ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TẤN, LẮP MÁY 6LH41LA

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
KHOA CƠ KHÍ - ĐÓNG TÀU



Sinh viên: NGUYỄN VĂN CÔNG







THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA




Chuyên ngành: THIẾT BỊ NĂNG LƯỢNG
Mã số: 18-02-10



ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC
Người hướng dẫn: Th.s NGUYỄN ANH VIỆT

HẢI PHÒNG – 2007

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 5

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

CHƯƠNG I

□ GIỚI THIỆU CHUNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 6

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


1.1. GIỚI THIỆU TÀU
1.1.1. LOẠI TÀU, CÔNG DỤNG
Tàu hàng khô sức chở 6.500 tons là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, 01
boong chính, 01 boong dâng lái và 01 boong dâng mũi. Tàu được thiết kế trang bị 01
diesel chính 4 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, CẤP THIẾT KẾ
Vùng hoạt động của tàu: Biển Đông Nam Á.

Tàu hàng 6.500 tons được thiết kế đảm bảo 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.
1.1.3. CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TÀU
– Chiều dài lớn nhất : L
max
= 102,79 m
– Chiều dài giữa hai trụ : L
pp
= 94,5 m
– Chiều rộng thiết kế : B = 17 m
– Chiều cao mạn : H = 8,8 m
– Chiều chìm toàn tải : T = 6,9 m
– Hệ số béo thể tích : C
B
= 0,667
– Lượng chiếm nước : Disp = 7579 tons
– Máy chính : 6LH41LA
– Công suất : N
e
= 2647/(3600) kW/(cv)
– Vòng quay định mức : n
đm
= 240 rpm
– Số thuyền viên : Z = 24 người
1.1.4. SƠ LƯỢC KẾT CẤU TÀU.
Tàu hàng 6500 tons là loại tàu có sống mũi thẳng mũi quả lê trên đường mớn tải
và khung bánh lái cân bằng
Tàu có 3 khoang hàng, khoang mũi đựng thiết bị neo, tời. Các két nước dằn, két

đỉnh phía mũi và phía lái được chia thành 6 vách ngăn kín nước. Két đỉnh phía mũi được
dùng làm két nước dằn, còn két đỉnh phía lái được dùng làm két nước ngọt.
Đáy đôi của tàu trải dài từ vách khoang mũi quả lê lên đến vách đỉnh phía lái.
Trong hầm hàng đáy đôi trải phẳng đến vỏ mạn chứa các kết dằn và kết dầu đốt. Trong
buồng máy, đáy đôi chứa các két dầu Diezel, két dầu nhờn, két nước thải.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 7

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


Không gian trên buồng máy bố trí các buồng ngủ thuyền viên, nhà bếp, nhà ăn,
nhà vệ sinh, lối xuống buồng máy.
1.1.5. LUẬT VÀ CÔNG ƯỚC ÁP DỤNG
[1]– Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003. Bộ Khoa học Công
nghệ và Môi trường.
1.2. TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
1.2.1. BỐ TRÍ BUỒNG MÁY
Buồng máy được bố trí từ sườn 08 (Sn8) đến sườn 30 (Sn30).

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. 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
1.2.2. MÁY CHÍNH
a. Thông số của máy chính:
– Kiểu máy : 6LH41LA
– Công suất định mức :N = 2647/3600 kW/cv
– 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
– Thứ tự làm việc của các xy-lanh 1-4-2-6-3-5
– Vòng quay lớn nhất : n
max
= 252 rpm
– Vòng quay nhỏ nhất : n
min
= 85 rpm
– Bán kính quay trục khuỷu : R = 400 mm
– Đường kính cổ trục : d
ct
= 336 mm
– Đường kính cổ biên : d
cb
= 316 mm
– Khoảng cách 2 tâm xy-lanh : H = 660 mm
– Khoảng tâm xilanh cuối đến bánh đà : H

c
= 1460 mm
– Quán tính bánh đà : GD
2
= 4259,5 kG.cm
2
b. Thiết bị chính gắn trên máy
– Bơm dầu bôi trơn
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 8

