Bài giảng môn thiết bị và máy phụ tàu thủy

1
1
CÁC THIẾT BỊ VÀ
CÁC THIẾT BỊ VÀ
MÁY PHỤ
MÁY PHỤ




2
2
CHƯƠNG I
CHƯƠNG I
: HỆ TRỤC TÀU
: HỆ TRỤC TÀU
CHƯƠNG II
CHƯƠNG II
: MÁY THUỶ LỰC
: MÁY THUỶ LỰC
CHƯƠNG III
CHƯƠNG III
: LỌC DẦU ĐỐT VÀ DẦU
: LỌC DẦU ĐỐT VÀ DẦU
NƯỚC
NƯỚC
CHƯƠNG IV

CHƯƠNG IV
: TRAO ĐỔI NHIỆT
: TRAO ĐỔI NHIỆT
CHƯƠNG V
CHƯƠNG V
: MÁY NÉN KHÍ
: MÁY NÉN KHÍ
CHƯƠNG VI
CHƯƠNG VI
: THIẾT BỊ LÀM LẠNH
: THIẾT BỊ LÀM LẠNH


3
CHƯƠNG I : HỆ TRỤC TÀU
CHƯƠNG I : HỆ TRỤC TÀU
1/ KẾT CẤU CHUNG
1/ KẾT CẤU CHUNG
2/ NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ HỆ TRỤC
2/ NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ HỆ TRỤC
3/ MỘT SỐ THIẾT BỊ HỆ TRỤC
3/ MỘT SỐ THIẾT BỊ HỆ TRỤC


4
a
a
/ Khái niệm:
/ Khái niệm:
1.Khái niệm hệ trục:

1.Khái niệm hệ trục:
Hệ trục tàu thuỷ bao gồm các đoạn trục cùng với các thiết bò nối
trục từ động cơ chính (hoặc từ hộp đảo chiều) đến chân vòt (chong
chóng)
2. Nhiệm vụ của hệ trục:
2. Nhiệm vụ của hệ trục:
Hệ trục tàu thuỷ có nhiệm vụ truyền công suất của động cơ đến
chân vòt và nhận lực đẩy của dòng nước tác động vào chân vòt và
truyền lại cho thân tàu để tàu tiến hoặc lùi
3.Đường trục :
3.Đường trục :
Từ động cơ đến chân vòt có các đoạn trục nối liền nhau và được gọi
là đường trục. Đường trục có thể là dường thẳng ,có thể là đường gẫy
khúc .Đường trục có thể có một đoạn trục hay nhiều đoạn trục ; trên
tàu có thể có một đường trục hoặc nhiều đường trục tuỳ thuộc vào loại
tàu khác nhau.


5
b/ Sơ đồ kết cấu hệ trục
b/ Sơ đồ kết cấu hệ trục
1- Chân vòt; 2- p trết;3- Ống bao ; 4- Gối đỡ trục chân vòt;5- Gối đỡ
trục trung gian; 6- Gối đỡ trục lực đẩy; 7- Bích nối; 8-Động cơ chính;
9- Trục lực đẩy; 10- Trục trung gian; 11- Trục chân vòt; 12-Vòm đuôi


6


7

8


9
2.Các thành phần của hệ trục:
2.Các thành phần của hệ trục:
a.Chân vòt :(chong chóng)
Nằm ở phía ngoài cùng của hệ trục tàu thuỷ là nơi cuối cùng tiếp
nhận mô men quay tạo ra lực đẩy tàu chuyển động
Chân vòt được chế tạo bằng thép hoặc bằng đồng. Tuỳ theo sự thay
đổi bước xoắn của cánh mà được chia làm hai loại là ;chân vòt có
bước cố đònh và chân vòt biến bước.
Dưới đây là đặc điểm kết cấu của chân vòt có bước cố đònh:
1-cánh chân vòt
2-rãnh then
3-ma chân vòt


10


11


12
b.Trục:
Hệ trục tàu thuỷ gồm có nhiều đoạn trục ghép lại với nhau
nhằm truyền mô men từ động cơ đến chân vòt . Một hệ trục đầy

đủ gồm có các đoạn trục như sau
*. Trục chân vòt:
Thường nằm về phía đuôi tàu, dùng để lắp chân vòt tạo ra lực đẩy tàu
.
Dưới đây là đặc điểm kết cấu của trục chân vòt:

1-đầu lắp đai ốc chân
vòt
2-phần côn lắp chân
vòt
3,4-cổ trục
5-phần lắp bích nối
6-phần lắp đai ốc hãm
bích


