đồ án môn học thiết kế hệ thống động lực tàu thủy

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 1 -
1. PHẦN 1 – TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ TÀU
1.1.1. Loại tàu
Tàu dầu sức chở 6500 tấn là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn hồ quang điện, đáy
đôi. Tàu được thiết kế trang bị 01 máy diesel chính, kiểu 4 kì truyền động trực tiếp
cho 1 hệ trục chân vịt
Tàu được thiết kế gồm 8 hầm hàng chở dầu hóa chất
1.1.2. Vùng hoạt động
Tàu dầu 6500 tấn được thiết kế hoạt động trong vùng không hạn chế theo
quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép – 2003. Phần hệ thống động lực được tính
toán thiết kế theo TCVN6259 – 3:2003
1.1.3. Các thông số cơ bản phần vỏ tàu
– Chiều dài lớn nhất L
max
= 110 m.
– Chiều dài giữa hai trụ L
pp
= 102 m.
– hệ số béo thể tích б = 0,68 m.
– Chiều rộng lớn nhất B
max
= 18,20 m.
– Chiều rộng thiết kế B = 18,20 m.
– Chiều cao mạn D = 8,75 m.
– Chiều chìm toàn tải d = 6,70 m.
– Lượng chiếm nước Disp = 7500 tons
1.1.4. Hệ động lực chính
– Máy chính MAK 6M32c
– Số lượng 01.

– Công suất H = 3000/(4080) kW/(hp).
– Số vòng quay N = 600 rpm.
– Kiểu truyền động Trực tiếp.
– Chân vịt Định bước.
1.1.5. Quy phạm áp dụng
TCVN 6259 : 2003 – Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép, 2003.
1.1.6. Công ước quốc tế áp dụng
(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);
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 2 -
(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 VỀ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
1.2.1. Bố trí buồng máy
Buồng máy được bố trí từ sườn số 9 đến sườn số 35. Tàu được lắp một chân
vịt với máy chính đặt ở phía đuôi tàu. 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
Máy chính và máy phụ được thiết kế trên cơ sở điều kiện sau:

– Nhiệt độ nước biển 32
0
C
– Nhiệt độ xung quanh 45
0
C
– Áp suất không khí 760 mmHg
1.2.2. Máy chính
Máy chính có ký hiệu MAK 6M32c do hãng CAT-MAK – Germany sản
xuất, là động cơ diesel 4 kỳ tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ tua-bin – máy nén, dạng
thùng, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi
trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng không khí nén.
1.2.2.1. Thông số cơ bản của máy chính
– Số lượng 01
– Kiểu máy MAK 6M32c
– Hãng sản xuất CAT
– Công suất định mức, [H] 3000/4080kW/hp
– Vòng quay định mức, [N] 600 rpm
– Số kỳ, [τ] 4
– Số xy-lanh, [Z] 6
– Đường kính xy-lanh, [D] 320 mm
– Hành trình piston, [S] 480 mm
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 3 -
– Khối lượng động cơ [G] tons
– Chiều dài bao lớn nhất [Le] 6013 mm
– Chiều rộng bệ động cơ [We] 1070 mm

– Chiều cao [He] 2565 mm
1.2.2.2. 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
– Các bầu lọc 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 hòa giãn nở 01 đoạn
1.2.3. Máy phát
– Loại Không thấm nước, tự thông gió.
– Số lượng 3 bộ.
– Công suất 400 kW, dòng điện xoay chiều 450V, 3 pha, tần
số 60Hz.
– Vòng quay 1200 v/p.
1.2.3.1. Máy phát sự cố
– Loại động cơ Diesel 4 thì, làm mát bằng không khí.
– Số lượng 1 bộ.
– Công suất 158 HP.
– Vòng quay 1800 v/p.
– Khởi động khởi động bằng ắc quy và bằng tay.
– Loại dầu D.O
– Làm mát bằng lò sấy.
1.2.3.2. Thiết bị kèm theo tổ máy phát điện
– 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
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 4 -
– 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
1.2.4. Thiết bị sinh hơi
1.2.4.1. Giới thiệu chung
Kết cấu và chức năng của thiết bị sinh hơi sẽ dựa trên tiêu chuẩn của nhà
sản xuất và yêu cầu của đăng kiểm.
Sản lượng hơi tối đa của nồi hơi khác nhau theo điều kiện của khí xả từ
máy chính. Mức nước trong nồi hơi sẽ được giữ ở mức hoạt động tự động của bơm
cấp nước.
Dầu nhiên liệu cấp cho nồi hơi có độ nhớt lên tới 3500 sec . R.W.No1 ở
100
0
C
1.2.4.2. Nồi hơi phụ
– Loại trụ đứng.
– Số lượng 1 bộ.
– Áp lực làm việc 6 Kg/cm
2
.

