Thiết kế trang trí động lực tàu thủy tập 1 đặng hộ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (22.44 MB, 204 trang )
& ẶNO HỘ
THIẾT KÉ
TRANG TRÍ ĐỘNG
l ự c
TÀU THỦY
TẬP i
NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẲl
1IẦ NỘI 1985
LỜI NHÀ XUẤT BÀN
Trang tri dộng lực tàn thủy ỉá một bộ phận quan trọng dề tọờ thánh
mệt con tã ti hiện đại. Ở nước lữ, vận tải âường biền ngày cáng phát triền, ngành
đỏng làu ngày cànq mở rộnq vá trtó ị tri động lực tàtt tbồy trở thành một vấn đề.
lởn mỏ nhiều nhá nghiền cứu, thiết kỉ, ché tạo đang quan tâm.
Trong những năm giảng dạy ở Bại họẻ Giao thông, đồng chi Bặng Hộ
dà bièn soạn mật giáo trinh hoán thiện về món học nảy, Theo yêu cần cỗa đông
đảo bạn đọc chuyên ngành máy láu thúy, Nhả xuất bàn Giao thông vận tải đũ đề
nghị tức qỉẴ cho Xuất bàti cuốn * TìiiSt k ĩ trang tri âậng lực tần tlmy * càng tên
vời giáo trình.
Cuồn sách được vỉỉt thành %tập, tập 1 gềm 7 chướng và tậ p lỉg ề m 6 chương.
Với 13 chương sách, túc giả đã cổ gổhg trinh bầy có hệ thống vá 'đày đủ
về mốn học náỳ. Vi pậy, ngoài ưiệc phục vạ ginng viền và sinh viên, cuốn sách cỏn
rỏ th ị có ich cho các đồng cht làm công tác nghiên cửu thiết k í chuyền ngành mảy
tửu thủy.
Nhà xuăi bân Giao thông vận iẵi xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc
cuốn tiách này vá mong nhận được những ý kiễii đỏng gởp cùa các bận ve nội
dung cũng như hỉnh thức cuốn sách cho Nhá xựẵt bản vá cho riễng tác giỗ.
NHÀ XÍỈẨT BẲN GíAO THÔNG VẬN TÀỉ
l ừ ì TÁC GIẲ
Cnổit sách «Thi.ểị kể trang tri động lụt: tửu thủy» đtrợe hiên scạn lại Ịrèn
rư St"r cuốn giáo irình «Nguyên iij vả ihiéi k f tính toán hệ thống trang tri động lực
điẻden tầu Ỉỉuìy». có bề sung thêm phăíì lý luận oà ứí dụ ttnh toán cự thề, Cuốn
giáo trinh này, tác già âã sử dụng làm tòi Hệti giảng dạy trong trưởng Đại học
giao thông oán iải đừ Ĩ9dí đhì 1971)
Vác chukríUỊ trong Cỉĩốn sách đưự.c cấu trúc thành 5 phồn chinh — Piỉ(ìii
mỏi (ghrn các 'chương í, 2, V?) chả yếĩi phán tích đặc trưng cua các ỉtìợi trang irí
độnq lực ỉảv ịhảy oà Sỡ sành các loại tiúìtg tri. Phần hai (gồm các chương í. õ,
6, 7, 8, 9} phùn tích„ tinh toán các loại thiết bị truyền động, đề cập tương đổi hoán
chình việc íhứi k ỉ hẻ trục chân vịt. Phần ba {gòm càc chương lũ, 11) giới thiêu
chi tiết hệ thốnq động tực trên táu thảy. Phần bốn {chương 12) nỏỉ về các vấn đề
cơ bản khi bố tri buồng mảy trên ỉàu thủy. Phần cuối cùng (chương 13) trình bày
độc lỉnh lùm việc của trang tri động lực khỉ làm viêc cùng chân vịt.
Cuốn sách náy cá thề được dùng làm tài liệu giăng dạy các
máỵ ỉàn thủy trúng các trưởng đóng tâu, trường háng hải, tài liệu
sinh viền ngành máy táu thảy, iải liệu tham khảo cho cán bộ thiỉt
động lực táu thủy ở các viên, cục, vụ, các nhá máy đỏng tàu, dùng
đào tạo cán bộ tại chức ngành máy tàu thủy.
chuyên môn
học tập eho
kế trang trí
làm tài liệu
Vỉ trinh độ có hạn, tài liệu ihãìỉí khảo không nhiêu và khống hoàn chỉnh,
do đỏ không the tránh khỏi thiếu sỏt. Rất mong bạn đọc gớp ý xày dựng đề cuốn
sách hoàn chỉnh hơn.
OẶNG Hộ
cm -ỨNG ĨÍỘT
KHẮI MÊM CIỈUNCỈ
U.,.»ẶT VẤN PỀ
, Ï8U thúy ìằ mộ! phương ttện vận tâi rht ỌU8B trọng. Trong cốc kiại
phương tidn ván.iẵi lỉiộn đại, dàng tàu thủy làm phiit/ng tiện vận tải có ưu đỉềm
ĩíỉ phi thành' vận tả 5 thếp, khỗí ỉương vận «•huyền lớn, chồ dược nhiên toại bàng.
i-bfiiïi V? hoạt dộng ròus.
Tú« thủy — ngoải phần vả tàu, trang trl động ỉực là bộ phận quan trọng,
Nhiệm va nguyên thủv cùa trang trí dộng ỉực íầ tạo nén sức đẫy tàu, nhưng theo
định líghìa trsng trí ':fộíig lực hièa dạ; thỉ nhiệm Yv.ỉ của trang tri động lực không"
nhfuîg cỉu im nôn sửc đầy tả,,; mk còn cô nhiệm va cung cỗp năng lượng đùng
ầìỉíũỊ- ngảv trên lồti, nò trớ thành hộ phận quan trọng nlìăt đế tạo thành một
con íàú hiện đại ; ĩ>o đó việc chon vả ihsềl kẽ được một loạt trang trí động. lực.
phù hơp v
etuyêa ặiè ỉhiếì kể trang trí động lực ỉần thủy.
Nói chuug, trang trí động lực tàu thốv rỏ thế chia ra thảnh hai loại ỉ
trang tri động lire tàu hơi nvto, ià loai trang trí động iực dỏBg động eơ chinh là
mắc h,7 Ỉ hoặc tuổcbin hơi, cống chất tà hơi nưởc được tạo ra trong thiết bị nồi
hơ' ; ìóạỊ thử bas là trang tri động' lực khi cháy mả động cơ chính ỉố điêden
hoạc ìuủcỉìm khi. công chãi ỉầ sản vát chảy cùa ohỉén liệu. Trong co ổn sách nãy
chủ yếu nghiên cửu loại trang tri độug Iưc điêden lồ loại trang, trl động iực hiện
nay đuợe sìr đụng rộng rẵi nhẫt Ĩĩ trong rnrỡc cũng như trên thế giới.
1 . 2..KHÁI »NIỆM VỀ THANtỉ THỈ tỉỘNG Lực.
Trang tri dộng lực là một hệ thổng thiết' bị bao gồm thiết bị đằy tàu,
tìíiễi 'bị áộng lực phụ bảo đảm nống lire hoạt động củ» tàu và thiết bị bảo đảm
dm sftiig. sinh hoạt của thuyền vién.
Tồng hợp cá«’ thiết bị trên cố thề phân chia thành các hệ ihdng sau ;
1,2.1.Tỉù&t b| ầly tâu;
Thtểỉ bj đầy tàu lá mộ! hệ thống các thiết bị cổ nhiệm vụ bảo đảm tốc
dÁ. phương hường cho tàu hoạt động, bao gồm các bộ phận sau :
7
Bôiiÿ cư chỉnh : Nhiệm vụ của độrag cơ chính là tạo nện lực đê đây táu ;
*
người ta dùng động cợ hơi nước, tuốcbin hơi, tuócbiu khí, điêđen, động cơ piíỉông
tự do, máV phát điện và ỉĩiôtơ điện đề lảm động CO' chinh.
Thiết bị đầy : Người ta thưởng đùng các loại thiết bị đày như guồug
quay, trục chong chòng, chân vịt ; ehàn vịt là loại khiết bị đầy được dùng rộng
rãi nhất.
Thỉet bị ỉịUỊỊÌP.n động : "Vhỉết bị truyền động c ó nhiệm vụ tiếp nhân cỏng
siiăỉ ìừ động cơ chính truyền cho thiết bị đầv đê tạm nén lực đầv táu. Thiết bị
truyền động thướng bao gồm hệ truc tàu .thủy, bộ giảm tốc, các thiết bị nỗi trục,
các thiết bị chuyên mòn truyền dẫn điện và cốc thiỉlt bị phục vụ cho .thiết bị
truyền dộng.
Sòi hơi '-kỉnh : Nồi hơi chính có nhiệm vụ .cung cấp hơi nước lảm cổng
chãi cho máy hơi, tuoebtji hơi vố các máy móc phu.
Thiết bị tải cônq chắt : Nhiệm vụ cùa thiết bị tải cỏn g chất là tải hơi nước,
khí cháv đến động cơ chinh, động cơ phụ ; hao gồm các hệ thếng ống bơi, ống
khi chả;,...
