thiết kế hệthống động lực tàu hàng khô 6500 t, lắp máy hanshin 6lh41la (n= 2647 kw, n=240 vp)

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 1 –
MỤC LỤC
1.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÀU 5
1.1.1. Loại tàu, công dụng 5
1.1.2. Vùng hoạt động 5
1.1.3. Cấp thiết kế 5
1.1.4. Các thông số cơ bản phần vỏ tàu 5
1.1.5. Hệ động lực chính 5
1.1.6. Quy phạm áp dụng 6
1.1.7. Công ước quốc tế 6
1.2. TỔNG QUAN HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 6
1.2.1. Bố trí buồng máy 6
1.2.2. Máy chính 7
CHƯƠNG 2. SỨC CẢN, THIẾT BỊ ĐẨY 17
2.1. SỨC CẢN 17
2.1.1. Các số liệu cơ bản 17
2.1.2. Công thức Pamiel 18
2.1.3. Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel 18
2.1.4. Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v) 19
2.1.5. Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng 20
2.2. THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 21
2.2.1. Chọn vật liệu chế tạo chong chóng 21
2.2.2. Tính hệ số dòng theo,hệ số hút 21
2.2.3. Chọn số cánh của chong chóng 21
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ TRỤC 30
3.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 30
3.1.1. Số liệu ban đầu 30
3.1.2. Luật áp dụng, tài liệu tham khảo, cấp thiết kế 30
3.1.3. Bố trí hệ trục 30
3.2. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC 31
3.2.1. Đường kính trục chong chóng 31

3.2.2. Chiều dày áo bọc trục 32
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 2 –
3.3. CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ TRỤC 33
3.3.1. Bulông khớp nối trục 33
3.4. ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN GỐI ĐỠ 35
3.4.1. Phụ tải tác dụng lên gối đỡ 35
3.4.2. Nghiệm bền hệ trục 38
CHƯƠNG 4. CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ 44
4.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 44
4.1.1. Giới thiệu chung 44
4.1.2. Luật áp dụng 44
4.1.3. Cấp thiết kế 45
4.2. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 45
4.2.1. Nhiệm vụ và yêu cầu 45
4.2.2. Nguyên lý hoạt động 45
4.2.3. Tính toán hệ thống 45
4.3. HỆ THỐNG LÀM MÁT 49
4.3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu 49
4.3.2. Nguyên lý hệ thống 50
4.3.3. Tính toán hệ thống 50
DANH MỤC BẢNG, ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ
1.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÀU 5
1.1.1. Loại tàu, công dụng 5
1.1.2. Vùng hoạt động 5
1.1.3. Cấp thiết kế 5
1.1.4. Các thông số cơ bản phần vỏ tàu 5
1.1.5. Hệ động lực chính 5
1.1.6. Quy phạm áp dụng 6

1.1.7. Công ước quốc tế 6
1.2. TỔNG QUAN HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 6
1.2.1. Bố trí buồng máy 6
1.2.2. Máy chính 7
CHƯƠNG 2. SỨC CẢN, THIẾT BỊ ĐẨY 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 3 –
2.1. SỨC CẢN 17
2.1.1. Các số liệu cơ bản 17
2.1.2. Công thức Pamiel 18
2.1.3. Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel 18
2.1.4. Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v) 19
2.1.5. Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng 20
2.2. THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 21
2.2.1. Chọn vật liệu chế tạo chong chóng 21
2.2.2. Tính hệ số dòng theo,hệ số hút 21
2.2.3. Chọn số cánh của chong chóng 21
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ TRỤC 30
3.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 30
3.1.1. Số liệu ban đầu 30
3.1.2. Luật áp dụng, tài liệu tham khảo, cấp thiết kế 30
3.1.3. Bố trí hệ trục 30
3.2. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC 31
3.2.1. Đường kính trục chong chóng 31
3.2.2. Chiều dày áo bọc trục 32
3.3. CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ TRỤC 33
3.3.1. Bulông khớp nối trục 33
3.4. ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN GỐI ĐỠ 35
3.4.1. Phụ tải tác dụng lên gối đỡ 35