– Áp lực thiết kế 7 Kg/cm
2
.
– Lượng hơi thực tế 8000 Kg/h.
– Nhiệt độ nước cấp 60
0
C.
– Nhiên liệu đốt cháy 3500 sec.R.W No.1 ở 100
0
C.
– Nhiệt độ hơi được bão hoà.
Thiết bị và phụ kiện theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo, khoang đốt dầu sẽ tự
động điều chỉnh phụ thuộc vào áp xuất hơi.
1.2.4.3. Nồi hơi kinh tế
Loại dàn ống tuần hoàn cưỡng bức.
– Số lượng 1 bộ.
– Công suất 600 kg/h tại 90%Ne
– Bơm tuần hoàn 2 bộ.
Thiết bị, phụ kiện cho nồi hơi phụ:
– Thiết bị đốt dầu 1 bộ.
– Máy điều chỉnh cấp nước 1 bộ.
– Quạt gió cưỡng bức 1 bộ.
– Bơm cấp nước 2 bộ.
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 5 -
– Bơm tăng cưòng F.O 2 bộ.
– Bầu hâm dầu F.O 1 bộ.

– Thiết bị điều khiển tự động 1 bộ.
– Bộ điều chỉnh mức 1 bộ.
– Két tách đổ (két tầng) 1 bộ.
– Bầu ngưng hơi thừa 1 bộ.
– Đồng hồ đo mức nước 2 bộ.
– Két hoá chất 1 bộ.
– Hệ thống điều khiển an toàn.
1.2.5. Máy nén khí và chai gió
1.2.5.1. Máy nén khí chính
– Loại máy nén 2 cấp, dẫn động bằng động cơ điện, làm mát bằng
không khí.
– Số lượng 2 bộ.
– Công suất 80 m
3
/h x 30 kG/cm
2

Thiết bị khởi động và dừng tự động được lắp cho máy nén khí chính
được kích hoạt bằng áp lực của chai gió chính.
Một nguồn điện của máy nén khí được cấp từ máy phát sự cố.
1.2.5.2. Máy nén khí
– Loại dẫn động bằng động cơ điện, 2 cấp, làm mát bằng không khí.
– Số lượng 1 bộ.
– Công suất 80 m
3
/h x 30Kg/cm
2
(F.A).
– Thiết bị khởi động và dừng tự động được lắp cho máy nén khí phục
vụ được kích hoạt bằng áp lực của chai gió làm việc.

1.2.5.3. Chai gió chính
– Loại chai gió loại trụ đứng với kết cấu hàn.
– Số lượng 2 bộ
– Công suất 1000 l x 30 kG/cm
2
1.2.5.4. Chai gió làm việc
– Loại chai gió kiểu trụ đứng kết cấu hàn
– Số lượng 1 bộ
– Công suất 900 l x 30 kG/cm
2
1.2.5.5. Bộ sấy không khí
– Loại được làm lạnh.
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 6 -
– Số lượng 1 bộ
– Công suất 40 m
3
/h x 8 Kg/cm
2
1.3. CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC KHÁC
1.3.1. Két
1.3.1.1. Két dự trữ dầu đốt FO
– Số lượng 04
– Dung tích 01 x 213.14 m
3
02 x 308.76 m
3

02 x 218.16 m
3
01x 305.63 m
3
– Kiểu két Đáy đôi
1.3.1.2. Két dầu đốt dự trữ dầu DO
– Số lượng 04
– Kiểu đáy đôi
– Dung tích 02x 65.25 m
3
02x85.45 m
3
1.3.1.3. Két trực nhật dầu FO
– Số lượng 02
– Kiểu Rời
– Dung tích 12.0 m
3
1.3.1.4. Két trực nhật dầu DO
– Số lượng 02
– Kiểu rời
– Dung tích 2x6 m
3
1.3.1.5. Két lắng dầu FO
– Số lượng 01
– Kiểu Rời
– Dung tích 12 m
3
1.3.1.6. Két dầu nhờn dự trữ bôi trơn xylanh máy chính
– Số lượng 01
– Kiểu rời

