1) Tính dung tích của bình chứa không khí nén
Bảng 4.12: Bảng tính dung tích của bình chứa không khí nén.
STT Đại lượng tính
toán
Ký
hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc
Kết quả
1 Công suất máy
chính N kW Theo lý lịch máy 3200
2 Công suất máy
phát điện Np kW Theo lý lịch máy 540.00
3 Áp suất khởi động
máy chính P kG/cm
2 Theo lý lịch máy 6
4 Áp suất khởi động
máy phát điện Pp kG/cm2 Theo lý lịch máy 20 5 Áp suất trong bình Pt kG/cm2 Theo quy phạm 30
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 41 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
6 Số lần khởi động
máy chính nc Lần Theo lý lịch máy 6
7 Số lần khởi động
máy phát điện np Lần Theo lý lịch máy 6
8
Lượng tiêu thụ không khí của máy
chính
q m3/kW Theo lý lịch máy 0.0027
9
Lượng tiêu thụ không khí của máy
phát điện
qp m3/kW Theo lý lịch máy 0.0014
10 Số động cơ máy
chính i Tổ Theo lý lịch máy 1
11 Số động cơ máy
phát điện ip Tổ Theo lý lịch máy 3
12 Thể tích không khí nén máy chính V m 3 2.176 13 Thể tích không khí nén máy phát điện VP m3 0.863 14 Thể tích bình chứa Vb m3 3.039
Kết luận: Chọn 3 bình chứa không khí nén co thể tích 4 m3 – 2 bình nén chính 3 m3
– 1 bình nén phụ 1 m3
2) Tính chọn máy nén khí chính
Bảng 4.13: Bảng tính chọn máy nén.
STT Đại lượng tính toán Ký
hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc
Kết quả
1 Dung tích của 1bình
chứa không khí nén V l Theo thiết kế trên 4000 2 Áp suất trong bình Pt kG/cm2 Theo lý lịch 30
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 42 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
Kết luận: Chọn máy nén
– Số lượng 02
– Kiểu Piston 2 cấp – Lưu lượng 100 m3/h
– Áp suất 30 kG/cm2
– Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 20 kW
3) Nguyên lý hoạt động
Không khí nén được nén vào các bình chứa khí nén bằng các máy nén khí độc lập . Trước khi đưa không khí nén vào bình, khôngkhí nén được dưa qua các bộ phạn phân li dầu, bộ phận làm mát, bộ phận phân li nước, sau đó dưa vào bình.
Không khí khởi động máy chính được chứa trong các bình khí nén chính. Không khí nén dung để đảo chiều máy chính và khởi động 2 máy phụ được chứa trong các bình khí nén phụ.
Hệ thống không khí nén tạp dụng dùng để thổi các của thông biển, vệ sinh hầm hàng, thổi còi… được trích từ bình khí nén chính qua các van giảm áp theo đường ống tới các nơi sử dụng.
Đường ống được chết tạo bằng thép ống liền chịu áp lực riêng cao, ống được nối bằng bích hàn bằng rắc- co, các đệm kín bằng bìa klingherit
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 43 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 4.1.5 Hệ thống thông gió buồng máy
Hệ thống thông gió buồng máy là hệ thống rất quan trọng. Nó có tác dụng trong việc cải thiện đièu kiện làm việc trong buồng máy. Nhiệt độ trong buồng máy đảm bảo trong khoảng 150C ÷ 200C.
Để giảm nhiệt độ trong buồng máy ta phảiấup dụng các biện pháp sau + Nâng cao chất lượng cách nhiệt
+ Duy trì dòng không khí có lưu tốc
+ Loại trừ sự đối kháng của tốc độ dòng khí tại nơi làm việc của thuyền viên.
