Thiết kế hệ thống động lực tàu chở xi măng, trọng tải 16800 tấn lắp máy 5l50mc do hãng MAN bw sản xuất
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.8 MB, 103 trang )
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN....................................................................................................5
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............................................7
1.2.1. Bố trí buồng máy.......................................................................................................................................7
1.2.2. Máy chính..................................................................................................................................................7
1.2.3. Tổ máy phát điện.......................................................................................................................................8
1.3. CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC KHÁC.................................................................................................................9
1.3.1. Dung tích các két......................................................................................................................................9
1.3.2. Tổ bơm.......................................................................................................................................................9
1.3.3. Các tổ quạt...............................................................................................................................................12
1.3.4. Thiết bị phân ly........................................................................................................................................15
1.3.5. Các thiết bị hệ thống khí nén...................................................................................................................15
1.3.6. Nồi hơi.....................................................................................................................................................17
1.3.7. Thiết bị đốt rác thải..................................................................................................................................17
1.3.8. Các thiết bị chữa cháy buồng máy...........................................................................................................18
1.3.9. Hệ thống Hidrophore...............................................................................................................................19
CHƯƠNG 2. SỨC CẢN, THIẾT BỊ ĐẨY ..........................................................................20
2.1. SỨC CẢN..............................................................................................................................................................20
2.1.1. Các số liệu cơ bản....................................................................................................................................20
2.1.2. Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel...............................................................................................21
2.1.3. Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v)..............................................................................21
2.1.4. Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng...............................................................................22
2.2. TÍNH CHONG CHÓNG.....................................................................................................................................22
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ TRỤC....................................................................................30
CHƯƠNG 4. DAO ĐỘNG NGANG.....................................................................................43
`1
4.1. MỤC ĐÍCH, PHƯƠNG PHÁP VÀ SƠ ĐỒ TÍNH........................................................................................43
4.1.1. Mục đích..................................................................................................................................................43
4.1.2. Phương pháp tính.....................................................................................................................................43
4.1.3. Sơ đồ tính.................................................................................................................................................43
4.2. BẢNG TÍNH VÀ KẾT QUẢ..............................................................................................................................46
4.2.1. Tần số dao động ngang............................................................................................................................46
4.2.2. Bảng kết quả tính.....................................................................................................................................48
4.2.3. Kết luận....................................................................................................................................................49
CHƯƠNG 5. DAO ĐỘNG XOẮN........................................................................................50
5.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ......................................................................................................................50
5.1.1. Luật áp dụng và tài liệu tham khảo.........................................................................................................50
5.1.2. Máy chính................................................................................................................................................50
5.1.3. Chong chóng............................................................................................................................................51
5.1.4. Trục và bích nối.......................................................................................................................................51
5.1.5. Trục chong chóng:...................................................................................................................................51
5.2. TÍNH CHUYỂN HỆ THỐNG DAO ĐỘNG XOẮN THỰC SANG HỆ TƯƠNG ĐƯƠNG ..................51
Theo công thức Epenop...................................................................................................................................51
Công thức tính .............................................................................................................................................55
Với động cơ 2 kỳ ta có công thức tính..........................................................................................................62
..........................................................................................................................................................................63
CHƯƠNG 6. CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ .......................................................................73
6.1. DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ......................................................................................................................73
6.1.1. Số liệu ban đầu.........................................................................................................................................73
6.1.2. Luật áp dụng............................................................................................................................................73
6.1.3. Cấp thiết kế ...........................................................................................................................................73
6.2. HỆ THỐNG BÔI TRƠN.....................................................................................................................................73
6.2.1. Nhiệm vụ và yêu cầu...............................................................................................................................73
6.2.2. Nguyên lý hệ thống..................................................................................................................................76
6.2.3. Tính toán hệ thống...................................................................................................................................77
6.3. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.................................................................................................................................81
6.3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu...............................................................................................................................81
6.3.2. Nguyên lý hệ thống .................................................................................................................................81
6.3.3. Tính toán hệ thống...................................................................................................................................82
6.4. HỆ THỐNG LÀM MÁT.....................................................................................................................................87
`2
6.4.1. Nhiệm vụ và yêu cầu..............................................................................................................................87
6.4.2. Nguyên lý hệ thống.................................................................................................................................87
6.4.3. Tính toán hệ thống..................................................................................................................................87
6.5. HỆ THỐNG KHÔNG KHÍ NÉN......................................................................................................................94
6.5.1. HỆ THỐNG KHÔNG KHÍ NÉN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ..................................................................94
6.5.2. Nguyên lý hoạt động chung...................................................................................................................96
6.5.3. Tính toán hệ thống...................................................................................................................................96
6.6. HỆ THỐNG HÚT KHÔ......................................................................................................................................98
6.7. HỆ THỐNG CỨU HỎA BẰNG NƯỚC...........................................................................................................99
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vận tải thuỷ là một trong những phương tiện quan trọng trong các loại
phương tiện vận tải hiện đại, dùng tàu thuỷ là phương tiện vận tải có ưu điểm là
khối lượng vận chuyển lớn, chở được nhiều hàng, phạm vi hoạt động rộng.