3.4.2. Nghiệm bền hệ trục 38
CHƯƠNG 4. CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ 44
4.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 44
4.1.1. Giới thiệu chung 44
4.1.2. Luật áp dụng 44
4.1.3. Cấp thiết kế 45
4.2. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 45
4.2.1. Nhiệm vụ và yêu cầu 45
4.2.2. Nguyên lý hoạt động 45
4.2.3. Tính toán hệ thống 45
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 4 –
4.3. HỆ THỐNG LÀM MÁT 49
4.3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu 49
4.3.2. Nguyên lý hệ thống 50
4.3.3. Tính toán hệ thống 50
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 5 –
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀU
1.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÀU
1.1.1. Loại tàu, công dụng
Tàu hàng khô sức chở 6500 tấn là loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện hồ
quang. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính, lắp máy Hanshin 6LH41LA,động
cơ 4 kỳ,truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chong chóng.
Tàu được thiết kế dùng để chở hàng khô,hàng bách hóa.
1.1.2. Vùng hoạt động
Tàu được thiết kế và trang bị cho vùng hoạt động trên toàn thế giới mà khu vực
chính là châu Á và vùng ven biển Việt Nam.

1.1.3. Cấp thiết kế
Tàu hàng 6500 tấn được thiết kế thoả mãn Cấp không hạn chế theo Quy phạm
phân cấp và đóng tàu vỏ thép. Đăng kiểm DNV.
Phân cấp tàu: VR
Phần hệ thống động lực được tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp không
hạn chế theo TCVN 6259 : 2003.
Phân cấp hệ thống máy tàu: VRM
1.1.4. Các thông số cơ bản phần vỏ tàu
– Chiều dài lớn nhất L
max
= 104,19 m.
– Chiều dài đường nước thiết kế L
WL
= 95,9 m.
– Chiều rộng thiết kế B = 17 m.
–Chiều rộng lớn nhất: B
max
= 17 m
– Chiều cao mạn D = 8,8 m.
– Chiều chìm toàn tải d = 6,9 m.
– Hệ số béo thể tích C
B
= 0,667
– Lượng chiếm nước Disp = 7832,7 tons.
1.1.5. Hệ động lực chính
– Máy chính HANSHIN 6LH41LA
– Số lượng 01.
– Công suất H = 2647/3560 kW/(hp).
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 6 –
– Số vòng quay N = 240 rpm.
– Kiểu truyền động Trực tiếp.
– Chong chóng Định bước.
1.1.6. Quy phạm áp dụng
– TCVN 6259 : 2003 – Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép, 2003.
– Theo đăng kiểm DNV
1.1.7. Công ước quốc tế
Tàu được đóng theo các quy định và điều luật quốc tế có hiệu lực trong thời gian
ký kết hợp đồng.
1. Công ước quốc tế Solass về an toàn sinh mạng con người trên biển 1974 với
nghị định thư 1978, và những sửa đổi mới nhất bao gồm hệ thống an toàn và báo nguy
hiểm (GMDSS)
2. Quy định về tính ổn định (IMO Res.A749)
3. Quy tắc quốc tế về ngăn chặn va chạm ở biển, năm 1972 cùng với một số sửa
đổi.
4. Công ước quốc tế về ngăn chặn ô nhiễm từ tàu (Marpol 73/78) và những sửa
đổi sau đó ở phụ lục VI.
5. Quy tắc về hàng hải của chính quyền kênh đào Suez, bao gồm quy định về đo
dung tích.
6. Các quy định và điều luật hàng hải của kênh đào Panama và vùng nước tiếp
giáp, bao gồm quy tắc về đo dung tích.
7. Quy địng IMO A868(20) về việc quản lý sự thay đổi nước ballast.
8. Nghị nghị định A468(XII) quy tắc về mức độ tiếng ồn tên tàu.
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 32 (Sn32). Diện tích
vùng tôn sàn đi lại và thao khoảng 40 m
2
. Lên xuống buồng máy bằng 04 cầu

