Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1. 1 Giới thiệu chung về tàu 1.1.1 Loại tàu, nhiệm vụ, vùng hoạt động. - Tàu nhựa đường 1800m3 là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn hồ quang, tàu được trang bị mộ máy chính 6L350PN truyền động trực tiếp cho một hệ trục chân vịt tàu được thiết kế chở hàng khô. -Tàu hàng 1800m3 được thiết kế thỏa mãn hạn chế cấp II theo quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép – 1997 do Bộ khoa học công nghệ và mỗi trường ban hành. Phần động lực được thiết kế thỏa mãn tương ứng cấp hạn chế II theo TCVN 6259-3: 1997
ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY Mục lục Mục lục 1 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT KÍ HIỆU TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC BẢNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1. 1 Giới thiệu chung về tàu 1.1.1 Loại tàu, nhiệm vụ, vùng hoạt động. - Tàu nhựa đường 1800m 3 là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn hồ quang, tàu được trang bị mộ máy chính 6L350PN truyền động trực tiếp cho một hệ trục chân vịt tàu được thiết kế chở hàng khô. ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY -Tàu hàng 1800m 3 được thiết kế thỏa mãn hạn chế cấp II theo quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép – 1997 do Bộ khoa học công nghệ và mỗi trường ban hành. Phần động lực được thiết kế thỏa mãn tương ứng cấp hạn chế II theo TCVN 6259-3: 1997 1.1.2 Các thông số kích thước của tàu . Chiều dài lớn nhất L max = 69,75 m . Chiều dài thiết kế L = 66,3 m . Chiều rộng thiết kế B = 10,8 m . Chiều cao mạn H = 5,5 m . Chiều chìm T = 4,6 m . Lượng chiếm nước D = 2473,5 Tấn . Hệ số béo thể tích δ = 0,763 . Máy chính 6L350PN 1.2 Động cơ chính 1.2.1 Loại động cơ. Máy chính 6L350PN do Tiệp khắc ( cũ) sản xuất là động cơ 4 kỳ 1 hàng xi lanh thẳng đứng , 6 xi lanh, tắng áp bằng tua bin khí thải. Làm mát xilanh bằng nước ngọt, dầu nhờn và khí nạp bằng nước biển. Khởi động bằng khí nén, đảo chiều trực tiếp trục chân vịt 1.2.2 Các thong số chủ yếu của máy chính .Kích thước phủ bì 6590 x 2054 x 3656 . Ký hiệu 6L350PN . Công suất liên tục lớn nhất N max = 980 cv . Công suất định mức N e = 980 cv . Vòng quay định mức n = 375 v/p . Vòng quay lớn nhất n max = 386 v/p . Vòng quay nhỏ nhất n min = 120 v/p . Đường kính xylanh D = 350 mm ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY . Hành trình piston S = 500 mm . Số xylanh Z = 6 . Suất tiêu hao dầu đốt g e = 158 g / cv.h . Tỷ số nén ε = 13,8 1.2.3 Các thiết bị gắn trên máy chính - Bơm nước biển làm mát : 01 chiếc - Bơm nước ngọt làm mát: 01 chiếc - bơm dầu nhờn tuần hoàn : 01 chiếc - Bơm tay dầu bôi trơn : 01 chiếc - Máy nén khí : 01 chiếc 1.2.4 Các thiết bị kèm theo máy chính - Bầu lọc dầu đốt : 01 chiếc - Bầu lọc dầu nhờn 01 chiếc - Bầu làm mát dầu nhờn 01 chiếc - Bầu làm mát nước ngọt 01 chiếc - Ông bù hòa 01 chiếc - Bình khí nén khởi động 02 chiếc - Bình khí nén điều khiển 01 chiếc 1.3 Thiết bị trong