Ngày nay trong công cuộc hướng ra biển của nước ta đang phát triển và hội
nhập với quốc tế, ngành công nghiệp đóng tàu được coi là ngành kinh tế trọng
điểm của đất nước trong tương lai. Việc vận chuyển hàng hoá đang có nhu cầu
rất lớn không chỉ chở hàng trong nước mà nhu cầu chở hàng hoá giữa các nước
cũng có nhu cầu rất lớn về khối lượng. Chính vì vậy để đáp ứng nhu cầu trên thì
có rất nhiều tàu chở hàng có tải trọng lớn được ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp
thiết của ngành kinh tế vận tải biển.
Việc chọn và thiết kế được một loại trang trí động lực phù hợp với tính
năng và nhiệm vụ của từng con tàu, thoả mãn yêu cầu ngày càng cao của công
nghiệp đóng tàu là nhiệm vụ thường xuyên và cần thiết. Do đó em chọn đề tài:“
Thiết kế hệ thống động lực tàu chở xi măng, trọng tải 16800 tấn lắp máy
5L50Mc do hãng MAN B&W sản xuất ” làm luận văn tốt nghiệp của mình.
2. MỤC ĐÍCH
Mục đích của đề tài là nhằm thiết kế hệ thống động lực tàu chở xi măng
16800 tấn lắp máy 5L50MC do hãng MAN B&W sản xuất. Nhằm hoàn thành
`3
đồ án tốt nghiệp của mình và chuẩn bị đầy đủ những kiến thức cần thiết cho bản
thân khi chở thành một kỹ sư thực thụ với sự chỉ dạy của các thầy cô giáo đặc
biệt là thầy hướng dẫn tốt nghiệp.
3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Phương pháp phân tích thống kê, phân tích về loại tàu, nhiệm vụ công dụng
của tàu để lựa chọn tính toán. Đồng thời dựa trên quy định của Đăng kiểm để
làm cơ sở thiết kế.
So sánh với nhưng tàu đã hoạt động để đưa ra đánh giá tính thực tế của đề
tài.
Lựa chọn: Từ kết quả tính toán ta lựa chọn một kết quả mới để đảm bảo tính
thực tế và đảm bảo tính an toàn cho thiết bị.
4. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Việc thiết kế này là cơ sở cho việc lựa chọn các thiết bị cho tàu cùng seri
đóng mới tại các nhà máy.
Cơ sở cho việc nội địa hóa thiết kế hệ thống động lực tàu thủy.
Dùng làm tài liệu tham khảo cho các nhà máy đóng tàu, các sinh viên học
ngành máy tàu thuỷ.
`4
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÀU
1.1.1.
Loại tàu, công dụng
Tàu chở xi măng có trọng tải 16.800 tấn là loại tàu vỏ thép, mạn kép, đáy
đôi, kết cấu hàn điện hồ quang, một boong chính, ba boong dâng lái và boong
dâng mũi. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính, 2 kỳ, truyền động trực tiếp
cho 1 hệ trục chong chóng.
Tàu được thiết kế để chở xi măng bột trong khoang.
1.1.2.
Vùng hoạt động
Tàu được thiết kế và trang bị cho khu vực châu Á và vùng ven biển Việt
Nam.
1.1.3.
Cấp thiết kế
Tàu tàu chở xi măng 16.800 tấn được thiết kế thoả mãn Cấp không hạn
chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép. Đăng kiểm TCVN 6259 :
2010.