– Dung tích 20 m
3
1.3.1.7. Dầu trọng lực bôi trơn xy lanh
– Số lượng 01
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 7 -
– Kiểu rời
– Dung tích 0.49 m
3
1.3.1.8. Két dầu dự trữ LO
– Số lượng 01
– Kiểu Rời
– Dung tích 15 m
3
1.3.1.9. Két dầu lắng LO
– Số lượng 01
– Kiểu Liền vỏ
– Dung tích 15 m
3
1.3.1.10. Két dự trữ dầu LO máy đèn
-Số lượng 01
-Kiểu rời
-Dung tích 1 m
3
1.3.1.11. Két dầu bôi trơn ống bao
-Số lượng 01
-Kiểu Rời

-Dung tích 200 lít
1.3.1.12. Két tuần hoàn bôi trơn trục chân vịt
-Số lượng 01
-Kiểu Rời
-Dung tích 500 lít
1.3.1.13. Két dầu nhờn thải
-Số lượng 01
-Kiểu rời
-Dung tích 300 lít
1.3.1.14. Két dầu nhờn cặn
-Số lượng 01
-Kiểu rời
-Dung tích 600 lít
1.3.1.15. Két dầu FO thải
-Số lượng 01
-Kiểu rời
-Dung tích 700 lít
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 8 -
1.3.1.16. Két nước ngọt giãn nở máy chính
-Số lượng 01
-Kiểu rời
-Dung tích 0.7 m
3
1.3.1.17. Két gom dầu thải
-Số lượng 02
-Kiểu rời

-Dung tích 1600 lít
1.3.1.18. Két dầu FO cặn
-Số lượng 01
-Kiểu rời
-Dung tích 1500 lít
1.3.1.19. Két lắng dầu LO máy đèn
-Số lượng 01
-Kiểu rời
-Dung tích 1 m
3
1.3.2. Tổ bơm
1.3.2.1. Tổ bơm dung chung và cứu hỏa
– Số lượng : 01
– Kiểu : M.D.V.Cent.
– Lưu lượng x Cột nước : (60-120) m
3
/h x (20-55) m
– Công suất x Vòng quay : 26 kw x 1750 v/p
1.3.2.2. Tổ bơm dự phòng
– Số lượng 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.H.G - Naniwa
– Lưu lượng x Áp suất : 50 m
3
/h x 0,45 MPa
– Công suất x Vòng quay : 18,5 KW x 1150 v/p
1.3.2.3. Tổ bơm nước nước biển trực nhật
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.H.Cent - Naniwa
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG

LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 9 -
– Lưu lượng x Cột nước : 60 m
3
/h x 20 m
– Công suất x Vòng quay : 7,5 KW x 1750 v/p
1.3.2.4. Tổ bơm nước ngọt
– Số lượng : 02
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.H.Cent - Naniwa
– Lưu lượng x Cột nước : 3 m
3
/h x 40 m
– Công suất x Vòng quay : 2,2 KW x 3500 v/p
1.3.2.5. Tổ bơm dầu cặn
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.H.Piston - Naniwa
– Lưu lượng x Cột nước : 2 m
3
/h x 40 m
– Công suất x Vòng quay : 1,5 KW x 1800 v/p
1.3.2.6. Bơm trợ lực dầu FO nồi hơi
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.H.G - Naniwa
– Lưu lượng x Áp suất : 0,5 m
3
/h x 0,2 MPa
– Công suất x Vòng quay : 0,4 KW x 1125 v/p
1.3.2.7. Bơm tuần hoàn nước nồi hơi
– Số lượng : 01

– Kiểu : M.D.H.Cent.
– Lưu lượng x Áp suất : 4 m
3
/h x 0,3MPa
– Công suất x Vòng quay : 1,5 KW x 3480 v/p
– Hãng sản xuất : Naniwa
1.3.2.8. Bơm dằn và nước đáy tàu
– Số lượng : 01
– Kiểu : M.D.V.Cent.
– Lưu lượng x Cột nước : (120-60) m
3
/h x (20-55) m
– Công suất x Vòng quay : 26 KW x 1750 v/p
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 10 -
1.3.2.9. Bơm dầu thừa
– Số lượng : 01
– Kiểu : Trochoid
– L.lượng x Áp suất x Công suất : 9000 l/h x 0,2 MPa x 0,4 KW
1.3.3. Thiết bị phân ly – Bộ trao nhiệt
1.3.3.1. Máy phân li dầu FO
– Số lượng : 02
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D - Mitsubishi
– Lưu lượng x Công suất : 900 l/h x 5,5 KW
1.3.3.2. Máy phân li dầu DO
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D - Mitsubishi