1.2.2 Thiết bị phụ:
*
Tliiíí bị phụ có nhiệm vu cụng cấp công chSt cho táu lúc hành trinh, tác
nghiệp, sinh hoại vã dự trữ, bao gôm các bộ phận sau :
Tò máy phát điện : cỏ nỉụệra vu cung cấp điệu cho toàn tàu ; nhưng
neu dộng lực chính cùa làu là diện truyền động thì phải có hệ thống máy phát
\A môtơ điện nẻug hiệt.
*
H<; thong khốnq khi cao đp : Nhiệm vu «ủa hệ thống không khi '¿Íto áp
là cung cẵp không khí cao ãp cho lèu đùng đè khởi động động cơ, đũnịA|t'ong
công tác sứa chữa, lự động hóa... Hệ thống bao gồm m/iy nỏn khí, bình chửa
khống khi CHO áp, dường ống dẫn không khi va CMC loại van giâm ảp...
Hệ thống iiitữc cao áp : Dùng trong airdi hoạt, vệ sinh (vã bat) gồm cả bệ
thăng cứu hỏa bẳn g nước cno áp).
Nôi hơi phụ : Nồi hơi phu cỏ nhiệm vu cung Cấp hơi nước cỏ ãp suĩỉi
thích hựp cho hệ thống ‘sưới ẵtn, nước dùng sinh hoạt hàng ngày. Hơi 41 ước của
nồi hơi plut khồng dùng làm công chẵt cho động cơ çblph.
1.2.3. Thiết bị bảo đản» án lo in trận'tầ ' 19 :
Thiết bị bào đảm an toàm có nbỉệtn yu phòng chống những sự cổ xảy ra
trên !ÃU, đảm bào cho tàu hoạt động được a n toàn Bao gồm những hệ thống
thiễt bị sau ;
.
— Hệ thống rút nước ; xổ nước bằn ; hệ thống dằn tàu, cân bẵng làu.
— ỉ hòng chốy và cảc sự cỗ khéc, bao gồm hệ thống không khỉ lạnh ; hệ
thống hơi :>:a« bệ thống nưé-c mưa ; bệ thông tt ưởc phờng chảy, hơi phồng chảy,
phỏng chảy bằng hóa học...
— Thiết bị phông njgộ độc eé nhàn vả Hập th ỉ.
»
— Thiết bị sửa chữa đột xuất g$m sửa chữa trên tàu, phân dưới nước
các phu tùng vả vật liệu thay thế,
•1.2.4. Thỉễt b ị sinh boẹt :
Là những thiết bị đàm bắữ đời sống cho thuyền viên và hành khách trên
tàu, bao gồm các hệ thống thòng gió, sưởi ấm, vệ sinh, ỉỏm mát, làm lạnh, ảnh
sáng vá điều hòa kbỏng khí...
1.2.5. Thiết bị t iu :
Thiết bị tàu bẻ bao gồm thiết bị neo, lải, thiết bị chẳng buộc, bốc đỡ
hàng, thiết bị cứu sinh và các thiết bị quân dụng dặc biệt.
Nếu xẻt v'^ tinh chẫt và nhiệm vụ của các thiết bị thì thiết bị co* giới t.rén
tàu thủy được phân chia thảnh bảy loại lớn như sau :
— Cơ giới động lực (cung cấp cống cho táu) bao gồm động cơ chinh,
động cơ phụ, nồi bơi, mảy phát điện, môtơ điện.
— Cơ giới công tác bao gồm thiẽt bị đấy tàu, các loại bơm. mảy nén.
— Thiết bị truyền động giữa cơ giỏi động lực và cơ giới cộng tác bao
gồm hệ trục, hộp số, cốc khớp nõi, các loại dày dẫn điện, đường ống...
— Thiết bị dự trữ nhién liệu, dầu nhờn, không khỉ và nước bao gồm cổc
bình, thùng, két và các khoang chửa.
— Thiết bị lọc nhiên liệu, dầu nhờn, khỏng khỉ và nưức bao gồm các bầu
lọc, bộ phận phàn ly và các thiết bị lắng lọc khốc.
— Thiểt bị tải công chất bao gồm đường ống và các loại van.
— Thiết bị trao đồi nhiệt bao gồm các bộ phận hâm xiỏng, làm mál...
Tất cả các thiết bị bộ phận tô chức thành những trang tri chuyên môn.
Các trang trí chuyên môn tồ chức thành một trang trí động lực toàn bộ và được
gọi lã trang tri động lực tảu thúy.
1.3*SỰ
p h a T t r iè n của tra n g t r í đ ộn g l ự c tà u t h ủ y .
Chiẽc tảu thủy đầu tiện đưực hạ thủy cách đay đẵ bơn 170 năm. Trong
hơn một thế k5' rưỡi đỏ, ngành đống tàu ộẵ cỏ những bước tiến cực kỳ quan trọng.
Năm 1807,
con tàu mang tên Klécmông chạy bỗng hơi nước thay
thỂ bnồrn xuẫt hiện ở một con sông miền Nam nơởc Mỹ. Tàu cỏ tốc độ 5 hài lý/b.
công suăt 18 mã lực chạy bằng guồng quay. Sự kiện nảy cố ý nghĩa to lờn trong
ngành công nghiệp đóng tàu thúy, đảnh dẵu một trang sử mới vè kỹ thuật đỏng
tàu. Mười hai năm sau, năm 1815, một cbiếc tàu buồm lắp máy bơi nước làn
đầtyiẻn vượt Đại tâv dương. Tiếp dó năm 1827, một chiếc tàu gỗ lắp mày hơi
nưaWcệl|0 *vượt Đại tây dương. Trước đó thiết bị đầy tàu phần lửn là gttdng
quay. Năm 1840» chế tạo thảnh công chân vịt cỏ hiệu suất đằy cao hơn, làm việc
tin cậy hơn thay thể dần cho guồng quay.
9
Trong 90 n ỉu i, từ uăio 1807 đến 1896. động lực dùng trên tàu thăy lè
mảy hoi nữớe. Mây hôi nước có hiệu suăt thap, kích thước căng kềnh, trọng
hrựog nặng, hiệu quà kinh tế thấp.
Nám 1896, inột người Anh là Pácsổng phát minh và thiết kế thàiìh
còng một loai trang trí động lực mới là trang trí động lực tuốcbin hơí, vả COÏ
tàu « Tuốcbin Nia» là con tàu đầu tiên được trang trí loại động iụrc nảy,
động
động
cung
điện
Nám 1903, người Nga thành công trong việc chế tạo chiếc iáu chay
cư điêden. dầu tiêu trẻn thế giới- «Vendan» là chiếc íau chở ơâu có
cư điêden cở công suẩl 120 mã lực, mỗi động cơ quay một máy phát
cáp điện cho 3 mô tư đê quav 3 chân vịt vè dó cũng là chiếc làu truyền
đàu tiêu Irèn thế giừỉ.
,)ẳ‘ y
lắp 3
điệỉì,
động
Trang tri động lực điéden ra đời sau nhưng do loại động cơ này cỏ nhiồiT
ưu diêm như hiệu suất nhiệt cao, kich thước, trọng lượng gọn nhệ, phạm vi
công suất lớu... nên đã phát triền rẩt nhanh, Theo thống kè của mội số nước ìư
hàn sau đại chiến thế giòi lần thứ haí, hàng năm sỗ tàu đìêden chiếm 80% số tàu
được, dóng (chì tinh riêng cho các độí tàu dân dụng).
LaV'một sổ liệu gầu đây chủng ta cũng thấy rõ sự phát triền của tàu
dỉẽden iiang năm chiếm một tỉ lệ khá cao
(xem bâng dưởi đáy).
Đội thưưng thuvền cùa thố giứi năm 1982 (chỉ tính cho tàu cỏ trọng *ẫi ■>
300 u #
1,081 tàu
Tồng sỗ các loại tàn
Trong đó :
Tau hon nưức
Tàn động cư đốt trong
Trong đó :
Tà« tuỗc bin —điện
Tà» máy hoi
Tìm mầy hori — tuốcbin hoi
thtp ầp
Tầu toỗcbin. hoi
Tần điêden điện
Tàn điêden các lofi
Số lượng
(chiếc)
....
.- "■■■.. ....-V
Trọng tíi (tị
75 151
424. 741. 682
3 569
71 583
120. 183. 918
.304. 557. 764
119
1 399
15. 394. 12
184 1649
70 ị
1.980 j
1017
70 566
116 802 8S7
275 7704
301 800 060
• Theo : Sudostroenie 1980 N - — 10 (trsng 19. 21)
LLoyds Register of «hipping statistical table 1982
Mont Ship 1983, N*— 751 (trug 63)
Mor fol 1980, N? — 9
10
Trong bát cử loại tàu nào (làu dầu, tàu bách hóa, tàu khách,.,) cũng c 6
mặt tàu điêden; trong những ỉoạị tàu dặc biệt như tàu chay nhanh, tàu lướt, tàu
ngâm thì hầu hết ìà đùng tàu điêden. Những năm sau đại chiến íhế giới thử hai
xuát hiện những loại trang trí dộng lực mởi như động lực nguyên tử (năm 1960
Liến Xô cho chể tạo thành cồng chiếc tàu phá băng nguyên tử đầu tiên trên thẽ
giới mang tên Lê-nin). Trang tri động lực tuỗcbin kbỉ — pittôỉìg tự đo cũĩĩg đã
xuất hiện, Loại trang trí động lực nồy cỏ ưu diêm lớn nhất lả trọng lượng nhẹ,
kích thước nhỏ vả cò tinh cán bằng tốt. (Năm 1958 Pbảp chế tạo thảnh cóng chiẽc
tàu có trang trí động lực tuốc bin khỉ — pittông tự do đầu ỉíên trên thế giới).
