tính toán và thiết kế hệ thống làm mát tàu 7000 tấn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
KHOA ĐÓNG TÀU
oOo
THIẾT KẾ MÔN HỌC
MÁY PHỤ TÀU THỦY
ĐỀ BÀI:
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
HỆ THỐNG LÀM MÁT TÀU 7000 TẤN
Hải Phòng 2012
1
Mc lc
Nhìn chung, các thiết bị của tàu sẽ theo quy định KS, JIS, yêu cầu của đăng kiểm và tiêu
chuẩn của nhà chế tạo và nhà đóng tàu 4
Phải hoàn công trớc khi giao tàu 4
DANH MC BNG
Bng 2.1. Cỏc thụng s tớnh ca mỏy chớnh 14
Bng 2.2. Cỏc thụng s tớnh ca mỏy desel lai mỏy phỏt 16
Bng 2.3. Cỏc thụng s tớnh toỏn ca kột gión n 17
Bng 2.4.Tớnh toỏn bu sinh hn nc ngt cho cỏc mỏy 19
Bng 3.5. Bng thng kờ cỏc thụng s ca thit b ó tớnh c 21
Bng 3.6. Bng cỏc thit b trong h thng 22
2
CHNG 1 : GII THIU CHUNG V H THNG
1.1.Gii thiu chung
Đây là bản thuyết minh chung và các bản vẽ kèm theo đợc thiết lập để thi công
đóng tàu và vật liệu đợc cung cấp cho kết cấu của tàu dầu/ tàu chở hoá chất có
chân vịt đơn, dẫn động bằng động cơ Diesel. (IMO TYPE II)
Tàu đợc thiết kế, lắp đặt, cung cấp thiết bị, thử các kết cấu và bàn giao tàu cho
chủ tàu bởi công ty đóng tàu theo nh hợp đồng, bản thuyết minh chung, các quy
phạm quy định của đăng kiểm và các ban ngành liên quan.
Nhà đóng tàu trang bị, cung cấp cho tàu tất cả các hạng mục, kết cấu đợc yêu

cầu bởi quy phạm đề cập trong phần 1.12, 1.13, 1.14 trừ những hạng mục đề cập ở
dới đợc chủ tàu cung cấp.
Bất kỳ hạng mục nào không đợc đề cập trong bản thuyết minh chung nhng đợc
đăng kiểm và các ban ngành liên quan yêu cầu cho kích thớc và loại tàu này sẽ đợc
cung cấp và lắp đặt bởi nhà đóng tàu.
Nếu có sự mâu thuẫn trong hợp đồng và bản thuyết minh chung hoặc bản thuyết
minh chung và các bản vẽ hớng dẫn, thì bản gốc đợc chọn nếu không sẽ theo thoả
thuận 2 bên.
Bất kỳ sửa đổi hoặc thay đổi nào trong quy phạm đợc đề cập trong điều khoản
"các quy phạm" đợc ban hành và có hiệu lực sau khi ký kết hợp đồng sẽ đợc bàn
luận trong bản thay đổi hợp đồng và các vấn đề sẽ đa ra thảo luận giữa chủ tàu và
nhà máy đóng tàu.
Nếu chủ tàu muốn đóng tàu theo bản sửa đổi hoặc thay đổi nêu trên, nhà đóng
tàu sẽ đệ trình 1 văn bản bao gồm giá cả, tải trọng tàu, ngày giao tàu hoặc các hạng
mục khác có ảnh hởng tới bản hợp động.
Các sửa đổi hoặc thay đổi sẽ có hiệu lực sau khi hai bên chủ tàu và nhà đóng tàu
chấp thuận và ký kết.
Bản sửa đổi và các thay đổi sẽ đợc ghi lại trong biên bản ghi nhớ hoặc trong
văn bản viết tay đợc chủ tàu và nhà đóng tàu ký.
3
Các tài liệu này sẽ bổ xung cho (các đặc điểm chi tiết của hợp đồng) bản thuyết
minh chung của hợp đồng.
Kích thớc của tàu, thiết bị, và các bản vẽ về máy móc trừ các phần liên quan
trong phần này sẽ đợc đo theo hệ mét.
Nhìn chung, các thiết bị của tàu sẽ theo quy định KS, JIS, yêu cầu của đăng
kiểm và tiêu chuẩn của nhà chế tạo và nhà đóng tàu.
Phải hoàn công trớc khi giao tàu.
1.1.2.Khái quát, miêu tả chung về con tàu. (mô tả hình dáng tàu)
Tàu có mũi quả lê, sống đuôi và boong dâng lái , boong dâng mũi. Ca bin, buồng
nghi khí, và khoang máy đợc lắp đặt ở phía lái.