thang chính (02 cầu thang tầng 1 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
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 7 –
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: 16 m
- Chiều rộng trung bình: 16,7 m
- Chiều cao trung bình: 4 m
1.2.2. Máy chính
Máy chính có ký hiệu 6LH41LA do hãng HANSHIN sản xuất, là loại máy
diesel 4 kỳ,6 xilanh,máy quay trái,có động cơ phụ,đường kính xy-lanh D=41(cm), tăng
áp bằng hệ tuabin khí xả hiệu suất cao, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián
tiếp, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín.
Điều khiển máy chính: Máy chính được hoạt động từ buồng điều khiển máy, lầu
lái và trạm điều khiển sự cố ở cạnh máy. Thiết bị đo đạc được kiểm soát và thiết kế với
các thiết bị có thể quan sát dễ dàng từ buồng điều khiển máy.
1.2.2.1.Thông số cơ bản của máy chính
– Số lượng: 01
– Kiểu máy: 6LH41LA
– Hãng sản xuất: HANSHIN(NHẬT BẢN)
– Công suất định mức, [H]: 2647/3560 kW/hp
– Vòng quay định mức, [N]: 240 rpm
– Số kỳ, [τ]: 4

– Số xy-lanh, [Z]: 6
– Đường kính xy-lanh, [D]: 410 mm
– Hành trình piston, [S]: 800 mm
– Khối lượng động cơ [G] 58 tấn
– Bán kính quay trục khuỷu, [R]: 400 mm
– Suất tiêu hao nhiên liệu: 136 g/hp.h
1.2.2.2.Thiết bị kèm theo máy chính
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 8 –
–Tuabin khí xả: 01 cụm
–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 khí: 01 cụm
–Bầu làm mát dầu nhờn: 01 cụm
–Bầu làm mát nước ngọt: 01 cụm
–Các bầu lọc: 01 cụm
1.2.3. Các tổ máy phát điện
1.2.3.1.Tổ máy phát điện chính.
1- Thông số chính
–Số pha: 3 pha
–Điện áp: 445 V
–Tần số: 60 Hz
–Công suất điện: 240 kW
–Hệ số cosφ: 0,8
2- Diesel lai máy phát
Kiểu diesel thuỷ, 1 hàng xy lanh thẳng đứng, tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ
thống tuabin khí thải – máy nén khí.
–Số lượng: 02

–Nguồn gốc: Nhật Bản
–Nhà sản xuất: YANMAR
–Ký hiệu: 6NY16L-HN
–Số xy lanh: 6
–Đường kính xy lanh: 160 mm
–Hành trình piston: 200 mm
–Công suất: 265/360 kW/hp
–Vòng quay: 1200 rpm
–Kiểu khởi động: bằng khí nén
3- Máy phát điện
–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: Nhật Bản
–Nhà sản xuất: YANMAR
–Công suất: 240 kW
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 9 –
–Vòng quay: 1200 rpm
–Tần số phát: 60 Hz
–Số pha: 3 pha
–Hệ số công suất: 0,8
–Điện áp phát: 450 V
–Tải định mức: 100%
1.2.3.2. Tổ máy phát điện sự cố
1- Thông số chính
–Số pha: 1 pha
–Điện áp: 220 V
–Vòng quay: 1800 rpm
–Tần số: 60 Hz
–Công suất điện: 80 kW

–Hệ số cosφ: 0,8
2- Diesel lai máy phát
Kiểu diesel thuỷ, 1 hàng xy lanh thẳng đứng, tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ
thống tuabin khí thải – máy nén khí.
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: Nhật Bản
–Nhà sản xuất: YANMAR
–Ký hiệu: 4HAL2-TN
–Số xy lanh: 4
–Đường kính xy lanh: 130 mm
–Hành trình piston: 165 mm
–Công suất: 90/122 kW/hp
–Vòng quay: 1200 rpm
–Kiểu khởi động: bằng điện DC
3- Máy phát điện
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: Nhật Bản
–Nhà sản xuất: YANMAR
–Công suất: 80 kW
–Vòng quay: 1200 rpm
–Tần số phát: 60 Hz
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 10 –
–Số pha: 3 pha
–Hệ số công suất: 0,8
–Điện áp phát: 445 V
–Tải định mức: 100%
1.2.3.3. Các thiết bị kèm theo
–Bầu làm mát LO: 01 cụm