Loại trang trỉ dộng lực này tuy có cảc ưu điềm (rên nhưng chưa được phát triên
mạnh do công nghệ khá phứé tạp. cổng suất chưa lởn, mặt khác hiệu suẫi nhiệt,
chưa cao, giố thành chế tạo lớn.
1.4. PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỀN CỦA TRANG TRÍ BỘNG L ực
Khi nói đến xu thế phát triễn cùa trang trí động lực tàu thùy, chúng ta
thưởng xét đến 4 mặt sau :
— Xu thế phảt triên cỏa động cơ.
— Xu th í phát triền trong lĩnh vực dùng nbiẻn liệu.
— Xú th í phảt tríên cùa các thiết bị đẫy.
— Xu thế phát triền phương thức truvền động.
Trước hết cần chỉ rõ tìo sự đòí hỏi cùa thực tế sản zuăt vố dựa trên
những cơ sở vật chốt sẵn cố, trên cơ sô cùa sự phát triền của nền
kinh tế và sự phát triền của khoa học kv thuật của toàn thế giới \"ầ từng nước
mà hướng phát triền của trang trí dộng lực cùa mỗi nước có khác nhau. Mặt khác,
xét vè thực chẫt của 4 hường trên cỏ ảnh hưởng lẫn nhau và có lức lại hạn chế
nhau. Ví du như sự xuăt hiện của tuốchin hơi là do mốy hợi nước không thỏa
infin được yẻu cầu về công suặt lớn, kích thước trọng lượng nhỏ gọn. Nhưng
tuốcbin lại cỏ vòng quay quả cao không thê truyền công suẵt và raỏraen cbo chân
vịt một cách có hiệu quả, do đỏ phải dùng đến phương tbửc truyèn
động giảm tỗc vồ do vậy các phương tbửc truyền động được phốt triền
một cách nhanh chống. Khi động cơ điéden ra đời đã giàỉ quyết được
vẫn đề là nâng cao được hiệu suất nhiệt, tinh kinh tễ cùa động lực
dược nâng cao. Nhưng ớ giai đoạn đầu động cơ diêden chỉ lảm việc
dược một chiều, vì vậy không thê dùng truyèu động trực tiếp quay chân vịt. Đề
giài quyết vẫn đè trén, chiếc tàu điêdeu đầu tiên phải dùng phương thức điéđen
— điện truyền động. Nhưng phương thức truyền động này hiệu suẵt kinh tế tliẩp
do năng lượng qua nhiều lần cbuỷền hóa : hỏa năng chuyền thành cơ năng, cơ
năng chuyền thảnh điện năng, điện nâng chuyèu thảnh cơ năng ; vì vậy đây là
một trong các phương thức truyền động ra đời sớm nhưng chậm phát trièn vè
hiện nay cũng chi dùng trên những tàu chuyên dung đặc biệt. Một phương thức
truyền động được đề cập tới lả phương thức bản điện động nhưng thưc chẵt
cũng it dùng tới. Như chủng ta đẵ biết khi chán vịt quav ngược chiều, tàu chạy
lùi, thời gỉan tàu chạy lùi thực tế rẫt ngắn. Phương thức truvền động bán điện
11
động là đùng bộ ly hợp nối máy phát điện và môlơ điện ỉi'i vỏù «hau. Khi tảu
chạy tiến, động cơ quay thuận» bộ ỉy hợp làm việc, máv phái điện khống ìám
việc, động cơ thòng qua bộ ly hợp trực ỉ Tếp quay chốn vịt, Khi tồu cần
chạy lùi, trước hết tách bộ ly hợp ra, động cơ quay ipáv phát và qua mô tơ điẽn
quay chào vịt. Đề gíài quyết tính phức tạp và hĩệf ^suốt thỗp cùa truyền động
điện, người ta đẫ dùng truyền tlộng bánh răng là loại truvèn động cố hiệu suất
cao raà không phức tạ p ; giữa trục của động cơ và trực chân vịt lấp cộ ỈV hợp
bánh răng có khả năng quav được chản vịt hai chiều Nám í 008 người Nga chế
tạo thành cống loại động cơ điêden làm việc đưọc cà hai ehièiỉ. Sự ra đời của loại
động cơ nàv cho phép sử dung truyền động trực tiến, là phương thức truyền
động đơn giản nhất và
hiệu suặt truyền động cao nhẵi, vỉ vặv cho
đ3n nav nó
vẫn là phương thức truyền động được dùng phò bién,
Sau khi động cơ dièden quay hại chiều xuàt hiệii, ba loạt trỉ.yền động :
điện bân điện và truyền động bảnh răng trong một thời giaa dải iât ỉt được
dílng đến. Nhirng đến thời kỳ phát triền của động cơ cao tốc, đặc biệt lá động eơ
trung tổc dùng trên tàu thủy thi những phương thức truyền động điện và truyền
dộng bang hộp số lại được Rồ dụng. Ưu đièro đặc hiệt của 2 loại phương thức
truyền dộng fíá\ ià có thố tập trung nhiều tố động cơ cung thực hi$n một chức
nâng truvều một công suẫt khả-lởn cho chân vịt mã crực tiếp truyền dộng không
dỏ khà năng đê thực hiện.
Nbư vậy sự phát triền cùa dộng cơ hay nói một cách khác la việc sử
dụng loại động cơ cỏ quai! hệ rẵt mật thiết đến sự phát ítièn của phqơng thức
truyền động.
Khi động lực cơ giửi của iảu thủv xuất hiện thi thiỂi bị đầy được dùng
ỉà guồng quav ; guồng quay cỏ nhược điềrn là làm Việc không tin cậy, hiệu suất
dầy thẫp, chỉ thlch hợp vỏri cảc tàu chạy ò luồng lạch cạn. Sụ* xuất hiện cùa chân
vịt bước cổ định vồ tiếp đỏ lầ chân vịt biến bưérc, chân vịt biíín bước trong ổng
dạo lưu đă giâi quyết tương đối triệt đề vấn đề hiệu quâ vằ tính tịn cậy của thiít
bị dầy. Khi cỏ chân vịt biến bưởc, chủng ta cỏ thề quay trờ lại dùng động cơ
quay một chiều trực tiếp truyền động. Như vậy sự thay nhì của thiết bị đầy
cũng dẫn đến sự thav đối của động cơ vã phương thức truyền dộng. Động
cơ, thiết bị đẫy, phương thức truyền động là ba yếu 16 của trang trí. dộng lực
có quan bệ mệt thiết vóũ nhau trong cà quá trinh phát trièn cùa cồc loạỉ trang
trí động lực tốu thủy. Nhiên liệu cững là một yếu tố qnan trọng eôa trang trí
động lực tàu thôỵ. Sự phát trièn của động cơ có quan hệ mật thiết VÓŨ việc
thu kiếm, phát hiện và sừ dụng cảc loại nhiên liệu. Mốy hơi nước ra dời,
than đá là loai nhiên liệu duy nhẫí được dùng làm nhỉén liệu trên tảu thủy. Kỹ
nghệ khai thác vồ luyện dâu mỏ phát triền giải quyết vấn đề cơ bản nhiên
lĩệu cho động cơ điéden và do đỏ trang trí động lực tàu điêden ra đời
ngày càng nhiều ; và nhìén liệu lòng đặc biệt lả nhiên liệu điêden thay thế dồn
cho thân và đ i trồ thành nhiên liệu chủ yếu của động lực tàu thủy hiện nay. Các
ndi hơi của trang trl động lực hơi nước trên tàu thúy dpi bộ phận cẫng dùng
nbién ỉlệu lỏng lồ dầu madút. Trong thời gian mấy chục rrttm trờ lại đây đẵ xuăt
hiện loại động cơ tỗc độ tbẵp sử dung đàu maầút có hiệu quả, hạ được giá thành
12
Uhiên !.iậu, Nhưng hệ thống nhiên lĩệu của trang trí động lực này có phằn phức
tap hen, phẫi có những thiết bị đặc biệt đễ đảm bảo tỉnh năng phù hợp của nhiên
liệu trong quả trinh cháy vã chống hiện hrọ-ng ỉẵơ hỏa của dầu nhởn quả sớm*
Than vè dều lầ hai loại nhiên liệu dùng chủ yếu hiện nay trên tàu üljfôy,
nhưng hai loại nhiên liệu này đều có hạn. Sự xuất hiện của năng lượng nguyên
tử đã cỏ nhiễu hứa hẹn giài quyết nạn khan hiềm nhiên liệu trong tương lai.