Phân cấp tàu: DNV
Phần hệ thống động lực được tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp
không hạn chế theo TCVN 6259 : 2010.
1.1.4.
Các thông số cơ bản phần vỏ tàu
– Chiều dài lớn nhất
Lmax =
129,9
m.
– Chiều dài đường nước thiết kế
LWL
=
126,46
m.
– Chiều rộng thiết kế
B
=
23,00
m.
– Chiều cao mạn
D
=
13,00
m.
– Chiều chìm toàn tải
d
=
9,65
m.
CB
=
0,68
– Hệ số béo thể tích
1.1.5.
Hệ động lực chính
– Máy chính
MAN B&W 5L50MC.
`5
1.1.6.
– Số lượng
01.
– Công suất
Ne
=
6650 kW.
– Số vòng quay
N
=
148
– Kiểu truyền động
Trực tiếp.
– Chân vịt
Biến bước.
rpm.
Quy phạm áp dụng
– TCVN 6259 : 2010 – Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép,
2010.
– 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.
`6
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 07 đến sườn 38. 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...
1.2.2.
Máy chính
Máy chính có ký hiệu 5L50MC do hãng MAN-B&W sản xuất, là loại máy
diesel 2 kỳ, 5 xilanh, tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ tuabin khí xả hiệu suất cao,
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 tự đảo chiều.
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
5L50MC
– Hãng sản xuất
MAN B&W
– Công suất định mức, [H]
6650
– Vòng quay định mức, [N]
– Số xy-lanh, [Z]
148
5
rpm
– Đường kính xy-lanh, [D]
500
mm
– Hành trình piston, [S]
kW
1620 mm
1.2.2.2. Thiết bị kèm theo máy chính
– Tua bin tăng áp
: số lượng
1
– Bầu làm mát dầu nhờn
: số lượng
1
– Bầu làm mát nước ngọt
: số lượng
1
– Bơm nước ngọt làm mát
: số lượng
1
`7
1.2.3.
– Bình khí nén khởi động 1600L
: số lượng
2
– Bơm dầu nhờn trước khởi động
: số lượng
1
– Sinh hàn nước ngọt máy chính
: số lượng
1
– Bầu giảm âm máy chính
: số lượng
2
– Ống giãn nở máy chính
: số lượng
2
Tổ máy phát điện
1.2.3.1. Máy phát diện
– Số lượng:
–Máy phát 3 pha/160Hz :
03
400/320V – 135A
1.2.3.2. Diesel lai máy phát điện chính
– Số lượng:
02
– Hãng sản xuất:
HUYNDAI
– Kí hiệu:
7H 31/32
– Kiểu:
3 pha
– Công suất máy phát:
2x1400 kW
– Vòng quay máy phát:
1000
– Suất tiêu hao nhiên liệu:
190
– Nhiên liệu sử dụng:
HFO
– Đường kính xi lanh:
[D] = 31 mm
– Hành trình piston:
[S] = 32 mm
rpm
g/kW.h
1.2.3.3. Diesel lai máy phát điện ở cảng
– Số lượng:
01
– Hãng sản xuất:
HUYNDAI
– Kí hiệu:
5H17/28
– Kiểu:
3 pha
– Công suất máy phát:
575 kW
– Vòng quay máy phát:
1000
rpm
– Suất tiêu hao nhiên liệu:
190
g/kW.h
– Nhiên liệu sử dụng:
MGO
`8
1.3. CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC KHÁC
1.3.1.
Dung tích các két
– Két nhiên liệu HFO:
4x430
m3
– Két nhiên liệu MGO:
1x400
m3
– Két dầu bôi trơn LO:
18
m3
– Két nước ngọt
250
m3
:
– Két nước Ballast (bao gồm két mũi và không kể đến hầm hàng số 3):
m3
15.000
– Két nước Ballast (bao gồm két mũi và hầm hàng số 3):
m3
24.400
1.3.2.