–Bầu làm mát FO: 01 cụm
–Bơm nước biển: 01 cụm
–Bơm cấp nhiên liệu: 01 cụm
–Bơm LO: 01 cụm
–Bơm nước ngọt: 01 cụm
–Ống bù giãn nở khí xả: 01 cụm
–Bầu tiêu âm: 01 cụm
1.2.4. Nồi hơi phụ
–Số lượng : 01
–Nguồn gốc: Nhật Bản
–Nhà sản xuất: MIURA
–Ký hiệu: VWH – 400E
–Sản lượng hơi công tác: 359 kg/h
–Áp suất hơi công tác: 0,7 Mpa
–Áp suất hơi công tác lớn nhất: 0,8 MPa
1.2.5. Nồi hơi khí thải
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: Nhật Bản
–Nhà sản xuất: MIURA
–Ký hiệu: KS –31 –1
–Sản lượng hơi công tác: 290 kg/h
–Áp suất hơi công tác: 0,7 MPa
1.3. CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC KHÁC
1.3.1. Các két
1– Két dầu F.O dự trữ
– Số lượng 05
– Kiểu két Đáy đôi
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 11 –

– Dung tích 2x108 m
3

1x144 m
3
2x22,7 m
3
2– Két dầu D.O dự trữ
– Số lượng 02
– Kiểu két Liền vỏ
– Dung tích 2x55,3 m
3
3– Két F.O đốt hàng ngày
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 5 m
3
4– Két lắng dầu F.O
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 05 m
3
5– Két dầu D.O đốt hàng ngày
– Số lượng 02
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 2x2,6 m
3
6– Két dầu bẩn buồng máy
– Số lượng 01
– Kiểu két Đáy đôi

– Dung tích 5,76 m
3
7– Két chứa nước đáy tàu buồng máy
– Số lượng 01
– Kiểu két Đáy đôi
– Dung tích 4,6 m
3
8– Két dầu bôi trơn tuần hoàn máy chính
– Số lượng 01
– Kiểu két Đáy đôi
– Dung tích 4,6 m
3
9– Két dầu nhờn cặn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 12 –
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 0,3 m
3
10– Két dầu F.O thải
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 0,7 m
3
11– Két dầu thải
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 1 m
3

12– Két nước giãn nở máy chính
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 1 m
3
13– Két dự trữ L.O máy chính
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 0,6 m
3
14– Két lắng L.O máy phát điện
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 1,5 m
3
15– Két lắng F.O bẩn
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 1,5 m
3
16– Két L.O bôi trơn xilanh
– Số lượng 01
– Kiểu két Rời – Treo
– Dung tích 1,5 m
3
1.3.2 Các tổ bơm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 13 –
1- Bơm nước biển làm mát máy chính

–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, đứng
–Lưu lượng: 130 m
3
/h
–Áp suất: 20mcn
–Vòng quay: 1800 rpm
–Công suất động cơ điện: 11 kW
2- Bơm chữa cháy và dùng chung
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, đứng, tự hút
–Lưu lượng: 120/60 m
3
/h
–Áp suất: 20/55 mcn
–Vòng quay: 1800 rpm
–Công suất động cơ điện: 26 kW
3- Tổ bơm hút khô và dằn tàu
–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, đứng, tự hút
–Lưu lượng: 120/60 m
3
/h
–Áp suất: 20/55 mcn

–Vòng quay: 1800 rpm
–Công suất động cơ điện: 26 kW
4- Tổ bơm nước biển làm mát máy làm lạnh
–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, ngang
–Lưu lượng: 30 m
3
/h
–Áp suất: 20 mcn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 14 –
–Vòng quay: 1800 rpm
–Công suất động cơ điện: 7,5 kW
5- Tổ bơm nước biển sinh hoạt
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, ngang
–Lưu lượng: 60 m
3
/h
–Áp suất: 20 mcn
–Vòng quay: 1800 rpm
–Công suất động cơ điện: 7,5 kW
6- Tổ bơm chữa cháy sự cố
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN

–Nhà sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, ngang, tự hút
–Lưu lượng: 40 m
3
/h
–Áp suất: 55 mcn
–Công suất diesel lai: 15 PS
7- Tổ bơm nước ngọt làm mát máy chính
–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, ngang
–Lưu lượng: 60 m
3
/h
–Áp suất: 20 mcn
–Vòng quay: 1800 rpm
–Công suất động cơ điện: 7,5 kW
8- Tổ bơm nước ngọt sinh hoạt
–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: NANIWA
–Kiểu: Ly tâm, ngang
–Lưu lượng: 3 m
3
/h
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 15 –
–Áp suất: 40 mcn

–Vòng quay: 3600 rpm
–Công suất động cơ điện: 2,2 kW
1.3.3.Tổ quạt
1- Quạt thổi gió buồng máy
–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Kiểu: Hướng trục, đứng
–Lưu lượng: 450 m
3
/min
–Áp suất: 30 mm Aq
–Công suất động cơ điện: 7,5 kW
2- Quạt hút gió buồng máy
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Kiểu: Hướng trục, đứng
–Lưu lượng: 50 m
3
/min
–Áp suất: 30 mm Aq
–Công suất động cơ điện: 0,75 kW
3- Quạt gió đốt nồi hơi
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Kiểu: Turbo
–Lưu lượng: 8 m
3
/min
–Áp suất: 115 mm Aq
–Công suất động cơ điện: 0,75 kW

4- Tổ quạt làm nguội
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Kiểu: Turbo
–Lưu lượng: 20 m
3
/min
–Áp suất: 220 mm Aq
–Công suất động cơ điện: 1,5 kW
5- Tổ quạt thổi gió hầm hàng
–Số lượng: 02
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 16 –
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Kiểu: Hướng trục, đứng
–Lưu lượng: 300 m
3
/min
–Áp suất: 30 mm Aq
–Công suất động cơ điện: 3,7 kW
1.3.4. Thiết bị lọc và phân ly
1- Máy lọc ly tâm dầu F.O
–Số lượng: 02
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: MITSUBISHI
–Kiểu: Ly tâm
–Sản lượng: 1400 l/h
–Công suất động cơ điện: 5,5 kW
2- Máy lọc ly tâm dầu D.O

–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: MITSUBISHI
–Kiểu: Ly tâm
–Sản lượng: 760 l/h
–Công suất động cơ điện: 1,5 kW
3- Máy lọc ly tâm dầu L.O
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Nhà sản xuất: MITSUBISHI
–Kiểu: Ly tâm
–Sản lượng: 1400 l/h
–Công suất động cơ điện: 5,5 kW
4- Máy phân ly nước đáy tàu
–Số lượng: 01
–Nguồn gốc: NHẬT BẢN
–Sản lượng: 2 m
3
/h
1.3.5.Các thiết bị khác
1- Máy khoan
–Số lượng: 1 chiếc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 17 –
–Công suất: 0,2 Kw
–Đường kính: 13 mm
–Điện áp: 220 V
2- Máy mài 2 đá
–Số lượng 1 chiếc

–Công suất: 0,4 kW
3- Máy tiện
–Số lượng: 1 chiếc
–Công suất: 0,4 kW
4- Palăng xích 1 tấn
–Số lượng: 1 chiếc
5- Palăng xích 0,5 tấn
–Số lượng: 4 chiếc
6- Máy hàn điện
–Số lượng: 1 chiếc
–Điện áp: 440 V
7- Máy khoan cầm tay
–Số lượng: 1 chiếc
–Điện áp: 220 V
8- Máy cắt khí
–Số lượng: 1 chiếc
9- Palăng điện phục vụ M/E
–Tải trọng làm việc an toàn: 3 tấn
–Tốc độ tời: 3 m/ph
–Chiều cao nâng 13 m
–Động cơ điện 3 kW
CHƯƠNG 2. SỨC CẢN, THIẾT BỊ ĐẨY
2.1. SỨC CẢN
2.1.1. Các số liệu cơ bản
–Chiều dài lớn nhất: L
max
= 104,19 m
–Chiều dài giữa hai trụ: L
pp
= 95,90 m