Phần vỏ chính của tàu dới boong chính đợc chia cách bởi các vách ngang, vách dọc
thành các khoang, các khu vực sau:
Phía hớng lái của tàu đợc dùng làm buồng máy lái, các két nớc ngọt, khoang cách
ly và két dầu nặng.
- Phần lái: Phần lái đợc lắp đặt buồng máy lái, các két nớc ngọt, khoang
cách ly và két dầu F.O.
- khu vực buồng máy
Buồng máy bố trí lắp đặt thiết bị nâng chính, các bệ sàn máy phụ, buồng điều khiển
máy, xởng sửa chữa và kho chứa.v.v
Két dầu trực nhật và két phục vụ và két lắng dầu bôi trơn đợc bố trí lắp đặt ở vị trí
thích hợp.
Đáy đôi gồm két lắng dầu bôi trơn, két dầu diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết
khác.
- khu vực hàng
Khu vực hàng có kết cấu vỏ kép, đáy đôi và gồm có 11 két hàng, 1 két nớc bẩn,12
két nớc ballast, 1 két nớc ngọt
- phần hớng mũi
4
Két mũi, hầm xích neo, kho thuỷ thủ trởng, các kho cần thiết khác, buồng chân vịt
mũi đợc bố trí lắp đặt ở phần mũi tàu.
1.1.3.Mục đích của tàu- Phạm vi khai thác
Tàu đợc thiết kế để chở những hàng cùng với các cơ cấu kết cấu của tàu nhng giới
hạn chở hàng tơng đơng với nội thất trong bản thuyết chung minh bao gồm cả trọng
lực riêng của hàng hoá.
Các sản phẩm từ dầu
Các hoá chất, IMO loại II và III bao gồm hàng độc hại
Các hoá chất, các hàng không phân cấp theo IMO
Rau, dầu cá và dầu động vật
Các hàng chất lỏng khác sẽ đợc chở miễn là sự độc hại, khả năng phản ứng, khả
năng gây cháy, áp suất hơi, mật độ, sự chống cự với vật liệu két và các vật chất

khác trong phạm vi giới hạn của bản thuyết minh chung về đóng tàu.
Sách hớng dẫn xếp tải hàng đợc cung cấp và danh mục hàng hóa vận chuyển đệ
trình cho chủ tàu phê duyệt
1.1.4.Quc gia
R.O KOREA hàn quốc
1.1.5.Khu vc hng hi
Vin dng
1.1.6.Thụng s k thut c bn
Length O. A. abt. 110.00 M
Chiều dài toàn bộ
Length B. P. 102.00 M
Chiều dài giữa hai đờng vuông góc
Breadth (MLD) 18.20 M
Chiều rộng
5
Depth (MLD) 8.75 M
Chiều cao mạn/ chiều sâu
Draft (Design) (MLD) 6.70 M
Mớn nớc thiết kế
(Scantling) (MLD) 6.80 M
Mớn nớc kích thớc tiết diện cơ cấu
1.2.Mỏy chớnh
1.2.1.Gii thiu chung
Máy chính đợc thiết kế và sản xuất dựa trên quy định chung của ngành hàng hải và
nguyên tắc của đăng kiểm.
Vật liệu và thiết bị cho máy đợc sản xuất và các thiết bị van, ống, bích, bulông, ê
cu, thiết bị đo v.v đợc cấp theo đúng tiêu chuẩn công nghiệp của Hàn Quốc và thực
tế của nhà máy đóng tàu.
1.2.2.Cỏc thụng s k thut
Máy mang kí hiệu: Hanshin LH46L

