấp nhận. Đường ống được định nghĩa bao gồm các thành phần sau đây: Ống mặt bích với các miếng đệm, bu lông, các kết nối đường ống khác, van, thiết bị truyền động thủy lực và khí nén, phụ kiện (nối ống, đỡ ống …), vỏ bơm.

HỆ THỐNG BÔI TRƠN .1 Dự trữ dầu bôi trơn

• Lựa chọn đường ống và bố trí đường ống

Vì như vậy dễ xuất hiện những khu vực có áp suất giảm, trong đó có chất lỏng bốc hơi hoặc không khí hòa tan trong dầu được giải phóng gây hiện tượng xâm thực. Các ống hàn điện trở: 0,85 (có thể lấy là 1,00 trong trường hợp phải tiến hành kiểm tra khuyết tật bằng siêu âm hoặc phương pháp kiểm tra khác mà Đăng kiểm cho là thích hợp đối với toàn bộ chiều dài mối hàn).

HỆ THỐNG NƯỚC LÀM MÁT .1 Lựa chọn phương án thiết kế

• Chọn bơm nước ngọt làm mát máy chính và 3 máy đèn Chọn bơm với các thông số sau
• Chọn bơm nước biển làm mát nước ngọt Chọn bơm với các thông số sau
• Tính chọn bơm hút khô

Tuy nhiên không cần xét đến b khi đảm bảo rằng ứng xuất màng tính toán ở chỗ cong không vượt quá trị số cho phép. Nói chung ống dẫn nớc yêu cầu của nó không cao nh ống dẫn dầu .ống dẫn nớc thờng đợc làm bằng thép tráng kẽm có màu trắng .Còn ống dẫn dầu làm bắng ống thép đen ,và tất cả các hệ thống ống trên tàu đều đợc sơn các màu để biểu thị.

HỆ THỐNG KHÔNG KHÍ NÉN .1 Bình chứa không khí nén

Thiết kế hệ thống phục vụ dưới tàu thủy là công việc tương đối quan trọng và khó khăn trong quá trình thiết kế đóng mới con tàu,nó có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình làm việc của con người trên tàu cũng như tính kinh tế của con tàu Thiết kế tốt nghiệp là báo cáo tổng hợp về kết quả học tập nghiên cứu của mỗi sinh viên sau mỗi khóa học đồng thời là quá trình bước đầu làm quen với công việc của người cán bộ kĩ thuật. Sau gần 3 tháng dưới sự hướng dẫn tận tình của cô Đỗ Thị Hiền, sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy trong khoa Máy Tàu Biển, từ những kiến thức trau đồi sau khóa học,kết hợp với thực tiễn từ các đợt thực tập em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế được giao với sự cố gắng để nó mang tính thực tiễn lớn nhất.

KIẾN NGHỊ

Các tàu được đóng ở nước ta chủ yếu là loại tàu nhỏ và vừa,còn lại các tàu lớn đều được dặt ở nước ngoài hoặc mua lại sử dụng.Vì vậy để đóng những con tàu lớn phục vụ nền kinh tế cần thiết phải phát triển kĩ thuật đóng tàu và cần có đội ngũ cán bộ kĩ thuật lành nghề. Các hệ thống phục vụ tàu chở dầu 6500 tấn được thiết kế theo tàu mẫu và quá trình thiết kế chủ yếu dựa vào lý thuyết và theo quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép chưa có điều kiện thực tế nên việc đưa vào sản xuất phụ thuộc vào trang thiết bị của các cơ sở sản xuất.