Trén đây chúng ta đã đề cập đến 4 xu hưởng phát triền của trang trl động
lực tàu thỏv, đé ỉà 4 van đề cho đến nay cũng còn phải tập trung nghiên cửu giải
quyết ủề Um được một loại trang tri động lực tàu thủy tối ưu đảm bảo thỏa mSn
nhu câu phot tri in cùi ngành íáu thủy. Ngoèi vẫn đề trên, đễ nhẳm hoàn thiện
hơn, trang trí động lưc tàu thủy hiện đại còn phốt trièn theo hướng tự động hỏa
và 4iặu khiền từ xa. Những năm gằn đây đã xuất hiện những con tàu cỏ mức độ
tự động hỏa cao. Mặt khác chúng ỉa cũng cân phối ỉưu ý đến một sỗ vấn đê thuộc
về au toàn của con tàu#íđĩỗu kiện sinh hoạt trên tàu. còng tốc hàng vận..., cốc
mặt này cũng phải đirợc phát triền đồng bộ đê một con tàu khi hạ thủv cỏ 4 Û
điều kiện thuậu lợi trong khai thác vè đạt hiệu quả kinh tế cao.
CHƯƠNG HAt
CÁC LOẠI TRẮNG TRÍ ĐỘNG L ự c VÀ YÊU CẦỤ
2.1.
PHÂN LOẠI TRANG TRÍ ĐỘNG L ự c TÀU THỦY
Khỉ phân lọạí trang tri đông lực tàn thủy, thưởng căn cứ vào động cơ
và phương thức truvèn động đề phân loại. Trang trỉ động lực tàu thủy hiện đại
gôm cỏ :
*
— Trang trí động lực tàu tuổcbỉn hơi truyền dộng hộp sổ.
•— Trang tri dộng lực tàu tuổcbin hơi truyền động điện.
— Trang tri động lực tàu tnáv hơi trực tiếp truyền động.
— Trang trí dộng lực tàu đỉêden trực liếp truyền dộng.
— Trang trỉ động lực tàu điẽden truyền động điện.
— Trang tri động lực hỗn hợp bao gồm :
Máy hơi \'ồ tuỏcbin hơi hỗn hợp. máy hơi và đìèden hỗn hợp, iuốcbin khi hỗn hựp.
— Trang tri động lực tàu tuốcbtn hơi cao áp.
— Trang trí động lực tiu tuốcbin khi truyền động hộp sô.
— Trang trí động lực tàu pittông tự do — tuổcbin khí.
— Trang tri dộng lực tàu nguyên từ.
2.2. YÊU CẲƯ HỐI TỚI TRANG TRÍ ĐỘNG L ự c TẰU THỦY
Trang tri động lực là hộ pbậnquan trọng của một chiếc tàu. Bặc diễm
và yêu cầu cỏa trang trl động lực quyết định dặc trưng của toồn bộ con tàu.
Trước khi nghiên cứu cu thè cảc dặc điềm dộng lực trên táu, chứng ta cằn nêu
lên những yêu cầu đỗi với tráng tri động lực tàu thỏy biện đại I
— Sự chuyền bốa giữa cảc năng lượng (nhiệt nông, cơ nãng, hồa năng)
phải kỉnh tế.
— Thiết bị đơn giàn.
— Làm việc tin cậy.
*4
, — Kich thước nhố, trọng lượng nhẹ.
— Già thành rẽ, chi phi khấu hao thỗp.
—- Chi phí vặn chuyến thỗịk
— Tuồi thọ dải (thời gian làm việc Hên tục trước khi sửa chữa lởn).
Thực tế rất khó đạt được tất cả yêu cẫu trẻu một lúc trong một loại trang
trí động lực. Thưởng các yèu cầu đó cỏ mâu thuẫn lẫn nhau. Ví dụ muốn nâng
cao tỉnh kính tế, giâm nhẹ trọng lượng và giầm ktch thước của động cơ thi ta
dàng động cư đíéđeĩỉ cao tổc cỏ mức độ tăng áp cao, nhưng mặt khác tuồi thọ
của động cơ sẽ giảm, khẩu hao sẽ tàng ’ôn,- thời gian giữa hai kv đại tii sẽ rủỉ
ngẳn. Những yêu eẫu trên thường được chia năm vãn đề âb xctn xét :
2 .2 ,1 - The© ềặe tinh ene cMavịt và vả tàn.
a) fê u c ề u đểỉ với lỗtìg. mất.
Khi tàu bơi, sức cẫn cùa tàu cờ quan hệ với hình dáng vố tàu, độ nhảm
bề mặt và cấẹ phần nhổ, tốc độ tương đối của tàu đối vởỉ nước vả giố, tinh hỉnh
mặt biến, độ sAu cùa nưởc, tỉnh hỉnh ôn định của tàu. Nếu sửc cân' mồ hình đo
được là RM«(kG). tốc độ tương đôi của tàu là v(m/s) thì sức kẻo của trang tri
động lực được tính theo công thức :
N» = Ep, = -Sĩ ỊLlÌ
75
<2—ỉ)
Công suỗt cùa chân vịt dùng hiệu suẩt cbân vịt đế xác đinh :
(2- 2 )
» A
G*
Nb — công suãt của chân vịt; Nb thường đùng ky hiệu Wp, thay thế.
T£p — hiệu suặt chán vịt.
Nếu ta biết hiệu suẫt chân vịt thi công suất của động cơ áuực xác định
như sau :
(m l)
(2 - ' )
N« — côngsuẵt cùa động cơ, thưởng dùng Bp» biếu thị
— hiệu suất trục chân vịt.
Cần chú ỷ một điếm ĩ quan hệ tôc độ và công suẵt kéo côa tàu trong (2-3)
chì xẻt trong trưởng hợp nước lặng và gió không qué cỗp 3. Bối vơi tàu thây
giữa công suẫt vồ tôc độ thương cỏ quan hệ như sau :
Nr - A
v*
;
K « Bvn
(2 -4 )
Khi tổc độ tàu ồn định, lực đầy của chán vịt hằng sức cản tầu, thồng
thường n se 3.cỏn iủc tốc độ của tàu thỉp, n nhỏ hơn 3, tổc độ của tàu cao, n
15
lởn hơn 3. Hai hệ số A Và B quyS't định hởi hình dáng chim nước của vỏ tầu. Công
su it chĩ thị của động cơ tính thèo công thiíc củạ B.N A.phanasep.
 - ệ - " !’( T r ( Ẽ )
(2- 5)
Trong đỏ*.
V — tốc độ của tàu (hồi li/h)
D — lượng chiếm nước của tàu. (t)
K
tỉ sổ giữa chiều dài đường nước lúc.toàn tải.
L — chiều dài của tàu (m)
A — hệ sổ, A = 24 — 25
Ni — công suẩt chì thị động cơ linh hẵng waft hay mẵ lực (ml)
Cống suẫt của chần vịt cỏ thề dùng cồng thửc bẵỉ quân đễ tinh ;
Va , D2/3
Nb
(2- 6)
cw
Cw— Hệ sỗ hải quân được xác định theo tàu mẫu. Khi hiët D, V, Nị, cùa
tàu mẫu cỏ thề xác định được Cw, sau đỏ dùng cồng thức (2-6 ) đề tỉnh công suãt
của chân vịt.
.
Hỉnh (2-1) biều thị mổi quan hệ giữa công suẫt bủa dỏng cơ, sổ vồng
qnqy en« c.hán vít hoăc tốc độ của tàu (y). Đ ècỏtínhchăt thực dụng thống thường
quan hệ trên dược biền diễn hEng rnột đường tbẳng (OA). Bương cong OA biêu
ỉhị cho đặc tỉnh làm việc cùa chân vịt ; điềm A lả điềm làm việc của động cơ và
chân vịt phù hợp với vòng quay hoặc tốc độ V nhất định nào đó, vồ như vậy ta
câng thấy nếu tàu hành trinh c6 tổc độ khác nhau sẽ có nhưng điếm A khác nhau
và dường đặc tính của động cơ cữtig phàì thay đồi theo chọ phù hợp.
Ne(mí;
a/ '
y¡\
/1
/ ị
/ 1
y
1
/ 1 /
f \ / ,
Ị .o
1
/
I
1
i
I
__ ¡.... - ___ 1___
c nivì
Hình 2—ì : ĐỊc tinh câa chấn vịt
Bương đặc tỉnh B khi động cơ quay ngược chiêu, vỉ do quan hệ với hình
dàng cùa vỏ tàu nêu đường B 90 vở! đường A dốc hơn.
16
OA là đường dạc tính ngoài tỉm dộng cơ ở tải trọng định mức, biền thị
cho môroeo xoắn của động cơ không thav đồi.
M « 716,2
(kG . m) .
(2 -7)
n
Ne ~~ còng suất C.Ỏ ich củ« động cơ (ml)
u — vòng quay của động cơ (vòng/ph)
Có khi đường OA còn dùng đường đặc tính ngoài thực tế của động cơ đê
biếu thị. Điềm A đồng thời phù hợp vời cồng thửc (2-4), nghĩa là :
N « í(v) hay N « f(n)
(2 -3 )
Biếm A ỉà diễm tốu hành trlr.h ở tốc độ đã quí định, thường dự» vào đỏ
đễ chọn động cơ vố thiết kế chân vît.
xẻt diện tích tạo bỗd đường cong A vả đường thẳng OA. Giß thiết không
xét đến một số động cơ không làm việc được ờ phu tải thẵp, thì động tơ cổ ỉ hê
làm việc độc lập tại những điếm bất ky trên tam giac OAC. Nhưng trong thực tế
động eờ cùng )Am viộc với chân vịt, động cơ phầi làm việc trên đưìmg dặc tinh
ÜA của chốn vịt, Ngoài điằm A ra động cơ đều lồm việc trong tình trạng* khỏng
dù lải. Mômen xoắn vồ áp suẵt cỏ Ích trung binh cùa động cơ khổng đíìỊ trị
số cao nhồt.