Loại: Động cơ diesel tàu thuỷ 4 thì, tác dụng đơn, piston một hàng thẳng đứng, một
tua bin tăng áp và một bầu làm mát không khí ( sinh hàn gió).
Số lợng : 1 bộ
Công suất tối đa : 2.942KW
Vòng quay tại công suất tối đa: 200 (RPM)
Dầu nhiên liệu (F.O) 3500 sec R.W. No.1 ở 100
0
F
Suất (lợng) tiêu hao nhiên liệu: 136 g/HP.h + 3%
(Trị số calo thấp 10200 Kcal/kg)
Hệ thống khởi động : khởi động bằng khí nén
Hệ thống đảo chiều (đảo chiều trực tiếp)
6
Khởi động và dừng: Bên cạnh máy, trong buồng điều khiển máy, trên buồng lái
Hệ thống điều khiển tốc độ: Trên buuồng lái, buồng điều khiển máy
Hệ thống làm mát : Làm mát xi lanh bằng nớc ngọt
: Làm mát piston bằng dầu nhờn (L.O)
: Mỗi sinh hàn nớc biển
1.3.Hệ thống phát điện
1.3.1.Gii thiu chung
Máy phát điện chính nối với động cơ diesel sẽ đợc thiết kế và lắp đặt để đảm bảo
đủ tải điện cho các hoạt động của tàu trong khi chạy trên biển dới điều kiện môi tr-
ờng nh những tiêu chuẩn/ gợi ý của nhà sản xuất, để đáp ứng yêu cầu của đăng
kiểm.
Các yếu tố chi tiết để xác định công suất của máy phát xem nó có thích hợp hay
không sẽ dựa trên bảng tính chi tiết sự cân bằng tải điện.
Máy phát diesel sẽ có đủ công suất để chạy song song (hoà đồng bộ).
Máy đợc nối trực tiếp với máy phát trên bệ chung và đợc giữ chặt trên bệ bằng tấm
căn nhựa tổng hợp.
1.3.2.ng c diesel

Loại : Động cơ 4 thì tác dụng đơn, piston thẳng đứng,làm mát bằng nớc, khởi động
bằng khí nén, tăng áp bằng tua bin khí xả và làm mát không khí nạp bằng sinh hàn
gió.
Số lợng : 3 bộ
Công suất : 600HP x 1.200 RPM
Dầu nhiên liệu :3.500sec R.W.No.1 tại 100
o
C
Bơm dầu F.O ( dẫn động bằng động cơ) : 1 bộ
Điều khiển từ xa : Trong buồng điều khiển và cục bộ bên máy
Khởi động : khí nén
7
Làm mát bằng nớc biển.
Phụ kiện cho mỗi 1 máy
Bơm L.O (dẫn động bằng động cơ): 1 bộ
Sinh hàn L.O : 1 bộ
Tua bin tăng áp : 1 bộ
Bơm nớc ngọt làm mát (dẫn động bằng động cơ) : 1 bộ
Sinh hàn nớc ngọt : 1 bộ
Bộ điều tốc với động cơ : 1 bộ
Các thiết bị cần thiết khác cho máy phàm mát : nớc biển
1.4.Chc nng v nguyờn lý hot ng ca h thng lm mỏt nc ngt cho
tu du 7000 tn
1.4.1.Chc nng ca h thng
1.4.1.1.Khỏi nim v h thng lm mỏt
Trong quỏ trỡnh lm vic ca ng c do nhit ca cht khớ cao, cỏc chi
tit ca ng c tip xỳc vi khớ chỏy ng thi do ma sỏt vi nhau nờn nhit
ca chỳng lờn rt cao, trỏnh bin dng cho cỏc chi tit v m bo cht lng
du bụi trn, lng khụng khớ np c m bo thỡ phi lm mỏt ng c.
Cụng cht dung lm mỏt ng c l: nc, khụng khớ, du