1) Diện tích thông gió cần thiết
Bảng 4.14: Bảng tính diện tích thông gió cần thiết
STT Đại lượng tính toán hiệu Ký Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết quả
1 Hệ số tỏa nhiệt riêng
máy chính a Theo lý lịch máy 200
2 Hệ số tỏa nhiệt riêng
máy phát điện ap Theo lý lịch máy 120
3 Công suất máy chính N kW Theo lý lịch máy 3200 4 Công suất máy phát điện Np kW Theo lý lịch máy 540
5 Tỷ nhiệt không khí C kJ/kg.C 1
6 Mật độ khí trời ở 320C kg/m3 1
7 Độ chênh lệch trong và
ngoài buồng máy t oC 15
8 Nhiệt lượng tỏa ra của
các thiết bị khác Q1 kJ/h Theo thiết kế 300000 9 Nhiệt lượng tỏa ra trong
buồng máy Q kJ/h 1134400
10 Lượng không khí cần
thiết đưa vào buồng máy Lc m3/h 64657
11 Tổng dung tích xilanh
máy chính V1 m
3 Theo lý lịch máy 0
12 Tổng dung tích xilanh
máy phát điện V2 m3 Theo lý lịch máy 0
13 Hệ số tính theo kỳ của
động cơ m Động cơ 2 kỳ 1
14 Số vòng quay máy chính n1 rpm Theo lý lịch máy 195 15 Số vòng quay máy phát
điện n2 rpm Theo lý lịch máy 1000
1 . P.3. p
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 44 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
16
Lượng không khí tiêu thụ cho máy chính trong
1h
L1 m3/h 376
17
Lượng không khí tiêu thụ cho máy phát điện
trong 1h
L2 m3/h 1190
18 Lượng không khí tiêu
thụ của các thiết bị khác L3 m3/h Theo thiết kế 1500 19
Tổng lượng không khí đưa vào trong buồng
máy
LT m3/h LT = Lc + L1 + 2.L2+ L3 67723
20 Vận tốc tàu v0 m/h v = 14 knot 7
21 Diện tích thông gió cần
thiết Ftg m2 9411
Kết luận: Diện tích thông gió cần thiết : F = 9411 m2
2) Tính chọn quạt hút gió buồng máy
Bảng 4.15: Bảng tính chọn quạt hút gió
STT Đại lượng tính toán Ký
hiệu Đơn vị Công thức - nguồn gốc Kết quả 1 Thể tích phần cần hút VM m3 Theo thiết kế 1500 2 Số lần thay đổi không
khí trong 1 giờ n lần Theo thiết kế 20
3 Lượng không khi cần
hút ra khỏi buồng máy LM m3/h LM = n.VM 30000
Kết luận: Chọn quạt hút buồng máy có các thông số
+ Lưu lượng : 30000 m3/h
4.2 CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ TÀU
4.2.1 Hệ thống hút khô, dằn
Bảng 4.16: Bảng tính chọn bơm hút khô.
STT Đại lượng tính toán Ký
hiệu
Đơn
vị Công thức - nguồn gốc Kết quả
1 Chiều dài L m Theo thiết kế 106.38
2 Chiều rộng B m Theo thiết kế 16.4
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 45 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
4 Đường kính của ống
hút khô chính D mm 109.83
5 Chiều dài khoang hút
khô lớn nhất lk m Theo thiết kế 15
6 Đường kính trong của
ống hút khô nhánh d mm 65.77
7 Lưu lượng của bơm hút
khô Qhk m
3/h 68.28
Kết luận: - Chọn kích thước ống hút khô chính: 110 (mm) - Chọn kích thước ống hút khô nhánh:70 (mm) - Chọn bơm hút khô kiểu ly tâm tự hút có
+ Lưu lượng : Q =70 (m3/h) + Cột áp : H = 35 (m.c.n)
4.2.2 Hệ thống chữa cháy 1) Tính chọn bơm chữa cháy 1) Tính chọn bơm chữa cháy
Bảng 4.17: Bảng tính chọn bơm chữa cháy.