– Lưu lượng x Công suất : 760 l/h x 5,5 KW - NPM- 115
1.3.3.3. Máy phân li dầu LO
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D - Mitsubishi
– Lưu lượng x Công suất : 1400 l/h x 5,5 KW
1.3.3.4. Máy phân li dầu - nước
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : USH .20 - Taiko, Japan
– Công suất : 2 m
3
/h x 15 PPM
1.3.3.5. Bộ hâm nhiên liệu máy chính
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : Có áo bọc - Showa, Japan
1.3.3.6. Bộ hâm dầu phân li FO
– Số lượng : 02
– Kiểu - Hãng sản xuất : Có áo bọc - ShoWa, Japan
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 11 -
1.3.3.7. Bộ hâm dầu phân li LO
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : Có áo bọc - Showa, Japan
1.3.3.8. Bầu làm mát nước ngọt máy chính
– Số lượng : 01
– Kiểu : Dạng có áo bọc
– Thông số kỹ thuật : 14m
2

1.3.3.9. Bầu làm mát dầu LO máy chính
– Số lượng : 01
– Kiểu : Dạng có áo bọc
– Diện lích trao nhiệt : 60 m
2
1.3.3.10. Bầu làm mát dầu LO máy chính
– Số lượng : 01
– Kiểu : Dạng có áo bọc
– Diện lích trao nhiệt : 5 m
2
1.3.4. Các thiết bị hệ thống khí nén
1.3.4.1. Tổ máy nén khí
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : Diesel Driven - Burmhan Korea
– Lưu lượng x Áp suất : 11,5 m
3
/h x 30 KG/Cm
2
– Công suất x Vòng quay : 6 PS x 2200 v/p
1.3.4.2. Bình chứa không khí nén khởi động máy chính
– Số lượng : 02
– Dung tích x Áp suất : 900 lít x 30 kG/cm
2
1.3.4.3. Bình chứa không khí nén khởi động máy phụ
– Số lượng : 01
– Dung tích x Áp suất : 80 lít x 30 kG/cm
2
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 12 -
1.3.5. Tổ quạt
1.3.5.1. Quạt thông gió buồng máy
– Số lượng : 02
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.Axial - Onishi, Japan
– Sản lượng x Áp suất : 450 m
3
/ph x 300 Pa
– Công suất x Vòng quay : 7,5 KW x 1740 v/p
1.3.5.2. Quạt thải buồng phân li
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.Axial - Onishi, Japan
– Sản lượng x Áp suất : 50m
3
/p x 300 Pa
– Công suất x Vòng quay : 0,7 KW x 3340 v/p
1.3.5.3. Quạt thông gió hầm hàng
– Số lượng : 04
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.Axial - Onishi, Japan
– Sản lượng x Áp suất : 400m
3
/p x 300 Pa
– Công suất x Vòng quay : 5,5 KW x 1740 v/p
1.3.5.4. Quạt buồng máy phát điện sự cố
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.Axial - Onishi, Japan
– Sản lượng x Áp suất : 20 m
3
/p x 150 Pa

– Công suất x Vòng quay : 0,55 KW x 3410 v/p
1.3.5.5. Quạt thải phòng CO
2
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.Axial - Onishi, Japan
– Sản lượng x Áp suất : 35 m
3
/p x 200 Pa
– Công suất x Vòng quay : 0,4 KW x 3420 v/p
1.3.5.6. Quạt thải nhà bếp
– Số lượng : 01
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 13 -
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.Axial - Onishi, Japan
– Sản lượng x Áp suất : 35 m
3
/p x 200 Pa
– Công suất x Vòng quay : 0,4 KW x 3420 v/p
1.3.5.7. Quạt phòng thượng tầng mũi
– Số lượng : 01
– Kiểu - Hãng sản xuất : M.D.Axial - Onishi, Japan
– Sản lượng x Áp suất : 100 m
3
/p x 200 Pa
– Công suất x Vòng quay : 0,75 KW x 1720 v/p
1.3.6. Các thiết bị buồng máy khác
1.3.6.1. Máy khoan