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Bánh răng kép
+ Lưu lượng : Q = 59,8 m
3
/h

+ Cột áp : H = 0,45 Mpa
– Tua bin khí xả
c. Các thiết bị kèm theo máy chính
– Bơm LO bôi trơn máy chính
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Bánh răng kép
+ Lưu lượng : 01 m
3
/h
+ Cột áp : 0,6 Mpa
– Bình chứa khí nén chính
+ Số lượng : 02
+ Dung tích : 900 lít/bình
– Bình chứa khí nén phụ
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 150 lít/bình
– Bầu hâm nóng dầu đốt máy chính
+ Số lượng : 01
+ Lưu lượng : 1000 lít/h
+ Khoảng nhiệt độ : 80 ÷ 135 oC
– Bầu sinh hàn nước ngọt
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Tấm và ống
+ Diện tích trao đổi nhiệt : 18 m
2
– Bầu sinh hàn dầu LO
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Tấm và ống
+ Diện tích trao đổi nhiệt : 50 m
2

– Bầu sinh hàn dầu LO
+ Số lượng : 01
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 9

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


+ Diện tích trao đổi nhiệt : 5 m
2

1.2.3. MÁY PHỤ
a. Diesel lai máy phát
– Số lượng : 02
– Kiểu máy : 6LAAL - UTN
– Hãng sản xuất : YANMA
– Công suất định mức : 360 cv
– Vòng quay định mức : 1200 rpm

– Số kỳ : 4
b. Máy phát điện
– Số lượng : 02
– Loại máy : AC không chổi than
– Công suất máy phát : 350 kVA
– Vòng quay máy phát : 1200 rpm
– Điện áp : 450 V
– Tần số : 50 Hz
1.2.4. NỒI HƠI PHỤ
a. Thông số
– Kiểu : Đặt thẳng đứng có hệ thống hợp chất
– Số lượng : 01
– Áp lực hơi làm việc : 0,8 Mpa
– Nhiệt độ hơi nước làm việc : Hơi bão hoà
– Bề mặt nung nóng : 6,74 m
2

– Nhịêt độ nước cấp nồi : 60
o
C
– Sự bay hơi : 359 kg/h
b. Các thiết bị kèm theo nồi hơi
– Bơm dầu đốt nồi hơi
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Li tâm
+ Lưu lượng : 136 lít/h
+ Cột áp : 1,8 Mpa
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 10

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


– Quạt cấp gió nồi hơi
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Siracco
+ Lưu lượng : 7,3 m
3
/ph
+ Cột áp : 1,6 kpa
– Bơm nước nồi hơi
+ Số lượng : 02
+ Kiểu : Li tâm
+ Lưu lượng : 2000 lít/h
+ Cột áp : 1,1 Mpa
– Bơm cao áp dầu đốt FO
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Bánh răng kép
+ Lưu lượng : 0,5 m

3
/h
+ Cột áp : 0,2 Mpa
1.2.5. CÁC THIẾT PHỤ TRONG BUỒNG MÁY


a. Hệ thống bơm nước
– Tổ bơm nước chữa cháy
+ Số lượng : 02
+ Kiểu : Ly tâm
+ Ký hiệu : VSN - 125
+ Lưu lượng : 40 m
3
/h
+ Cột áp : 55 mcn
– Tổ bơm dùng chung
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Ly tâm
+ Lưu lượng : 120/50 m
3
/h
+ Cột áp : 20/50 mcn
– Tổ bơm nước mặn làm mát
+ Số lượng : 02
+ Kiểu : Ly tâm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 11

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


+ Lưu lượng : 130 m
3
/h
+ Cột áp : 20 mcn
– Tổ bơm nước ngọt làm mát
+ Số lượng : 02
+ Kiểu : Ly tâm
+ Lưu lượng : 60 m
3
/h
+ Cột áp : 20 mcn
– Tổ bơm balat và lacanh
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Ly tâm
+ Lưu lượng : 120/60 m
3
/h
+ Cột áp : 20/55 mcn