Xut phỏt t nhng yờu cu trờn, ũi hi h ng lc phi cú mt h thng
ti phn nhit ú ra khi cỏc thit b, mỏy múc, hay núi cỏch khỏc l phi cú mt
h thng lm mỏt cỏc chi tit, m bo s vn hnh lõu di tin cy ca cỏc thit b
1.4.1.2. Chc nng, cụng dng v nhim v ca h thng lm mỏt
H thng lm mỏt cho h ng lc trờn tu cú nhim v ch yu l lm mỏt
ng c chớnh, ng c ph, mỏy nộn khớ, cỏc gi trc chong chúng, cỏc
thit b truyn ng,
Trờn c s nhng nhim v nh vy, HTLM cú cỏc chc nng ch yu sau:
8
+ 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
1.4.2.Yêu cầu cơ bản
– 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 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.
– 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
– 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.
9
– 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 5o
và nghiêng ngang 15o vẫn làm việc bình thường
10
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG
2.1.Nguyên lý hoạt động của hệ thống
2.1.1.Hệ thống làm mát nước ngọt
Đầu tiên nước được lấy từ két dãn nở sẽ qua dường ống số 10 đi đến máy
chưng cất nước ngọt theo đường ống số 1. Tại đây nước sẽ được ngưng tụ để thu
được nước ngọt. Sau đó nước ngọt sẽ qua đường ống số 2 đến các bơm làm mát
nước ngọt chính rồi qua ống 3 xuống bầu làm mát nước ngọt nó sẽ nhả nhiệt cho
nước biển để nhiệt độ giảm xuống. Sau khi đi qua bầu làm mát nước ngọt sẽ được
chuyển đến van hằng nhiệt để kiểm tra nhiệt độ của nước xem đã đảm bảo nhiệt độ
theo yêu cầu không. Nếu đảm bảo yêu cầu thì nước sẽ được qua ống số 4 chạy đến
làm mát máy chính. Nếu không đủ nhiệt độ yêu cầu thi nước lai qua ống số 6 để
quay lại máy chưng cất.
Khi đã làm mát máy chính xong thì nhiệt độ của nước ngọt sẽ cao, nó lại

được đưa đến máy chưng cất nước ngọt để lặp lại quá trình. Một phần hơi nước từ
máy chính sẽ được đua lại về két dãn nở để làm ngưng tụ thành nước rồi tiếp tục
quá trình.
Hệ thống còn được lắp đặt thêm bộ hâm nước để phòng trường hợp nước có
nhiệt độ quá thấp , trước khi vào động cơ ta phải hâm cho nước tăng nhiệt độ lên.
2.1.2. Hệ thống cấp nước ngọt cho máy đèn
Nguyên lý hoạt động tương tự như ở trên. Nước được lấy từ két dãn nở chay
xuống các bầu làm mát rồi cấp cho các máy. Tại đây các nước được hút qua các
bơm làm mát và đưa vào các chi tiết làm mát, đưa qua xi lanh . Khi nước có nhiệt
độ cao lại được đưa ra ngoài và tiếp tục chu trình. Một phần hơi nước cũng được
quay lại két dãn nở.
2.2 Tính toán các trang thiết bị trong hệ thống
2.2.1. Sản lượng bơm nước ngọt
11
Nước ngọt sau khi ra khỏi động cơ nhả nhiệt cho nước biển tại bầu sinh hàn
và quay trở lại động cơ. Nhiệt lượng mà nước ngọt lấy đi chủ yếu là nhiệt lượng do
bản thân động cơ tỏa ra.
Nước ngọt sau khi nhả nhiệt cho nước biển, được đưa qua nhận nhiệt của
dầu nhờn rồi mới đi vào nhận nhiệt của động cơ. Nhiệt lượng mà nước ngọt lấy đi
bao gồm lượng nhiệt do dầu nhờn và động cơ nhả ra.
Sản lượng nước ngọt được tính theo công thức chung sau:
).().(
v
dc
r
dcn
dc
o
v
dn

r
dnn
dn
o
n
ttC
Q
ttC
Q
G
−
+
−
=
(kg/h)
Trong đó:
Qodn _ Lượng nhiệt mà nước ngọt nhận được từ dầu nhờn (kJ/h)
Qodc _ Lượng nhiệt mà nước ngọt nhận được từ động cơ (kJ/h)
Cn _ Tỷ nhiệt của nước ngọt (kJ/kg.độ)
tdnr _ Nhiệt độ nước ngọt ra khỏi bầu sinh hàn dầu nhờn (oC)
tdnv _ Nhiệt độ nước ngọt vào bầu sinh hàn dầu nhờn (oC)
tdcr _ Nhiệt độ nước ngọt ra khỏi động cơ (oC)
tdcv _ Nhiệt độ nước ngọt vào động cơ (oC)
Nhiệt lượng mà nước ngọt nhận được từ động cơ hay chính là nhiệt lượng
do động cơ tỏa ra căn cứ vào loại động cơ cụ thể mà xác định, có thể cho trong lý
lịch của động cơ hoặc có thể được tính theo công thức sau:
Qođc = Ne. ge.α.QH (kJ/h)
Trong đó:
Ne _ Công suất có ích của động cơ (CV)
Ge _ Suất tiêu hao nhiên liệu (kg/CV.h)