– Số lượng 01 chiếc
1.3.6.2. Thiêt bị hàn điện
– Số lượng 01 chiếc
1.3.6.3. Ê tô , mỏ kẹp, mâm cặp
– Số lượng 01 chiếc
1.3.6.4. Máy tiện
– 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. Bàn làm việc
– Số lượng 01 Chiếc
1.3.6.8. Bảng điện chính
– Số lượng 01
1.3.6.9. Tay chuông truyền lệnh
– Số lượng 02 bộ
1.3.6.10. Pa lăng
– Số lượng 02 bộ
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 14 -
1.3.6.11. Thiết bị đốt dầu cặn, rác
– Số lượng 01 bộ
1.3.6.12. Thiết bị xử lý nước thải
– Số lượng 01
– Lưu lượng 1540 l/ngày đêm
1.3.6.13. Cầu thang buồng máy

– Cầu thang chính 04
– Cầu thang sự cố 01
2. PHẦN 2 – SỨC CẢN, THIẾT BỊ ĐẨY
2.1. SỨC CẢN
2.1.1. Các số liệu cơ bản
– Chiều dài lớn nhất L
max
= 110 m
– Chiều dài giữa hai trụ L
pp
= 102 m
– Chiều dài đường nước thiết kế L
WL
= 110 m
– Chiều rộng lớn nhất B
max
= 18.2 m
– Chiều rộng thiết kế B = 18.2 m
– Chiều cao mạn D = 8.75 m
– Chiều chìm toàn tải d = 6.7 m
– Lượng chiếm nước Disp = 6500 tons
– Hệ số béo thể tích C
B
= 0.68
– Công suất tính toán H = 3000/(4080) kW/(hp)
– Số vòng quay chong chóng n
p
= 600 rpm
2.1.2. Công thức Pamiel
2.1.2.1. 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] 2,716 1,5 – 3,5
2 Tỷ số kích thước [L/B] 6.044 4 – 11
3 Hệ số béo thể tích [C
B
] 0,68 0,35 – 0,8
4
Hệ số thon đuôi tàu [
ϕ
]
1,125 0,33 – 1,5
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 15 -
2.1.2.2. Công thức xác định sức cản của Pamiel
)(,
0
3
hp
LC
V
EPS
S
∇
=
(2.1)
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
№ Đại lượng xác định Công thức tính Kết quả
1
Tốc độ tính toán V
S
,
(knots)
Dự kiến thiết kế 11 13 15 17
2
Tốc độ tính toán V
S
,
(m/s)
Tính theo m/s 5.66 6.69 7.72 8.75
3 Hệ số béo thể tích C
B
Theo thiết kế 0,68 0,68 0,68 0,68
4
Lượng chiếm nước
∇
,
(tons)

Theo thiết kế 6500 6500 6500 6500
5
Hệ số hình dáng
ϕ
B
C
L
B
10=
ϕ
1,21 1,21 1,21 1,21
6 Tốc độ tương đối V
1
L
VV
S
ϕ
=
1
1.4 1.65 1.91 2.162
7
Hệ số tính C
p
, theo đồ
thị
( )
ϕ
,
1
VfC

p
=
93.5 90 84 69
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
1.015 1.015 1.015 1.015
10
Hệ số tính theo
Pamiel C
0
ϕ
λ
1
0
X
C
C
p
=
85.3 82.1 76.6 62.9
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 16 -
№ Đại lượng xác định Công thức tính Kết quả
11
Công suất kéo EPS,
(hp)
0
3
LC
V
EPS
s
∇
=
994.9 1706.08 2808.06 4976.33
12
Sức cản toàn phần R
t
,
(kG)
s
t
V
EPS
R
75
=
13171.62 19112.2 27263 42630

2.1.4. Đồ thị R–v, EPS–v
Hình 2-1: Đồ thị R–v và EPS–v.
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
[knot]
[m/s]
5.66
0
11
30000
20000
10000
7.72
6.69
13 15
8.75
17
[kgf]
50000
40000
0
2000
1000
5000
[hp]
3000
4000
R

=

f
(
v
)
E
P
S

=

f
(
v
)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 17 -
Hình 2.1: đồ thị sức cản và công suất của tàu
2.1.5. Tính toán sơ bộ vận tốc tàu
– Giả định hiệu suất chong chóng η
p
= 0,55;
– Giả thiết hiệu suất đường trục η
t
= 0,98;
– Lượng công suất dự trữ máy chính 15%Ne;
– Công suất máy chính Ne = 3000 kW = 4080 cv;
– Công suất kéo của tàu N
0