Nếu nồng cao vòng quay của dộng cơ, mômen xoắn trên truc động 1*0-tăng lẻn
điều này càng nghiêm trợng ỉức động cơ quả tài. Tinh hinh quả tăi cùa động cơ
lả không tránh khỏi, thường đạt trị số 110%Ne. Nếu trị sổ quả tải lớn hơn nữa,
vòng quay cùa đông cơ sẽ tSng lên (5%), mômen xoắn trén trục »ẽ ỉăng lêri khá
rõ rệt, vì mỏmen xoắn vâ vỏng quay có quan hệ binh phương tỉ lệ thuển :
M <= f (n*)
(2 — m
Do đỏ sau khụ vực A hoặc B mà tăng vòng quay của động cơ sẽ lồm cho
mỏmeri xoắn của động cơ vượt quả xa trị số cho phép ; công iiuSl nhiệt vả nhất
là ứng suất cơ giới tăng lén rất lởn.
Công suất căa động cơ được quyết dịnh bối loại tàu, cồng dụng VẾ lượng
chiếm nưửc. Với táu có lượng chiếm nước như nhau nhưng công dụng khác nhau,
loại tàu khác nhau, thi yêu cầu vỗ còng suất công khác nhau rất xa. Đặc trưng
cho vẩn đề nảy thưởng dùng công auẩt tương đôi đề biẽa thị. Gọi ot là công suất
tương đối, la có :
« = J ỉi-
(m i/,)
(2 -1 0 )
V * IW*
Tử công thức (2—6) ta có; Nb * - l i l i l í Gw
Ne * - 3 ^ = —
îb
c w .r¿k
Từ <2 — 10) và ạ — 11) ta có :
Nb
=
Ne,
~ D.Cw. r¿b
l£b
c* .r¿b * 3 / r
( !/t )
(2— 11)
( 2 - ự)
ứ
CôBg thức \2 — i2) cho ta ẳhẩy tã 0 cổ ỉỏc đậ cầùít Cữo vồn cầu cốôg'
Sttẵt càng lởn. Thống kê tin!» bliỉk tídng suỗl ìưcv.ỉg đối cĩm mậị 8Õ tầứ nè hiện
đại (ở bỗng 2 — 1) cũng -nói liu liíèỉỉ TỉíVy.
Bẵng
%— í ; C?M«rà hệ tổ« ềệ éàit vệĩi eếf*0 'ểâtẫB.
/
ixmi tàu
VW đữ
.«ÜÎ. tàa
»
Ị «ỉịSc
• Ịlỉẵi ĩí/b}
;
40
'
»
ỉ
ị
45
■
Í
!
ị
. 15
1
■40
Cônp ssiẩt tircreg
Mỉ (mi/*) ■
1 ÍM)
Tàn ngư lôi
■■ ị
Tàu tuần tra (hơi nước)!
Tuần đừơng hạtn (nt)
55
Chỏ ỉực hạm (nt)
6
30
Tàu khốch (nt)
1 ■
tề ' .
Táu khách (đ(êden)
ì
18
Tàu hàng (hơi mrớc) **
0,2
14
Tàu hảng (lit)
0.2
14
!
ị
VÒGg qtìay châĩTvitị
ị
1
. 150Ọ
400.
.
.
. 300
.
300
™
Ị
150
ị
130
120
»—
120
----- _________
b) Yêu cătỉ ítầ chi tiêu kinh iể của táu :
Còng'dựng của tồu khổc nhau, trang trí động lực tầu cũng Ỵẻu 'càu khảc
nhau; cỏ loại tôn như tàu viễn dương yêu cầu trang trí động lực ồn định ở phu
tải nhốt định. Trối lạị cỏ loạỉ tàu tình hình lồm việc eỗa trang trí động lực luôn
thay đồi, ví du như tà« quán .8ự, ìúc dnétĩ đẩu thi trang tri động lực lồm việc &
chế độ toảu tải, lúc bính thường đễ gỉảm chi phí nhiẻn liệu, thường chỉ chạy ở
50% phụ tải, có lúc cỏn ỉhẩp hơn. Biềiỉ đé phản ánh một vẩn «lề là ỵôu cằu về chỉ
tiêu kinh tế các loại trang tri động lực cỏ khác nhau#Trường hợp thứ nhẵt yêu
cằu đom giản, chỉ cồn đạt được chỉ tiêu kinh tể tóc toàn tải là được. Trường hợp
thử 2 , trưởc hềt cần đạt chỉ tiêu kỉnh tể lúc toàn tải và trong phạm vi các phụ
tậi khác cũng phải cỏ chì tiểu kinh tế tương đỗi.
. Chì tiêu kinh tế cùa trang trí động lực là lượng tiêii hao nhiên ỉịệu dộng
cơ chỉnh trong 1 Hải lỷ hành trinh, đưực biếu thỉ tòng công Ihửe sais :
ge N0. t
. ge.N,,
ga « ----- 71----- =
Trong đố ;
Í2 ~ lâ)
g\Ị r - lượng tiêu hao nhiên liệu trong một hải ỉỷ hành
trinh (kg/ hồi lý)
■ ge — -suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ (kg/mlcỏ ich.il>'
t —» thời gian tàu chạy ịh)
V •• — tổc độ hèn lì trin h (hài lý /b) .
■
1$
■ , íki / hẵi ỳ )
Tử (2 —il) , ta cỏ;
độ khác nhau, tương ứng có cốc trị sổ gMkhác nhau ỉ từ đỗ la cé thể vẽ được
đường coag g* ~ f (v) (hình 2 -3 ) và từ đưửbg cong đó la Um được năng lực
Ỉỉảnh trình tỗt nhắt; trôn hình (2 -3 ) cho ta điềm tốc độ hành trình kinh iế ahĩiì.
Mt*Á 2 -2 : Xá« đỊttis tik ếệ tk»
kinh tề nhẩt đặi vơi dộng ơr
líĩah 2*3: XÁc định tốc.
ắộ kỉnh tể của ỉ&u
Trâng trang trí động ỉực èbl cỏ một động cơ chinh, đặc tĩnh hiện atiãỉ cỗ«
dộng eơqùỵết định đặc ifui-j kình tể của trang trí động iựồ, Yêu cầu một dộng
cơ mè hiệu siiâi khống biển đối tbeơ vửì php iẳí ỈA kliôhg thề cỏ, đặc hiệt lúc phụ
tài thắp hiệu suất giảm Sũ&ig .rẵt nhánh. N ếu ch ủ n g la chợn được dộng cơ mề
đưởag cong ge -» 'tư ơngđổi bắng thì linh hinb nẳy đtrợc sắì thiện. Muốn .'kiiôsg
rồng buộc bời nU&ng hạt» chế trên, ihèng thường ôùng cểc phướng pháp sầu ềáy
đề thỏa mSn yêu cằiì cùa vỏ tếu :
— dùng nhiều dậug-cơ quay ị chân vft ;
— dửng nbiỄu động cơ quay nhiều chẩn v|t ;
Lầp teột tồ dộng c ư ị lức phu lai IhSp ta cho chạy 1 hav một «6 dộng Cỉĩ,
cốc ế ỳ ú ị t ơ đố vẫn lảm việc ỗ ổườhg đặt tlậh ngoài, tính kinh tế Cao. Ngoải rủ
dùng chân vịt biln bước hay dfthg phương thửc diện truyền dộng cẵứg đạt 'đtrợc
mục dich trên.
' 2.2-2. €** cứ và» aấng lfc ầệé ỉập dề Hk» việc .
Tẳu hènh Irißb trêu biên, đo dé tráng trl ‘ độngTực tàu thủy khốc xa
những trang trí dộng lực cổ đ|ah: hay vận cỉịũyền trên bội Sự khác nhan aảỹ bỉĩtt.
biện ế yêu cằu nghiêm khắc đổi vơi ìlnh.kksh tế, trộrtg lượng vé kích thirớc. Tẩu
10
hàng, quấu hhm, cấc loại làu khảc ẽều cố nhiệm vụ riêng ■ CÙ& tìồ, Năng iự£
chò hàng hay năng lực tác chiến sủa tàu đặc trưng cho khả năng đéc lập câng
tầc của tèa (nghĩa ìả nSng lực lởn nhát mè tèu hoần thành nhiệm vụ của
né), Tinh năng trên phải 'được bắo dầm VỚI imyng chiẩm nưỏrc nhất, định, â&i
vửi tồu hồùg là trong hrợng hảng, đổi vửấ tều chiến lè trọng ịnợng ỉraiig thílt bị
tác chỉẽn.
a) Yẻữ cằm đối với trọng iượng :
Lượng chiếm nước cua íàu gôm 4 thánh phần í trọng Iưcmg vô tố»,
trọụg lưựnrg trang trí động lực, trọng lượng vật phlm .tỉéu dùng (than, msữt,
dầu, mỡ, lương thực thực phẫm) và trọng Immg hống ằĩểa, hành kh^ich,- Vở ỉ một
,lượng chiếm nưởc nhất định» một trọng lượng thành phần nấc đổ lăng ỉ ủn thi
các trong lượng khốc bắt buộc phẻi giẳm ổi. Do đó, trọng lượng của trang Iri
dộng lực cỏ ảnh hưởng trực tiếp đến năng lực doanh vận cua tầu, ¥1 vậy, tim
cảch giầm nhẹ trọng lượng câa trang tri động lực xuống cò ỷ nghĩa rũt q a m trọng.