Tổ bơm
1.3.2.1. Bơm nước biển làm mát
Bơm nước biển làm mát là loại bơm ly tâm, vỏ bơm bằng kim loại,
bánh cánh là hợp kim của nhôm-đồng, trục bằn thép không rỉ. Động cơ
điện lai bơm có thiết bị bảo vệ an toàn quá tải và thiết bị tránh ảnh hưởng
do nước
– Số lượng:
03
– Ký hiệu:
NANIWA FEV-200D
– Lưu lượng:
260
m3/h
– Cột áp:
30
mcn
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
30
kW
– Tần số:
60
Hz
– Điện áp:
440
V
– Vòng quay động cơ:
1800
rpm
1.3.2.2. Bơm Ballastt
– Số lượng:
02
120
m3/h
– Cột áp:
0,3
MPa
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Lưu lượng:
`9
– Công suất động cơ điện:
95
kW
– Tần số:
60
Hz
– Điện áp:
440
V
1.3.2.3. Bơm cứu hỏa
_ Số lượng:
2
_Hãng sản xuất:
PENTAX
_ Kiểu:
Ly tâm nằm ngang
_ Lưu lượng:
Q
=
160
m3/h
_ Cột áp:
H
=
80
mcn
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
37
kW
– Tần số:
60
Hz
440
V
3600
rpm
– Điện áp
:
– Vòng quay động cơ:
tổ
1.3.2.4. Bơm vận chuyển HFO
_Số lượng:
2
_Modem:
KCB-483,3
_Xuất xứ:
China
_Lưu lượng:
26
_Áp lực:
0,36 ( MPa )
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
7,5
kW
– Tần số:
60
Hz
440
V
1200
rpm
– Điện áp
:
– Vòng quay động cơ:
( m3/h )
1.3.2.5. Bơm vận chuyển MGO
– Số lượng:
01
– Ký hiệu:
ALG-50
– Lưu lượng:
26
m3/h
– Cột áp:
0,29
MPa
`10
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
3,7
kW
– Tần số:
60
Hz
440
V
1200
rpm
– Điện áp
:
– Vòng quay động cơ:
1.3.2.6. Bơm tuần hoàn L.O
_Số lượng:
2
_Modem:
KCB-2850
_Xuất xứ:
China
_Lưu lượng:
170
( m3/h )
_Áp lực:
0,6
( MPa )
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
30
kW
– Tần số:
60
Hz
– Điện áp:
440
V
1.3.2.7. Bơm cấp nhiên liệu
– Số lượng:
02
– Lưu lượng:
2,8
m3/h
– Cột áp:
0,5
MPa
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
1,7
kW
– Tần số:
60
Hz
– Điện áp:
440
V
1.3.2.8. Bơm nhiên liệu tuần hoàn
_Số lượng: 2
_Modem:
MS930
_Xuất xứ:
China
_Lưu lượng: 2,2
( m3/h )
_Áp lực:
( MPa )
0,6
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
`11
– Công suất động cơ điện:
1,5
kW
– Tần số:
60
Hz
440
V
– Điện áp
:
1.3.2.9. Bơm nước ngọt làm mát máy chính
1.3.3.
_Số lượng:
2
_Modem:
HVS3125-11120
_Hãng sx:
TECO
_xuất xứ:
Taiwan
_Lưu lượng:
375 ( m3/h )
_Áp lực:
35
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Cônsuất động cơ điện:
40
kW
– Tần số:
60
Hz
– Điện áp:
440
V
– Vòng quay động cơ:
1800
rpm
( mcn )
Các tổ quạt
1.3.3.1. Quạt buồng máy
– Số lượng:
03
– Kiểu:
Hướng trục
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
– Lưu lượng:
17/8;
m3/h
– Cột áp:
– Điện áp
:
800/250
Pa
440
V
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
27/6,5
kW
– Tần số:
60
Hz
– Động cơ điện có thể đảo chiều
1.3.3.2. Quạt xả buồng máy lọc
– Số lượng:
01
`12
– Kiểu:
Hướng trục
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
– Lưu lượng:
1,25
m3/h
– Cột áp:
650
Pa
440
V
– Điện áp
1.3.3.3.
1.3.3.4.
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
1,25
kW
– Tần số:
60
Hz
Quạt khí xả lò đố
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Hướng trục
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
– Lưu lượng:
200
m3/min
– Điện áp
440
V
:
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
5,5
kW
– Tần số:
60
Hz
Quạt buồng máy lái
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Hướng trục
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
– Lưu lượng:
0,25
m3/s
– Cột áp:
200
Pa
440
V
– Điện áp
1.3.3.5.
