›

Đồ án Thiết kế hệ động lực tàu thủy - Nguyễn Đức Toàn

doc 67 trang thiennha21 09/04/2022 9700
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế hệ động lực tàu thủy - Nguyễn Đức Toàn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_thiet_ke_he_dong_luc_tau_thuy_nguyen_duc_toan.doc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế hệ động lực tàu thủy - Nguyễn Đức Toàn

  1. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 1 – 12-2010 MỤC LỤC CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 6 1.1. giới thiệu tàu 6 1.1.1. Loại tàu, công dụng 6 1.1.2. Vùng hoạt động, cấp thiết kế 6 1.1.3. các thông số chủ yếu của tàu 6 1.1.4. luật và công ước áp dụng 6 1.2. TỔNG QUAN HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 7 1.2.1. Bố trí buồng máy 7 1.2.2. Máy chính 7 1.2.3. Tổ bơm 8 1.2.4. bầu trao nhiệt 9 CHƯƠNG 2. TÍNH SỨC CẢN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 11 2.1. TÍNH SỨC CẢN 11 2.1.1. Các kích thước cơ bản: 11 2.1.2. Tính sức của tàu theo phương pháp papmiel : 11 2.1.3. Xác định sơ bộ tốc đọ tàu cho thiết kế chong chóng : 14 2.2. THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 15 2.2.1. Chọn vật liệu 15 2.2.2. Hệ số dòng theo , hệ số hút : 15 2.2.3. Chọn số cánh Z : 15 2.2.4. Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền và điều kiện xâm thực : 16 2.2.5. Tính toán chong chóng, sử dụng hết động cơ : 17 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ TRỤC 20 3.1.DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 20 3.1.1. Số liệu ban đầu 20 3.1.2. Luật áp dụng, tài liệu tham khảo, cấp thiết kế 20 3.1.3. Bố trí hệ trục 20 3.2. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC 20 3.2.1. Đường kính trục trung gian 20 3.2.2. Đường kính trục chong chóng 22 3.3. TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ HỆ TRỤC 24 3.3.1. Thiết kế thiết bị nối trục 24 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  2. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 2 – 12-2010 3.3.2. Tính chiều dày ống bao, áo trục va chiều dài bac đỡ 25 3.3.4 Then chong chóng 26 CHƯƠNG 4. CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ 27 4.1.DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 27 4.1.1. Luật áp dụng và tài liệu tham khảo 27 4.2.HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 27 4.2.1. Nhiệm vụ, chức năng của hệ thống 27 4.2.2. Yêu cầu hệ thống 28 4.2.3. Tính toán hệ thống 30 4.3.HỆ THỐNG BÔI TRƠN 32 4.3.1. Công dụng 32 4.3.2. Yêu cầu hệ thống 33 4.3.3. Tính toán hệ thống 35 4.3.4. Nguyên lý hệ thống 36 4.4.HỆ THỐNG NƯỚC TOÀN TÀU 38 4.4.1. Công dụng 38 4.4.2. Yêu cầu hệ thống 38 4.4.3. Tính toán hệ thống 40 4.4.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thông làm mát 42 CHƯƠNG 5.BỐ TRÍ THIẾT BỊ BUỒNG MÁY 44 5.1. GIỚI THIỆU CHUNG 44 5.2.BỐ TRÍ THIẾT BỊ BUỒNG MÁY 45 5.3.SỐ LIỆU VÀ CÂN BẰNG BUỒNG MÁY 46 5.3.1. Trình tự bố trí thiết bị : 47 5.3.2. Xác định toạ độ trọng tâm buồng máy 47 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  3. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 3 – 12-2010 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  4. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 4 – 12-2010 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÀU 1.1.1. Loại tàu, công dụng Tàu hàng khô sức chở 10.500 tấn là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, một boong chính, một boong dâng lái và boong dâng mũi. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 2 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt. Tàu được thiết kế dùng để chở hàng khô, hàng bách hóa. 1.1.2. Vùng hoạt động Ven biển Việt Nam và Đông Nam Á. 1.1.3. Cấp thiết kế Tàu hàng 10.500 tấn được thiết kế thoả mãn Cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép – 2003, do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành. Phần hệ thống động lực được tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp không hạn chế theo TCVN 6259 – 3 : 2003. 1.1.4. Các thông số cơ bản phần vỏ tàu – Chiều dài lớn nhấtL max = 110,00m. – Chiều dài giữa hai trụL pp = 99,75 m. – Chiều rộng thiết kế B = 18,80 m. – Chiều cao mạn D = 13,00 m. – Chiều chìm toàn tải d = 9,20 m. – Lượng chiếm nước Disp = 10500 tons. 1.1.5. Hệ động lực chính – Máy chính 6UEC33LSII - MITSUBISHI. – Số lượng 01. – Công suất H = 3400/(4624) kW/(hp). – Số vòng quay N = 215 rpm. – Kiểu truyền động Trực tiếp. – Chân vịt Định bước. 1.1.6. Quy phạm áp dụng - [1]– Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường. - [2]– MARPOL 73/78 (có sửa đổi). - [3]– Bổ sung sửa đổi 2003 của MARPOL. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  5. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 5 – 12-2010 1.1.7. Công ước quốc tế (1) Công ước quốc tế về an toàn sinh mạng con người trên biển, 1974 (SOLAS, 74); (2) Công ước quốc tế về mạn khô tàu biển, 1966 (LOAD LINES, 66); (3) Công ước quốc tế về ngăn ngừa ô nhiễm biển do tàu gây ra, 73/78 (MARPOL, 73/78); (4) Qui tắc quốc tế tránh va trên biển, 1972 (COLREG, 72); (5) Công ước đo dung tích tàu biển, 1969 (TONNAGE, 69); (6) Nghị quyết của Tổ chức lao động quốc tế (ILO). 1.2. TỔNG QUAN HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 1.2.1. Bố trí buồng máy Buồng máy được bố trí từ sườn 08 (Sn8) đến sườn 25 (Sn25). Diện tích vùng tôn sàn đi lại và thao tác khoảng 25 m 2. Lên xuống buồng máy bằng 04 cầu thang chính (02 cầu thang tầng1 và 02 cầu thang tầng 2) và 01 cầu thang sự cố. Trong buồng máy lắp đặt 01 máy chính và các thiết bị phục vụ hệ thống động lực, hệ thống ống toàn tàu. Điều khiển các thiết bị được thực hiện tại chỗ trong buồng máy. Điều khiển máy chính được thực hiện tại chỗ trong buồng máy hoặc từ xa trên buồng lái. Một số bơm chuyên dụng có thể điều khiển từ xa trên boong chính như bơm vận chuyển dầu đốt, bơm nước vệ sinh, sinh hoạt, các quạt thông gió Buồng máy có các kích thước chính: – Chiều dài: 12,5 m. – Chiều rộng trung bình: 14,70 m. – Chiều cao trung bình: 3,50 m. 1.2.2. Máy chính Máy chính có ký hiệu 6UEC33LSII do hãng MISUBISHI – NHẬT BẢN sản xuất, là động cơ diesel 2 kỳ, 6 xi lanh, có đầu chữ thập, quét thẳng qua xu páp, tăng áp bằng TUABIN khí xả, cải tiến lần 2. 1.2.2.1. Các thông số cơ bản của máy chính – Số lượng 01. – Kiểu máy 6UEC33LSII. – Hãng sản xuất MITSUBISHI NHẬT BẢN. – Công suất định mức, [H] 3400/4624 kW/hp. – Số vòng quay định mức, [N] 215 rpm. – Số kỳ, [] 2 – Số xy-lanh, [Z] 6 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  6. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 6 – 12-2010 – Đường kính xy-lanh, [D] 330 mm. – Hành trình piston, [S] 1050 mm. – Khối lượng động cơ [G] 67 tons. – Suất tiêu hao nhiên liệu ge 180.6 (g/kW.h). – Thứ tự nổ 1-6-2-4-3-5 1.2.2.2. Các thiết bị kèm theo máy chính – Bơm LO bôi trơn máy chính 01 cụm – Bơm nước ngọt làm mát 01 cụm – Bơm nước biển làm mát 01 cụm – Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm – Bầu làm mát nước ngọt 01 cụm – Bơm tay LO trước khởi động 01 cụm – Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp 01 cụm – Bình chứa khí nén khởi động 02 bình – Bầu tiêu âm 01 cụm – Ống bù hoà giãn nở 01 đoạn – Phin lọc bán tự động 02 cụm – Bơm tuần hoàn HFO 02 cụm – Lưu lượng kế 01 chiếc – Ống tách khí HFO 50 lít 01 chiếc – Ống tách khí DO 50 lít 01 chiếc 1. Bơm nước biển làm mát máy chính – Số lượng 02 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 140m 3/h – Cột áp 20 m.c.n – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 15 kW – Số vòng quay động cơ 2950 rpm – Tần số 50 Hz 2. Bơm nước ngọt làm mát nhiệt độ thấp – Số lượng 02 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 170m 3/h – Cột áp 12 m.c.n NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  7. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 7 – 12-2010 – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 15 kW – Số vòng quay động cơ 2950 rpm – Tần số 50 Hz 3. Bơm nước ngọt làm mát nhiệt độ cao – Số lượng 02 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 29m 3/h – Cột áp 17 m.c.n – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 3,7 kW – Số vòng quay động cơ 1450 rpm – Tần số 50 Hz 4. Bơm cấp dầu FO cho máy chính – Số lượng 02 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 0,9m 3/h – Cột áp 0,39 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 0,75 kW – Số vòng quay động cơ 750 rpm – Tần số 50 Hz 5. Bơm dầu nhờn máy chính – Số lượng 02 – Lưu lượng 30m 3/h – Cột áp 0,44 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 22 kW – Số vòng quay động cơ 1450 rpm – Tần số 50 Hz 6. Bơm cấp dầu LO – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 1080 l/h – Cột áp 1,8 Mpa NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  8. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 8 – 12-2010 – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 0,75 kW – Số vòng quay động cơ 750 rpm – Tần số 50 Hz 7. Bầu làm mát dầu bôi trơn – Số lượng 01 – Kiểu RX- 125B- NPM- 141 1.2.3. Tổ máy phát điện Diesel lai máy phát có ký hiệu 6N 165L- EN là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng không khí nén. 1.2.3.1. Các thông số cơ bản của động cơ Diesel lai máy phát – Số lượng 02 – Kiểu máy 6N 165L- EN – Công suất định mức, [Ne] 720 hp – Số vòng quay định mức, [n] 1200 rpm – Đường kính xylanh, [D] 330 mm – Hành trình piston, [S] 232 mm – Số kỳ, [] 4 – Số xy-lanh, [Z] 6 1.2.3.2. Các thiết bị kèm theo động cơ Diesel lai máy phát – Bơm LO bôi trơn máy 01 cụm – Bơm nước ngọt làm mát 01 cụm – Bơm nước biển làm mát 01 cụm – Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm – Bầu làm mát nước ngọt 01 cụm – Máy phát điện một chiều 01 cụm – Mô-tơ điện khởi động 01 cụm – Các bầu lọc 01 cụm – Bầu tiêu âm 01 cụm – Ống bù hòa giãn nở 01 cụm NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  9. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 9 – 12-2010 1.3. CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC KHÁC 1.3.1. Két 1.3.1.1. Két lắng dầu đốt DO – Số lượng 01 – Dung tích 01x 3,5m 3 – Kiểu két Liền vỏ 1.3.1.2. Két lắng dầu đốt H.F.O – Số lượng 01 – Dung tích 01x 4m 3 – Kiểu két Liền vỏ 1.3.1.3. Két dầu bẩn H.F.O – Số lượng 01 – Dung tích 01x 15m3 – Kiểu két Đáy đôi 1.3.1.4. Két dầu bẩn D.O – Số lượng 01 – Dung tích 01x 1m 3 – Kiểu két Rời 1.3.1.5. Két dự trữ dầu DO – Số lượng 02 – Dung tích 02x 90m3 – Kiểu két Đáy đôi 1.3.1.6. Két dự trữ dầu HFO – Số lượng 02 – Dung tích 02x 350m 3 – Kiểu két Đáy đôi 1.3.1.7. Két dầu đốt hàng ngày DO – Số lượng 01 – Dung tích 01x 1m 3 – Kiểu két Liền vỏ NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  10. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 10 – 12-2010 1.3.1.8. Két dầu đốt hàng ngày HFO – Số lượng 01 – Dung tích 01x 6,5m 3 – Kiểu két Liền vỏ 1.3.1.9. Két nước dãn nở máy chính, máy phụ – Số lượng 01 – Dung tích 01x1,5m 3 – Kiểu két Rời 1.3.1.10. Két dầu LO cho xilanh – Số lượng 02 – Dung tích 02x11m 3 – Kiểu két Rời 1.3.2. Tổ bơm 1.3.2.1. Tổ bơm vận chuyển dầu DO – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng3m 3/h – Cột áp 0,25 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 1,5 kW – Số vòng quay động cơ 930 rpm – Tần số 50 Hz 1.3.2.2. Tổ bơm vận chuyển dầu HFO – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng6m 3/h – Cột áp 0,25 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 2,2 kW – Số vòng quay động cơ 1450 rpm – Tần số 50 Hz 1.3.2.3. Tổ bơm nước chữa cháy – Số lượng 01 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  11. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 11 – 12-2010 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 55/180 m 3/h – Cột áp 70/25 m.c.n – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 37 kW 1.3.2.4. Tổ bơm dùng chung – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 55/180 m 3/h – Cột áp 70/25 m.c.n – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 37 kW 1.3.2.5. Tổ bơm nước ngọt sinh hoạt – Số lượng 02 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng5m 3/h – Cột áp 40 m.c.n – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 3,7 kW – Vòng quay động cơ 1450 rpm – Tần số 50 Hz 1.3.2.6. Bơm vận chuyển dầu LO hệ trục – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 0,5m 3/h – Cột áp 0,2 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 0,4 kW 1.3.2.7. Tổ bơm vận chuyển dầu bẩn – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng2m 3/h – Cột áp 0,22 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  12. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 12 – 12-2010 – Công suất động cơ điện 1,5 kW 1.3.2.8. Bơm nước đáy tàu – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng1m 3/h – Cột áp 0,15 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 0,4 kW 1.3.2.9. Bơm tuần hoàn nước ngọt – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 25m 3/h – Cột áp 20 m.c.n – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 3,7 kW 1.3.2.10. Bơm dầu thải LO – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng 5,5m 3/h – Cột áp 0,49 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 2,2 kW 1.3.2.11. Bơm Ejector – Số lượng 01 – Lưu lượng 10m 3/h – Cột áp 0,47 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 3,7 kW 1.3.3. Thiết bị phân ly 1.3.3.1. Bầu phân ly dầu nước – Số lượng 01 – Lưu lượng5m 3/h – Cột áp 2,5 kG/cm2 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  13. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 13 – 12-2010 1.3.3.2. Bầu làm mát nước ngọt nhiệt độ thấp – Số lượng 02 – Kiểu RX- 185B- NPM- 115 1.3.3.3. Bầu làm mát nước ngọt nhiệt độ cao – Số lượng 02 – Kiểu LX- 125B- NJM- 21 1.3.3.4. Thiết bị phân li nước đáy tàu – Số lượng 01 – Kiểu USC- 20 – Lưu lượng2m 3/h 1.3.3.5. Hệ thống xử lí dầu LO – Số lượng 01 – Kiểu HC80E- 427AS/CX 1.3.3.6. Bầu lọc dầu HFO số 2 – Số lượng 01 – Kiểu AF110- TF- X 1.3.3.7. Bầu lọc dầu HFO số 3 – Số lượng 01 – Kiểu ROT- EF- 14BES 1.3.3.8. Bộ chưng cất nước ngọt – Số lượng 01 – Lưu lượng 10 ton/ngày 1.3.4. Các thiết bị hệ thống khí nén 1.3.4.1. Tổ máy nén khí – Số lượng 01 – Kiểu Piston 2 cấp – Lưu lượng 65m 3/h – Áp suất 24,5 kG/cm2 – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 18,5 kW NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  14. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 14 – 12-2010 1.3.4.2. Bình chứa không khí nén khởi động máy chính – Số lượng 02 – Dung tích 02x1300 lít – Áp suất 24,5 kG/cm2 1.3.4.3. Bình chứa không khí nén khởi động máy phụ – Số lượng 02 – Dung tích 02x700 lít – Áp suất 24,5 kG/cm2 1.3.4.4. Tổ máy nén khí sự cố – Số lượng 01 – Kiểu CMA- 15 1.3.5. Các thiết bị chữa cháy buồng máy 1.3.5.1. Bình bọt xách tay kèm đầu phun hỗn hợp – Số lượng 01 – Dung tích 20 lít 1.3.5.2. Bình bọt dự trữ xách tay – Số lượng 01 – Dung tích 20 lít 1.3.5.3. Bình bọt chữa cháy cố định – Số lượng 01 – Dung tích 45 lít 1.3.5.4. Bình bọt chữa cháy AB-10 – Số lượng 06 – Dung tích 20 lít 1.3.5.5. Bình chữa cháy CO2 xe đẩy – Số lượng 03 – Dung tích 45 lít 1.3.5.6. Bạt phủ dập cháy – Số lượng 01 tấm – Kiểu Phớt, amiang NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  15. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 15 – 12-2010 1.3.5.7. Hộp rồng chữa cháy và thiết bị – Số lượng 02 – Kiểu Sợi tổng hợp tẩm cao su – Đường kính đầu phun 13 mm 1.3.6. Các thiết bị buồng máy khác 1.3.6.1. Máy khoan – Số lượng 01 chiếc 1.3.6.2. Máy mài 2 đá – Số lượng 01 chiếc 1.3.6.3. Ê tô nguội – Số lượng 01 chiếc 1.3.6.4. Bàn nguội – Số lượng 01 chiếc 1.3.6.5. Cửa thông biển buồng bơm chữa cháy sự cố – Số lượng 01 cửa 1.3.6.6. Cửa thông biển – Số lượng 02 cửa 1.3.6.7. Tổ điều hoà nhiệt độ buồng đặt bảng điều chỉnh – Số lượng 01 – Lưu lượng 2400 Kcal/h 1.3.6.8. Bàn ghi nhật ký – Số lượng 01 Chiếc 1.3.6.9. Bảng điện chính – Số lượng 01 1.3.6.10. Tay chuông truyền lệnh – Số lượng 02 bộ 1.3.6.11. Pa lăng – Số lượng 02 bộ 1.3.6.12. Thiết bị đốt dầu cặn, rác – Số lượng 01 bộ NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  16. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 16 – 12-2010 1.3.6.13. Thiết bị xử lý nước thải – Số lượng 01 – Lưu lượng 1540 l/ngày đêm 1.3.6.14. Cầu thang buồng máy – Tổng số lượng 06 – Cầu thang chính 04 – Cầu thang sự cố 02 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  17. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 17 – 12-2010 CHƯƠNG 2. TÍNH SỨC CẢN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 2.1. TÍNH SỨC CẢN 2.1.1. Lựa chọn phương pháp tính : T L B L CB x c Thông số B T 3 V T 8 0,75 2,04 4,54 1.5 % Tàu thiết kế 5,85 G 0,65  0,8 2,02-  3,96 4,232  6,36 -2%  +3,54% Giới hạn 3 - Trong đó : V = L.B.d. CB (m ) là lượng chiếm nước thể tích của tàu. - Tàu thiết kế sườn mũi quả lê, lựa chọn phương pháp Holtrop tính sức cản cho tàu. 2.1.2. TÍNH LỰC CẢN VÀ CÔNG SUẤT KÉO TÀU : Sức cản toàn bộ : RT RF 0 (1 k1) RAPP Rw RB RTB RA (KN ) Trong đó : RFO(1+k1)_Sức cản ma sát tương đương (KN) RAPP_Sức cản phần nhô (KN) Rw_Sức cản sóng (KN) RB_Sức cản áp suất bổ sung do mũi (KN) RTB_Sức cản áp suất bổ sung do ngập đuôi kiểu tuần dương hạm (KN) RA_Sức cản hiệu chỉnh giữa tàu thực và mô hình (KN) 2.1.2.1. RFO_ Sức cản ma sát tương đương tính theo công thức: 1 R C v2 (kN) Fo 2 Fo : khối lượng riêng của nước ở 20 0 C 1.025(tấn/ m3 ) - nước mặn NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  18. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 18 – 12-2010 V: tốc độ tàu (m/s)  :diên tích mặt cắt ướt của vỏ bao thân tàu ( m2 ) */ Hệ số sức cản ma sát tính theo công thức ITTC – 1957 0,075 C theo ITTC – 1957 FO (lg Re 2)2 L Re.10-6= v _ Số Raynoll  Trong đó : v (m/s)_Tốc độ tàu L = 110 (m)_ Chiều dài thiết kế của tàu  - hệ số nhớt động học của nước  = 1,056.10-6,nước biển ở 20oC */ 1+k1 : Hệ số hình dáng được tính theo công thức: 3 B 1,06806 T 0,46106 L 0,121563 L 0,36486 0.604247 1+k1 = 0,93+0,4817118 .C14 ( ) ( ) ( ) ( ) (1 ) L L LR = 1,298 Trong đó: L =110(m) _Chiều dài đường nước d = 9,2 (m) _Chiều chìm thiết kế của tàu B = 18,8 (m)_Chiều rộng thiết kế của tàu _ Hệ số béo thân ống tính ở chiều dài đường nước thiết kế L  CP = = 0,7614  LR_Chiều dài bóp đuôi được xác định theo công thức: 0.06 xB L L(1 ) = 18,14 (m) R 4 1 xB =1,5%_Hoành độ tâm nổi đo từ 0,5L,tính theo tỉ lệ % của chiều dài L, giá trị dương theo hướng mũi tàu. C13_Hệ số xét đến hình dáng đuôi tàu : C13= 1 + 0,011CAP =1,011 CAP = 10_Với sườn hình chữ U V =14269,2 (m3)-Lượng chiếm nước của tàu */ _diện tích mặt ướt của tàu xác định theo công thức : B A  L(2T B)  (0,453 0,4425 0,2862. 0,03467 0,3696. ) 2,38 BT T  = 3320,62 (m2) 2) Trong đó:ABT = 5 (m :diện tích ngâm nước mũi cầu(quả lê).  = 0,75 _ hệ số béo thể tích NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  19. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 19 – 12-2010  = 0.985 _ hệ số béo sườn giữa = 0,86 _ hệ số béo đường nước 2.1.2.2. RAPP : Sức cản phụ 2 RAPP 0,5 v S APP (1 k2 )eq CF 0 Trong đó : 3 : Tỷ trọng của nước 1.025 t / m v _Tốc độ tàu (m/s) 2 SAPP_Diện tích mặt ướt của phần phụ (m ). 1+k2_yếu tố hình dáng của phần phụ. (1+k2) eq được xác định theo công thức : (1 k2 )S APP (1+k2) eq = = 1,9143  S APP Lập bảng: 2 Tên bộ phận 1+k2 Chọn (1+k2) SAPP(m ) Bánh lái sau đuôi tàu 1,3 ÷ 1,5 1,4 10 Ky lái 1,5 ÷ 2,0 1,8 4 2 SAPP _ Diện tích phần phụ : SAPP = 14 (m ) 2.1.2.3. Rw_Sức cản sóng : Công thức tính lực cản sóng phụ thuộc vào số frude. (Fr ).Với vận tốc giả thiết v vs = (11 ÷ 15 ) hl/g ,Số Frmax = ( )max =0,235 < 0,4, thì lực cản sóng được g.L tính theo công thứ sau: 0.9 2 Rw C1C2C5 . .g.expm1Fr m4 cos(Fr ) Trong đó: 1,07961 .3,78613 T 1.37565 */ C1 2223105.C7 90 iE = 1,244 B Trong đó: B B C7= = 0,171 với tàu có 0,11 < < 0,25 L L Góc vào nước của đường nước iE được tính theo công thức: NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  20. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 20 – 12-2010 iE = 0.80856 0.34574 0.16302 L 0.30484 0.6367 LR 1 89exp (1 ) (1 0.0225xB ) 100 3 B B L = 33,7(o) */C2 exp( 1,89 C3 ) = 0,85 Hệ số C3 được tính: 1,5 0,56ABT C3 0,0074 BT(0,31 ABT TF hB  Trong đó: TF = 9.2 (m) : Mớn nước đo tại đường vuông góc mũi . hB =5 (m) : Chiều cao cách đường chuẩn của tâm diện tích ABT (m) và hB < 0,6.TF . 0,8A */ C 1 T = 0,967 5 BT 2 AT = 6 (m ) : Diện tích phần đuôi vuôngngập nước . L 1 / 3 B */ m 0,0140407 1,75254 4,79323 C -2,221 1 T L L 16 Trong đó: 2 3 C16 8,07981.Cp 13,6873.CP 6.984388.Cp . 1,196 với tàu có = 0, 7614 < 0,80 L L */  1,446 0,03 0,921 với tàu có 6,11< 12 B B 3.29 */ m4 C15 0,4exp( 0,034Fr ) Trong đó: L3 C15= -1,694_hệ số Với tàu có = 93,27 < 512 V 2.1.2.4. RB_Sức cản áp suất bổ sung do mũi quả lê tạo ra : 2 3 1,5 0.11exp( 3PB )Fri ABT g RB 2 (KN) (1 Fri ) Trong đó : PB :liên quan đến chiều sâu ngập nước của mũi tàu : PB = 0,56. A BT.(TF – 1,5.hB) = 2,129 Fri : liên quan đến chiều sâu ngập nước : NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  21. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 21 – 12-2010 vi Fri g T – h 0,25. A 0,15.v2 F B BT 2.1.2.5. RTR _Sức cản áp suất bổ sung do ngập đuôi kiểu tuần dương hạm : 2 RTR 0,5 v AT C6 (KN) 2 Trong đó :AT = 5 (m ) Hệ số: C6 = 0,2(1-0,2.FrT ) khi FrT 0,04 L C2= 0,85 : Tính trong phần (2.2.3) Từ số liệu ta lập được bảng tính lực cản và công suất kéo của tàu như sau: Bảng 2.1: Tính lực cản và công suất kéo của tàu theo phương pháp Holtrop-Mennen Đại lượng tính STT Đơn vị Các giá trị tính toán toán 1 vS hl/h 12 12.5 13 13.5 14 2 v m/s 6.173 6.430 6.687 6.944 7.202 3 v2 m2/s2 38.103 41.345 44.719 48.225 51.863 4 Fr - 0.188 0.196 0.204 0.211 0.219 5 CP - 0.7614 0.7614 0.7614 0.7614 0.7614 6 lcb %L -3.3 -3.3 -3.3 -3.3 -3.3 7 LR m 18.140 18.140 18.140 18.140 18.140 8 c13 1.011 1.011 1.011 1.011 1.011 9 1+k1 1.298 1.298 1.298 1.298 1.298 10 S m2 3320.620 3320.620 3320.620 3320.620 3320.620 11 Re.10-9 0.643 0.670 0.697 0.723 0.750 3 12 CF.10 1.618 1.610 1.602 1.594 1.587 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  22. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 22 – 12-2010 13 RF kN 104.923 113.259 121.891 130.821 140.045 14 1+k2 1.9143 1.9143 1.9143 1.9143 1.9143 15 RAPP kN 0.847 0.914 0.984 1.056 1.130 16 c7 0.1709 0.1709 0.1709 0.1709 0.1709 17 iE ®é 31.38 31.38 31.38 31.38 31.38 18 c1 4.730 4.730 4.730 4.730 4.730 19 c3 0.0074 0.0074 0.0074 0.0074 0.0074 20 c2 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 21 c5 0.967 0.967 0.967 0.967 0.967 22 c16 1.196 1.196 1.196 1.196 1.196 23 m1 -2.221 -2.221 -2.221 -2.221 -2.221 24 c15 -1.694 -1.694 -1.694 -1.694 -1.694 25 m4 0.000 0.000 -0.001 -0.002 -0.005 26 λ 0.925 0.925 0.925 0.925 0.925 27 Rw kN 22.970 32.942 46.080 62.849 83.556 28 PB 2.129 2.129 2.129 2.129 2.129 29 Fri 0.959 0.993 1.027 1.060 1.092 30 RB kN 2.930 3.145 3.360 3.575 3.788 31 FrT 3.115 3.245 3.374 3.504 3.634 32 c6 0.075 0.070 0.065 0.060 0.055 33 RTR kN 10.308 10.415 10.432 10.352 10.167 34 c4 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 35 CA 0.0005 0.0005 0.0005003 0.0005 0.0005 36 RA 32 35 38 41 44 37 Rtotal kN 205.71 229.65 257.17 288.72 324.60 38 PE kW 1270 1477 1720 2005 2338 - Ta có đồ thị quan hệ giữa lực cản và công suất kéo có ích theo vận tốc : NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  23. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 23 – 12-2010 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  24. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 24 – 12-2010 Hình 2.1 : Đồ thị sức cản và công suất kéo theo vận tốc NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  25. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 25 – 12-2010 2.2. TÍNH CHONG CHÓNG 2.2.1. Chọn vật liệu - Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259-2003 (Bảng 7A/7.3), chọn vật liệu làm chong chóng là hợp kim đồng. + Loại: Đồng thau mangan đúc cấp 1. + Cấp: HBsC 1 2 + Giới hạn chảy:  C  175 N/ mm 2 + Giới hạn bền kéo: K  446 N/ mm . 2.2.2. Lựa chọn sơ bộ D: - Ta xác định D theo công thức : 4 D nm 11,84. T + Với n = 215 vg/ph=3,58 vg/s + T =303,13 KN Thay số vào ta có D = 3,35 m - Ta tính toán với D =3,3 m 2.2.3. Hệ số dòng theo , hệ số hút : - Hệ số dòng theo được tính theo công thức Papmiel : 3 V w 0,165.C zp 0,1*(Fr 0,2) 0,335 T B D - Hệ số hút : t = 0.7* wT = 0,235 - Hệ số ảnh hưởng của dòng không đều đối với moomen quay và lực đẩy được lấy : iT =1 ; 1/iQ =1+ 0,125(wT-0,1) =1,029 1 t 1 - Hiệu suất ảnh hưởng của thân tàu H . 1,185 1 wT iQ -Ở tốc độ 12,5 knot , ta xác định được R TB = 229,65 (KN) - Lực đẩy của chong chóng T= TE /(1-t) = 303,13 2.2.4. Chọn số cánh Z : K v .D 1,169 2 DT A T Ta chọn số cánh Z =4 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  26. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 26 – 12-2010 2.2.5. Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền và điều kiện xâm thực : - Từ điều kiện đảm bảo bền với : T = 303,13 4   6*10 kPa ; m = 1.15 ; max 0.08 2/3 AE Z 10.m.T 0.24.(1,08 dH ) 3 A D.  0 min max   2/3 4 10.1,15.303,13 3 0.24.(1,08 0,167). 4 0,52 3,3.0,08 6.10 - Từ điều kiện không xảy ra xâm thực trên cánh chong chóng : Xác định theo phương pháp kiểm tra của bể thử Hà Lan Wageningen: '' A A (1.5 + 0.35Z)T 0.2 E E = + = 0,666 A A a s v 2 p 0 0 min (P + h - P ).D Z - Trong đó: Số cánh Z = 4 Lực đẩy của chong chóng T = 303,13 kN Số chong chóng Zp = 1 Áp suất khí quyển Pa = 101 kN/m2 Tỉ trọng nước biển γ = 10 kN/m3 Độ ngập sâu của trục hs = d – 0,55Dsb 7,385 m Áp suất hơi bão hòa Pv = 2,3 kN/m2 - Chọn tỉ số đĩa AE/Ao = 0,7 2.2.6. Tính toán chong chóng, đảm bảo tốc độ tàu đã cho : - Vận tốc tàu Vs = 12,5 knot hay v = 6,425 m/s - Vận tốc dòng chảy đến chong chóng : vA v.(1 wT ) 6,425.(1 0,335) 4,27(m / s) - Kết quả tính toán chong chóng được thể hiện trong bảng sau : NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  27. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 27 – 12-2010 STT Đại lượng tính toán Đơn vị Kết quả tính toán 1 Vòng quay chong chóng giả thiết :N vg/ph 200 210 220 230 2 Vòng quay chong chóng giả thiết :n vg/s 3.33 3.50 3.67 3.83 3 KNT - 0.5653 0.5517 0.5390 0.5272 4 J-0= f(KNT) – tra đồ thị - 0.3590 0.3520 0.3410 0.3300 5 J=a*J0 - 0.3770 0.3696 0.3581 0.3465 6 Dopt m 3.398 3.300 3.252 3.214 7 KT - 0.1977 0.2015 0.1947 0.1867 8 P/D=f(KT – J) - 0.767 0.768 0.746 0.720 9 0 f (KT J ) 0.463 0.455 0.450 0.445 10 D K *0 0.54882 0.53934 0.53341 0.52749 11 PS (R*v) / (D *S ) KW 2743.31 2791.54 2822.56 2854.27 12 PS PSP / k KW 3227.42 3284.16 3320.66 3357.97 Bảng 2.2 : Tính toán chong chóng đảm bảo tốc độ đã cho - Theo kết quả tính toán , ta xây dựng được đồ thị biểu diễn quan hệ Ps(n) và Dopt(n) như hình 2.2 , ở điều kiện n = 215 vg/ph , ta xác định được Ps= 3285 (kW) ; D = 3,37 vg/ph. - Động cơ được lắp đặt trên tàu là động cơ diesel 6UEC33LSII – MITSUBISHI có đặc tính định mức là Ps = 3400 kW và n=215 vg/ph NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  28. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 28 – 12-2010 Hình 2.2 : Xác đinh đường kính chong chóng và công suất cần thiết NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  29. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 29 – 12-2010 2.2.7. Tính toán chong chóng đảm bảo tốc độ tàu lớn nhất : - Ta đi tính vận tốc khai thác thực của tàu , giả thiết V s = (12,5÷12,8 ) knot và tính toán cơ bản với vòng quay n = 215 vg/ph - Ta xác đinh lại các yếu tố sau với D =3,275 m + wT = 0,338 + t = 0,237 + iQ = 1,0297 - Quá trình tính toán được thể hiện trong bảng sau : STT Đại lượng tính toán Đơn vị Kết quả tính toán 1 Vận tốc giả thiết : vs knot 12.5 12.6 12.7 12.8 2 v=0.514 * vs m/s 6.425 6.4764 6.5278 6.5792 3 vA v(1 wT ) m/s 4.253 4.253 4.253 4.253 4 R(vs) – tra đồ thị KN 229.6 235.0 240.5 245.8 5 TE= R/Zp KN 229.6 235.0 240.5 245.8 6 T=TE/(1-t) KN 300.8 307.9 315.1 322.0 7 KNT - 0.543 0.540 0.537 0.534 8 J-0= f(KNT) – tra đồ thị - 0.345 0.344 0.343 0.342 9 J=a*J0 - 0.3623 0.3612 0.3602 0.3591 10 Dopt m 3.289 3.325 3.361 3.398 11 D m 3.289 3.325 3.361 3.398 12 J=(9) J= vA/n*Dmax - 0.3623 0.3612 0.3602 0.3591 13 KT - 0.1953 0.1914 0.1876 0.1836 14 P/D=f(KT – J) 0.736 0.728 0.720 0.607 15 0 f (KT J ) - 0.4570 0.4590 0.4605 0.4620 16 D K *0 - 0.5427 0.5451 0.5469 0.5486 17 PS (R*v) / (D *S ) kW 2773.68 2849.15 2929.4 3007.74 18 PS PSP / k KW 3263.15 3351.95 3446.36 3538.52 Bảng 2.3 : Tính toán chong chóng đảm bảo tốc độ đã cho - Theo kết quả tính toán, ta xây dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc Dopt(Vs) và Ps(Vs) ( hình 2.3 ) và ở Ps = 3400 kW , ta xác định được Vsmax = 12,65 knot , D =3,34m . NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  30. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 30 – 12-2010 Hình 2.3 : Xác định đường kính chong chóng và vận tốc tối đa của tàu NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  31. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 31 – 12-2010 - Kiểm nghiệm lại tỉ số đĩa chong chóng với + Fr = 0,15 + wT = 0,3373 + t = 0,223 + R = 237,8 (kN) ( tra đồ thị hình 2.1 ) + T= 310,2 (kN) + hs = 7,363 (m) A - Theo điều kiện bền : E 0,52 A 0 min A - Theo điều kiện xâm thực : E 0,668 A 0 min - Kết luận : Đặc trưng hình học và thủy động lực học của chong chóng là : + D = 3,34 m + P/D = 0,7256 + Z = 4 + AE/A0 = 0,7 + J = 0,3608 + KT = 0,19 + η0 = 0,4595 2.2.8. Tính trọng lượng chong chóng Theo KOIEFSKI, ta có: Z 3 b0,6 4 d0 e0,6 2 G 4 . .D .( ). 6,2 2.10 0,71 . 0,59. .l.d0 . 4.10 D D D - Số cánh chong chóng Z = 4 - Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chong chóng:  = 8700 kG/m3 - Đường kính chong chóng D = 3,34 m - Đường kính trung bình của củ chong chóng: NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  32. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 32 – 12-2010 d0 = 0,167.D = 0,56m - Chiều dài củ chong chóng: l = 0,157.D = 0,157.3,34 = 0,524 m - Chiều dài cánh tại 0,6 R: e0,6= 0,024.D = 0,024.3,34 = 0,08 m - Chiều rộng cánh tại 0,6R : D b0,6 = b’m. Z 3,34 với b’m = 1,26 b0,6 = 1,26. = 1,05 m 4 Vậy: 4 3 1,05 4 0,56 0,08 2 G 4 .8700*3,34 *( )* 6,2 2.10 * 0,71 * 0,59*8700*0,524*0,56 4.10 3,34 3,34 3,34 3560(kG) Trọng lượng của chong chóng G = 3560 kG. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  33. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 33 – 12-2010 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ TRỤC 3.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 3.1.1. Số liệu ban đầu 3.1.1.1. Máy chính Kiểu máy: 6UEC33 LSII Công suất tính toán: 3400/4624 kW/hp Vòng quay tính toán: 215 rpm 3.1.1.2. Chong chóng Kiểu:4 cánh Đường kính: 3340 mm Trọng lượng chong chóng: 3560 kg Vật liệu làm chong chóng: Đồng – Mangan 3.1.1.3. Vật liệu trục Vật liệu làm hệ trục: Thép rèn 45 (KSF45) 2 Giới hạn bền kéo: Ts = 520 N/mm 2 Giới hạn chảy:T c = 320 N/mm 2 Giới hạn mỏi:T m = 208 N/mm Độ cứng: HB > 140 Rw Hệ số đàn tính: E = 2,0.106 kG/cm4 Tỷ trọng: = 7,86.10 -3 kG/cm3 3.1.2. Luật áp dụng, tài liệu tham khảo, cấp thiết kế 3.1.2.1. Luật áp dụng Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép - 2003: Phần 3: Hệ thống máy tàu - TCVN 6259-3: 2003 [1]. 3.1.2.2. Tài liệu tham khảo [1] - TCVN 6259-3: 2003. 3.1.2.3. Cấp tính toán thiết kế Hệ trục và thiết bị hệ trục được tính toán thiết kế thỏa mãn tương ứng cấp Biển không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  34. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 34 – 12-2010 3.1.3. Bố trí hệ trục Tàu được bố trí 01 hệ trục đặt trong mặt phẳng dọc tâm tàu, hệ trục được đặt song song và cách mặt phẳng cơ bản (đường cơ bản) 2500 mm. Hệ trục bao gồm 01 đoạn trục chong chóng chiều dài 3850 mm, 01 đoạn trục trung gian với chiều dài 3780 mm. Trục trung gian liên kết với trục chong chóng và động cơ bằng kết cấu bích liền. Trục chong chóng kết cấu bích rời, được đặt trên hai gối đỡ. Gối đỡ trước có kết cấu kiểu bạc ba bít, bôi trơn và làm mát bằng dầu nhờn. Gối đỡ sau có kết cấu kiểu bạc cao su, bôi trơn và làm mát bằng nước ngoài tàu trích từ hệ thống nước làm mát chung. Gối đỡ sau được bố trí trong ống bao trục. Trục chong chóng được chế tạo bằng thép rèn 45 (KSF45). 3.2. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC 3.2.1. Đường kính trục chong chóng Bảng 3.1. Tính đường kính trục chong chóng Ký Kết № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc hiệu quả Công suất liên tục lớn Được xác định theo lý lịch 1 H kW 3.400 nhất của động cơ máy Vòng quay của trục Được xác định theo lý lịch 2 chong chóng ở công N v/p 215 máy suất liên tục lớn nhất Hệ số tính toán đường Được xác định theo bảng 3 k _ 1,26 kính trục 2 3/6.3, [1] 4 Hệ số xét đến trục rỗng K _ Theo 6.2.4-1, [1] 1 Giới hạn bền kéo danh Lấy giá trị nhỏ nhất của 5 T N/mm2 460 nghĩa của vật liệu trục s thép KSF45 Theo 6.2.4, [1] Đường kính tính toán 6 ds mm H 560 305,7 3 của trục chong chóng ds 100k2 K N Ts 160 Đường kính thiết kế của 7 d mm Thiết kế chỉ định 340 trục chong chóng s NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  35. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 35 – 12-2010 Kết luận: Chọn đường kính của trục chong chóng là 340 mm. 3.2.2. Đường kính trục trung gian Bảng 3.2. Tính đường kính trục trung gian Ký Kết № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc hiệu quả Công suất liên tục lớn Được xác định theo lý lịch 1 H kW 3.400 nhất của động cơ máy Vòng quay của trục Được xác định theo lý lịch 2 chong chóng ở công N v/p 215 máy suất liên tục lớn nhất Hệ số tính toán đường Được xác định theo bảng 3 k _ 1,0 kính trục 1 2.2 4 Hệ số xét đến trục rỗng K _ Theo 6.2.4-1, [1] 1,0 Giới hạn bền kéo danh Lấy giá trị nhỏ nhất của 5 T N/mm2 460 nghĩa của vật liệu trục s thép KSF45 Theo 6.2.4, [1] Đường kính tính toán 6 d0 mm H 560 242,6 3 của trục trung gian ds 100k1 K N Ts 160 Đường kính thiết kế của 7 d mm Thiết kế chỉ định 280 trục trung gian 0 Kết luận: Chọn đường kính của trục trung gian là 280 mm. 3.2.3. Chiều dày áo bọc trục Bảng 3.3. Tính chiều dày áo bọc trục Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Đường kính tính toán 3 1 quy định của trục chong d mm Đã tính s 340 chóng Đ Vật liệu chế tạo áo bọc Theo thiết kế (Xem bản vẽ 2 Đồng trục Toàn đồ trục chong chóng) thanh NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  36. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 36 – 12-2010 Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Chiều dày lớp áo bọc Theo 6.2.8, [1] 1 3 bằng đồng thanh tại cổ t mm 1 t 0,03d 7,5 17,7 trục theo tính toán 1 s Chiều dày lớp áo bọc 1 4 bằng đồng thanh tại cổ t mm Theo thiết kế chỉ định 1 18 trục theo thiết kế Kết luận: Chọn chiều dày lớp áo bọc bằng đồng thanh tại cổ trục theo thiết kế là 19 mm. 3.3. CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ TRỤC 3.3.1. Chiều dày bích nối trục Bảng 3.4. Tính chiều dày bích nối trục Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Công suất liên tục lớn Được xác định theo lý lịch 1 H kW 3.400 nhất của động cơ máy Vòng quay của trục Được xác định theo lý lịch 2 chong chóng ở công N rpm 215 máy suất liên tục lớn nhất Hệ số tính toán đường Được xác định theo 6.2.9-4, 3 k _ 1,0 kính trục 1 [1] 4 Hệ số xét đến trục rỗng K _ Theo 6.2.9-4, [1] 1,0 Giới hạn bền kéo danh Lấy giá trị nhỏ nhất của 460 5 T N/mm2 nghĩa của vật liệu trục s thép KSF 45 Hệ số tính chọn đường Được xác định theo bảng 6 F _ 100 kính 1 3/6.1, [1] Đường kính trục chong 7 d mm Đã tính 340 chóng 0 Vật liệu chế tạo bích Theo thiết kế (Xem bản vẽ 8 KSF35 trục Toàn đồ trục chong chóng) NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  37. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 37 – 12-2010 Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Chiều dày các khớp nối 9 b mm b 0,22.d 74,8 trục 0 10 Chiều dầy bích nối b mm Thiết kế chỉ định 80 Kết luận: Chọn chiều dày bích nối trục là 80 mm. 3.3.2. Bulông bích nối trục Bảng 3.5. Tính bu lông bích nối trục Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu 1 Vật liệu bu-lông Thiết kế chỉ định SF45 Đường kính trục chong 2 d mm Theo thiết kế 340 chóng s 3 Số bulông n Chiếc Thiết kế chỉ định 8 4 Đường kính vòng chia D mm Thiết kế chỉ định 490 Giới hạn bền kéo danh Lấy giá trị nhỏ nhất của 5 nghĩa của vật liệu làm T N/mm2 460 s thép KSF 45 trục Giới hạn bền kéo danh 2 6 nghĩa của vật liệu làm Tb N/mm Theo vật liệu 750 bulông 3 d 0 (TS 160) 7 Đường kính bulông db mm 0,65. 59,17 n.D.Tb 8 Đường kính thiết kế db mm Thiết kế chỉ định 60 Kết luận: Chọn đường kính của bu lông bích nối trục là 60 mm. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  38. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 38 – 12-2010 3.3.3. Chiều dài bạc đỡ Bảng 3.6. Tính chiều dài bạc đỡ Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu 1 Vật liệu làm bạc trục Thiết kế chỉ định Cao su Đường kính tính toán m 2 d Mục 3.2.1-6 305,7 trục chong chóng s m Chiều dài tối thiểu bạc m 3 đỡ sau cùng trục chong L L = 4.d 1222,8 1 m 1 s chóng theo tính toán Đường kính thưc của m 4 d Thiết kế chỉ định 340 chong chóng cc m Chiều dài tối thiểu bạc m 5 đỡ sau cùng trục chong L L = 3.d 1020 2 m 2 cc chóng theo trục thực Chiều dài tối thiểu bạc m 6 đỡ sau cùng trục chong L L = max(L , L ) 1222,8 m 1 2 chóng Chiều dài bạc đỡ sau 7 L m Thiết kế chỉ định 1250 trục chong chóng s Kết luận: Chọn chiều dài bạc đỡ sau trục chong chóng là 1250mm. Chiều dài bạc đỡ trước trục chong chóng là 350 mm. 3.3.4. Then chong chóng Bảng 3.7. Tính then chong chóng Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Đường kính trục chong 1 d cm 340 chóng NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  39. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 39 – 12-2010 Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu 2 Chiều rộng then b cm Thiết kế chỉ định 7,0 3 Chiều cao then h cm Thiết kế chỉ định 3,6 4 Đoạn cắt vát của then r cm Thiết kế chỉ định 0,25 Công suất truyền liên 5 H kW Theo lý lịch máy 3.400 tục lớn nhất Vòng quay tính toán 6 n rpm Thiết kế chỉ định 215 của hệ 7 Đường kính đoạn côn d cm Thiết kế chỉ định 32 Giới hạn chảy của vật 8 σ kG/cm2 Theo vật liệu 2.700 liệu 28,648.104.H 9 Chiều dài toàn bộ L cm L b 39,516 0,5.n.d..(h 2r) 10 Chiều dài then Lt cm Thiết kế chỉ định 40 Kết luận: Chọn then có các thông số sau: - Chiều dài then: 40 cm - Chiều rộng then: 7,0 cm - Chiều cao then: 3,6 cm - Đoạn cắt vát: 0,2 cm 3.4. ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN GỐI ĐỠ 3.4.1. Phụ tải tác dụng lên gối đỡ 3.4.1.1. Sơ đồ tính. Hệ trục của tàu được coi như một dầm siêu tĩnh nhiều nhịp đặt trên các gối đỡ và chịu tác dụng của tải trọng phân bố đều. Với quan điểm này sơ đồ tải trọng hệ trục được xác định như sau: NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  40. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 40 – 12-2010 G R0,M0 q R1,M1 R2,M2 R3,M3 0 1 2 Hình 3.1. Sơ đồ phụ tải tác dụng lên gối đỡ 3.4.1.2. Số liệu tính toán: Chiều dài đoạn K lp = 62,6 cm Chiều dài đoạn dầm treo l0 = 128 cm Chiều dài nhịp No1 l1 = 210,8 cm Chiều dài nhịp No2 l2 = 281 cm Chiều dài nhịp No3 l3 = 182 cm Trọng lượng chong chóng Q = 5080 kG Tỷ trọng vật liệu làm trục γ = 7,86.10-3 kG/cm3 3.4.1.3. Mômen tại gối Phương trình mô men dạng tổng quát cho gối thứ n M .L L L M .L 1 q .L 3 q .L 3 n 1 n 2.M n n 1 n 1 n 1 . n n n 1 n 1 n J n J n J n 1 J n 1 4 J n J n 1 Với n = 13 Tải trọng phân bố đoạn trục chong chóng và đoạn trục trung gian .d 2 q cc . 7,14(kG / cm) 1 4 Thiết lập hệ phương trình mômen : q.l 2 M Q.l o 0 b 2 q 3 3 M 0 .l1 2.(l1 l2 ).M 1 M 2 .l2 l1 l2 4 q 3 3 M1.l2 2.(l2 l3 ).M 2 M 3.l3 l2 l3 4 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  41. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 41 – 12-2010 q.l 3 M .l M .l 3 2 3 3 3 0 24EJ 6EJ 3EJ Giải hệ phương trình ta có kết quả: M 0 267620(kG.cm); M1 17152(kG.cm); M 2 59620(kG.cm); M 3 262(kG.cm) 3.4.1.4. Phản lực tác dụng lên gối đỡ q1l1 M 1 M 0 R0 G q l0 2 l1 l1 l2 M 2 M1 M1 M 0 R1 q. 2 l2 l1 l2 l3 M 3 M 2 M 2 M1 R2 q. 2 l3 l2 l3 M 3 M 2 R3 q. 2 l3 Kết quả : R0 = 3819 kG R1 = 3094 kG R2 = 1174 kG R3 = 976 kG 3.4.2. Nghiệm bền trục 3.4.2.1. Nghiệm bền tĩnh a. Đối với trục chong chóng Bảng 3.8. Nghiệm bền tĩnh trục chong chóng Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Giới hạn chảy của vật 1  kG/cm2 Thép KSF45 3.200 liệu T Mô men uốn lớn nhất 2 tác dụng lên trục chong Mu kG.cm 267620,7 chóng 3 3 .d p 3 Mô men chống uốn Wu cm W 3856,7 u 32 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  42. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 42 – 12-2010 Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Ứng suất uốn lớn nhất 2 4 tác động lên trục chong  u kG/cm u = Mu/Wu 69,39 chóng Lực đẩy của chong 5 P kG Thiết kế chỉ định 28267 chóng tác động lên trục .d 2 6 Diện tích mặt cắt trục F cm2 F p 907,46 4 Ứng suất nén tác dụng 2 P 7  kG/cm n = 31,15 lên trục n F Ứng suất do chế tạo va 8  kG/cm2  = 150 300 250 lắp ráp gây ra L L Ứng suất pháp tác dụng 9  kG/cm2  =  +  +  350,54 lên trục M M u n L Mô men xoắn tác dụng Ne 10 M kG.cm Mx = 71620 1132595 lên trục x n 2 11 Mô men chống xoắn Wx cm Wx = 2Wu 7713,4 Ứng suất cắt tác dụng 12  kG/cm  = M /W 146,8 lên trục c c x x Tổng ứng suất tác dụng 13  kG/cm2  =  2 3. 2 433,08 lên trục M c  14 Hệ số an toàn n n = T 7,39 [ ] Kết luận: So sánh với hệ số an toàn cho phép n [n] = 2,8 5,8. Vậy trục chong chóng công tác an toàn. b. Đối với trục trung gian Bảng 3.9. Nghiệm bền tĩnh trục trung gian Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  43. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 43 – 12-2010 Ký № Hạng mục tính Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả hiệu Giới hạn chảy của vật 1  kG/cm2 Thép KSF45 3.200 liệu T Mô men uốn lớn nhất 2 tác dụng lên trục trung Mu kG.cm 59619,5 gian 3 3 .d p 3 Mô men chống uốn Wu cm Wu = 2154,4 32 Ứng suất uốn lớn nhất 2 4 tác động lên trục trung  u kG/cm u = Mu/Wu 27,68 gian Lực đẩy của chong 5 P kG Thiết kế chỉ định 28267 chóng tác động lên trục .d 2 6 Diện tích mặt cắt trục F cm2 F = p 615,44 4 Ứng suất nén tác dụng 2 P 7  kG/cm n = 45,93 lên trục n F Ứng suất do chế tạo va 8  kG/cm2  = 150 300 250 lắp ráp gây ra L L Ứng suất pháp tác dụng 9  kG/cm2  =  +  +  323,6 lên trục M M u n L Mô men xoắn tác dụng Ne 10 M kG.cm Mx = 71620 1132595 lên trục x n 2 11 Mô men chống xoắn Wx cm Wx = 2Wu 4308,1 Ứng suất cắt tác dụng 12  kG/cm  = M /W 262,9 lên trục c c x x Tổng ứng suất tác dụng 13  kG/cm2  =  2 3. 2 558,63 lên trục M c  14 Hệ số an toàn n n = T 5,73 [ ] NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  44. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 44 – 12-2010 Kết luận: So sánh với hệ số an toàn cho phép n [n] = 2,8 5,8. Vậy trục trung gian công tác an toàn. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  45. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 45 – 12-2010 CHƯƠNG 4. CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ 4.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 4.1.1. Luật áp dụng và tài liệu tham khảo 4.1.1.1. Luật áp dụng Quy phạm phân cấp và đóng biển vỏ thép - 2003: Phần 3: Hệ thống máy tàu - TCVN 6259-3: 2003 [1]. Quy phạm phân cấp và đóng biển vỏ thép - 2003: Phần 5: Phòng, phát hiện và chữa cháy - TCVN 6259-5: 2003 [2]. 4.1.1.2. Tài liệu tham khảo [1] - TCVN 6259-3: 2003. [2] - Thiết kế trang trí hệ thống động lực, Đặng Hộ - Hà Nội, 1986. [3] - Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong, NXB ĐH và THCN – Hà Nội, 1984. 4.1.1.3. Cấp tính toán thiết kế Hệ thống các thiết bị phụ và phục vụ được tính toán thiết kế thỏa mãn tương ứng cấp Biển không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003. 4.1.2. Số liệu ban đầu 4.1.2.1. Máy chính Máy chính có ký hiệu 6UEC33LSII do hãng MISUBISHI – NHẬT BẢN sản xuất, là động cơ diesel 2 kỳ, 6 xi lanh, có đầu chữ thập, quét thẳng qua xu páp, tăng áp bằng TUABIN khí xả, cải tiến lần 2. Thông số của máy chính: – Kiểu máy 6UEC33LSII – Hãng chế tạo MITSUBISHI – Nước sản xuất NHẬT BẢN – Công suất định mức, [N] 3400/4624 kW/hp – Vòng quay định mức, [n] 215 rpm – Số kỳ, [] 2 – Số xy-lanh, [Z] 6 – Đường kính xy-lanh, [D] 330 mm – Hành trình piston, [S] 1050 mm – Thứ tự làm việc của các xy-lanh 1-6-2-4-3-5 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  46. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 46 – 12-2010 – Số lượng động cơ chính Z = 01 – Suất tiêu hao nhiên liệug e = 180,6 g/Kw.h – Suất tiêu hao dầu nhờng m = 1,8 g/Kw.h 4.1.2.2. Máy đèn Diesel lai máy phát có ký hiệu 6N 165L- EN là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng động cơ điện. Thông số của máy đèn: – Số lượng 02 – Kiểu máy 6N 165L- EN – Công suất định mức, [Ne] 720 hp – Số vòng quay định mức, [n] 1200 rpm – Đường kính xylanh, [D] 330 mm – Hành trình piston, [S] 232 mm – Số kỳ, [] 4 – Số xy-lanh, [Z] 6 – Suất tiêu hao nhiên liệug ep = 170 g/Kw.h – Suất tiêu hao dầu nhờng mp = 1,4 g/Kw.h 4.2.HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 4.2.1. Nhiệm vụ, chức năng của hệ thống Dự trữ và cung cấp nhiên liệu đảm bảo cho hệ động lực làm việc bình thường trong suất thời gian hành trình qui định Hệ thống nhiên liệu có quan hệ mật thiết với động cơ và loại nhiên liệu sử dụng do đó hệ thống có một số chức năng nhất định sau : - Cấp nhiên liệu : đưa nhiên liệu từ các kho trên bờ xuống tàu hoặc từ các phương tiện khác sang - Dự trữ nhiên liệu : dự trữ nhiên liệu trong các khoang két , bể chứa , đáy đôi trên tàu - Vận chuyển và cung cấp nhiên liệu : vận chuyển dầu từ các khoang , két này đến khoang , két khác , cung cấp nhiên liệu cho động cơ và các thiết bị tiêu thụ. - Lọc nhiên liệu : hâm nóng , phân ly, và lọc sạch các tạp chất cơ học, nước ra khỏi nhiên liệu. - Ghi số lượng : đo , kiểm tra mức dầu dự trữ và lượng dầu tiêu thụ. - Vấn đề an toàn : thông hơi , phòng hoả hoạn , cháy nổ trong hệ thống đảm bảo môi trường : gom dầu bẩn , dầu thải về két chứa dầu riêng. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  47. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 47 – 12-2010 4.2.2. Yêu cầu hệ thống Hệ thống nhiên liệu phải đảm bảo cho động cơ làm việc liên tục bình thường trong mọi trường hợp khai thác của tàu . Lúc lắc ngang 15 0 và chúi dọc 50 , các thiết bị của hệ thống vẫn đảm bảo cung cấp đầy đủ nhiên liệu cho động cơ và các thiết bị tiêu thụ hoạt động lâu dài . Tất cả các két nhiên liệu , các đường ống dẫn nhiên liệu không được bố trí phía trên ống dẫn khí xả , cạnh bầu tiêu âm của động cơ , trên bảng phân phối điện phía dưới buồng ngủ . Nếu đường ống dẫn nhiên liệu buộc phải bố trí qua buồng ngủ thì phải là ống liền . Tuyệt đối không bố trí các ống nhiên liệu đi qua các két nước ngọt dùng cho sinh hoạt , két nước nồi hơi . Các đường ống và các van phải được bố trí sao cho dễ kiểm tra . . . Nhiên liệu thường được chứa trong các khoang két , không gian đáy đôi . Giữa các khoang két phải có van thông , van chặn , phải lắp các cửa ngăn thao tác được . Tất cả các khoang két phải đều có ống dẫn , ống tràn , thiết bị đo và kiểm tra , ống thông hơi , ống xả nhiên liệu . Tiết diện của ống tràn phải lớn hơn hoặc bằng ống nạp . Với ống thông hơi , trong bất kì trường hợp nào đường kính ống cũng không được nhỏ hơn 50 mm . Đầu ống thông hơi được dẫn lên boong hở tại nơi thông gió tốt nhất . Hệ thống phải có các ống nạp , phải lắp thiết bị cách li và bao ống , đồng thời được đậy kín nắp khi đã đầy nhiên liệu . Trên đường ống nạp nên lắp kính quan sát để theo dõi việc nạp nhiên liệu . Đối với các ống xả nhiên liệu , phải có đường kính không được nhỏ hơn 25mm , có lắp van xả , nhiên liệu xả phải được đưa về két dầu bẩn . Trong hệ thống ngoài cụm van thao tác , bơm cấp , và bơm vận chuyển nhiên liệu phải có thiết bị điều khiển ở trên boong hoặc điều khiển từ xa . Giữa các két , khoang nhiên liệu phải có khả năng thông với nhau và có van cấp hoặc ngừng cấp nhiên liệu cho hệ thống . Với hệ thống động lực có nhiều động cơ , tốt nhất là mỗi động cơ có một hệ thống cung cấp nhiên liệu độc lập nhưng vẫn có sự liên động lẫn nhau . Hệ thống phải đựơc trang bị hệ thống phân ly , lọc sạch nhiên liệu trong các trường hợp sau : - Có cấp thiết kế không hạn chế. - Nhiên liệu dự trữ chưa qua phân ly. - Nhiên liệu được dự trữ trong các khoang có thể được dùng làm khoang dằn hoặc đáy đôi . Đối với hệ thống sử dụng nhiên liệu nặng còn phải có thêm các thiết bị sau : NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  48. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 48 – 12-2010 - Bộ hâm nhiệt , thiết bị gia nhiệt cho nhiên liệu phải dùng hai máy phân ly ghép nối tiếp hoặc phải sử dụng máy phân ly có khả năng lọc sạch được tạp chất cơ học và nước trong nhiên liệu . - Lượng nhiên liệu nhẹ trong hệ thống được dự trữ 20% tổng lượng nhiên liệu dự trữ . - Nếu dùng hơi bão hoà được hâm nóng , áp suất không được lớn hơn 3KG/cm2 , nhiệt độ nhiên liệu được hâm nóng phải thấp hơn nhiệt độ bắt lửa 15 0 C ống dẫn nhiên liệu nên dùng ống thép liền hoặc ống đồng không hàn , chỗ nối ống phải đảm bảo kín khít . Với ống dẫn nhiên liệu nóng , phải có lớp bọc cách nhiệt . - Trước và sau bộ lọc , máy phân ly , . . . phải lắp thiết bị tự động điều chỉnh , đồng hồ đo áp suất , nhiệt độ . . . 