= 0,85.Ne.η
p
η
t
=1869 cv;
Tra đồ thị hình 2.1 với N
0
=1869 cv ta được:
– Lực cản tàu R = 10505 (kG);
– Vận tốc tàu V
s
= 13,2 (hl/h);
2.2. Tính toán sơ bộ chong chóng
2.2.1. Vật liệu làm chong chóng
Vật liệu chế tạo chong chóng là hợp kim đồng – nhôm – niken.
2.2.2. Chọn số lượng chong chóng
– Căn cứ vào yêu cầu của lực đẩy.
– Căn cứ vào độ an toàn trong khai thác.
– Căn cứ vào số lượng máy chính trên tàu.
Ta chọn số lượng chong chóng X = 1.
2.2.3. Chiều quay của chong chóng
Theo chiều kim đồng hồ nhìn từ phía lái.
2.2.4. Lựa chọn số cánh chong chóng Z
Căn cứ vào hệ số lực đẩy:
P
vDK
pd
ρ

'

=
,
(2.4)
Trong đó:
+ D- Đường kính chong chóng, chọn D = 0,6.T = 0,6.6,7 = 4,02 (m);
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 18 -
+ T – chiều chìm toàn tải
+ v
p
- Tốc độ tịnh tiến của chong chóng,
v
p
=v
s
.(1-ψ), (2.5)
Trong đó:
ψ là hệ số dòng theo, theo công thức SCHIFF BAUKA:
ψ = -0,24 + 0,75δ, (2.6)
Trong đó: δ- Hệ số béo thể tích, δ = 0,68
⇒ ψ = 0,27;
⇒ v
p
= 13,2.(1-0,27) = 9,636 (hl/h) = 4,96 (m/s);
+ ρ- Độ nhớt của nước biển, ρ = 104,5 (kG.s
2
/m

4
);
+ P- Lực đẩy của chong chóng:
1
R
P
t
=
−
, (2.7)
Trong đó:
•
R- Lực cản tàu, R = 10505 (kG);
•
t- Hệ số lực hút,
ψ
.
3
2
=t
, (2.8)
Trong đó:
ψ - Hệ số dòng theo, ψ = 0,27;
⇒ t = 0,18;
⇒ P = 10505 / (1-0,18) = 12811 (kG);
Vậy
8,1
12811
5,104
.96,4.02,4

'
==
d
K
< 2, nên ta chọn số cánh chong chóng: Z = 4
(cánh).
2.2.5. Chọn tỷ số đĩa của chong chóng θ theo điều kiện bền
Xuất phát từ điều kiện đảm bảo hiệu suất đẩy ta chọn θ theo công thức:
3
4
'
3/2
'
min
'
10
.
375,0
PmZ
D
c
m

















=
δ
θ
, (2.9)
Trong đó:
+ c’- Hệ số phụ thuộc vật liệu làm chong chóng, với vật liệu là hợp kim
đồng- nhôm- niken thì c’ = 0,055;
+ m’- Hệ số tính đến khả năng tăng lực đẩy, m’=1,15;
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 19 -
+ δ
max
- Chiều dầy tương đối tại tiết diện (0,6÷0,7)R, chọn δ
max
=0,08;
+ P- lực đẩy của chong chóng, P = 12811 (kG);
+ D- Đường kính chong chóng, D = 4,02 (m);
+ Z- Số cánh chong chóng, Z = 4 (cánh);
⇒

33,0
10
12811.15,1
.)
08,0
4
.
02,4
055,0
.(375,0
3
4
3/2
min
'
==
θ
;
Vậy ta chọn θ = 0,40.
2.2.6. Thiết kế chong chong sử dụng hết công suất máy và đạt tốc độ tối đa
Bảng 2.2
2.2.7. Kiểm tra tỷ số đĩa theo điều kiện chống xâm thực
Điều kiện chống xâm thực:
θ >
2
1
1
min
''
) ( 130

op
c
Dn
p
k
ξθ
=
,
Trong đó:
+ ξ
1
- Hệ số, chọn ξ
1
= 1,45;
+ P
1
- Áp suất thuỷ tĩnh tuyệt đối trên trục chong chóng,
P
1
= P
0
+ γ.h
b
– P’
d
(kG/m
2
), (2.10)
Trong đó:
•