:
:
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
0,55
kW
– Tần số:
60
Hz
Quạt xả khí nhà bếp
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Hướng trục
`13
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
– Lưu lượng:
0,7
m3/s
– Cột áp:
1200
Pa
440
V
– Điện áp
:
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
2,2
kW
– Tần số:
60
Hz
1.3.3.6. Quạt cấp khí nhà bếp
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Hướng trục
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
– Lưu lượng:
0,35
m3/s
– Cột áp:
1200
Pa
440
V
– Điện áp
1.3.3.7.
:
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
1,3
kW
– Tần số:
60
Hz
Quạt buồng máy điều hòa
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Hướng trục
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
– Cột áp:
1200
Pa
440
V
– Điện áp
:
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
7,4
kW
– Tần số:
60
Hz
1.3.3.8. Quạt buồng máy phát sự cố
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Hướng trục
– Hãng sản xuất:
SHANGHAI
`14
– Lưu lượng:
– Cột áp:
– Điện áp
:
m3/s
0,8
300
Pa
440
V
– Động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất:
0,55
kW
– Tần số:
60
Hz
Ngoài ra còn một số quạt bố trí tại các vị trí khác
1.3.4.
Thiết bị phân ly
1.3.4.1. Tổ máy lọc HFO
– Số lượng:
02
– Hãng (nước) sản xuất:
ALFA - laval
– Lưu lượng:
1800
– Công suất động cơ điện:
10
kW
– Điện áp:
440
V
l/h
1.3.4.2. Tổ máy lọc L.O
– Số lượng:
02
– Hãng (nước) sản xuất:
ALFA - laval
– Lưu lượng:
1850
l/h
– Công suất động cơ điện:
4,6
kW
– Điện áp
440
V
:
1.3.4.3. Máy phân ly nước đáy tàu
1.3.5.
– Số lượng:
01
– Hãng (nước) sản xuất:
ALFA - laval
– Lưu lượng:
48
m3/h
– Công suất động cơ điện:
18,6
kW
– Điện áp:
440
V
Các thiết bị hệ thống khí nén
1.3.5.1. Tổ máy nén khí khởi động
– Số lượng:
02
– Kiểu:
Piston2 cấp
`15
– Hãng (Nước) sản xuất:
J.P.SAUER
– Lưu lượng:
60
m3/h
– Áp suất:
3
MPa
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
27
kW
– Điện áp động cơ:
440
V
– Tần số:
60
Hz
1.3.5.2. Bình chứa khí nén khởi động
– Số lượng:
02
– Dung tích:
02 x 2,5
m3
– Áp suất:
2,94
MPa
1.3.5.3. Tổ máy nén khí phục vụ
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Piston2 cấp
– Hãng (Nước) sản xuất:
J.P.SAUER
– Lưu lượng:
450
m3/h
– Áp suất:
0,8
MPa
– Kiểu động cơ điện:
AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện:
60
kW
– Điện áp động cơ:
440
V
– Tần số:
60
Hz
1.3.5.4. Máy nén khí sự cố
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Piston2 cấp
– Hãng (Nước) sản xuất:
J.P.SAUER
– Lưu lượng:
30
m3/h
– Áp suất:
3
MPa
– Công suất động cơ điện:
6,6
kW
`16
1.3.6.
Nồi hơi
1.3.6.1. Nồi hơi
Buồng máy được trang bị một nồi hơi liên hợp, loại trụ đứng làm từ
các tấm thép được hàn, cách nhiệt bằng bông thủy tinh và vỏ bọc bằng
tấm thép mạ kẽm.
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Liên hợp
– Hãng (Nước) sản xuất:
Aalborg Industries A/S
– Áp suất làm việc:
0,7
Mpa
– Công suất phần đốt dầu:
1800
kg/h
– Công suất phần khí thải tạo ra (ở 75% công suất định mức máy
chính):
1200
kg/h
1.3.6.2. Các thiết bị phục vụ
– Bàn điều khiển hãng Aalborg Industries A/S
– Bầu hâm dầu FO tới nồi hơi:
+ Số lượng:
1
+ Loại:
Hâm bằng điện
+ Hãng sản xuất:
Aalborg Industries A/S
+ Công suất tiêu thụ điện:
7
kW
+ Hiệu điện thế dòng điện:
440
V
– Bộ ngưng tụ hơi thải được cấp kèm theo nồi hơi
1.3.7.