Táu cỏ tượng chiếm nưửc nhi? nhau, nhưng tổc độ hanh trinh kbảc nha«,
cống suãt khác nhau nên trọng lượng'cua trang tri động lực khác nhau.
Đễ đặc trưng cho trọng lượng của trang tri ổệng lực người t». đưa ra
khái niệm trọng lượng tưưng đỗi K| ; Kĩ là íl số giữa trọng lượng trang trí dộng
lực với lượng chiếm nước cùa con tàu.
Trong đó :
w
~~ trọng lượng trang trí động lực (kg).
. \Y =s gj N e; gi là trọ n g lượng mỗi snẵ lựe cùa trang, trỉ ;dộng
lực (kg/m l)
D — lượng chiếm mrớc của tản (tẵn)
l)o đó tft cổ : K, «=» --LJ-§.L. a a . g ,
.
I*
Dùng »Ố phồn trăm đề biễn t h ị :
K 1 =*
* ki • 100
(2—16)
0,1 « . gi
<2—17)
Bầug 2 . 2— C3si tt£u trọng krqrng vế câng m lt tầm mật «i ieẹl trang trí 4ệr^j lực.
Loại tàu
n (tấn)
« ịcnựiị
6Ơ-4-10Q*
Tàn ngư lôi (điêden)
,
404-100
2000-4-3000 25-4-40
Tàn ttoần tra (hơi nitrdti)
103300
5,3
Tuẫn dương hạm (điêden)
30000-4-40000
Chủ lực hạm (hơi nước)
64-10
Tâu khách (ểỉêden)
2000-4-5000 0,8-4-12
Tàn khách (hoi nước)
Tuần đương hạm (hơi nưốc) 8000-4-líS)00 11-4-14
Tàu hàng (điêdea)
20004-10000 0,24-2,3 *
lần hàng (hơi nước)
20
g (kặ/mtị
Kị ị%)
2-4-6
20-60
1(44-14 30-4-45
2ìtâ
12
164-20
ÌO-4-14
704-1,50 64-12
8-4-12
15-4-16 14-4-20
1,54-5
70-4150
2-4-6
B (vàữg/pầút)
iooo-;-im
300-7-400
250—300.
'lOC-HSÔ
ỉ004-ISO
2504-300
954-120
904-100
Btớiớg ầi -2) cho th.Ky tu zu v'ớmg suai ớuo'ttg 5j 01 tn, tớ Hô Urng tiring
iằ tiiia trang id ng lc Kj ciitg lôVn. lỳc nũ rn g lng ho.g^v tlộr. drug
phrn s gim xndiớg.
Yi ng ỡ "g lng Ui-ao g i K chim 60%, crỡn hi 5ô trng lng,
vú ii vừ khi, diọt f' v th sy lira -, vi vy i vi loi tu ny th! cAch giôsằ
Kớ c ngha th? lin hn nhiờu NO vi cc toi tốỳ khỏc.
'
trn chng ta. ni Un gióai Ki v iu kin ỳr bo tỡt khng thay
i. ttớh: ỡ f.Jửg sut khụng thov i, vi nu ô thay iằ tcic linlằ
ớ; ỡnh C& ớu 1.?; thay ừớ. Biờu kiỗùi ú dn ti gitn bộ gi n vi trng
trớg coa C'ilg ớuớ. V du: phúug ng lúi gi ..= 2 ~~ 6; ao vi cỏc
!oh h u khỏc tAè trng lng my rt Uầ ; õy A loi dng c cao
lc, cng l , nh vy c m&n ỡhiir, vi tui th cua ng c, nhng di vột
tớm phng ng lAi ớ hỡ tui th khug phi l v&n chự yu cn giô quyt. Khi
-<ằi l cỏô loh tu bng thi cỏch rỡ!ớ vn d ngtrc li.
h, Yờu ca ỳ Si thri kch thiớ c cựa bunq mỏy.
i b phn my múc rộn i hô tp trung huig rnỏ vke.i isn:
cựa ớ u 'u g ỳy phi thớch hp vi ton h thiốớ b| v thun tin cho V i c bo
dừ K, s d l g, *VA ehỷti np li. bung mky, ddng thi phai xt n PH*
ku : h-o pg v dm bo an u>n cho cụng nhõn khi lm vic. Xut, ht l
que.a ?uỡ ú, Inning ằny ng rng cru g tt. Nhung mt khỏc, bung mỏv ió
mt h phn tfa con lu, ni kớch thc ca bung ỏy uu ln thỡ hm hng
ằ ằhụ. nog lc doanh vn ca tốu gru. Do ú, klcb ihe bung mỏy trtre
ht Uia món yờu cu c bõn cựa trang ui. dng lc, sau tim bin phỏp thu
hp- bung mỏy. Thc t, kicl thc bung my cú quan h mt thit v nhim
vu, -tớnh nng ca tu. Tõu quõn s yờu cu t ra vl kớch thu*c buụng my rt
cao. Nhng vi tô hng thi nhng yờu cô ny cú th giõm nhe hn.
Ngi ta thng dựng bóo ha lỳ- biờu th yờu cu ca trang trớ dng
lc i vi kớch thc cm bung mỏy. C hai loi bóo hũa : ằt bóo hũa din
tớch v bú hũa th tớch, B bo bũn th tớch l s ml (w) trong un8 th tich
bung mỏy. bo hũa din tớch l sd {mit trờn lm5*din tớch b mt bung mỏy
B bo hũa buụng mỏy cng cao thi thit b my múc cng th hin tinh cht
khn trng ca n, nh vy iu kin lm vic, sa cha cũng khụng cú li.
Bng 5 : â tko tỳiô ca ec toi btdtog m&y.
biô lũa bung mỏy
,oi tu
hóo tiũs th tớch (ml/ms) -bõo hũadir tớch
air ios
rằu tuõr, tra
Tufe dng hm
Ch lc hni
Ta khỏch
Tu
Tu lBg
L
100
25
20
. 15
5
L _ i.
WO
7S
130
125
40
20
-X
21
■c> ỵẻu can ổổi với vật phềm Hèu hao căư írđtiậ tri ổộng íực
ỵật\pổằin 'tỉệiĩ dửng cÃatàúìà do bản thốn tàu mang theo đè tỉế£ tục hành
íỊỊíìiĩ 'trang mẠTthèd gisĐ »hảỉ địạb.'Tồu mang đõ vật phim tiêu dừng đẫm hảo
'hoạt 'động" HếịỊ" tục trong’in^ít tỉiởi' gian nhẵt định, đó lả n&ng' lực độc lập ctìng
tảc íhá tiu . B&ị:Vửi trang tri dọr«g lực, vật phằm tiêu đmig lồ ĩihỉẻn liệu. Nbỉéa
ỉĩéíí «;ự írữ ®à»g nhiều thi Rống lực độc lập công tác cửa tàu cảng lổn. Trọng
ịir&»;ig của nhiên liệu lả. một thành phần trong lượng chiếm nước của tàu. Nhỉén
lỉêu d&v{r.ỊỊk:,iiftịỉMi tbl- B b | ‘ị^c doanh;'vận của íồ« aẽ giầm xttSng.
Lụựng rỉ hiền liệutínỉị.như sau :
.©■ ạé Ne gaí
Troíỉg 4
; íhỉiị
4 G — lượng nhiên liệu (kg)
N» — cống suẫt trang trí động lợc (mỉ hay W)
ga, .w» suất tiêu hao nhiên liệu (kg/mi .h)
t — thòi gian hành írlnh độc lập của táu (h)
ií;:;;\íN$h dfii»g4Ị$''pỉ*ụu tràm cùa lượng chiếm nước đề biêu tbị lượng du*, trữ
;pừệr(' ỉ«ệ*^:Ì8 cỏ :■
. :GV,.. . Ỹ\
. 100 « 0 ,ĩ
A
T% «= M & r\
L.
K* = 0 ,l*gat (%)
(Sk-ĩ
8V
'
,<2-~1 tì)
Từ công thức (2-19), ta tĩíỗv muốn íổc độ hành trình không thay đồi («
không đồi) và năảỉg lực độc lập khỗog đầi (t không đồi) mà giam hớt tượng dự
trữ lỉbiản liệu (giảm K,), chỉ cộ cách là giâm bớt suẵt tiêu hao nhiên ỉịệ« (g2>.
jfặt khác, muổn cỏ một lượng tíbíện liệu nhẫt định (Ka khôug đồi), duy trì tđh
dộ bành tầ inh (* không đdỉ), mudn ndng cao năng Ịực độn lập cdng 14? ?ữpg chi
có mội cách ỉả giùm suẵt tiêu hao nhiên liệu (ga).