– Tổ bơm lacanh
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Ly tâm
+ Lưu lượng : 2 m
3
/h
+ Cột áp : 40 mcn
– Tổ bơm nước mặn làm mát máy lạnh
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Ly tâm
+ Lưu lượng : 30 m
3
/h
+ Cột áp : 40 mcn
– Tổ bơm biển phục vụ
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Ly tâm
+ Lưu lượng : 60 m
3
/h
+ Cột áp : 20 mcn
– Tổ bơm nước ngọt phục vụ
+ Số lượng : 02
+ Kiểu : Ly tâm
+ Lưu lượng : 3 m
3
/h
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 12

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


+ Cột áp : 40 mcn
b. Hệ thống bơm dầu
– Tổ bơm dầu bôi tron dự trữu cho ME
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Bánh răng kép
+ Lưu lượng : 50 m
3
/h
+ Cột áp : 0,45 mcn
– Tổ bơm chuyển dầu bôi trơn
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Bánh răng kép
+ Lưu lượng : 2 m
3
/h
+ Cột áp : 0,3 mcn

– Tổ bơm chuyển dầu FO
+ Số lượng : 02
+ Kiểu : Bánh răng kép
+ Lưu lượng : 5 m
3
/h
+ Cột áp : 0,3 mcn
– Tổ bơm chuyển dầu DO
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Bánh răng kép
+ Lưu lượng : 2 m
3
/h
+ Cột áp : 0,3 mcn
– Tổ bơm dầu thải
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Li tâm
+ Lưu lượng : 900 lít/h
+ Cột áp : 0,2 mcn
– Tổ bơm dầu cặn
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Li tâm
+ Lưu lượng : 2 m
3
/h
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 13

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


+ Cột áp : 20 mcn
c. Hệ thống két phục vụ
–Két dầu đốt dự trữ
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 5 m
3

–Két dầu đốt hàng ngày
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 5 m
3

–Két trực nhật dầu DO
+ Số lượng : 01
+Dung tích : 2,5 m
3

–Két dầu cặn FO

+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 1,5 m
3

–Két thải dầu FO
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 0,7 m
3
–Két chứa dầu thải
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 0,7 m
3
–Két dự trữ dầu bôi trơn
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 10 m
3

–Két lắng dầu bôi trơn
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 7 m
3

–Két chứa dầu bôi trơn
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 1,5 m
3

–Két cặn dầu bôi trơn
+ Số lượng : 01
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 14

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


+ Dung tích : 0,3 m
3

–Két thải dầu bôi trơn
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 0,3 m
3

–Két giãn nở nước ngọt làm mát
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 1 m
3

–Két nước ngọt làm mát máy nén khí chính

+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 0,4 m
3

–Két lacanh
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 4 m
3

–Két dầu lacanh
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 5 m
3

d. Các tổ quạt
– Tổ quạt hút buồng máy
+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Hướng trục
+ Lưu lượng : 450 m
3
/h
+ Cột áp : 300 pa
– Tổ quạt thổi buồng máy
+ Số lượng : 02
+ Kiểu : Hướng trục
+ Lưu lượng : 600 m
3
/h
+ Cột áp : 250 Pa
– Tổ quạt thổi sinh hoạt

+ Số lượng : 01
+ Kiểu : Hướng trục
+ Lưu lượng : 1320 m
3
/h
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 15

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


+ Cột áp : 250 Pa
e. Các thiết bị hệ thống khí nén
– Tổ máy nén khí
+ Số lượng : 02
+ Ký hiệu : MS92A
+ Lưu lượng : 32,5 m
3
/h

+ Áp suất : 30 kG/cm
2

+ Kiểu : Động cơ điện AC, 3 pha
+ Công suất động cơ điện : 13,6 kW
+ Tần số : 50 Hz
– Bình chứa không khí nén khởi động
+ Số lượng : 02
+ Dung tích : 02 x 450 lít
+ Áp suất : 30 kG/cm
2