Thiết bị đốt rác thải
1.3.7.1. Lò đốt rác
– Số lượng:
1
– Hãng sản xuất:
SunFlame
– Công suất:
+ Chất thải rắn:
50
kg/h
+ Chất thải dạng bùn:
64
kg/h
1.3.7.2. Bơm cấp chất thải dạng bùn
– Số lượng:
1
`17
– Hãng sản xuất:
SunFlame
– Công suất tiêu thụ điên:
2,2
kW
– Hiệu điện thế dòng điện:
440
V
– Lưu lượng:
20
m3/h
– Áp suất:
0,11
MPa
1.3.7.3. Két dầu bẩn của lò đốt rác
Dung tích két là 1500 l và két được hâm bằng hơi
1.3.8.
Các thiết bị chữa cháy buồng máy
1.3.8.1. Trạm chữa cháy buồng máy cố định bằng CO2
– Số lượng trạm
:
04
trạm
– Số lượng bình CO2:
06
cái
– Loại:
20,1
kg/bình
– Áp suất bình:
125
kG/cm2
1.3.8.2. Bình bọt chữa cháy buồng máy AB–10
– Số lượng:
03
bình
– Kiểu:
Xách tay
– Quy cách:
10
lít/bình
– Số lượng:
04
bình
– Loại:
MZ–4F
– Kiểu:
Xách tay
– Quy cách:
13,0
lít/bình
– Số lượng:
04
bình
– Quy cách:
15
lit/bình
1.3.8.3. Bình dập cháy buồng máy
1.3.8.4. Bình chứa chất tạo bọt chữa cháy
1.3.8.5.
Bình bọt chữa cháy buồng máy di động
– Số lượng:
01
– Kiểu:
Xe đẩy
– Loại bọt:
PO–1
– Quy cách:
35
`18
bình
lít/bình
1.3.8.6. Bạt phủ dập cháy
– Số lượng:
02
– Kiểu:
Phớt, amiang
tấm
1.3.8.7. Hộp rồng chữa cháy và thiết bị
1.3.9.
– Số lượng:
02
– Kiểu:
Sợi tổng hợp tẩm cao su
– Đường kính đầu phun:
13
hộp
mm
Hệ thống Hidrophore
1.3.9.1. Két áp lực nhiên liệu FW
– Số luợng:
1
– Dung tích két:
1000
– Hãng sản xuất:
JiangSu NanJI Marine
l
1.3.9.2. Két nước nóng áp lực
– Số luợng:
1
– Dung tích két:
500
– Hãng sản xuất:
JiangSu NanJI Marine
– Công suất tiêu thụ:
18
kW
– Hiệu điện thế:
440
V
l
– Có thể hâm nước bằng hơi hoạc điện
Bố trí 01 bình khí nén phục vụ (100 lít/0,8 Mpa) và 01 chai gió điều khiển
10 lít.
Ngoài ra trên tàu còn bố trí các thiết bị chiếu sáng, các thiết bị chữa cháy,
các thiết bị điện khác, các tổ quạt hút và thổi buồng máy, cầu thang, van thông
biển, bàn nguội, tủ đựng dụng cụ…
`19
CHƯƠNG 2.
SỨC CẢN, THIẾT BỊ ĐẨY
2.1. SỨC CẢN
2.1.1.
Các số liệu cơ bản
– Chiều dài đường nước thiết kế
LWL
=
126,96
m
– Chiều rộng thiết kế
B
=
23
m
– Chiều cao mạn
D
=
13
m
– Chiều chìm toàn tải
d
=
9,65
m
– Hệ số béo thể tích
CB
=
0,68
– Công suất tính toán
Ne
=
6650
– Số vòng quay chong chóng
np
=
148
kW
rpm
Công thức Pamiel
2.1.1.1. 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]
1,76
1,5 – 3,5
2
Tỷ số kích thước [L/B]
5,57
4 – 11
3
Hệ số béo thể tích [CB]
0,68
0,35 – 0,8
4
Hệ số thon đuôi tàu [ϕ]
1,237
0,33 – 1,5
2.1.1.2. Công thức xác định sức cản của Pamiel
Công suất kéo theo Pamiel
EPS =
∇VS3
(hp )
LC0
Trong đó:
VS –Tốc độ tàu tương ứng với giá trị EPS cần xác định (m/s);
∇ –Lượng chiếm nước của tàu (tons);
∇ = 1,025.126,96.23.9,65.0,68 = 19640 ( tấn )
L–Chiều dài tàu thiết kế (m);
`20
C0 –Hệ số tính toán theo Pamiel.