Bảng gi4 O ệc tính trọng hrnmg vệt phim tltoệ dùsg eồu céc toại tỉ«
ị
Côttg í’- ■Đơn vị ■
Số%lưyug
Suất hao . cbíỄm ■ Tốc độ r
piẵt
trọng
Loại tàu
nhiễu iiệa nước '
(hải il/h)
tương
W ng
K,
+
Ka
(%)
m « Mi (Ns/õd)
(ga)
(mựtễa)
H ~ —r------ 1
55
Tàn phóng ag« 'ôi(đièden) 100
'w
: ■ 40 + 2.51
:,.4
Tà» iuần tr» (boi Dsde)
20 ¡5^“35*
45
.':.0,4O ■'
12
40
7 m 13* .
Tuân dtroug hạm (nt)
40
0,40
Ỉ5
15
€hẫ !px hạm.(at) ' 0,40: • 3 ^ 16® . 30
6
18
Tàu khách (at) •
10 + 0,04*
0,40
18
100
■1 , '
ìữ -Ị. Ò.025Ì
Tàũ khách (điêden)
0.25
■ 1
1Ẹ
100
Tàu hàng (bưi aưỷe)
4 + 0.008Í 14
0,2
0.40
200
Tàu hàng (diêđea)
4 -ị- 0,OO5t 14 '
200
0,2
• 0M
t.
* Tỉ tỉ h fh so hm nụ Ü'X 'fir ■'ụr;‘. ■?.
2 .2 .5. este ftứ= íkưư iird didi ư. ưí é«r'!
ĨỖH câo vê æ'Ài Rsy phau va h dnc bT'üg ni- îghir.t cea trang tri dòng lực làu
thủy mả bỗt kị' mội !aạ;. ìnuig Uỉ dứng : ‘/r. ed dụỉh nàocCíag khống thè cớ được.
Khỉ nghiẻĩỉ cửu vãi) ẻ ‘: vây d i‘i ự ; tư cồn iưu Ỷ ểíí.Ị tinh hỉnh cỏ thê phkt
sinh trên ĩriặt hiến gày ra cím: fc*.í er. ,;h:ì ỈUỂỊ lý írêu lả?!.
Cần chủ Ỷ khi tài. phát sinh i.Ểc sự cố như thù.) fác roăt tác- dang, động
'Cơ chỉnh, bị hơ hỏng íhĩ lính ĩỉiỉíng Cứíĩ *ừ.i rãi lỉguỵ hiềm. ĨJH áõ, khi tàu bành
trinh cần thỏa mãn ~íh«ag \vtì cá a f.m r
a) Lúc tàu lâc dợc, íểc Bgí>ng, eue Húễ' hỉ ưhíí ìàĩn Vỉệc binh thường, do
dó •các thiết bị phải đtrựe IỀfỉ ghép ti*Ạí c hộ í.
b) Hộ thông hòi trơn tíìiíl kế cao dit? khỉ tàu nghiêng, lắt; mạnh đảm bảo
dưa dầu nhờn đến àòí. tron cắíí íìơi cần ilữểi.
c) Các hẻl dầu nhỏ',': nhiêu liệu ỉàtti viềc iổỉ. khi ỈAí". ugh’èngv* lắc. '
d) Trong ịủc tàu ỉắc n;ạnh ti,ỉ eă cúc thích bị cơ gíửỉ èầu pbềl khởi độn**
và điều chinh một cách í!ổ dốiỉg.
c) Bộng cư chính phai có ílừ£i bí ar toàn (tắp bộ (Ubx tôccực hạn) đè phòng
-ỉủc *éng gỉổ to. chân vịt cớ' khổ ĩìlưg lãm víkcRgoấ- mặt ÌUXỜC, dỗ nhát ỂÚnh ¿Iự cỗ.
g> Các thiết b| cư giới Cỉ- Si". vỏn g iịuey cao phiu lắp dọc theo sổng chinh
của tàu dề phòng Rìỏmeu quay íịiiá lứa, g0 î »rục quá lải.
h) Động cơ chính pbỗs cố •:'»>*g 3UÍÍI ò.ự trữ Aế kiiắc phực sửc càu lủc
rurức cạn và ỉửe tàti quay vòng (nhud chân vự). Lúc tảu hồah trình ti. ong vùng
có băng,, bùn và các vật nb? -khác -.. cang dr ra đio l-'Sttg id động lực uhững yồu
dìu nhẫt đính.
2.2*4. Yêu eẵữ rẫ* dựng.
Về- phẫn này, chúng ta cềa lưu V d^n một sổ vẫn đề :
a) Thời gian khởi dộng.cửa trang tri động lục cần ngắn và nhanh.
b) Trong thời gian ngắn phai nhát huy toàn bộ cõng suốt.
cỳ Cắc thiết bị cơ giởi eần đè năng ỉực lảm việc ỉì*ong bất ki diều kiện
nào của hoàn cành bên ngoải
d) Cỏ tinh cơ động cao, thao tác thuần tiện, thav đồi phu tùng dễ dồng,
saù khi đối chiều quav, động cơ phải phát huv đố cèag suốt.
e) Động cơ lồm việc ồn dinh khi quay ugarrre chiêu.
■g) ít tiếng ần. Trang tri dộng lực càng ít gầv chấu động dối với vỏ tầu
càng tốt. 'Chẵn -động tàu cỗ ¿nh hường không tôt đểu sinh hoạt côa hành khách
vả thúy thủ» ỗnh hirờog đến độ chinh xảc cua một số máy móc trên tàu.
. i) Đồm hảo tốt chức nâng, nhiệm vu chính của con tầu.
2.2.5, Yêtt cầì* của ding kiềm.
.
Một chiếc tản kfd ilAíf };% HOí?g phải ểựợc cơ quan đãng kiêm kiềm duyệt
và phải dạt yệu cầu c:3 ưji , ứ.-yr, (t\nh binh tùy 'heo qui phạm từng nơởc).Trong phần này chủng ỈC‘ 'fhöng de rập đến mội each ti mĩ.
23
CHƯƠNG BA
CHỌN TRANG TRÍ ĐỘNG Lực
3 -1 - ĐẶC TRƯNG VẰ TÌNH HÌNH s ử DỤNG CÁC LOẠI TRANG TRÍ ĐỘNG t ự c
Trước khi thiết kế trang trí động lực, người thiết kế phải tỉm hiếu ru Uiế
phát trièn của trang tri động lực, vẫn đề sử dụng nhiêr* liệu, các chỉ tiêu, đặc tinh
vả tinh bình phảt triền cỗa trang trt động lực trong phạm vi toàn thế giói. Sau
đỏ, kết hợp điều kiện kinh tế — kỹ thuật đẵt nước, chỉnh sách của Nhá 'nước mả
đề ra một phương án thích hợp nhất. Những ván đề cần lưu , Ỷ đến khi thiết kế
trang trỉ động lực hao gồm :
>■
3.1.1. Vin đẽ nhiên liệu :
Nhiên liệu sử dung tp6 n tều gồm nhiên liệu lỏng vả nhiên liệu rắn.
Nhiên liệu rắn : ỉ han. Nhiên liệu lông : dầu Dầu bao gồm dầu sole, dầu
ùiêdcn, dầu madứt.
Nhién liệu lỏng cỏ những ưu điềm lốm lả nhiệt trị cao, cỏ thề dự trữ
đưực ở khoang đáy đôi của tàu, chuyên chờ dế dàng. Vỉ vậy nhiên liệu lỏng được
thay thế dồn cho than trên cốc tàu chạy bằng hơi nước. Tàu đỉêden trên thế giới
ngày một nhiều. Năm 1926 trên tbế giới cỏ 65,3% tàu chạy bằng than nhưng đến
năm 1953 chỉ cỏn lại 13%, còn táu điêđen từ 34,7% tăng lên 87%. Theo số liệu
thống kê gần dây, số lượng tàu điêden chiếm gần 70% sõ lượng tàu đựợc đóng
trên thế giới,
Một vi dụ sau đây có.thề nỏ! rõ ưu thế của tồu chạy hẵng dằu. Chiếc tồu
« Tự đo » muôn chạy 1000 hải lý phải mang theo 1450 tẫn than, nhưng nểu chạv
bằng dẫu thi kh 6i lượng nhiên ũệũ chỉ bâng m ột nửa.
'
Do vậy, năng lực chờ hàng của làu không những có rihững quan hè với hình
dìừr cùa trang tri động lực mà còn có quan hệ mật thiết với việc dùng nhiên liệu.
Tinh binh phát triền của trang trí động lực trong những lỉăm gằn đây
nhẫt (lừ 1960 đ ín 1980) cũng cho tbẵy được Bự phát triền nhanh chóng cùa trang
trí động lực tàu điêdeo. Xem bỗpg thông kê (3-1) và đd tbị hỉnh (3-1),
Nếu chứng ta lưu ỷ đến số lượng làụ đống trên thế giới hàng nàm ỉbi
thỗv một đặc điềm quan trọng là sỗ tẫn cỏa tàu hơi nước (cả tồn tuổcbỉn)
dòng bàng nSin cỗ tăng nhưng số tàu ềòng lại giẳro. Tàu diêden thì trầi lại'
24
ềế tốn háng năm tăng không nhiều nhírng c<5 tàu đóng làng rắt nhanh. Điều đó
nói rõ rầng các tàu cỏ trọng tải ỉởa thường ỉả tàu tuốcbin hơi, còn tàu có trụng
tài nhó và vừa ỉà tàu điêden. Đối vỏri tàu quân sự cũng có xu hướng trên, nhưng
cỏ phần rõ nét hơn.