– Bình chứa không khí nén phụ
+ Số lượng : 01
+ Dung tích : 01 x 150 lít
+ Áp suất : 30 kG/cm
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 16

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1








CHƯƠNG II


□ TÍNH SỨC CẢN
□ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG
CHÓNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 17

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL

Lớp: MTT44-ĐH1


2.1. SỨC CẢN
2.1.1. SỐ LIỆU CHÍNH
– Chiều dài lớn nhất : L
max
= 102,79 m
– Chiều dài đường nước thiết kế : L
WL
= 94,5 m
– Chiều rộng thiết kế : B = 17 m
– Chiều cao mạn : H = 8,8 m
– Chiều chìm toàn tải : T = 6,9 m
– Hệ số béo thể tích : C
B
= 0,667
– Máy chính : 6LH41LA
– Công suất : N
e
= 2647/3600 (kW)/(cv)
– Vòng quay định mức : n
đm
= 240 rpm
– Vòng quay chong chóng : n
p
= 240 rpm
2.1.2. SỨC CẢN CỦA TÀU THEO CÔNG THỨC PAMEIL
a. Phạm vi áp dụng của Pamiel
No. Đại lượng xác định Tàu thực thiết kế

Phạm vi của
Pamiel
1 Tỷ số kích thước [B/T] 2,64

1,5 – 3,5

2 Tỷ số kích thước [L/B] 5,56

4 – 11

3 Hệ số béo thể tích [CB] 0,667

0,35 – 0,8

b. Công thức xác định sức cản của Pamiel
– Công suất kéo theo Pamiel
0
3
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
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 18

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


c. Tính sức cản tàu theo Pamiel
No.

Hạng mục tính
Công thức -
Nguồn gốc
Kết quả
1
Tốc độ tính toán V
S

,
knots
Dự kiến thiết kế 10

11

12

13

2
Tốc độ tính toán VS,
m/s
Tính theo m/s 5,144

5,659

6,168

6,682

3
Hệ số béo thể tích
CB
Theo thiết kế 0,667

0,667

0,667

0,667

4
Lượng chiếm nước
∇, tons
Theo thiết kế 7579

7579

7579

7579

5
Hệ số hình dáng ϕ
B
C
L
B
10=ϕ

1,2

1,2

1,2

1,2

6 Tốc độ tương đối V

1

L
VV
S
ϕ
=
1

1,127

1,240

1,352

1,465

7 Hệ số tính Cp
(
)
ϕ
,
1
VfC
p
=

92,5

91

90

87

8 Hệ số hình dạng X
1
1 đường trục 1

1

1

1

9
Hiệu chỉnh chiều dài
tàu λ
L03,07,0 +=λ

0,992

0,992

0,992

0,992

10
Hệ số tính theo

Pamiel C
0

ϕ
λ
1
0
X
C
C
p
=
86,45

82,38

81,47

78,76

11
Công suất kéo EPS,
cv
0
3
LC
V
EPS
s
∇

=

4638,6

6479

8505

11186,2

12
Sức cản toàn phần
Rt, kG
s
t
V
EPS
R
75
=

6957,9

8835

10631,2

12907,1

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 19

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


d. 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.

4000
6000
8000
10000
12000
14000
9 10 11 12 13 14
1200

1600
3200
2800
2400
2000
[cv]
[kG]
[knot]
R=f(v)
EPS = f(v)
6,168
5,6595,144 6,682
[m/s]






Hình 1.1. Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 20

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU

Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


2.1.3. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TỐC ĐỘ TÀU
– Hiệu suất chong chóng : η
p
= 0,58
– Hiệu suất đường trục : η
t
= 0,98
– Dự trữ công suất máy chính : 15%Ne
– Công suất của máy chính : Ne = 3600 cv
– Công suất kéo của tàu : EPS = 0,85.Ne.η
p.
η
t