2.1.2.
Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel
Kết quả tính sức cản tàu thuỷ
Bảng 2.2.
Đại lượng xác
No định
Tốc độ tính
1 toán VS, (knots)
Tốc độ tính
2 toán VS, (m/s)
Hệ số béo thể
3 tích CB
Lượng chiếm
4 nước , (tons)
Hệ số hình
5 dáng
Tốc độ tương
6 đối V1
Hệ số tính Cp,
7 theo đồ thị
Hệ số hình
8 dạng X1
Hiệu chỉnh
9 chiều dài tàu
Hệ số tính theo
10 Pamiel C0
Công suất kéo
11 EPS, (hp)
Sức cản toàn
12 phần Rt, (kG)
2.1.3.
Công thức
tính
Dự kiến thiết
kế
Tính theo
m/s
Theo thiết kế
Theo thiết kế
B
ϕ =10 C B
L
V1 = VS
ϕ
L
C p = f ( V1 , ϕ )
Cho một
đường trục
Kết quả
12
13
14
15
6.18
6.695
7.21
7.725
0.7
0.7
0.7
0.7
19640
19640
19640
19640
1.255
1.255
1.255
1.255
1.18692 1.28583 1.38474 1.48365
6
6
7
7
93.5
91.5
90.05
89.5
1
1
1
1
λ = 0,7 + 0,03 L
1.03978 1.03978 1.03978 1.03978
2
2
2
2
C pλ
C0 =
X1 ϕ
83.4621
80.3825 79.8916
8 81.6769
6
1
∇
Vs3
EPS =
LC 0
75 EPS
Rt =
Vs
3169.83 4118.25 5226.42 6467.77
4
6
6
8
19811.4 23759.1 27998.7 32338.8
6
7
1
9
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:
Đồ thị sức cản và công suất kéo
`21
Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng
2.1.4.
- Các giá trị công suất ở trên là giá trị công suất của thiết bị đẩy ở các chế
độ vận tốc giả thiết. Do đó ta phải xác định lại công suất kéo của thiết bị
đẩy.
- Để đảm bảo cho tàu hoạt động an toàn ta phải dự trữ 1 phần công suất là
do trong quá trình vận hành tàu sẽ tăng thêm sức cản như: han rỉ, hà bám,
biển động….Phần này chiếm 10 – 15 % công suất có ích của máy chính.
– Hiệu suất chong chóng (lấy gần đúng)
ηp= 0,67 – 0,68
(chong chóng biến bước) lấy ηp= 0,68
– Hiệu suất đường trục (lấy gần đúng)
ηt= 0,98
– Dự trữ công suất máy chính
15%Ne
– Công suất của máy chính
Ne = 8977(Cv)
– Công suất kéo của tàu
EPS = 0,85Neηpηt
Kết quả:
EPS = 5085(Cv)
Tương ứng (gần đúng) trên đồ thị sức cản có:
Rt = 27483 (kG)
Vs = 13,88 (knots)
2.2. TÍNH CHONG CHÓNG
2.2.1 Yêu cầu vật liệu chế tạo chong chóng
- Vật liệu chế tạo chong chóng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Có độ bền cao;
+ Độ dai, chịu va đập, độ chống mài mòn tốt;
+ Khả năng chống xâm thực tốt;
+ Tính đúc tốt, độ co ngót nhỏ;
+ Dễ gia công trên máy công cụ;
- Với các yêu cầu trên ta chọn vật liệu chế tạo chong chóng là đồng thau
Đồng thau có các cơ tính sau:
`22
+ Ứng suất cho phép
[δk ] = 200 – 350 kG/cm2
[δc ] = 350 kG/cm2
+ Khối lượng riêng : 8600 kg/m3
2.2.2 Tính sơ bộ kích thước chong chóng
2.2.2.1
- Đường kính sơ bộ chong chóng .