QH _ Nhiệt trị thấp của nhiên liệu (kJ/kg)
12
α _ Hệ số nhiệt lượng do nước làm mát lấy đi, thường:
α=(15÷35)%
Nhiệt lượng do dầu nhờn nhả ra được tính:
Q
odn
= qm.Ne
Với qm là nhiệt lượng đơn vị do dầu nhờn nhả ra, phụ thuộc vào chủng loại của
động cơ và vòng quay của động cơ:
+ Động cơ tốc độ thấp: qm = 30 (Kcal/CV.h)
+ Động cơ tốc độ cao: qm = 60 (Kcal/CV.h)
Trong trường hợp có làm mát đỉnh piston, phải tính cả nhiệt lượng do đỉnh
piston tỏa ra.
Tất cả các trị số nhiệt lượng được tính theo công thức trên là được tính
trong điều kiện thiết kế tức là động cơ làm việc ở phụ tải thiết kế, do đó sản lượng
của bơm phải được tăng lên. Mặt khác, sau một thời gian sử dụng, sản lượng của
bơm giảm xuống do nhiều nguyên nhân như các chi tiết của bơm bị mòn, đường
ống có cáu cặn, Ngoài ra, còn phải xét đến một yếu tố nữa là có trường hợp động
cơ cần quá tải trong một thời gian nhất định. Chính vì những lý do như vậy, sản
lượng của bơm thường được tăng lên so với trị số tính toán từ 15÷20%.
Máy chính
13
2.2.1.1. Máy chính
Bảng 2.1. Các thông số tính của máy chính
ST
T
Hạng mục tính Kí
hiệu
Công thức và nguồn gốc Kết quả Đơn

vị
1 Công suất có ích
của động cơ
Ne Thông số tàu 3922,67 Cv
2 Vòng quay n Thông số tàu 200 v/ph
3 Hệ số nhiệt lượng
do nước làm mát
lấy đi
α
Chọn
α
= (15÷35)% 20
4 Nhiệt trị thấp của
nhiên liệu
Q
H
41868 kJ/kg
5 Suất tiêu hao
nhiên liệu
g
e
0,136 Kg/C
v.h
6 Nhiệt lượng nước
ngọt nhận từ động
cơ
Q
dc
o
H

đc
QNe.ge.Q .
0
α
=
4467174,25 kJ/h
7 Nhiệt lượng đơn
vị do dầu nhả ra
q
m
Động cơ thấp tốc 30 Kcal/
Cv.h
8 Nhiệt lượng nước
ngọt nhận từ dầu
nhờn
Q
dn
o
NeqQ
m
dn
.
0
=
117680,1 kJ/h
9 Tỉ nhiệt của nước
ngọt
Cm Theo nhiệt độ nước làm mát 1,36 kJ/kg.
độ
10 Nhiệt độ nước

ngọt vào động cơ
t
v
dc
Thiết kế chỉ định 70
C
o
14
11 Nhiệt lượng nước
ngọt ra khỏi động
cơ
t
r
dc
Thiết kế chỉ định 82
C
o
12 Nhiệt độ nước
ngọt vào bầu sinh
hàn dầu nhờn
t
v
dn
Thiết kế chỉ định 65
C
o
13 Nhiệt độ nước
ngọt ra bầu sinh
hàn dầu nhờn
t

r
dn
Thiết kế chỉ định 70
C
o
14 Sản lượng nước
ngọt
G
n
)()(
ttC
Q
ttC
Q
G
v
dn
r
dnm
dn
o
v
dc
r
dcm
dc
o
n
−
+

−
=
291,03
h
m
3
15 Sản lượng bơm
Q
b
GG
Q
nn
b
%20+=
349,236
h
m
3
Vậy sản lượng nước ngọt cần làm mát máy chính là:
Q
b
= 350 m³/h
15
2.2.1.2.Diesel lai máy phát
Bảng 2.2. Các thông số tính của máy desel lai máy phát
ST
T
Hạng mục tính Kí
hiệu
Công thức và nguồn gốc Kết quả Đơn

vị
1 Công suất có ích của
động cơ
Ne Thông số tàu 600 Cv
2 Vòng quay n Thông số tàu 1200 v/ph
3 Hệ số nhiệt lượng do
nước làm mát lấy đi
α
Chọn
α
= (15÷35)% 20
4 Nhiệt trị thấp của nhiên
liệu
Q
H
41868 kJ/kg
5 Suất tiêu hao nhiên liệu
g
e
0,146 Kg/C
v.h
6 Nhiệt lượng nước ngọt
nhận từ động cơ
Q
dc
o
H
đc
QNe.ge.Q .
0