Kết quả : EPS = 1780,92 cv
– Tra đồ thị sức cản có : R
t
= 10600 kG
: V
s
= 12,1 knots
– Kết luận: Vận tốc sơ bộ tàu
V

s
= 12,1 knots
2.2. THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG.
2.2.1. CHỌN VẬT LIỆU
Chọn vật liệu chế tạo chong chóng : KALBC3
2.2.2. CHIỀU QUAY CỦA CHONG CHÓNG
Theo chiều quay của động cơ : Quay phải
2.2.3. TÍNH HỆ SỐ DÒNG THEO DÒNG HÚT
– Hệ số dòng theo, tính theo Taylor : ψ = 0,5.C
B
– 0,05
Thay số: : ψ = 0,284
– Hệ số dòng hút:
Chong chóng đặt tại mặt phẳng dọc tâm : t
c
= k
t
.ψ
Trong đó:
k
t
_Hệ số phụ thuộc hình dáng, tiết diện bánh lái. Với bánh lái hình chữ
nhật k
t
= 0,7 ÷ 0,9
Chọn : k
t
= 0,7
Thay số: : t

= 0,313
– Kết luận: Hệ số dòng theo:
ψ = 0,284
Hệ số dòng hút:
t = 0,313
2.2.4. CHỌN SỐ CÁNH CỦA CHONGCHÓNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 21

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


– Vận tốc tàu : v = 12,15/6,228 (knots)/(m/s)
– Vận tốc dòng chảy đến chong chóng:
v
p
= v.(1 - ψ)
Thay số: : v
p

= 4,462 m/s
– Vòng quay chong chóng : n
p
= 240/4 (v/p)/(v/s)
– Lực đẩy chong chóng
t
R
P
t
−
=
1

Thay số: : P = 13224,67 kG
– Hệ số lực đẩy theo vòng quay
4
'
.
P
n
v
k
p
p
n
ρ
=
Trong đó:
ρ_Mật độ nước biển tại 20
0

C : ρ = 104,5 kG/m
4

Thay số : k
’
n
= 0,684
– Kết luận: Do k
’
n
< 1 nên chọn số cánh của chong chóng
Z = 4 cánh
2.2.5. CHỌN TỶ SỐ ĐĨA CỦA CHONG CHÓNG THEO ĐIỀU KIỆN BỀN
– Theo điều kiện bền:
3
4
3
2
max
min
10
'.

'
.375,0
PmZ
D
c









=≥
δ
θθ
Trong đó:
c’_Hệ số phụ thuộc vào vật liệu chế tạo chong chóng. Với vật liệu là
đồng thau: c’ = 0,055
m’_Hệ số phụ thuộc loại tàu. Với tàu hàng: m’ = 1,15
D_Đường kính sơ bộ của chong chóng
D = (0,7 ÷ 0,8).T = (0,7 ÷ 0,9).6,9
Chọn : D = 5,2 m
δ
max
_Chiều dày tương đối của cánh ở tiết diện của cánh chong chóng tại
vị trí bán kính ( 0,6÷0,7).R
Chọn : δ
max
= 0,1 m
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 22

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA

KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


P_Lực đẩy chong chóng : P = 13224,7 kG
Thay số: : θ
’
min
= 0,243
Chọn tỷ số đĩa : θ = 0,7
– Kết luận: Tỷ số đĩa của chong chóng
θ = 0,7
2.2.6. TÍNH CHONG CHÓNG SỬ DỤNG HẾT CÔNG SUẤT
– Công suất chong chóng lí thuyết
N
p
= 0,85.N
e
.η
dt
= 2968,2 cv
– Tính toán
No