13
*. Trục trung gian:
Tuỳ theo việc bố trí buồng máy (khoảng
cách từ động cơ chính tới chân vòt) mà hệ trục
tàu thuỷ có thể có hoặc không có trục trung
gian. Nếu hệ trục dài thì trục trung gian có thể
có một hoặc nhiều đoạn trục .
Dưới đây là đặc điểm kết cấu của trục trung
gian:
1-bích nối (bích liền)
2-cổ trục
3-côn lắp bích nối
4- phần lắp đai ốc
hãm bích

14
*. Trục đẩy :
Trục đẩy thường có kết cấu đơn giản và
ngắn, Một đầu dùng bích nối với trục động cơ
(hoặc hộp đảo chiều ) đầu kia dùng bích nối
với trục trung gian ( hoặc trục chân vòt ). Trên
trục đẩy có vòng lực đẩy (vai trục ) để truyền
lực đẩy của chân vòt vào thân tàu và triệt tiêu
lực dọc trục tác động vào trục động cơ.


15
c.Ống bao trục chân vòt:
Ống bao trục chân vòt được đặt từ vách kín nước sau cùng đến cột sống đuôi
tàu. Ống bao trục chân vòt một mặt để bảo vệ trục chân vòt, mặt khác trên
đó còn đặt các gối đỡ trục chân vòt chòu tải trọng khá phức tạp và lớn, kết
cấu của ống bao trục chân vòt phụ thuộc vào kết cấu của tàu.
d.Gối đỡ trục :
*. Gối trục đẩy (Gối chặn ):
Gối trục đẩy có công dụng tiếp nhận lực của chân vòt truyền cho thân tàu để
tàu chuyển động .Chống lực dọc trục tác động vào động cơ
Gối trục đẩy thường có 3 loại: Gối đẩy nhiều vòng đẩy, gối đẩy 1 vòng đẩy và
gối đẩy kiểu ổ bi đỡ
Loại gối đẩy nhiều vòng đẩy là loại rất cũ, hiện nay hầu như không còn được
sử dụng trên tàu thuỷ
*.Gối trục trung gian:
*.Gối trục trung gian:
Gối đỡ trục trung gian cũng là kiểu gối trượt do đó về kết cấu và vật liệu chế

tạo tương tự như bệ đỡ trục khuỷu
*. Gối trục chân vòt:
*. Gối trục chân vòt:
Gối trục chân vòt có hai loại là gối đỡ kim loại và gối đỡ phi kim loại
Gối đỡ kim loại
Gối đỡ kim loại :Có thể là bằng đồng hoặc thép tráng lớp chống mòn là hợp
kim ba bít.
Gối đỡ phi kim loại
Gối đỡ phi kim loại :Gối đỡ phi kim loại có thể là gỗ (gỗ gai ắc, gỗ nhãn ,gỗ
nghiến, gỗ ba cao, gỗ ép tấm ); có thể là chất dẻo hoặc cao su (tự nhiên
hay nhân tạo).


16
Kết cấu của một gối trục chân vòt bằng cao su
Kết cấu của một gối trục chân vòt bằng cao su
1-ống bao trục
2-vỏ bọc
3-cao su cốt thép
(bạc)
4-thanh hãm


17
CHƯƠNG II : MÁY THUỶ LỰC
CHƯƠNG II : MÁY THUỶ LỰC
1/ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY THỦY LỰC
1/ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY THỦY LỰC
2/ THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY THỦY LỰC
2/ THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY THỦY LỰC

3/ HIỆN TƯỢNG SÂM THỰC TRONG MÁY
3/ HIỆN TƯỢNG SÂM THỰC TRONG MÁY
THỦY LỰC.
THỦY LỰC.
4/ BƠM PISTON.
4/ BƠM PISTON.
5/ BƠM LY TÂM
5/ BƠM LY TÂM
6/ BƠM BÁNH RĂNG
6/ BƠM BÁNH RĂNG
7/ BƠM TRỤC VÍT.
7/ BƠM TRỤC VÍT.
8/ BƠM PHIẾN GẠT
8/ BƠM PHIẾN GẠT
.
.