Bảng. 3-í :
Tiu dóng mm cãa thí giới- trong 8 nểm (1980 vằ 1982) (chi tính tầu j> ẵOôôt)
Tâu h<& Biró-e
Tàu điêden
Năm
Chiễc
ị dw
22
oả
1980
1982
Chiẽc
2 444 847
152 700
90Ó
1 113
[— ---A
14
V
■-N
é
s.
/
X
L3Ĩ
>
---1
ij
Ị— 4-.
.
*8
—0
Nan»*•
■
-^ U
__i__ 1
•S96íị
****
/
ỉ^
“"«i
17 133 474
28036736
Ị
X
12
<< 10
5
8
6
(9
2
<0 4
.Ư 2
t dw
"
ir tr
70
72
T4
_
76
7«
80
NAM
Hình 3-1:
Tìoh hình phát triền trang trí động lực từ 1964 — 1980
1— động eơ điêden tôc dộ thấp ; 2-— đông cơ điẽden tỗc độ trung bình ;
3— tuỗcbin hơi J 4— íuểcbia khí ; 9— động cơ điêden nói chung.
Sàng 3-ĩ : Tỉnh hình phắt triển eàa trang trí động lyc th í giứi (nân» 1926 — 1957)
Tàu diêđeu
Tàu hơi nước
Tồng cộng
Máy hơi
.+ tuốc
bin ắp
euất
thấp
Tu6c
bin
hơi
Tuõc
bin
hơi
điện
động
Tồng
công
điỗdea
50040
472
8570
34
3492
3467
25
62671
49927
49514
1265
8927
218
8096
8006
89
68023
1935
52420
4Ỉ494
186ố
8581
480
11308
11183
121
63727
1939
51590
33972
2890
9232
495
16918
16128
189
68509
1948
63099
42190
1650
13595
5664
17190
17037
153
80290
1951
63809
40187
1858
16612
5151
23435
21267'
197
87245
1956
67494
38337
38337
29157 29157
37701-
37701
37701
105195
1957
69287
37974
37974
31314
40953
40953
40953
Năm
Tồng
cộng
1926
59116
1930
Máy
hơi
31314
điêáen Máy hơi -T
điện
điẻdet»
động
u.
10230
J
25
Hình 3~2 : Tình Mah phất triền cỄs trang trí động lực thễ giới trong nim (1928— 1958)
1— ẵiêđen ; 2— mắy hm ; 3— mảy hơí ’f teổcbia ; 4— tu&cbin hơi.
Bảng 3—3: %í ìurợnẹị
íỉi. ỉàu ểố»© troag 1©s® — l® sy (10® ỉấí» trử lê»)
tàu diêden
tàu hơị nirức
Nặm
**
Bỗ Isrẹ-Ịỉg
tấn
»ố lnrợsg
2,12
703
m
2.88
838
65.4
87,8
tồng sế ỉtrtyng (% )
t$3g t|n (% )
1950
L37
3Ị6
1952
152
236
1955
2,13 :
277
2,96
866
57,8
75.6
1954 .
2^9
289
2,87
950
54.3
76,7
1956
2.77
300
3,90
1537
59,5
83.7
268
4.80
1603
59,5
&5,6
1957
3.2Ổ
L_-------
1
^
>:
69
1— điêđen trực tiếp trnySo độag ; 2— đỉêdea truyền động giầm t«e hộp
•Ổ; 3— máy hơi nơớe; 4 — tuổdbín điện troyáo động ị 5— tuổcbíu
truyền động giảo! tỗc hộp eố;
3.1»ẵ.€hỉ tíếtt ítỸiig brẹ*e|Ẹ :
Trong bẻng (2—2} chúng, ta đã thống kẻ đặc tính trọng ỉưựng trang trí
động lực một sổ tả» dân đụng vả quân dựng. Trong bằng đỏ phạm vi cua đơn vị
Yrọag hrợng rất lờũ, Đè xác địúb rổ hơn đơn vị trọng lưọng CỎ8 trang tri động
lực thay đài quan hệ với công Sttăt ta dùng đd thị (3—4) vồ (3—5* dế biễu thị.
'Ta thồy táa cỏ trang trí động ỉựe kbẩc nhan thì céc đtrờng cong cũng khác nhan
nhiều. Tàu điêden trực tiếp truyền động ỉúc công suất tăng, đơn vị trọng ¡ươn«
tàng rát nhanh. Điẻden truyền động giầm tốc và tuốcbin truyền động điện khi,
công suất tăng đơn vị trọng ìượng giám. Cảc đường cong đặc !i??h cho chủng ta
thíy rõ lủc công suẫt ỉởn dùng điêden truyền động giảm tốc, tuổchùi truyền độítg
éắận, và iuổcbin lả thích hợp nhẵt.
— Trang tri động lực điêden có cống suẫt Jớn bơa 5000 mã lực» đơn vị
trọng lượng có giàm xuống vi cồng suốt lớn đã bắt đầy dùng động cơ cỏ sổ vỏng
quay cao.
— Tuốebin truyền động giảm íốs khi ẹộng sqặt nbq ỈỊỸP 2 0 p p ậ Iịts, dơn
vị trọng lượng tặng lên, vi vậy táu nhỏ khống dùng iuổẹbin,
— Bộng cơ điêden tãag ảp đơn vị trọng ỈHỢRg giảm xuíng rất nhiều.
g'1.3. Ghỉ tiẽĩ® soSt tiêu ha® nhiên lỉệs.
Suất tiêu hao nhiên liệu cỗa trang trí động iực cổ ảnh íiưởngTẩt lởn đến
ỊInh binh vận hành của tàu. Trong điều kiện giống phau, nỏ quyết định năng lực
hành trinh cùa tồu.
Công suất của động cơ càng lớn suẫt tiêu hao nhiên liệu càng giảm xuống.
ííinh (3—5) vầ (3—6) . chí tiêu kinh tế của các loại trang trl động lực
khác nhau, sổ liệu này tương đối cữ, ngày nay suất tiêu hao nhiên liệu còn lớn
hơn nhiều.
Hình (3—8) biền thị một đặc diêm đặc biệt của trang trị động lực tàu thủy,
Khi động cơ làm Việc ở phụ tảl thấp, suẫt tièu hao nhiên liệu sẽ tăng lên ; nếu phu
quả thấp động cơ sỗ lảm việc không ồn định (với tuốcbin — 5% Ne; điêden — 20%Ne)
Thiết kế tàu quán sự điều này cân đặc biệt cbủ ý. Nếu ta lắp nhiêu động cơ
quay nhiều chân vịt thì tình hình này sẽ được cài thiện. Những đường cong đặc
tính tro.ng hỉnh (3-8) đặc trưng cho cốc loại động cơ khổng tăng ốp. Qua đd thị
ta nhận tkắy công suẫt lớn thì suất tiêu hao nhiên liệu cũng tăng, nhưng nếu lắp
động cơ tăng áp thì tình hlnh sẽ dược thay đồỉ.
Bẵng 3—i.Trvng Mrag cảs traag írí đệsg tự« ểệog m kkỠTig tăng ịp.
tàn dâu
tàu hàng kbô
111
Thứ
tự '
loại'
. tằn
*■
vòạg
1 qaaỹ
(v/ph)
đơa vị
trọng
sóilg
%uẩỉ
loại
- tàu
(mì)
ròng
quaỹ
ĩv/ph)
(k g Ọ Ị
■
4f
5
11S
226
200
2
521B3
■SẽLBấ
,
.
■ 6
1
X
8
a
Ị
ị
- 1
2
5
8 84M
'ị
đơn vị
ivqng
W àg
(•« » )
■ 115 •
1
2?
p theo èáng j . —4)
r “ ~*—:
2*y
I
3
4
5
50LB3
2500
108
• 4 '
56LB4
2886
113
188
165
5
60LB4
3300
108
172
6
• 60LB4
108
155
7
Ó7LB4
3300
,í í>£ f\
108
158
8
4250
ĩũồ
147
9
67LB4
!
67LB5
10
725SB5
650
11
Ó7LB6
6800
% (Ort
I i4 .
’
ỉí 1
—
ĩ
ì
~p------- -
* v v v
Hình
60LB3
2500
ị
108
204
5éLB4
2250 ị
Ị
¿13
191
í> .. '■ỉ-
I
3300 Ị
im
179
O íi **
4250
103
155
Ó7LB6
6400
115
133
__.-ì
I
i-ỉ!
D-1S0
ị\^'" ỉ
5
Í-2Ú
188
.■- —
■.. T
ỈVVW
flvv«
««VI
Quan hệ giữa công euắ.i và trọng lirựng
7-0 $00 --- «n-----1-—----- —
'•*6
\
fĩ
V'
Hình 3~5 : Chĩ tiêu kinh tẽ cảa các loại ,^W
\
\
trang trí động lực
l
L ảièảen trực tiễp truỵỉa đýiig: 3
\
2 điêđen truyln động giảm tốc 7
bátih kbía ; 3. diêdeiĩ diện truyền
động í 4. máy hơi
điện truyền động ; 7. tuỗcbin
«ruvền động giim tốc bánh khía.
2K
ís ^
I 3a’3
0
í
.
%
'ỹ
't
ị
ữ» 1C0
-
1ÍM
26CO 3.ir i\lị 10*
510* 6.10* 7.10* 8.10* ặ.te* 10**
IVíẨ «_fc/c