Hạng mục tính
Công thức
Nguồn gốc
Kết quả
1

2

3

4

1 Tốc độ giả thiết v
s
, knots 11,5

12

12,5

13

2 Tốc độ giả thiết v, m/s 5,92

6,18

6,43

6,69

3
Lực cản toàn phần Rt,
kG
9600

10514,
8

11500

12477,
3

4
Vận tốc dòng nước chảy
đến chong chóng vp, m/s
vp = v.(1 - ψ)
4,241

4,425

4,61

4,794

5
Hệ số lực đẩy theo vòng
quay k
n
’

4
'
.
P
n
v
k
p
p
n
ρ
=

1,36

1,43

1,50

1,58

6
Tỷ số bước thiết kế λp λp= f(k’n)
0,351

0,37

0,38

0,4

7
Tỷ số bước thực tế λ’
p

λ’p =a.λp
Tàu 1 chong
chóng a = 1,05
0,37

0,39

0,40

0,42

8
Đường kính chong
chóng tối ưu Dopt, m
'
.
pp
p
opt
n
v
D
λ
=

3,05

3,01

3,05

3,02

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 23

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


No

Hạng mục tính
Công thức
Nguồn gốc

Kết quả
1

2

3

4

9 Hệ số lực đẩy k
1
optp
p
Dn
N
k

.93,11
2
1
ρ
=

0,090

0,096

0,089

0,095

10
Tỉ số bước của chong
chóng H/D
H/D
=f(λ’P,k1)
1,26

1,31

1,27

1,315

11
Hiệu suất của chong
chóng khi làm việc độc
lập η
p

ηp = f(λ’P,k1)
0,305

0,31

0,328

0,33

12 Hiệu suất thân tàu

ω
η
−
−
=
1
1 t
k

1,12

1,12

1,12

1,12

13
Hiệu suất của chong
chóng khi làm sau thân
tàu η

kp
ηηη .=

0,341

0,347

0,367

0,369

14
Công suất đẩy của chong
chóng
η.75
.
1
vR
N
p
=

2220,6

2496,9

2688,6

3015,4

15
Sai số công suất N
p
và
N
p1
, ∆ %
%

100.
1
p
pp
N
NN
−
=∆

25,2

15,87

9,4

1,56

– Kết luận: Đường kính chong chóng
D
p
= 3,02 m
Hiệu suất chong chóng
η = 0,369
Tỷ số bước thiết kế
λ
p
= 0,4
Vận tốc thiết kế của tàu
V
s

= 13 knots
2.2.7. KIỂM TRA TỶ SỐ ĐĨA CỦA CHONG CHÓNG THEO ĐIỀU KIỆN CHỐNG
XÂM THỰC
– Theo công thức:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 24

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1



( )
2
min
130
pp
s
c
t

Dn
P
K
ξθθ =≥

Trong đó:
ξ
t
_Hệ đặc trưng cho tải trọng
Chọn : ξ = 1,6
P
s
_Áp lực thủy tĩnh tuyêt đối tại vị trí đặt chong chóng
P
s
= P
0
+ γ.h
p
+ P
d

P
0
_Áp suất trên mặt thoáng : P
0
= 10330 KG/ m
2

γ _Tỷ trọng của nước biển ở 20

0
C : γ = 1025 KG/m
2

P
d
_Áp suất của hơi nước bõa hòa ở 20
0
C : P
d
= 238 KG/ m
2

h
p
_Độ ngập sâu của chong chóng so với mặt thoáng
h
p
= 0,65.T
Suy ra : P
s
= 14689,1KG/ m
2

K
c
_Hệ số đặc trưng cho xâm thực của chong chóng
Tra đồ thị theo, K
c
= f(λ

p
,H/D) : K
c
= 0,35
Thay số : θ
’
min
= 0,65
– Kết luận: Tỷ số đĩa của chong chóng chọn thoả mãn điều kiện chống xâm
thực
2.2.8. TÍNH TRỌNG LƯỢNG CỦA CHONG CHÓNG
– Trọng lượng chong chóng tính theo công thức KOIEFSKI
3
0
6,0
0
4
6,0
3
4
59,0.71,010.22,6) (
10.4
dl
D
e
D
d
D
b
D

Z
G
ppp
p
γγ +
















−+=
Trong đó:
γ_Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chong chóng
Tra bảng : γ = 8600 kG/m
3

d
0
_Đường kính trung bình của củ chong chóng:

d
0
= (0,14÷0,22).D
p

Chọn : d
0
= 0,5 m
l_Chiều dài củ chong chóng:
l = (0,2 ÷ 0,8).D
p

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 25

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


Chọn : l = 0,66 m

e
o
_Chiều dày cánh giả thiết:
e
0
= (0,14 ÷ 0,055).D
p

Chọn : e
0
= 0,2 m
e
m
_Chiều dày đỉnh cánh chong chóng:
e
m
= 0,08.(50-D
p
).D
p