4.2.3. Tính toán hệ thống 4.2.3.1. Tính lượng dầu dự trữ và trực nhật a. Dầu FO Bảng 6.1. Bảng tính lượng dầu dự trữ và trực nhật ( HFO ) Kết № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc quả Công suất tính toán của 1 N kW Theo lý lịch máy 3400 Diesel chính 2 Số lượng Diesel chính Z tổ Theo thiết kế 1 Công suất tính toán của 3 N kW Theo lý lịch máy 530 Diesel phụ p 4 Số lượng Diesel phụ Zp tổ Theo thiết kế 2 Theo lý lịch máy có kể Suất tiêu hao dầu đốt 5 g g/kWh đến tình trạng kỹ thuật 180,6 Diesel của chính e hiện tại Theo lý lịch máy có kể Suất tiêu hao dầu đốt 6 g g/kWh đến tình trạng kỹ thuật 170 của Diesel phụ ep hiện tại Hệ số hoạt động đồng 7 k _ Theo thiết kế 0,5 thời của các Diesel phụ NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  49. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 49 – 12-2010 Kết № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc quả Thời gian hoạt động liên 8 t h Theo tính năng 600 tục của phương tiện 9 Hệ số dự trữ dầu đốt k1 _ Chọn 1,2 Hệ số xét đến điều kiện 10 môi trường mà phương k2 _ Chọn 1,2 tiện khai thác 11 Hệ số dung tích két chứa k3 _ Chọn 1,12 Tỷ trọng trung bình của 12 dầu ở điều kiện khai  0,98 thác Lượng dầu cần thiết cho ge NZ gep N pZ pk  B 13 B t FO 1 6 608 hành trình k1k2 .10 Tổng dung tích cần thiết B 3 14 của các két chứa dự trữ V m VFO .k3 695,3  dầu Thời gian cấp dầu liên 15 tục của két dầu đốt hàng th h Chọn theo ca máy 8 ngày Hệ số dung tích và dự 16 trữ của két dầu đốt hàng k4 _ Chọn 1,1 ngày Dung tích két dầu trực g e NZ g ep N p Z p k 3 V 17 VhF m hF 1 6 6,3 nhật k 4 h  F .10 Vậy chọn: Két dự trữ dầu HFO – Số lượng 02 – Dung tích 02x 350m 3 – Kiểu két Đáy đôi Két dầu đốt hàng ngày HFO – Số lượng 01 – Dung tích 01x 6,5m 3 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  50. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 50 – 12-2010 – Kiểu két Liền vỏ b. Dầu DO Trong trang trí động lực dùng dầu nặng thì nhất thiết phải dự trữ 20% lượng nhiên liệu nhẹ. Trong hệ thống dùng nhiên liệu nặng cần bố trí một két dầu nhẹ trực nhật. Lượng nhiên liệu này phải đảm bảo cung cấp cho động cơ làm việc toàn tải trong thời gian 0,5 – 1 giờ. Bảng 6.2. Lượng dầu dự trữ và trực nhật ( DO ) № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Công suất tính toán 1 N kW Theo lý lịch máy 3.400 của Diesel chính 2 Số lượng Diesel chính Z tổ Theo thiết kế 1 Công suất tính toán 3 N kW Theo lý lịch máy 530 của Diesel phụ p 4 Số lượng Diesel phụ Zp tổ Theo thiết kế 2 Suất tiêu hao dầu đốt Theo lý lịch máy có kể đến 5 g g/kWh 180,6 Diesel của chính e tình trạng kỹ thuật hiện tại Suất tiêu hao dầu đốt Theo lý lịch máy có kể đến 6 g g/kWh 170 của Diesel phụ ep tình trạng kỹ thuật hiện tại Hệ số hoạt động đồng 7 thời của các Diesel k _ Theo thiết kế 0,5 phụ Thời gian hoạt động 8 liên tục của phương t h Theo tính năng 720 tiện 9 Hệ số dự trữ dầu đốt k1 _ Chọn 1,2 Hệ số xét đến điều 10 kiện môi trường mà k2 _ Chọn 1,2 phương tiện khai thác Hệ số dung tích két 11 k _ Chọn 1,2 chứa 3 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  51. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 51 – 12-2010 № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Tỷ trọng trung bình 13 của dầu ở điều kiện  0,83 khai thác Lượng dầu cần thiết g e NZ g ep N p Z p k  B 20%. 14 B t FO 1 6 122 cho hành trình k1k2 .10 Tổng dung tích cần B 3 16 thiết của các két chứa V m VFO .k3 169,8  dự trữ dầu Thời gian cấp dầu liên 18 tục của két dầu đốt th h 1 hàng ngày Hệ số dung tích và dự 19 trữ của két dầu đốt k4 _ Chọn 1,1 hàng ngày Dung tích két dầu trực g e NZ g ep N p Z p k 3 V 20 VhF m hF 1 6 0,9 nhật k 4 h  F .10 Vậy chọn: Két dầu đốt hàng ngày DO – Số lượng 01 – Dung tích 01x 1m 3 – Kiểu két Liền vỏ Két dự trữ dầu DO – Số lượng 02 – Dung tích 02x 90m3 – Kiểu két Đáy đôi 4.2.3.2. Tính bơm trực nhật, bơm vận chuyển a. Dầu FO Bảng 4.1. Bơm trực nhật, vận chuyển ( FO ) № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Dung tích két dầu đốt 1 V m3 Đã tính chọn 6,5 trực nhật hD NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  52. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 52 – 12-2010 № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Thời gian cần thiết để 2 t h Chọn 1 bơm đầy két b V Lưu lượng bơm trực 3 hF 3 QFO m /h Q 6,5 nhật  b Lưu lượng bơm vận 4 Q m3/h Chọn 7 chuyển FO Vậy chọn bơm vận chuyển dầu: – Số lượng 01 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng7m 3/h – Cột áp 0,25 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 2,2 kW – Số vòng quay động cơ 1450 rpm – Tần số 50 Hz b. Dầu DO Bảng 4.2. Bơm trực nhật, vận chuyển ( DO ) № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Dung tích két dầu đốt 1 V m3 Đã tính chọn 1 trực nhật hD Thời gian cần thiết để 2 t h Chọn 0,5 bơm đầy két b V Lưu lượng bơm trực 3 hF 3 QDO m /h Q 2 nhật  b Lưu lượng bơm vận 4 Q m3/h Chọn 3 chuyển DO Vậy chọn bơm vận chuyển dầu DO – Số lượng 01 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  53. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 53 – 12-2010 – Kiểu Ly tâm nằm ngang – Lưu lượng3m 3/h – Cột áp 0,25 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 1,5 kW – Số vòng quay động cơ 930 rpm – Tần số 50 Hz 4.3.HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.3.1. Công dụng - Đảm bảo bôi trơn giảm ma sát hay duy trì ma sát ướt đối với tất cả các chi tiết chuyển động tương đối với nhau. - Làm mát, giảm nhiệt độ do ma sát của tất cả các chi tiết khi chuyển động tương đối với nhau. - Rửa sạch tất cả các tạp bẩn trên các bề mặt ma sát khi chuyển động, giảm tối thiểu mức độ mài mòn. - Bao kín bề mặt cần bôi trơn, bảo quản các bề mặt này khỏi tác động của môi trường. - Trung hoà các thành phần hoá học tác động có hại lên bề mặt cần bôi trơn trong quá trình hoạt động của động cơ. - Hệ thống bôi trơn có chức năng cung cấp đầy đủ dầu bôi trơn với thông số theo yêu cầu đến tất cả các vị trí cần bôi trơn đã được lựa chọn thiết kế. 4.3.2. Yêu cầu hệ thống - Các hệ thống dầu bôi trơn trong buồng máy phải được bố trí sao cho có thể dễ dàng bảo quản và kiểm tra. Tất cả các van phải có khả năng vận hành được từ trên sàn buồng máy. - Phải có các khay hứng dầu rò rỉ đủ chiều cao dưới các thiết bị liên quan tới dầu bôi trơn, các mỏ đốt, các bơm dầu đốt, các thiết bị hâm dầu, các bộ làm mát dầu bôi trơn, các bầu lọc dầu bôi trơn và các két dầu bôi trơn. Khi không thể trang bị các khay kim loại hứng dầu rò rỉ thì phải làm các thành quây để giữ dầu rò rỉ lại. - Số lượng và sản lượng của các bơm dầu bôi trơn cho máy chính, hệ trục chân vịt và thiết bị truyền động: - Máy chính, hệ trục chân vịt và hệ truyền động của chúng phải có một bơm dầu bôi trơn chính, đủ sản lượng cung cấp dầu bôi trơn ở công suất liên tục lớn nhất của máy chính và phải có một bơm dầu bôi trơn dự phòng đủ sản lượng cấp dầu ở điều kiện hành hải bình thường. Các bơm này phải được nối với nhau và sẵn sàng hoạt động. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  54. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 54 – 12-2010 - Nếu có từ hai máy chính, hệ trục chân vịt và các thiết bị truyền động của chúng trở lên và mỗi trong số chúng có sẵn một bơm dầu bôi trơn chính và nếu tàu cơ thể đảm bảo tốc độ hành hải ngay cả khi một trong các bơm dầu này không hoạt động thì có thể không cần có bơm dự phòng với điều kiện là trên tàu có một bơm dự trữ. - Số lượng và sản lượng của các bơm dầu bôi trơn cho máy phụ, máy phát điện và các động cơ lai chúng. - Các máy phát điện, máy phụ cần phải trang bị kép và các động cơ lai chúng phải có bơm dầu bôi trơn chính và dự phòng đủ sản lượng cấp dầu bôi trơn ở công suất liên tục lớn nhất của máy. Các bơm này phải nối với nhau để sẵn sang hoạt động. - Khi mỗi hệ thống quy định ở trên có bơm dầu bôi trơn chính riêng có thể không cần có bơm dầu bôi trơn dự phòng. - Hệ dẫn động các bơm dầu bôi trơn dự phòng và việc sử dụng các bơm khác. - Hệ dẫn động các bơm dầu bôi trơn dự phòng phải được dẫn động bằng nguồn năng lượng độc lập. - Khi một bơm dầu bôi trơn nào đó được dẫn động cơ giới độc lập dùng cho mục đích khác có thể sử dụng như là một bơm dầu bôi trơn dự phòng thì có thể dùng bơm đó làm bơm dự phòng. Van chặn giữa động cơ và két gom dầu bôi trơn: - Đối với các tàu dài từ 100m trở lên, nếu dùng một ngăn đáy đôi làm két gom dầu bôi trơn thì phải có van chặn dễ thao tác từ các sàn buồng máy hoặc thiết bị chống chảy ngược thích hợp. Các bầu lọc dầu bôi trơn: - Khi dung hệ thống bôi trơn cướng bức (bao gồm cả việc cấp bằng trọng lực từ két áp lực) để bôi trơn các hệ thống máy, thì phải trang bị các bầu lọc dầu bôi trơn. - Các bầu lọc dùng trong hệ thống bôi trơn cho máy chính, thiết bị truyền động trục chân vịt và chân vịt biến bước phải có khả năng làm vệ sinh được mà không phải ngừng cấp dầu bôi trơn đã được lọc. - Bầu lọc dầu bôi trơn phải có van để giảm áp suất trước khi mở. Các thiết bị phân ly dầu bôi trơn: - Các hệ thống dầu bôi trơn phải có hệ thống phân ly dầu bôi trơn như các máy phân ly dầu bôi trơn hoặc các bầu lọc thay cho các máy phân ly. 4.3.3. Nguyên lý hoạt động Hệ thống sử dụng phương pháp bôi trơn kiểu áp lực tuần hoàn. Hệ thống bôi trơn cacte khô. Hệ thống bao gồm: Bơm dầu, sinh hàn dầu, bầu lọc, các van, đồng hồ đo, các đường ống nối các thiết bị với nhau. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  55. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 55 – 12-2010 Trong két tuần hoàn dầu được hâm bằng ống hơi tới nhiệt độ thích hợp đảm bảo khả năng vận chuyển và bôi trơn của dầu. Lượng dầu nhờn trong két tuần hoàn được kiểm soát bởi đồng hồ cảnh báo mức dầu thấp LAL và đồng hồ cảnh báo mức dầu cao LAH. Từ đây dầu sẽ được bơm dầu hút qua van kép một chiều. Tiếp theo dầu nhờn được đưa tới sinh hàn làm mát dầu nhờn. Nhiệt độ dầu nhờn trước và sau khi qua sinh hàn dầu nhờn được kiểm tra bởi đồng hồ đo nhiệt độ. Thường ban đầu khi máy mới hoạt động nhiệt độ dầu bôi trơn còn thấp, dầu nhờn có thể đi tắt không qua bầu sinh hàn đi vào bôi trơn máy chính. Sau khi qua bầu sinh hàn dầu nhờn, nhiệt độ dầu bôi trơn giảm xuống đến nhiệt độ thích hợp, và được đưa qua bầu phin lọc. Việc kiểm tra chất lượng dầu được đánh giá qua cặn bẩn bám trong phin lọc. Trước và sau phin lọc có lắp đồng hồ đo áp suất, đảm bảo chất lượng dầu khi qua phin lọc lọc là đúng theo yêu cầu, khi chênh lệch áp suất trước và sau phin lọc lớn hơn mức cho phép thì phải thay phin lọc mới. Dầu cặn bẩn lọc tại phin lọc được hồi về két tuần hoàn. Sau khi qua phin lọc đảm bảo chất lượng dầu theo đúng yêu cầu, dầu nhờn được đưa vào bôi trơn cho máy chính theo 2 đường. Một có nhiệm vụ bôi trơn và làm mát cho các chi tiết phia trên nắp xilanh như: Xupap, đũa đẩy, con cò Đường kia có nhiệm vụ bôi trơn các chi tiết phía dưới bao gồm: các cổ trục, bạc biên, chốt pison Dầu sau khi bôi trơn xong sẽ được hồi về két tuần hoàn. Sau khi về két tuần hoàn, dầu sẽ được được đưa tới thiết bị phân ly làm sạch nhờ bơm dầu, rồi lại chuyển vào két tuần hoàn. Lượng dầu nhờn bôi trơn hao hụt sẽ được bổ sung thông qua két dự trữ dầu bôi trơn cho máy chính được bố trí ở phía trên. Trong hệ thống bôi trơn xi lanh, thiết bị cấp do bản thân động cơ điều khiển, sẽ cấp một lượng dầu nhờn nhất định với một áp lực nhất định qua các lỗ trên vách xi lanh tại những thời điểm nhất định. Thiết bị cấp dầu sẽ có buồng dự trữ dầu riêng. 4.3.4. Tính toán hệ thống 4.3.4.1. Dự trữ dầu bôi trơn Bảng 6.3. Dự trữ dầu bôi trơn № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Công suất tính toán 1 N kW Theo lý lịch máy 3400 của Diesel chính Số lượng Diesel 2 Z tổ Theo lý lịch máy 1 chính NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  56. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 56 – 12-2010 № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Công suất tính toán 3 N kW Theo lý lịch máy 530 của Diese phụ p1 4 Số lượng Diesel phụ Zp tổ Theo lý lịch máy 2 Suất tiêu hao dầu bôi 5 g g/kWh Theo lý lịch máy 1,8 trơn máy chính m Suất tiêu hao dầu bôi 6 g g/kWh Theo lý lịch máy 1,4 trơn máy phụ mp Hệ số hoạt động đồng 7 thời của các Diesel k Theo thiết kế 0,5 phụ Hệ số dự trữ dầu bôi 8 k Chọn 1,2 trơn 1 Hệ số sử dụng dầu 9 k Chọn 1,1 bôi trơn 2 10 Hệ số dung tích két k3 Chọn 1,12 kg 11 Tỷ trọng dầu bôi trơn γ Chọn theo loại dầu 0,92 m lit Thời gian hoạt động 12 liên tục của phương t h Theo nhiệm vụ thư 720 tiện Lượng dầu bôi trơn g NZ g N k 13 tiêu hao trong hành B kg B m mp p 6522 m m (k k t) 1.103 trình 1 2 Lượng dầu bôi trơn 14 trong hệ thống tuần W lít Theo lý lịch máy 3.000 hoàn máy chính Lượng dầu bôi trơn 15 trong hệ thống tuần Wp lít Theo lý lịch máy 500 hoàn máy phụ NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  57. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 57 – 12-2010 № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả Chu kỳ thay dầu của 16 T h Theo lý lịch máy 200 máy chính Chu kỳ thay dầu của 17 T h Theo lý lịch máy 200 máy phụ p Dung tích két dầu bôi B t t V m W W k 18 Vm lít m p 3 22051 trơn dự trữ  m T T p 4.3.4.2. Tính chọn bơm Được xác định dựa theo lưu lượng dầu qua động cơ, tức là lượng dầu bôi trơn luân chuyển qua động cơ trong một đơn vị thời gian. Lượng dầu này được xác định thông qua lượng nhiệt mà dầu luân chuyển ra khỏi các bề mặt chi tiết được bôi trơn và truyền cho nước làm mát. Lượng nhiệt này khoảng 1,5-4% tổng lượng nhiệt do nhiên liệu cháy sinh ra. Lượng nhiệt đó được xác định theo công thức: Q B .Q h H Bh ge .N e Trong đó: Ne 3400(kW ) công suất có ích của động cơ QH 41135(kJ / kg) là nhiệt trị thấp của nhiên liệu ge 180,6(g / kW.h) là suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ. Vậy: 3400.41135.180,6 Q 25.106 (kJ / h) 25.106.0,239(kcal / h) 6,04.106 (kcal / h) 1000 Suất lưu lượng dầu nhờn trong hệ thống được xác định theo công thức: Q1 G kdt  .Cd . t Trong đó: kdt 1,5  3,0 hệ số dự trữ chọn bằng 2 t 150 C Độ giảm nhiệt độ dầu trong bầu làm mát Q1 0,015.Q 0,015.6040000 905518(kcal / h) NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  58. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 58 – 12-2010 Lượng nhiệt mà dầu bôi trơn luân chuyển ra khỏi các bề mặt chi tiết được bôi trơn và làm mát. 0 Cd 5(kcal / kg. C) Tỷ nhiệt dầu nhờn  0,92(kg /l) Trọng lượng riêng dầu nhờn 905518 G 2. 26247(l / h) 0,92.5.15 Vậy chọn bơm dầu nhờn máy chính – Số lượng 02 – Lưu lượng 30m 3/h – Cột áp 0,44 Mpa – Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 22 kW – Số vòng quay động cơ 1450 rpm – Tần số 50 Hz 4.3.4.3. Sinh hàn dầu nhờn Chọn loại sinh hàn dạng tấm làm mát bằng nước biển ngoài tàu. Phương trình cơ bản tính nhiệt thiết bị trao nhiệt: Q K.F. t , , Q G1.C p1. 1.(t2 t1 ) G2 .C p2 . 2 .(t2 t1 ) Trong đó: Là lượng nhiệt do động cơ truyền cho dầu nhờn hay lượng nhiệt do nước làm mát lấy đi.  1 0,92(kg /l), 2 1,025(kg /l) Là trọng lượng riêng của dầu nhờn, nước biển làm mát 0 C p1 0,5(kcal / kg. C) Tỷ nhiệt dầu nhờn 3 G1 27,277(m / h) Lưu lượng dầu nhờn và lưu lượng nước làm mát ra khỏi sinh hàn dầu nhờn. K 900(kcal / m2h0C) Hệ số truyền nhiệt giữa dầu nhờn và nước biển làm mát. 0 0 t2 65 C,t1 40 C Nhiệt độ dầu nhờn vào và ra khỏi sinh hàn. , , 0 t2 45;t1 20 C Nhiệt độ nước biển làm mát ra và vào sinh hàn. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  59. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 59 – 12-2010 t t t , t , 65 40 45 20 t ( 2 1 2 1 ) 200C 2 2 2 2 Độ chênh nhiệt độ trung bình giữa dầu bôi trơn và nước làm mát. Vậy diện tích tản nhiệt cần thiết của sinh hàn dầu: Q 2,899.103.0,5.0,92.15 F 10,46(m2 ) K. t 900.20 4.4.HỆ THỐNG LÀM MÁT 4.4.1. Công dụng, yêu cầu hệ thống 4.4.1.1. Công dụng Hệ thống làm mát cho hệ động lực trên tàu có nhiệm vụ chủ yếu là làm mát động cơ chính, động cơ phụ, máy nén khí, các gối trục chong chóng, các thiết bị truyền động. Trên cơ sở những nhiệm vụ như vậy, HTLM có các chức năng chủ yếu sau: Tải nhiệt lượng sinh ra ra khỏi các thiết bị Do trên tàu, công chất tải nhiệt chủ yếu là nước biển, nên hệ thống phải đảm bảo sự lưu thông nước biển một cách tuần hoàn, liên tục và ổn định. Đo, kiểm tra, duy trì và điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát theo từng chế độ vận hành của các trang thiết bị. Gia nhiệt cho hệ thống lấy nước ngoài tàu (vào mùa đông), đảm bảo cung cấp nước liên tục cho hệ thống, đồng thời đảm bảo nhiệt độ của nước ngoài tàu vào hệ thống. Ngoài các chức năng chủ yếu trên, tùy thuộc vào phương thức làm mát, công chất làm mát, mà hệ thống còn có những chức năng và nhiệm vụ khác. 4.4.1.2. Yêu cầu Động cơ chính phải có một bơm làm mát chính đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định ở công suất liên tục lớn nhất của máy chính, và một bơm làm mát dự phòng có sản lượng đủ cung cấp nước làm mát ở điều kiện hành hải bình thường. Khi có hai máy chính trở lên và mõi máy có bơm làm mát chính có khả năng tạo ra tốc độ hành hải ngay cả khi một bơm không còn hoạt động thì có thể không cần có bơm làm mát dự phòng với điều kiện là có một bơm dự trữ trên tàu. Động cơ lai máy phát điện, máy phụ cần có một cặp bơm làm mát. Trong đó có một bơm làm mát chính và một bơm làm mát dự phòng đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định ở công suất liên tục lớn nhất của máy. Các bơm này phải được nối với hệ thống để sẵn sàng sử dụng. Tất cả các bơm dự phòng đều phải được dẫn động bằng nguồn năng lượng độc lập. NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  60. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 60 – 12-2010 Khi một bơm thích hợp được dẫn động độc lập dùng cho việc khác có thể sử dụng như một bơm làm mát dự phòng thì có thể dùng bơm đó làm bơm làm mát dự phòng. Khi động cơ có lắp thiết bị tự động điều tiết nhiệt độ, bơm nước biển độc lập có thể dùng để bơm nước làm mát nhiều động cơ. Nước biển lấy vào hệ thống phải được lấy qua ít nhất 2 cửa thông biển, một cửa ở mạn, một cửa ở đáy. Trước van có lắp lưới lọc, có đường ống thông hơi, có đường ống dẫn hơi nước hoặc khí nén áp suất cao vào để làm vệ sinh. Sau hộp van thông biển phải bố trí bầu lọc rác. Nhiệt độ của nước biển sau làm mát không được vượt quá giới hạn 50  55oC để tránh ăn mòn và tạo các cáu cặn trong đường ống và thiết bị. Ống dùng trong hệ thống có thể làm bằng đồng hoặc ống thép liền tráng kẽm, các ống phải là ống liền. Các chi tiết vỏ thép và hợp kim đồng phải được lắp cực kẽm để bảo vệ. Đường ống xả ra ngoài mạn tàu phải được bố trí sao cho khi tàu lắc dọc 5 độ và nghiêng ngang 15 độ vẫn làm việc bình thường. 4.4.2. Nguyên lý hoạt động Hệ thống này bao gồm 2 vòng tuần hoàn: Nước ngọt làm mát máy chính tuần hoàn do bơm máy chính hút từ bầu làm mát nước ngọt sau đó được bơm làm mát dầu đẩy tới bầu làm mát dầu bôi trơn , tiếp theo nước ngọt chia nhánh : 01 nhánh làm mát không khí nạp sau tăng áp . 01 nhánh làm mát blốc xi lanh , nắp xi lanh , tua bin tăng áp và cùng trở về bầu làm mát khép kín vòng tuần hoàn. Nước ngoài tàu được bơm do diesel lai hút từ đường ống thông biển đẩy vào bầu làm mát dầu nhờn , sau đó tới làm mát nước ngọt , tại đây nước biển nhận nhiệt của dầu nhờn và nước ngọt , sau đó được đẩy ra ngoài tàu. 4.4.3. Những chú ý khi tính toán hệ thống + Khi xây dựng hệ thống phải xét đến các yếu tố sau: Sự giãn nở của nước trong hệ thống đường ống. Sự bốc hơi của nước phải ít nhất. Tránh sự hấp thụ. Ảnh hưởng của sự rò rỉ trong hệ thống. Bảo đảm được áp suất làm việc trong hệ thống. Xả được bọt khí ra ngoài. Với sơ đồ của hệ thống ta thấy : NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  61. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 61 – 12-2010 Bơm trực tiếp đưa nước ngọt vào động cơ làm áp suất nước vào động cơ tương đối cao nên không thể sinh hơi do hiện tượng quá nhiệt cục bộ trên bề mặt xi lanh. Thùng giãn nở nối trực tiếp với của hút của bơm nên nâng cao áp lực tại của hút của bơm, đảm bảo được áp lực hút cần thiết của bơm. Chất khí có thể xả ra theo đường ống thông hơi. Như vậy việc xây dựng đường ống đảm bảo được các yêu cầu nêu trên. + Khống chế nhiệt độ nước làm mát: Nhiệt độ nước làm mát động cơ ,với tuần hoàn nước biển thì tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường và nhiệt đô nước ngọt sau làm mát;với hệ thống nước ngọt thì phụ thuộc vào lượng nhiệt sinh ra của động cơ. Ở hệ thống làm mát nước biển, nhiệt độ ra bị quy định nhỏ hơn 550C vì nếu nhiệt độ cao thì nước biển có chứa một số loại muối sẽ bốc hơi và lắng đọng cáu cặn. o o o o + Nếu làm mát bằng nước biển: t nước ra = 50  55 C; t nước vào = 15  30 C. o o o o + Nếu làm mát bằng nước ngọt: t nước ra = 70  80 C; t nước vào = 60  75 C. Một hệ thống làm mát hoàn chỉnh là hệ thống phải có khả năng đảm bảo được nhiêt độ của nước trong một phạm vi nhất định khi phụ tải của động cơ hay nhiêt độ của môi trường thay đổi. Do đó, hệthống cần lắp thiết bị tự động điều tiết khống chế nhiêt độ nước làm mát. Các thiết bị này phải thoả mãn đuựơc những yêu cầu cơ bản: Khi phụ tải của động cơ thay đổi, nhiệt độ của nước làm mát thay đổi không quá phạm vi 50c. Phụ tải của động cơ thay đổi, thời gian điều tiết phải ngắn. Để khống chế nhiệt độ của nước làm mát, hệ thống đã bố trí bộ điều tiết khống chế lượng nước nóng vào bầu làm mát, đưa một lượng nước nhất định vào trực tiếp cửa hút của bơm. Phương pháp này gọi là phương pháp khống chế theo đường biên. Nó đáp ứng được các yêu cầu cơ bản đối với thiết bị điều tiết nhiêt độ, tránh được hiện tượng lượng nước trong xi lanh bị quá kiệt cục bộ sinh hơi trong hệ thống. 4.4.4. Tính toán hệ thống 4.4.4.1. Két giãn nở Bảng 4.3. Két giãn nở № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức Kết quả Công suất tính toán của 1 N cv Theo lý lịch máy 4.624 Diesel chính Lượng tiêu hao nước ngọt lit 2 V Chọn 9 làm mát p cv.h NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  62. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 62 – 12-2010 № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức Kết quả 3 Hệ số dung tích két K Chọn 0,07 Thời gian giữa hai lần bơm 4 T phút Chọn 0,5 lên két 5 Dung tích két Vgn lít Vgn V p . N e .T.K 1.500 Vậy két nước dãn nở máy chính, máy phụ: – Số lượng 01 – Dung tích 01x1,5m3 – Kiểu két Rời 4.4.4.2. Đường kính ống nối hai cửa thông biển Bảng 4.4. Đường kính ống nối hai cửa thông biển № Hạng mục tính Ký hiệu Đơn vị Công thức Kết quả Lưu lượng bơm cứu hoả 3 1 Q1 m /h Chọn 180 Lưu lượng bơm nước biển làm 2 Q m3/h Theo lý lịch máy 130 mát máy chính 2 Lưu lượng bơm làm mát máy 3 Q m3/h Chọn 55 phụ 3 3 3 4 Tổng lưu lượng nước biển QT m /h QT Qi 365 i 1 Vận tốc đi trong đường ống 5 V m/s Chọn 2 chung Đường kính trong của ống nối 4.Q 6 D mm D T .103 255 hai cửa thông biển 3600. .V NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  63. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 63 – 12-2010 CHƯƠNG 5. BỐ TRÍ THIẾT BỊ BUỒNG MÁY 5.1. GIỚI THIỆU CHUNG Việc bố trí thiết bị trong buồng máy là một công việc hết sức quan trọng và cực kì phức tạp. Cùng một phương án trang trí động lực nhưng sẽ có nhiều phương án bố trí buồng máy. Một phương án tốt nhất là phương án đảm bảo được các yêu cầu sau : Các thiết bị vận hành tin cậy Thuận tiện cho việc quản lí Có lợi cho việc bảo dưỡng, sửa chữa, lắp ráp Đảm bảo điều kiện làm việc thuận lợi cho thuyền viên Các yêu cầu kĩ thuật của trang trí động lực 5.2.BỐ TRÍ THIẾT BỊ BUỒNG MÁY Các nguyên tắc bố trí trang thiết bị trong buồng máy : Phân bố trọng lượng các thiết bị, máy móc trong buồng máy phải đảm bảo cân bằng. các thiết bị phải được bố trí đối xứng qua mặt phẳng dọc thân tàu, bố trí theo thứ tự thiết bị chính, thiết bị có khối lượng lớn bố trí trước, thiết bị phụ có khối lượng nhỏ bố trí sau. Bố trí trang thiết bị trong buồng máy sao cho thuận tiện cho việc quản lý, giảm nhẹ cường độ lao động của thợ máy. Trên cơ sở này, các thiết bị phụ cần phải bố trí gần các thiết bị chính mà nó phục vụ, gần nơi lấy công chất và gần các thiết bị phụ khác cùng chức năng phục vụ thiết bị chính. Các van có chung chức năng bố trí thành cụm. Các thiết bị theo dõi thường xuyên nên lắp gần vị trí điều khiển và lắp thành bảng. Bố trí các thiết bị máy móc sao cho chúng hoạt động bình thường trong mọi điều kiện làm việc của tàu, kể cả khi tàu nghiêng, chúi, khi ngược sóng, ngược gió, khi hành hải hay khi đỗ bến. Bố trí trang thiết bị đảm bảo thuận tiện cho công tác sửa chữa, bảo dưỡng, đảm bảo không gian vận chuyển các thiết bị theo cả ba phương phục vụ cho sửa chữa. phải có các thiết bị chuyên dùng như bàn nguội, máy khoan, máy mài,ê tô Bố trí các trang thiết bị đảm bỏa các yêu cầu đặc trưng của từng thiết bị, đảm bảo an toàn cho buồng máy. Các máy có trục nằm ngang bố trí song song với mặt phẳng dọc tâm để tránh hiện tượng quay. Các bơm nước không có khả năng tự hút nên đặt thấp dưới mực nước biển. các thiết bị phát nhiệt nên bố trí ở các khoang riêng, nếu không được thì nên bố trí tại những chỗ thoáng, xa các khoang chứa nhiên liệu Bố trí các trang thiết bị trong buồng máy phải loại trừ được chấn động và giảm ồn. Các thiết bị gây ồn và rung động cần đặt trên các cơ cấu vỏ tàu là cứng và ổn định, không đặt động cơ ở vị trí mà tần số dao động riêng của nó gần với tần số dao động của tàu để tránh hiệng tượng cộng hưởng dao động, ví dụ nếu tàu có hai đường trục thì hai đường NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  64. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 64 – 12-2010 tâm lý thuyết của chúng không được cắt nhau tại trọng tâm tàu. Tránh tiếng ồn bằng bầu tiêu âm và vị trí phải thích hợp. Bố trí trang thiết bị buồng máy đảm bảo phòng hỏa, phòng nổ, phòng độc. Các thiết bị phát nhiệt như nồi hơi, bảng điện, các động cơ điện không được bố trí gần các két nhiên liệu. Tất cả các két chứa nhiên liệu phải, dầu nhờn phải có các ống thông hơi dẫn lên boong hở, boong thượng tầng. Không bố trí các két dầu chung vách với các két nước ngọt hoặc dưới phòng ở của thuyền viên. Phải trang bị hệ thống cứu hỏa bằng hóa chất và bằng nước. Bố trí các trang thiết bị đảm bảo môi trường làm việc thuận lợi cho thợ máy như các điều kiện về nhiệt độ, thông gió, chiếu sáng, tiếng ồn. Bố trí các trang thiết bị phả tính đến khả năng chống ngập nước. 5.3. SỐ LIỆU VÀ CÂN BẰNG BUỒNG MÁY 5.3.1. Trình tự bố trí thiết bị : Khi bố trí buồng máy phải tiến hành theo các trình tự sau : Quyết định vị trí của động cơ chính Xác định vị trí thích đáng của trục chong chóng Xác định vị trí và chiều dài trục trung gian Căn cứ vào kết cấu vỏ tàu tìm vị trí cho phép đặt các thiết bị đặc biệt như gối trục đẩy, bộ giảm tốc đặt càng gần đuôi tàu càng tốt. Song song với việc xác định chiều dọc động cơ chính ta tiến hành định vị trí của đường tâm hệ trục, nên bố trí đường tâm hệ trục song song với đường cơ bản. Các thiết bị khác như bơm nước, bơm nhiên liệu thường được bố trí hai bên động cơ và dựa vào hai bên mạn tàu. Các thiết bị khác sắp xếp sao cho sử dụng hợp lý không gian buồng máy, trọng lượng phân bố đều, trọng tâm thấp và đảm bảo thẩm mỹ, có lợi cho điều kiện lao động. 5.3.2. Xác định toạ độ trọng tâm buồng máy Sau khi bố trí thiết kế các trang thiết bị trong buồng máy thì phải tính toán cân bằng buồng máy để điều chỉnh lại các trang thiết bị trước khi hoàn tất thiết kế. Các bước tiến hành : 5.3.2.1. Lập hệ trục Oxyz là giao của các mặt phẳng sau Mặt phẳng cơ bản Mặt phẳng sườn giữa Mặt phẳng dọc tâm Trục x : hướng từ lái đến mũi tàu NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  65. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 65 – 12-2010 Trục y : hướng từ mạn trái sang mạn phải Trục z : hướng từ dưới lên trên 5.3.2.2. Lập bảng tính tọa độ trọng tâm buồng máy Gọi Gi, xi, yi, zi lần lượt là khối lượng và tọa độ trọng tâm của thiết bị thứ i Lần lược liệt kê các thiết bị chính, các thiết bị có trọng lượng lớn xếp trước, các thiết bị có trọng lượng nhỏ xếp sau, các thiết bị nhỏ có thể di chuyển được điều chỉnh sau cùng. Thứ tự : Két nhiên liệu Máy chính Các tổ máy phát điện Bơm , máy nén Gọi Mxi, Myi , Mzi là mô men quán tính tĩnh của khối lượng thứ I theo trục x, y, z. Tính toán tọa độ trọng tâm buồng máy được tiến hành theo bảng Bảng tính toán tọa độ trọng tâm buồng máy Theo trục X Theo trục Y Theo trục Z № Thành phần Gi(kg) M (kg. M (kg. M (kg. X (m) xi Y (m) yi Z (m) zi i m) i m) i m) Các két Két dầu HFO trực 1 6370 -36,82 -234543,4 4,82 30703,4 9,1 57967 nhật Két dầu DO dự trữ 2 154800 -32,51 -5032548 0 0 0,8 123840 1& 2 Két dầu DO trực 3 860 -44,8 -38528 3,75 3225 9,1 7826 nhật 4 Két lắng dầu đốt 3010 -44,8 -134848 4,75 14297,5 9,1 27391 DO 5 Két lắng dầu đốt 3840 -36,8 -141312 6,8 26112 9,1 34944 H.F.O NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  66. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 66 – 12-2010 Theo trục X Theo trục Y Theo trục Z № Thành phần Gi(kg) Két dầu LO 1&2 6 trực nhật cho xy 20680 -47,3 -978164 -4,88 -100918 9,1 188188 lanh Thiết bị 7 Máy chính 60000 -37,8 -2268000 0 0 4,1 246000 8 Bơm nước biển làm 1000 -34,8 -34800 2,8 2800 3,4 3400 mát máy chính 1&2 Bơm nước ngọt 9 làm mát nhiệt độ 1000 -42,3 -42300 2,74 2740 6,2 6200 thấp 1&2 Bơm nước ngọt 10 làm mát nhiệt độ 800 -38,5 -30800 4,52 3616 5,49 4392 cao 1&2 Bơm dầu nhờn máy 11 500 -37 -18500 4,02 2010 2 1000 chính 1&2 12 Máy phụ 1&2 15000 -41,3 -619500 0 0 6,1 91500 Tổ bơm nước chữa 13 700 -34,18 -23926 -1,65 -1155 3,35 2345 cháy Tổ bơm dùng 14 700 -34,18 -23926 1,17 819 3,35 2345 chung Tổ bơm nước ngọt 15 600 -38,8 -23280 -3,45 -2070 2,94 1764 sinh hoạt 1&2 16 Tổ máy nén khí 300 -40,38 -12114 -5,8 -1740 5,49 1647 Tổ máy nén khí sự 17 300 -40,38 -12114 -6,6 -1980 5,49 1647 cố 18 Tổng 270460 -35,8 -9669203 -0,0796 -21540,5 2,97 802396 NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1
  67. ĐỒ ÁN THIẾT KÉ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY - 67 – 12-2010 Tọa độ trọng tâm buồng máy :  M x i x c -45.644 m  G i  M y i y c -0,781380m  G i  M z i z c 3.423 m  G i NGUYỄN ĐỨC TOÀN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA TK & CN ĐÓNG TÀU LỚP VTT49 – ĐH1