P
0
- Áp suất trên mặt thoáng, P
0
= 10330 (kG/m
2
);
•
γ- Trọng lượng riêng của nước biển, γ = 1025 (kG/m
3
);
•
h
b
- Độ ngập sâu của chong chóng so với mặt thoáng,
chọn h
b
= 0,65T = 4,355 (m);
•
P’
d
- Áp suất hơi bão hòa ở 200
0
C, P’
d
= 238 (kG/m
2
);
⇒ P
1

= 10330 + 1025.4,355 – 238 = 14556 (kG/m
2
);
+ D
0
- Đường kính chong chóng, D
0
= 3,3 (m);
+ n- Vòng quay của chong chóng, vì chong chóng được dẫn động với tỷ
số truyền R = 2.75 nên n = n
dc
/2.75= 600/(2.75x60) (v/s) = 3,63 (v/s);
+ k
c
= f(λ’
p
; H/D), tra bảng với λ’
p
= 0,457 và H/D = 0,58
ta được: k
c
= 0,13;
⇒
2
min
0,13
130.1,45. .(3,63.3,3) 0,242
14556
θ
= =

< θ = 0,40 ;
Vậy tỷ số đĩa chong chóng đã chọn thỏa mãn điều kiện chống xâm thực.
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 20 -
2.2.8. Tính trọng lượng chong chóng
Trọng lượng chong chóng được tính theo công thức:
G=
4
10.4
Z
.γ.
3
0
D
.
0
6,0
D
b
.

















−+
0
6,0
0
4
71,010.22,6
D
e
D
d
p
+0,59.γ.l
c
.
2
p
d
, (2.11)
Trong đó:
+ Z- Số cánh chong chóng, Z = 4 (cánh);
+ γ- Trọng lượng riêng của vật liệu làm chong chóng, γ = 8600 (kg/m

3
);
+ D
0
- Đường kính chong chóng, D
0
= 3,30 (m);
+ d
p
- Đường kính trung bình của mayơ chong chóng,
d
p
= 0,16D
0
= 0,53 (m);
+ l
c
- Chiều dài của chong chóng, l
c
= (1,3÷3,3).d
p
,
chọn l
c
= 1,3d
p
= 0,69 (m);
+ b
0,6
- Chiều rộng cánh chong chóng tại bán kính 0,6R,

Z
D
bb
m
.
6,0
=
, (2.12)
Trong đó:
θ- Tỷ số đĩa của chong chóng, θ = 0,40 .chọn b
m
= 0,8 (m),
⇒ b
0,6
= 0,8.3,30/4 = 0,7 (m);
+ e
0,6
- Chiều dày lớn nhất của cánh chong chóng tại tiết diện 0,6R,
e
0,6
=e
0
-0,6(e
0
-e
R
), (2.13)
Trong đó:
•
e

0
- chiều dày giả định của cánh tại tâm mayơ chong chóng,
e
o
= (0,04÷0,055)D, chọn e
0
= 0,04D = 0,14 (m);
•
e
R
- chiều dày đỉnh cánh, e
R
= 0,0035D=0,012 (m);
⇒ e
o,6
= 0,14 – 0,6.(0,14- 0,012) = 0,063 (m);
⇒
3 4 2
4
4 0,7 0,53 0,063
.8600.3,30 . . 6,2 2.10 . 0,71 . 0,59.8600.0,728.0,53
4.10 3,30 3,30 3,30
G
 
 
= + − +
 
 ÷
 
 

G = 2453 (kg);
Vậy trọng lượng của chong chóng là G = 2453 (kg).

KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 21 -
3. PHẦN 3 – THIẾT KẾ HỆ TRỤC
3.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ
3.1.1. Số liệu ban đầu
_ Công suất tính toán H = 3000 kW
_ Vòng quay tính toán N = 500 v/p
_ Vật liệu làm hệ trục SF35
+ Giới hạn bền kéo T
s
= 540 N/mm
2
+ Giới hạn chảy T
c
= 320 N/mm
2
+ Giới hạn mỏi T
m
= 208 N/mm
2
+ Độ cứng HB = 180 Rw
+ Hệ số đàn tính E = 2,1.10
6
kG/cm

4
+ Tỷ trọng γ = 7,85.10
-3
kG/cm
3
_ Trọng lượng chong chóng Q = 175 kG
_Vật liệu làm chong chóng Đồng – Mangan
3.1.2. Luật áp dụng
3.1.2.1. Luật áp dụng
Quy phạm phân cấp và đóng biển vỏ thép - 2003: Phần 3: Hệ thống máy tàu -
TCVN 6259-3: 2003 [1].
3.1.2.2. 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.
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) 1100 mm.
Hệ trục bao gồm 01 đoạn trục chong chóng,với tổng chiều dài 4100 mm.
Mặt bích xuất lực của động cơ được đặt trong khoảng sườn số 09, cách vách
sau buồng máy (vách sườn số 6) 1650 mm về phía mũi.
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 22 -
Hình 3-1: Bố trí hệ trục.
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY

- 23 -
Trục chong chóng kết cấu bích rời, được đặt trên hai gối đỡ có kết cấu kiểu
bạc cao su. Hai gối đỡ này được bố trí trong ống bao trục, bôi trơn và làm mát gối
bằng nước ngoài tàu trích từ hệ thống nước làm mát chung. Trục chong chóng
được chế tạo bằng thép rèn SF35, có chiều dài 4100 mm.
3.2. TRỤC CHONG CHÓNG
3.2.1. Đường kính trục chong chóng
Hình 3-2: Trục chong chóng.
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Công suất liên tục lớn
nhất của động cơ
H kW
Được xác định theo lý lịch
máy
3000
2
Vòng quay của trục
chong chóng ở công suất
liên tục lớn nhất
N v/p
Được xác định theo lý lịch
máy
218
3
Hệ số tính toán đường
kính trục

k
2
_
Được xác định theo bảng
3/6.3, [1]
1,26
4 Hệ số xét đến trục rỗng K _ Theo 6.2.4-1, [1] 1,0
5
Giới hạn bền kéo danh
nghĩa của vật liệu trục
T
s
N/mm
2
Lấy giá trị nhỏ nhất của thép
SF45
540
6
Đường kính tính toán
của trục chong chóng
d
s
mm
Theo 6.2.4, [1]
3
2
160
560
100 K
TN

H
kd
s
s






+
=
280.3
Kết luận:
Đường kính cơ bản của trục chong chóng thiết kế
d
s
= 300 mm
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 24 -
3.2.2. Chiều dày áo bọc trục
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Đường kính tính toán

quy định của trục chong
chóng
d
s
mm Đã tính 300
2
Vật liệu chế tạo áo bọc
trục

Theo thiết kế (Xem bản vẽ
Toàn đồ trục chong chóng)
Đồng
thanh
3
Chiều dày lớp áo bọc
bằng đồng thanh tại cổ
trục
t
1
mm
Theo 6.2.8, [1]
5,703,0
1
+=
s
dt
16.5
Kết luận:
Chiều dày áo bọc trục được xác định (được thiết kế)
t = 17 mm

3.3. CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ TRỤC
3.3.1. Chiều dày khớp nối trục
Hình 3-3: Khớp nối trục chong chóng.
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
- 25 -
№ Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Công suất liên tục lớn
nhất của động cơ
H kW
Được xác định theo lý lịch
máy
3000
2
Vòng quay của trục
chong chóng ở công suất
liên tục lớn nhất
N v/p
Được xác định theo lý lịch
máy
218
3
Hệ số tính toán đường
kính trục

k
1
_
Được xác định theo 6.2.9-4,
[1]
1,1
4 Hệ số xét đến trục rỗng K _ Theo 6.2.9-4, [1] 1,0
5
Giới hạn bền kéo danh
nghĩa của vật liệu trục
T
s
N/mm
2
Lấy giá trị nhỏ nhất của thép
SF35
540
6
Hệ số tính chọn đường
kính
F
1
_
Được xác định theo bảng
3/6.1, [1]
100
7
Đường kính trục trung
gian tính toán
d

0
mm
Theo 6.2.2, [1]
3
110
160
560
K
TN
H
kFd
s






+
=
244.7
8
Vật liệu chế tạo bích
trục

Theo thiết kế (Xem bản vẽ
Toàn đồ trục chong chóng)
SF35
9
Chiều dày các khớp nối

trục
b mm b = 0,27d
0
66.1
Kết luận:
Chiều dày các khớp nối trục được xác định (được thiết kế)
b = 70 mm
3.3.2. Bulông khớp nối
Vật liệu chế tạo bulông khớp nối là thép 45.
Theo Quy phạm đường kính bulông khớp nối tại mặt phẳng lắp ghép của
khớp nối không được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:
b
s
b
TDn
Td
d

)160(
.65,0
3
0
+
=
(mm), (3.3)
Trong đó:
KHOA CƠ KHÍ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
PHẠM MINH CÔNG
LỚP MTT51–ĐH2