STT Đại lượng tính toán Ký
hiệu Đơn vị
Công thức -
nguồn gốc Kết quả
1 Lưu lượng tính toán của
bơm hút khô Qhk m3/h Đã tính (mục 4.2.1) 68,28 2
Lưu lượng tối thiểu của bơm nước chữa cháy tính chọn theo quy định Qcc m3/h Qcc Qhk 3 4 , theo quy phạm 91,04
3 Cột áp tối thiểu tại miệng
lăng phun Hc m.c.n
Chọn theo quy
phạm 25
4 Đường kính của miệng
lăng phun dc m Theo thiết kế 0.012
5 Tiết diện của lăng phun fc 10-4.m2
4 2 c c d f 1.130
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 46 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
6 Hệ số tính chọn lưu
lượng m _ Cho vòi tẩm cao su 0.98
7 Gia tốc trọng trường g m/s2 Lấy gần đúng 9.81
8 Lưu lượng nước qua lăng
phun Qlf 10
-3.m3/s Qlf fc 2gHc 2.502
9 Số lăng phun tối thiểu
hoạt động đồng thời Z Chiếc Theo thiết kế 2 10
Lưu lượng của bơm nước chữa cháy tính theo miệng cấp Qt m3/h lf t ZQ Q 3600. . 18.01 11
Lưu lượng cần thiết tối thiểu của bơm nước chữa cháy
Q m3/h QmaxQcc,Qt 107.8
Kết luận: Chọn 2 bơm chữa cháy có: + Qc = 100 m3/h
+ H = 40 m.c.n
Chọn 1 bơm chữa cháy sự cố có: + Qsc = 110 m3/h
+ H = 40 m.c.n
2) Tính đường kính ống cứu hoả
Bảng 4.18: Bảng tính chọn đường kính ống cứu hỏa
STT Đại lượng tính toán Ký
hiệu Đơn vị
Công thức -
nguồn gốc Kết quả
1 Sản lượng bơm chữa
cháy Qc m 3/s Đã tính 0,025 2 Vận tốc lớn nhất cho phép của dòng nước trong ống vn m/s Chọn 2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 47 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
3 Đường kính trong của
đường ống cứu hoả dt mm 4. .103
. c t n Q d v 126,15
Kết luận: Chọn đường ống cứu hoả theo tiêu chẩn có kích thước 150x7
3) Đường kính ống nối giữa hai cửa thông biển
Bảng 4.19: Bảng tính chọn đường kính nối giữa hai cửa thông biển
STT Đại lượng tính toán hiệu Ký Đơn vị Công thức - Nguồn gốc quả Kết
1 Lưu lượng bơm cứu hoả
bằng nước Qc m3/h Theo bố trí máy 100
2
Lưu lượng bơm nước làm mát máy chính và máy phát điện
Q2 m3/h Theo bố trí máy 70
3 Lưu lượng bơm hút khô
dằn Q3 m3/h Theo bố trí máy 70
4 Tổng lưu lượng tiêu thụ
nước biển QT m3/h QT Qi 240
5 Vận tốc ống đi trong
đường ống nước chung v m/s Chọn 2
6
Đường kính trong của ống nối hai cửa thông biển D mm 3 10 . . . 3600 . 4 v Q D T 206
Kết luận: Chọn kích thước ống nối hai cửa thông biển theo quy phạm - Đường kính ống : D = 210 mm
- Chiều dày ống : t = 7 mm
4) Cửa thông biển
Bảng 4.20: Bảng tính chọn đường kính ống cứu hỏa
STT Đại lượng tính toán Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 48 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
2 Diện tích tối thiểu của một
cửa thông biển F mm2 . . 4
2
D K
F F 86590
3 Đường kính lỗ khoét trên
một cửa thông biển do mm Chọn 30
4 Số lỗ khoét trên một cửa
thông biển Z lỗ . 02 . 4 d F Z 122
Kết luận:Chọn cửa thông biển có các thông số
- Diện tích tối thiểu của một cửa thông biển : 87000 mm2