18
1/ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY THỦY LỰC:
1/ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY THỦY LỰC:

Máy thuỷ lực là danh từ chung chỉ các máy
móc hoặc trang thiết bị làm việc ( trao đổi
năng lượng) với chất lỏng.
Trong thực tế máy thủy lực áp dụng rất
rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực nói chung
và đặc biệt là trong lĩnh vực công nghiệp
tàu thủy. Những loại máy móc hay dùng
trong lĩnh vực công nghiệp tàu thủy như

các loại bơm, máy nén khí, động cơ thủy
lực, máy lái thủy lực…

Để phân biệt từng loại cụ thể ta có thể
phân loại máy theo một số cơ sở sau:


19

Theo phương thức trao đổi năng lượng giữa máy
thủy lực và chất lỏng:
- Nhận năng lượng : Máy thủy lực nhận nguồn năng
lượng từ ngoài qua trao đổi chất lỏng dưới có áp
suất và chuyển động có vận tốc, người ta gọi đó là
bơm.
E
1
<E
2

Hay

E2-E1=N
N>0
E : Năng lượng thành phần của chất lỏng
-
Truyền năng lượng : Năng lượng sau khi ra của
máy thủylực thấp hơn năng lượng trước khi vào gọi
là động cơ thủy lực.

1
2
N
1
2
N


20

Ngoài ra người ta còn phân loại theo một cách khác
không kể đó là động cơ thủy lực hay bơm.
- Máy thủy lực cánh dẫn: Là máy thủy lực mà trong
đó sự dẫn truyền năng lượng thực hiện nhờ truyền
động một cách liên tục thông qua cơ cấu chính của
máy là với tốc độ đủ lớn: Bơm li tâm, bơm hướng
trục, tuabin nước, khớp nối và biến tốc thủy lực….
- Máy thủy lực thể tích: Sự trao đổi năng lượng giữa
chúng và bên ngoài thực hiện được nhờ sự nén chất
lỏng trong những thể tích công tác kín và dưới áp
suất thủy tĩnh nhất định: Bơm piston, bơm, động cơ

thủy lực, bơm bánh răng….


21
2/ THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY THỦY LỰC
2/ THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY THỦY LỰC

Phục vụ nghiên cứu đặc điểm làm việc của máy
thủy lực và xác định khả năng trao đổi năng lượng
của chúng, người ta sử dụng các số liệu dựa trên
định luật vật lý cơ bản và chúng được gọi là thông
số cơ bản. Một số thông số cơ bản là: Cột áp, lưu
lượng( sản lượng), công suất và hiệu suất.


22
a/ Cột áp của trạng thái chất lỏng:
a/ Cột áp của trạng thái chất lỏng:

Là giá trị cột áp của chất lỏng nói chung ở dạng tổng quát hoặc
trạng thái chất lỏng của đường dòng tại một điểm nào đó:
Thông qua giá trị cột áp ta đánh giá được trạng thái năng lượng của
phần chất lỏng đó.
p- Giá trị áp suất tuyệt đối tại vị
trí xác định
γ-Trọng lượng riêng của chất
lỏng tại áp suất đó
v- Tốc độ trung bình chất lỏng.
h- Độ cao hình học đối với 1 mặt
chuẩn nào đó được xác định

g- Gia tốc trọng trường
h
g
p
H
v
++=
2
2
γ


23
b/ Cột áp của bơm
b/ Cột áp của bơm

Là năng lượng nhận được thông qua bơm tính cho 1
đơn vị trọng lượng chất lỏng. Ký hiệu H
B

Do dòng chảy tại cửa ra và của vào của bơm đều là
dòng chảy rối, nên công thức tính cột áp sẽ là:
α : Hệ số điều chỉnh động năng
Quy ước rằng là cột áp tĩnh H
t
Và là cột áp động H
đ
.
Ta có: H= H
t

+H
đ








++−








++=−=
−
=
h
v
p
h
v
p
HH
EE

H
ggG
vaora
vaora
B
1
2
11
2
2
22
22
γγ
( )








−+−+









−
=








++−








++=
gggg
vv
hh
pp
h
v
p
h
v

p
H
B
2222
1
2
12
2
2
12
12
1
1
2
11
2
2
2
22
αααα
γγγ
( )
hh
pp
12
12
−+









−
γ
gg
vv
22
1
2
12
2
2
αα
−


24
c/ Cột áp của động cơ thủy lực
c/ Cột áp của động cơ thủy lực

Là năng lượng đơn vị mà chất lỏng
truyền qua được thông qua động cơ
thủy lực. Đây là trường hợp đặc biệt
ngược lại của bơm. Về cách tính cũng
giống như đối với bơm.

25
Sơ đồ tính cột áp của bơm
Sơ đồ tính cột áp của bơm
h
2
h
1
h
P
2
,v
2
2
1
P
1
,v
1