–Chiều dài đường nước thiết kế: L
WL
= 95,90 m
–Chiều rộng lớn nhất: B
max
= 17 m
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 18 –
–Chiều rộng thiết kế: B = 17 m
–Chiều cao mạn: D = 8,8 m
–Chiều chìm toàn tải: d = 6,9 m
–Hệ số béo thể tích: C
B
= 0,667
–Máy chính: HANSHIN 6LH41LA
–Công suất: H = 2647/3600 kW/hp
–Vòng quay: N = 240 rpm
2.1.2. Công thức Pamiel
2.1.2.1. Phạm vi áp dụng của Pamiel
Bảng 2.1 Phạm vi áp dụng của Pamiel
№ Đại lượng xác định Tàu thực thiết kế Phạm vi của Pamiel
1 Tỷ số kích thước [B/d] 2,464 1,5 – 3,5
2 Tỷ số kích thước [L/B] 5,641 4 – 11
3 Hệ số béo thể tích [C
B
] 0,667 0,35 – 0,8
4
Hệ số thon đuôi tàu [
ϕ

]
1,1824 0,33 – 1,5
2.1.2.2. Công thức xác định sức cản của Pamiel
Công suất kéo theo Pamiel

)(
0
3
hp
LC
V
EPS
S
∇
=
Trong đó:
V
S
–Tốc độ tàu tương ứng với giá trị EPS cần xác định (m/s);

∇
–Lượng chiếm nước của tàu (tons);
L–Chiều dài tàu thiết kế (m);
C
0
–Hệ số tính toán theo Pamiel.
2.1.3. Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel
Bảng 2.2. Kết quả tính sức cản tàu thuỷ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 19 –
№
Đại lượng xác
định
Công thức tính Kết quả
1
Tốc độ tính toán
V
S
, (knots)
Dự kiến thiết kế 11 12 13 14
2
Tốc độ tính toán
V, (m/s)
Tính theo m/s 5,665 6,180 6,695 7,210
3
Hệ số béo thể tích
C
B
Theo thiết kế 0,667 0,667 0,667 0,667
4
Lượng chiếm
nước
∇
, (tons)
Theo thiết kế 7832,7 7832,7 7832,7 7832,7
5
Hệ số hình dáng
ϕ
B

C
L
B
10=
ϕ
1,1824 1,1824 1,1824 1,1824
6
Tốc độ tương đối
V
1
, (m/s)
L
VV
S
ϕ
=
1
0,629 0,6862 0,7434 0,8006
7
Hệ số tính C
p
,
theo đồ thị
( )
ϕ
,
1
VfC
p
=

100 102 103 104
8
Hệ số hình dạng
X
1
Cho một đường
trục
1 1 1 1
9
Hiệu chỉnh chiều
dài tàu
λ
L03,07,0 +=
λ
0,9938 0,9938 0,9938 0,9938
10
Hệ số tính theo
Pamiel C
0
ϕ
λ
1
0
X
C
C
p
=
91,393 93,221 94,135 95,049
11

Công suất kéo
EPS, (hp)
0
3
LC
V
EPS
s
∇
=
1189,5 1514 1906,2 2357,9
12
Sức cản toàn
phần R
t
, (kG)
75
t
EPS
R
V
=
15748 18374 21354 24528
2.1.4. Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v)
Căn cứ vào kết quả tính toán các giá trị R và EPS xây dựng đồ thị R =
f(v) và EPS = f(v) cho tra cứu tính toán. Đồ thị được trình bày dưới đây:Hình
2.1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 20 –

EPS R
10000
15000
20000
25000
11 12 13 14 v
s
2500
2000
1500
1000
EPS
R
Hình 2.1. Đồ thị sức cản và công suất kéo
2.1.5. Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng
Công suất kéo của tàu:
EPS = k . Ne . η
t
. η
p
(hp) (2.2)
Trong đó:
k - Hệ số có kể đến dự trữ công suất, k = 0,8 ÷ 0,9
Ne - Công suất máy chính, (hp).
η
t
- Hiệu suất đường trục.
η
p
- Hiệu suất chong chóng.