α
=
733527,36 kJ/h
7 Tỉ nhiệt của nước ngọt Cm Theo nhiệt độ nước làm
mát
1,36 kJ/kg.
độ
8 Nhiệt độ nước ngọt vào
động cơ
t
v
dc
Thiết kế chỉ định 70
C
o
9 Nhiệt lượng nước ngọt
ra khỏi động cơ
t
r
dc
Thiết kế chỉ định 82
C
o
10 Sản lượng nước ngọt
G
n
)(
ttC
Q
G

v
dc
r
dcm
dc
o
n
−
=
44,947
h
m
3
Vậy chọn 2 bơm có cùng sản lượng nước ngọt cần làm mát máy điện là:
G
n
= 45 m³/h
2.2.2. Tính két giãn nở
Bảng 2.3. Các thông số tính toán của két giãn nở
16
STT Hạng mục
tính
Kí
hiệu
Công thức và nguồn gốc Kết quả Đơn vị
1 Tổng
công suất
của các
máy
∑

N
e
NNN
md
e
mc
ee
2+=
∑
5122,67 cv
2 Hệ số tính
toán
V
p
Chọn theo quy phạm 0,2
3 Dung tích
két
V
10
3
.
−
∑
=
N
V
e
p
V
1,025

m
3
Vậy chọn két giãn nở có dung tích: V=1,5 m³ dùng chung cho cả 3 máy
2.2.3.Tính bầu sinh hàn nước ngọt
Các công thức sử dụng lấy theo sách “Thiết kế hệ thống động lực tàu thuỷ ”
- Diện tích truyền nhiệt:
.
Q
F
K t
=
∆
(m
2
)
Trong đó: Q - nhiệt lượng trao đổi qua bộ làm mát, kJ/h.
∆t - hiệu nhiệt độ trung bình của bộ làm mát, độ.
∆t = 0,5.[(t’
nn
+ t’’
nn
) - (t’
nb
+ t’’
nb
)]
t’
nn
- nhiệt độ nước ngọt ở cửa vào, t’
nn

= 75
o
C
t’’
nn
- nhiệt độ nước ngọt ở cửa ra, t’’
nn
= 60
o
C
t’
nb
- nhiệt độ nước biển ở cửa vào, t’
b
= 20
o
C
t’’
nb
- nhiệt độ nước biển ở cửa ra, t’’
b
= 35
o
C
∆t = 0,5.[(75 + 60) - (20 + 35)] = 40
o
C
K - hệ số truyền nhiệt.
17
21

11
1
αλ
δ
α
++
=K
(kJ/m
2
.độ.h)
Trong đó:
α
1
- hệ số toả nhiệt từ chất lỏng đến ống (Kcal/m
2
.h.
o
C).
α
2
- hệ số toả nhiệt từ ống đối với chất lỏng ngoài (Kcal/m
2
.h.
o
C).
δ - chiều dài của ống (m).
λ - hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống (Kcal/m
2
.h.
o

C).
Bộ làm mát sau một thời gian làm việc thường xuất hiện cáu cặn ở hai mặt sàng và
trong ống, làm hệ số truyền nhiệt giảm xuống và giảm lượng nhiệt trao đổi, cho
nên khi tính toán hệ số truyền nhiệt thường đưa thêm một hệ số điều chỉnh β vào
trong công thức:
K
’
= β.K
Thông thường β = 0,7
÷
0,8. Chọn β = 0,8.
Theo số liệu kinh nghiệm chọn bộ làm mát dạng bầu tròn - ống (đường kính ống
10
÷
15 mm), chọn K = 1200 [kcal/m
2
.h.
o
C].
Khi xét đến ảnh hưởng của cáu cặn:
K = β.K = 0,8.1200 = 960 [kcal/m
2
.h.
o
C] = 4018,368 [kJ/m
2
.h.
o
C]

18
Bảng 2.4.Tính toán bầu sinh hàn nước ngọt cho các máy:
Động cơ Đại lượng
Kí
hiệu
Công thức
Kết
quả
Đơn
vị
Máy chính
Diện tích trao
đổi nhiệt
F
.
Q
F
K t
=
∆
Q =4467174,25 kJ/h
K = 4018,368 kJ/m
2
.h.
o
C
∆t = 40
o
C
27,79 m