Dp = ( 0,6 – 0,7 ) d
Trong đó d là chiều chìm tàu d = 9,65 m
Vậy DP = (0,6 – 0,7) 9,65 = 5,79 – 6,755
Chọn DP = 6 m
2.2.2.2
- Hệ số dòng theo: ψ
Với tàu 1 chong chóng: ψ = 0,5δ - 0,05
Trong đó: δ = 0,68 _ hệ số béo thể tích
⇒ ψ = 0,5.0,68 - 0,05 = 0,29
2.2.2.3- Hệ số dòng hút: t
Với tàu 1 chong chóng: t = kt.ψ
trong đó: kt = 0,7- 1,05 _ hệ số phụ thuộc bánh lái
chọn
kt = 0,7
⇒ t = 0,7.0,29= 0,203
2.2.2.4- Lực đẩy chong chóng khi làm việc độc lập
Công thức tính :
R
P = x.(1 − t ) ;
Trong đó :
R_ Lực cản
ứng với V = 13,88 (hl/h)
R = 27483 ( kG)
x _ Hệ số phụ thuộc chân vịt
⇒x=1
tàu một chân vịt
`23
t_ Hệ số dòng hút
27483
Vậy P = 1.(1 − 0, 203) = 34483 (kG)
2.2.2.5- Chọn số cánh chong chóng.
- Vận tốc dòng chảy đến chong chóngb
vp = (1-ψ).V
= (1-0,29).7,13= 5,065 (m/s)
- P_ Lực đẩy chong chóng ứng với vận tốc
P = 34483 (kG)
- Hệ số lực đẩy phụ thuộc vào đường kính
ξ
P
K d′ = Vp.D
Trong đó:
ξ - Mật độ nước biển
ξ = 104,5 (kGs2/m4)
D - Đường kính chân vịt D = 6 (m)
104,5
= 1, 67 < 2
⇒ K d′ = 5,065.6
34483
- Hệ số lực đẩy phụ thuộc vào vòng quay
vp
K n′ =
np
4
ξ
P
np-vòng quay của hệ trục trên 1 giây np =
⇒ K n′ =
5, 065
2, 46
4
ne
60
=
148
= 2,46 (v/s).
60
104
= 0,75<1
34483
Ta nhận thấy K n′ <1, K d′ <2 ⇒ Chọn số cánh chân vịt là Z = 4.
2.2.2.6- Chọn tỉ số đĩa: θ
2
- Theo điều kiện bền:
C '.Z m.P
θ ≥ θ’min =0,375
4
Dδ max 10
3
Trong đó:
C ′ : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm chong chóng.
`24
Với vật liệu là đồng thau C ′ = 0,055;
m:
Hệ số phụ thuộc vào chế độ làm viêc của chân vịt.
Với chân vịt biến bước
m = 1,5;
D:
Chọn đường kính sơ bộ của chong chóng
D = 6(m);
δmax-
Chiều dày tương đối lớn nhất của tiết diện cánh tại
bán kính R = 0,6
δmax = 0,15;
Chọn
Z_
Số cánh chong chóng:
Z = 4;
P_
Lực đẩy chong chóng khi làm việc độc lập:
P = 34483 ( kG)
2
0, 055.4 1,5.34483
= 0, 25
⇒ θ ≥ θmin = 0,375
÷ . 104
6.0,15
3
⇒ Chọn θ = 0,55
2.2.5-NGHIỆM LẠI VẬN TỐC TÀU ĐỂ CHONG CHÓNG SỬ DỤNG
HẾT CÔNG SUẤT
Bảng 2-2
N0
Hạng mục tính
Công thức
toán
tính
1
Vận tốc tàu
giả thiết
13,88
12
2
Vận tốc tịnh tiến
Vận tốc tương
đối
Sức cản của tàu
V= 0,515Vs
7,13
6.18
Vp=V.(1- ψ)
5
Rt
27483 21759
Hệ số hút
Lực đẩy chong
chóng
Vòng quay ch.ch
hs lực đẩy chong
chóng
Độ trượt tương
đối
tính trên
0,203
P=R/(1-t)
34483 27301
3
4
5
6
7
8
9
vận tốc
ndc/60
VP
n.
4
ρ
4.3878
0.203
2,46
2.46
0,75
0.6241
0,47
0.38
p
J0 Tra đồ thị
`25