Chọn sơ bộ:
k = 0,85
η
t
= 0,97
η
p
= 0,60
Ta có công suất kéo của tàu là: EPS = 1781 hp
Theo đồ thị Hình 2.1. ta có:
R
t
= 20430 (kG)
v
s
= 12,7 (knots)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 21 –
2.2. THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG
2.2.1. Chọn vật liệu chế tạo chong chóng.
Vật liệu chế tạo chong chóng là đồng hợp kim: Ni- Al-Bronze.Theo (bảng 75,[2])
có thông số về cơ tính của hợp kim đồng:(Cho trong bảng 2.3)
Bảng 2.3:Vật liệu chế tạo chong chóng
Ký hiệu vật liệu
G
iới hạn bền
b
σ

2
/ cmKG
Giới hạn chảy quy
ước σ
c

2
/ cmKG
Dãn dài tương
đối δ%
Đồng-Nhôm-
Niken
БРАЖН 9.4.4
600 200 16
2.2.2. Tính hệ số dòng theo,hệ số hút.
2.2.2.1. Hệ số dòng theo(
ψ
).
Theo Taylor
ψ
=0,5. C
B
-0,05=0,5.0,667=0,2835.
Với C
B
là hệ số béo thể tích.
Vậy hệ số dòng theo

ψ

=0,2835.
2.2.2.2. Hệ số hút( t ).
t = 0,74.ψ + 0,06=0,74.0,2835+0,06=0,2698
Vậy: t = 0,2698
2.2.3. Chọn số cánh của chong chóng.
Kết quả tính toán ở bảng 2.4.
Bảng 2.4: Chọn số cánh của chong chóng.
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1 Vòng quay động cơ n
dc
v/p Theo lý lịch máy chính 240
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 22 –
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
2 Vòng quay chong chóng n
p
v/p Theo lý lịch máy chính 240
3 Vòng quay chong chóng n
p
v/s n
đc
/ 60 4
4 Hệ số dòng theo

Ψ
- 0,5.C
B
– 0,05 0,2835
5 Hệ số dòng hút t - 0,74.ψ + 0,06 0,2698
6 Sức cản tàu R kG Theo đồ thị sức cản 20430
7 Lực đẩy chong chóng P kG
t
R
−
1
27978
8
Vận tốc dòng chảy đến
chong chóng
V
p
m/s
(1-Ψ).V
s
4,6863
9 Mật độ chất lỏng
ρ
Kg.s
2
/
m
4
Nước biển 104,5
10

Đường kính sơ bộ
chong chóng
D M
( 0,6 ÷ 0,7).d
4,15
11
Hệ số lực đẩy theo
đường kính
K
d
’
- V
P
.D.
P
ρ
1,1886
12
Hệ số lực đẩy theo vong
quay
K
n
’
-

4
.
p
n
V

P
ρ
0,5793
13 Số cánh chong chóng Z Cánh
K
d
’
< 2
K
n
’
< 1
4
Kết luận: : Chọn số cánh của chong chóng Z = 4 cánh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 23 –
2.2.4. Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền
Theo công thức:
2
' '
`
3
min
4
. .
0,375.
. 10
maz
C Z m p

D
θ θ
δ
 
 
≥ =
 ÷
 ÷
 
 
Kết quả tính toán ở bảng sau.
Bảng 2.5: Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Đường kính chong
chóng
D M Theo trên 4,15
2
Số cánh
Z Cánh Theo trên 4
3
Chiều dày cánh tương
đối tại bán kính R=0,6 δ
max
-
Chọn ( 0,08 ÷0,10)
0,08