Thay số : e
m
= 0,012 m
e
0,6
_Chiều dài cánh tại 0,6 R:
e
0,6
= e

0
– 0,6.(e
0
– e
m
)
Thay số : e
0,6
= 0,088 m
b
0,6
_Chiều rộng cánh tại 0,6R :
Z
D
d
D
b
p
p
484,053,0
.
0
6,0









−
=
θ

Thay số s: b
0,6
= 1,175 m
Thay số : G = 2550 kG
– Kết luận: Trọng lượng của chong chóng
G = 2550 kG









ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG III
TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC
Trang: 26

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU

Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1








CHƯƠNG III


□ TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG III
TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC
Trang: 27

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


3.1. TỔNG QUAN
3.1.1. SỐ LIỆU CHÍNH
a. Máy chính
- Kiểu máy : 6LH41LA
- Công suất khai thác lớn nhất (MOR) : N
max
= 2912/3960 kW/cv
- Vòng quay ứng với công suất MOR : n
max
= 252 v/p
- Công suất khai thác lâu dài(NOR) : N = 2647/3600 kW/cv
- Vòng quay ứng với công suất NOR : n
p
= 240 min
-1
b. Chong chóng
- Kiểu chong chóng : 4 cánh
- Đường kính : D
p
= 3170 mm
- Khối lượng : G = 2550 kG
- Vật liệu : Đồng thau KALBC3
c. Hệ trục trục
- Vật liệu làm hệ trục : Thép rèn
- 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
3.1.2. LUẬT ÁP DỤNG, TÀI LIỆU THAM KHẢO, CẤP THIẾT KẾ
a. Luật áp dụng
Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép - 2003: Phần 3: Hệ thống máy tàu -
TCVN 6259-3: 2003 [1].
b. Tài liệu tham khảo
[1] - TCVN 6259-3: 2003.
[2] - Lắp ráp và sửa chữa thiết bị tàu thuỷ - Nguyễn Đăng Cường.

[3] - Sổ tay thiết kế cơ khí tập 1 – PGS. Hà Văn Vui, Nguyễn Chỉ Sáng, Phan
Đăng Phong
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG III
TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC
Trang: 28

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 6500 TONS, LẮP MÁY 6LH41LA


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên:
Nguyễn Văn Công

BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1


c. Cấp tính toán thiết kế
Hệ trục và thiết bị hệ trục được tính toán thiết kế thỏa mãn tương ứng cấp
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 bao gồm 01 đoạn trục chong chóng,với tổng chiều dài 4530 mm được
đặt trên 02 gối đỡ, khoảng cách hai gối đỡ 1965 mm và 01 trục trung gian, với tổng
chiều dài 4020 mm đặt trên 01 gối đỡ tại sườn số 12
Trục chong chóng kết cấu bích liền, 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 45 (KSF45).
3.2. ĐƯỜNG KÍNH TRỤC
3.2.1. ĐƯỜNG KÍNH TRỤC CHONG CHÓNG
No Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn
vị
Công thức - Nguồn gốc
Kết
quả
1
Công suất liên tục lớn
nhất của động cơ
N kW Xác định theo lý lịch máy 2647

2
Vòng quay của trục
chong chóng ở công
suất liên tục lớn nhất
n
p
v/p Xác định theo lý lịch máy 240

3
Hệ số tính toán đường
kính trục
k
2

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

Theo 1.22, [3] 540

6
Đường kính tính toán
của trục chong chóng
d
s
mm
3

2
160
560
100 K
Tn
N
kd
sp
s 





+
=

260,06

Kết luận: Đường kính cơ bản của trục chong chóng được xác định
d
cc
= 300 mm
3.2.2. ĐƯỜNG KÍNH TRỤC TRUNG GIAN