- Đường kính lỗ khoét : 30 mm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 49 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
Chương 5 TRÌNH TỰ BỐ TRÍ THIẾT BỊ TRONG BUỒNG MÁY
5.1 Xác định tọa độ tâm buồng máy
Các bước:
- Lập hệ trục oxyz
+ Mặt phẳng cơ bản của tàu + Mặt phẳng sườn giữa của tàu + Mặt phẳng dọc tâm tàu
+ Trục x: Hướng từ lái đến mũi tàu + Trục y: Hướng từ trái sang mạn phải + Trục z: Hướng từ dưới lên trên - Lập bảng tính tọa độ trọng tâm
Bảng 5.1: Bảng xác định tọa độ trọng tâm buồng máy
Tên thiết bị Pi
(kg) Xi(mm) Pi.Xi Yi(mm) Pi.Yi Zi(mm) Pi.Zi
Máy chính 58000 7000 406000000 0 0 2080 120640000
Nồi hơi 2000 3000 6000000 720 1440000 3560 7120000 Quạt thông gió
buồng máy 200 2560 512000 1600 320000 10520 2104000 Quạt thổi gió 200 2560 512000 -1600 -320000 10520 2104000 Bơm nước chữa
cháy và hút khô 1
700 9680 6776000 -1600 -1120000 2080 1456000 Bơm nước biển
làm mát máy chính 1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 50 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
Bơm nước biển làm mát máy chính 2 350 8640 3024000 0 0 2080 728000 Bơm vận chuyển dầu FO 770 9360 7207200 -3000 -2310000 2080 1601600 Bơm vận chuyển dầu DO 550 9360 5148000 -3400 -1870000 2080 1144000 Bơm hút cặn 340 9680 3291200 1600 544000 2080 707200 Bơm gom dầu
thải 317 640 202880 400 126800 2080 659360
Bơm vận
chuyển dầu LO 600 8200 4920000 -3400 -2040000 2080 1248000 Bơm nước biển
phục vụ chung 237 3000 711000 -1400 -331800 2080 492960 Lò đốt rác thải 3000 6840 20520000 2720 8160000 4240 12720000 Bơm nước ngọt làm mát 395 8640 3412800 -960 -379200 2080 821600 Bầu nước ngọt phục vụ máy chính 850 10320 8772000 1040 884000 2080 1768000 Bơm cấp nước nồi hơi 600 3925 2352000 -200 -120000 4240 2544000 Bơm cấp phục vụ phân li 550 3770 2073500 920 506000 2080 1144000 Máy nén khí chính 1200 5000 6000000 2000 2400000 2080 2496000 Máy nén khí chính 2 1200 5000 6000000 1520 1824000 2080 2496000 Tổ máy phát điện 7000 6280 43960000 1440 10080000 4240 29680000 Tổ máy phát điện sự cố 7000 3640 25480000 1520 10640000 4240 29680000
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2 - 51 -
KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
Các thiết bị
khác 10000 750 7500000 -2850 -28500000 1125 11250000 ΣPi 96409 ΣXi.Pi 573398580 ΣYi.Pi
269800 ΣZi.Pi 235332720
- Tọa độ trọng tâm buồng máy:
XBM = ΣXi.Pi/ ΣPi = 5947 (mm)
YBM = ΣYi.Pi/ ΣPi = 2,8 (mm)
ZBM = ΣZi.Pi/ ΣPi = 2440 (mm)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Thiết kế trang trí động lực tàu thủy, tác giả: Đặng hộ - Nhà xuất bản ''Giao thông vận tải 1986''.
[2]. Thiết bị đẩy và kết cấu tàu - Nguyễn Văn Võ.
[3]. Sức bền vận liệu – Do trường Đại học Hàng Hải ban hành. 1998.
[4]. Bang-tra-may-tau-Catalog-marine-engines-MAN_B_Wanthony.
[5]. TraDongCo_MARINE_DIESEL_ENGINE_DATABASE_FROM_MOTORSIP
[6]. Sức cản tàu thủy - Nhà xuất bản '' Giao thông vận tải 1986''.