2
Máy đèn
Diện tích trao
đổi nhiệt
F
.
Q
F
K t
=
∆
Q =733527,36kJ/h
K = 4018,368 kJ/m
2
.h.
o
C
∆t = 40
o
C
4,56 m
2
Vậy:
Diện tích trao đổi nhiệt của bầu sinh hàn nước ngọt phục vụ cho máy chính:
F = 27,79 m
2
Diện tích trao đổi nhiệt của bầu sinh hàn nước ngọt phục vụ cho máy đèn: F =
4,56 m
2

2.3.Chọn bơm nước làm mát máy chính và 2 máy diesel lai máy phát
Chọn bơm với các thông số sau:
Máy chính :lưu lượng Q=350 m³/h
Máy đèn :lưu lượng Q=45 m³/h
Cột áp H=20 m.c.n
2.4.Tính đường ống
Khi xây dụng đường ống trong hệ thống làm mát cần phải chú ý tới các yếu tố
sau:
19
- Sự giãn nở của nước trong hệ thống đường ống
- Sự bốc hơi của nước phải ít nhất
- Tránh hấp thụ oxi
- Ảnh hưởng của sự rò rỉ trong hệ thống
- Đảm bảo được áp suất làm việc trong hệ thống
- Xả được bọt khí ra ngoài.
Yêu cầu của dòng chảy của nước trong hệ thống làm mát là từ 0.5÷2 m/s. chọn
V=2 m/s
Công thức tính đường kính ống trong hệ thống:
v
Q
d
.
2
Π
=
(m)
Trong đó:
- Q: Lưu lượng bơm, m³/s
- V: Vận tốc dòng chảy, m/s
+) Đường ống nước ngọt đi làm mát động cơ chính:

249,0
.
2
1
=
Π
=
v
Q
d
dc
b
(m)
Theo quy pham chọn ống có kích thước danh nghĩa d=250(mm)
+) Đường ống nước ngọt đi làm mát máy đèn:
140,0
.
2
2
=
Π
=
v
Q
d
md
b
(m)
Theo quy pham chọn ống có kích thước danh nghĩa d=140 (mm)
CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN

3.1. Các kết quả tính các thiết bị
20
Bảng 3.5. Bảng thống kê các thông số của thiết bị đã tính được
STT Thông số Kết quả Đơn vị
1 Lưu lượng bơm làm mát máy
chính
350 m³/h
2 Lưu lượng bơm làm mát máy
diesel lai máy phát
45 m³/h
3 Diện tích bầu sinh hàn phục vụ
cho máy chính
27,79 m
2
4 Diện tích bầu sinh hàn phục vụ
cho máy diesel lai máy phát
4,56 m
2
5 Đường kính ống nước ngọt làm
mát động cơ chính
250 mm
6 Đường kính ống nước ngọt làm
mát máy đèn
140 mm
7 Cột áp bơm làm mát 20 m.c.n

21
3.2. Các thiết bị trong hệ thống
Bảng 3.6. Bảng các thiết bị trong hệ thống
STT TÊN CHI TIẾT SỐ

LƯỢNG
GHI
CHÚ
1 Van chặn, thẳng, kiểu vít 7
Van chặn, thẳng, kiểu vít (25) 4
Van chặn, thẳng, kiểu vít (15) 7
Van chặn, thẳng, kiểu vít (32) 1
2 Van kim 6
3 Van kim, kiểu vặn ren 12
4 Van 1 chiều (65)
Van 1 chiều (32)
6
1
5 Van khóa ba ngả 3
6 Van cầu kiểu vặn ren 3
7 Van bi 5
Van bi (CI) 3
Van bi (PI) 3
Van bi (PS) 1
8 Van bướm 6
9 Van chặn góc kiểu vít 4
10 Van 1 chiều góc 2
11 Van hằng nhiệt 1
12 Bơm 4
22
13 Bình làm mát nước ngọt 3
14 Thiết bị sạc bơm 3
15 Bình đựng dầu làm mát 3
16 Bình chứa không khí làm mát 3
17 Bơm làm mát 6

18 Két vận chuyển nhiên liệu 1
19 Máy trưng cất nước ngọt 1
20 Bộ sấy nước làm mát 1
21 Máy chính 1
23