4
Hệ số phụ thuộc vào vật
liệu làm chong chóng
C
’
- Đồng hợp kim 0,055
5 Hệ số phụ thuộc loại tàu m
’
- Với tàu hàng 1,15
6 Tỉ số đĩa nhỏ nhất θ
min
-
3
4
'
2
'
10
.
.
.
.375,0

















pm
D
ZC
maz
δ
0,4208
7
Chọn tỉ số đĩa theo điều
kiện bền
θ - Chọn θ = 0,55 0,55
Kết luận : Tỉ số đĩa θ = 0,55
2.2.5. Nghiệm lại vận tốc tàu để chong chóng sử dụng hết công suất
* Tính toán công suất tiêu thụ thực tế của chong chóng theo công thức
N
p
’ =
η
.75
.vR
Trong đó :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 24 –
v - Tốc độ sơ bộ của tàu ứng với công suất kéo của tàu đã
tính ở phần 2.2.1 ( tra đồ thị sức cản)
R- Sức cản toàn phần của tàu ứng với tốc độ sơ bộ của tàu (tra đồ thị sức cản)
η - Hiệu suất thực tế của chong chóng
* Sau đó nghiệm lại công suất tàu theo công thức
p
N
p
N
p
N
N
'
'
−
=∆
.100% < 3% (là thỏa mãn)
* Khi tính toán với vận tốc sơ bộ mà sai số công suất vượt quá 3% thì ta phải tính
lại vận tốc của tàu theo công thức sau:

3
'
.
12
p
N
p
N
vv =

,
Trong đó: N
p
: Công suất kéo của tàu (tính ở phần trên)
N’
p
:Công suất tính toán ở vận tốc kiểm nghiệm
cho tới khi nào sai số công suất ∆N < 3% thì dừng lại và vận tốc tinh
toán đó là vận tốc tối ưu khi khai thác tàu
Quá trình tính toán trong bảng 2.6
Bảng 2.6: Nghiệm lại vận tốc tàu
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc
Kết quả
Lần 1 Lần 2
1 Vận tốc tàu V
s
hl/h Giả thiết 12,7 11,86
2 Vận tốc tịnh tiến V m/s V
s
. 0,515 6,54 6,1
3 Vận tốc tương đối V
p
m/s
V.(1-Ψ)
4,686 4,377
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:THIẾT KẾ HTĐL TÀU THỦY - 25 –
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc
Kết quả
Lần 1 Lần 2
4 Sức cản tàu R kG Đồ thị sức cản 20430 17855
5 Hệ số hút t - Theo trên 0,2698 0,2698
6 Lực đẩy chong chóng P KG
t
R
−
1
27978 24452
7 Vòng quay chong chóng n
p
m/s Theo trên 4 4
8
Hệ số lực đẩy theo vòng
quay
K
n
’
-
4
.
p
n
V

P
ρ
0,5793 0,5596
9 Độ trượt tương đối λ
p
- Tra đồ thị λ
p
= f (K
n
’
) 0,36 0,33
10
Tỉ số bước thực tế kể
đến ảnh hưởng của
chong chóng
λ
p
’
- λ
p
’
= λ
p
.1,05 0,378 0,3465
11
Đường kính chong
chóng tối ưu
D
opt
m

'
.
pp
p
n
V
λ
3,0994 3,17
12 Hệ số k
1
-
4
2

opt
Dn
P
ρ
0,1813 0,1448
13 Tỉ số bước H/D - Tra đồ thị H/D = f(k
1
,λ
p
'
) 0,72 0,58
14
Hiệu suất chong chóng
khi làm việc độc lập: η
p

η
p
- Tra đồ thị η
p
= f(k
1
,λ
p
'
) 0,48 0,51
15 Hiệu suất đẩy thân tàu η
k
-
η
k
=
ψ
−
−
1
1 t
1,0191 1,0191
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI – KHOA CƠ KHÍ
SINH VIÊN:VŨ VĂN QUẢN MTT-53-LC1