buồng máy. 1.3.1 Tổ máy phát điện 1.3.1.1 Diesel lai máy phát - Kí hiệu: 6135A Caf - Số lượng: 02 chiếc - Cống suất định mức ( N e ) : 120 CV - Vòng quay định mức ( n) : 1500 v/p 1.3.1.2 Máy phát điện - Kí hiệu : TFHX 75 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY - Số lượng : 02 chiếc - Nước sản xuất: TQ - Công suất : 75 KW 1.3.3 Kèm theo mỗi tổ máy phát điện - Bơm nước biểm làm mát: 01 chiếc - Bơm nước ngọt làm mát: 01 chiếc - Bầu làm mát nước ngọt : 01 chiếc - Bầu làm mát dầu nhờn : 01 chiếc - Bơm dầu nhờn hoàn toàn: 01 chiếc - Két nước giãn nở : 01 chiếc CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1. Giới thiệu chung về hệ thống cung cấp nhiên liệu và thiết bị 2.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống cung cấp nhiên liệu. 2.1.1.1 Công dụng của hệ thống cung cấp nhiên liệu. - Hệ thống cung cấp nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu, đảm bảo cho trang trí động lực làm việc trong suốt thời gian hành trình. Cụ thể: ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY - Cấp nhiên liệu: đưa nhiên liệu từ các két trực nhật vào máy chính, 2 máy đèn. - Vận chuyển và cung cấp nhiên liệu: vận chuyển dầu từ các khoang, két này đến khoang, két khác, cung cấp nhiên liệu cho động cơ và các thiết bị tiêu thụ. - Xử lý nhiên liệu: hâm nóng, lọc sạch các tạp chất cơ học, nước ra khỏi nhiên liệu. - Cảnh báo, đo: đo đạc, kiểm tra mức dầu dự trữ và lượng dầu tiêu thụ. - Vấn đề an toàn: thông hơi, phòng hoả hoạn, cháy nổ trong hệ thống. - Đảm bảo môi trường: gom dầu bẩn, dầu thải về két chứa dầu riêng. 2.1.1.2 Đặc điểm của hệ thống cung cấp nhiên liệu. - Hệ thống cung cấp nhiên liệu phải đảm bảo cho động cơ làm việc liên tục bình thường trong mọi trường hợp khai thác của tàu. Lúc lắc ngang 15 0 và chúi dọc 5 0 , các thiết bị của hệ thống cung cấp vẫn đảm bảo cung cấp đầy đủ nhiên liệu cho động cơ và các thiết bị tiêu thụ hoạt động lâu dài. - Tất cả các két nhiên liệu, các đường ống dẫn nhiên liệu không được bố trí phía trên ống dẫn khí xả, cạnh bầu tiêu âm của động cơ, trên bảng phân phối điện, phía dưới buồng ngủ. Nếu đường ống dẫn nhiên liệu buộc phải bố trí qua buồng ngủ thì phải là ống liền.Tuyệt đối không bố trí các ống nhiên liệu đi qua các két nước ngọt dùng cho sinh hoạt, két nước nồi hơi. Các đường ống và các van phải được bố trí sao cho dễ kiểm tra . . . - Nhiên liệu thường được chứa trong các khoang két, không gian đáy đôi. Giữa các khoang két phải có van thông, van chặn, phải lắp các cửa ngăn thao tác được. - Tất cả các khoang két phải đều có ống dẫn, ống tràn, thiết bị đo và kiểm tra, ống thông hơi, ống xả nhiên liệu. Tiết diện của ống tràn phải lớn hơn hoặc bằng ống nạp. ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY - Với ống thông hơi, trong bất kì trường hợp nào đường kính ống cũng không được nhỏ hơn 50 mm. Đầu ống thông hơi được dẫn lên boong hở tại nơi thông gió tốt nhất. - Hệ thống phải có các ống nạp, phải lắp thiết bị cách li và bao ống, đồng thời được đậy kín nắp khi đã đầy nhiên liệu. Trên đường ống nạp nên lắp kính quan sát để theo dõi việc nạp nhiên liệu. - Đối với các ống xả nhiên liệu, phải có đường kính không được nhỏ hơn 25mm, có lắp van xả, nhiên liệu xả phải được đưa về két dầu bẩn. - Trong hệ thống ngoài cụm van thao tác, bơm cấp, và bơm vận chuyển nhiên liệu phải có thiết bị điều khiển ở trên boong hoặc điều khiển từ xa. - Giữa các két, khoang nhiên liệu phải có khả năng thông với nhau và có van cấp hoặc ngừng cấp nhiên liệu cho hệ thống. - Với hệ thống động lực có nhiều động cơ, tốt nhất là mỗi động cơ có một hệ thống cung cấp nhiên liệu độc lập nhưng vẫn có sự liên động lẫn nhau. 2.1.2.Đối với hệ thống sử dụng nhiên liệu nặng còn phải có thêm các thiết bị sau: - Bầu hâm dầu , kết cấu bọc cách nhiệt trên các ống , két. - Buồng hoà trộn nhiên liệu:Đảm bảo sự hoà trộn nhiên liệu tốt nhất trong quá trình chuyển tiếp nhiên liệu DO sang HFO và ngược lại. - Ống dẫn nhiên liệu nên dùng ống thép liền hoặc ống đồng không hàn, chỗ nối ống phải đảm bảo kín khít. - Trước và sau bộ lọc, bơm, hâm dầu phải lắp thiết bị tự động điều chỉnh, đồng hồ đo áp suất, nhiệt độ… 2.1.2.1. Thiết bị hâm dầu chính (Oil heater ). + Số lượng : 01 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY + Kiểu : Sử dụng hơi nước quá nhiệt. + Chức năng : gia nhiệt thêm cho dầu, làm giảm độ nhớt tăng khả năng lưư thông, lọc sạch và phun sương trong động cơ, giảm sức cản trên ống ,van, trước khi được cấp vào động cơ. + Kết cấu : Thiết bị cơ bản gồm: đường hơi vào, đường hơi nước ngưng tụ ra, ống trao nhiệt ,đường dầu vào, đường dầu ra, các vách ngăn để tăng quãng đường hay thời gian trao nhiệt của hơi. Hình 1.1 Bầu hâm dầu + Nguyên lý : -Hơi nước từ thiết bị sinh hơi (nồi hơi) sẽ được dẫn vào cửa của bầu hâm và đi vào bầu hâm. Đồng thời dầu cũng được bơm cấp vào trong bầu hâm qua cửa cấp dầu. Tại các bề mặt trao đổi nhiệt, hơi nước có nhiệt độ cao trao nhiệt cho dầu bằng 2 hình thức: truyền nhiệt và khúc xạ nhiệt. Nhiệt độ dầu tăng lên, làm độ nhớt giảm và được đẩy ra đường ống cấp vào bơm cao áp. - Hơi nước sau khi trao nhiệt sẽ ngưng tụ lại và được thải ra ngoài qua ống xả nước ngưng tụ. - Sự điều chỉnh độ nhớt 1 cách tự động: dầu sau khi ra khỏi bộ hâm sấy sẽ đi qua thiết bị cảm biến độ nhớt, thiết bị này sẽ cảm biến độ nhớt của dầu và so sánh với giá trị đặt trước. Nếu độ nhớt đúng bằng giả trị đặt trứoc thì dầu sẽ được cấp vào trong bơm cao áp. Nếu độ nhớt của dầu lớn hoặc nhỏ hơn giá trị đặt trứoc thì cảm biến sẽ truyền tín hiệu này tới bộ điều chỉnh độ nhớt VC, lập tức sẽ có tín hiệu điều khiển tác động vào van điện từ đặt trứoc đường hơi vào Tuỳ theo độ mở của van mà lượng hơi nước sẽ vào là ít hay nhiều, độ nhớt theo đó mà tùy chỉnh theo. ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY 2.1.2.2 Ống thông hơi: - Ống thông hơi của các két trực nhật phải được lắp đặt sao cho nước mưa hoặc nước biển không thể chảy vào két, ngay cả trong trường hợp ống bị vỡ. - Trường hợp ống thông hơi của các két trên được dẫn lên hộp hơi dầu (mist box) trên ống khói thì không cần bổ sung biện pháp nào. - Trường hợp ống thông hơi của các két trên được dẫn lên boong thời tiết thì có thể áp dụng biện pháp sau để tránh nước vào két và tránh hơi dầu lọt vào engine room. Lưu ý trong trường hợp ống uốn vòng phải trang bị kính quan sát mức nước trong ống. - Đầu ống thông hơi phải dẫn đến nơi an toàn về cháy nổ, xa các nguồn lửa và lưu ý đến khả năng luợng hơi thoát ra khi chuyển dầu vào két. - Phải lắp lưới chặn lửa bằng vật liệu chống ăn mòn ở đầu ống thông hơi của các két dầu đốt. 2.1.2.3 Ống tràn: - Ống tràn phải đủ ngắn và đủ nghiêng, đường kính phải đủ lớn. - Phải trang bị van một chiều cho đường ống tràn.Không bố trí bất kì van nào khác trên đường ống tràn ngoài van 1 chiều đã nói ở trên. 2.1.2.4 Ống dầu cao áp: Ống dầu nối giữa bơm cao áp và vòi phun phải là loại 2 lớp, dầu rò trong vỏ dẫn tới thiết bị thu gom, phải trang bị thiết bị báo động khi có dầu rò trong ống. 2.1.2.5 Van xả nước, khay hứng dầu, két chứa dầu rò rỉ: - Van xả nước cặn của các két trực nhật là loại van tự đóng. ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY - Phải trang bị các khay hứng dầu có đủ chiều cao cho các thiết bị thường xuyên phải tháo lắp hoặc chỉnh định như: các bơm dầu đốt; các bầu lọc dầu ; két trực nhật và két lắng - Dầu rò rỉ từ các khay hứng dầu và dầu xả ra từ các van xả cặn phải dẫn về két thải (drain tank) - Phải trang bị thiết bị xử lý dầu cho drain tank. - Phải trang bị van an toàn cho các bầu hâm dầu. a. Các loại van (Valve). + Van 1 chiều( Non return valve) - Số lượng : 1 - Chức năng: chỉ cho phép dầu đi theo 1 chiều nhất định, ngăn chặn dầu chảy ngược lại. Đảm bảo hệ thống hoạt động được theo thiết kế. - Kết cấu: thường có 3 dạng : dạng bản lề , dạng bi , dạng nấm. + Van an toàn ( safety valve) - Số lượng : 6 - Chức năng: tự động ngăn ngừa sự cố, khi áp suất trên đường ống tăng đến 1 giá trị vượt qua lực căng lò xo trong thân van thì van sẽ mở ra, dẫn dầu áp suất lớn đi ra ngoài, trở về két… -Kết cấu gồm các phần chính sau: 1.Thân van 2.Lò xo áp lực 3.Đầu lam kín ống + Van ba ngả: - Số lượng : 02 [...]... lượng riêng nhiên liệu nặng, γ = 0,95 tấn/m3 Kết quả: V = 176,8 m3 Két dự trữ DO (dùng cho máy chính, diesel lai máy phát, nồi hơi): Khi động cơ dùng nhiên liệu nặng, phải dự trữ thêm 20% nhiên liệu DO Thể tích của két được xác định như sau: W W' V’= 0,2 γ ' + γ ' γ ’_ Trọng lượng riêng nhiên liệu nhẹ, γ ’= 0,85 tấn/m3 Kết quả: V’= 76,4 m3 2.3.4 Két lắng nhiên liệu (nhiên liệu FO): Nhiên liệu được lắng... thống cấp nhiên liệu tàu 1800m3 Khi động cơ bắt đầu khởi động ,nhiên liệu là dầu DO,khi động cơ đã đi vào ổn định thì nhiên liệu của đông cơ là dầu HFO.Ban đầu dầu DO từ két trực nhật theo đường ống tới bầu hòa trộn Do chỉ có dầu DO trong buồng hoà trộn nên không xảy ra sự hoà trộn Còn với dầu FO, khi máy chạy ổn định thì nhiên liệu là dầu FO.Dầu FO được đi qua ống 19>20>22>23 (dầu qua thiết bị lọc và. .. sấy sẽ được cấp nhiều hơn để làm giảm độ nhớt của dầu - Trên hệ thống có các thiết bị đo như ( đồng hồ đo lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, độ nhớt… luôn hoạt động cho phép người vận hành quan sát dễ dàng.) ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY - Các thiết bị an toàn trên hệ thống sẽ hoạt động khi hệ thống có sự cố( ví dụ như tắc ống dầu, … làm áp suất trên ống tăng vượt mức cho phép.) - Các thiết bị cảnh báo(... MÁY PHỤ TÀU THỦY - Chức năng: điều khiển sự thông nhau giữa 3 ống tại vị trí giao nhau (2 đường ống cấp, 1 đường nhận): Có ba khả năng điều chỉnh :2 ống cùng cấp vào đường nhận, 1 trong 2 ống cấp vào đường nhận, ngắt cả hai ống cấp vào đường nhận - Kết cấu: cơ bản gồm các bộ phận: Thân van, tay quay trục van , cánh van bên trong Hình1.2: Van 3 ngả Hình1.3: Kết cấu bên trong van 3 ngả 2.1.2.6 Các đường. .. thấp, lưu lượng không đảm bảo…) sẽ báo cho ngươi vận hành biết bằng các tín hiệu như( còi , đèn,…) 2.3 Tính chọn các thiết bị trong hệ thống 2.3.1 Tính lượng nhiên liệu FO: W=W2 +Wb +Wbp ( 10-1 ) Trong đó : W_ lượng nhiên liệu dự trữ W2 _ lượng nhiên liệu động cơ chính dùng trong hành trình quy định Wb _ lượng nhiên liệu của máy phụ tiêu thụ (nồi hơi) Wbp _ lượng nhiên liệu thừa dưới các két G × g × ×... phin lọc 3 Các phiến 4 và 3 xếp xen kẽ nhau rồi lồng ra ngoài bao lụa 16 và lưới lọc 10 Nhiên liệu sau khi ra khỏi bầu hâm dầu được chuyển vào bầu lọc qua đầu nối 8 Nhiên liệu sẽ thấm qua phiến 3,4 và rồi qua bao lụa 16, lưới lọc 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY vào không gian lưới lọc Dầu sạch từ lõi lọc theo đường ống 9 tới đầu nối 8 rồi đi tới bơm cao áp 2.1.2.8.Các thiết bị đo,cảnh báo a Đồng... trình và đỗ bến nồi hơi dùng nhiên kiệu FO, ½ thời gian còn lại dùng nhiên liệu DO Gb= Gh/2 = D.geh/2 Với: D_Sản lượng hơi (kg hơi/h), D = 600 (kg hơi/h) geh_Suất tiêu hao nhiên liệu/ 1kg hơi (g nhiên liệu/ kg hơi), geh=50 Kết quả: Gb= 15 kg/h t’_ thời gian sử dụng tổ máy phụ (bao gồm thời gian hành trình và thời gian đỗ bến), t’= 720+2.24= 768 h Thay số: Wb= 11,5 tấn Wbp = (1÷3)% lượng nhiên liệu dự... 1,03.(W2+Wb) ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MÁY PHỤ TÀU THỦY Thay số, ta được kết quả W = 168 tấn 2.3.2 Tính lượng nhiên liệu DO (dùng cho diesel lai máy phát, nồi hơi): W’= g eP N eP t ' Gb t ' + , (tấn) 1000 1000 Kết quả: W’= 31,3(tấn) 2.3.3 Thể tích két dự trữ nhiên liệu: Thể tích của khoang dự trữ căn cứ vào tổng lượng nhiên liệu dự trữ để xác định, thông thường dùng hai khoang trở lên (trừ tàu công suất nhỏ) Số khoang... lọc bằng khoảng 2 lần số lượng nhiên liệu đi qua bầu lọc Bầu lọc thô dặt giữa thùng nhiên liệu và bơm vận chuyển Các phiến tròn 5 và phiến hình sao 6 xếp xen kẽ nhau Phiến tròn xung quanh có 6 lỗ hình ô van, các phiến hình sao Do các phiến xếp xen kẽ nhau nên tạo các khe hở Nhiên liệu sau khi vào không gian của vỏ 11 sẽ đi qua các khe hở Những tạp chất thì bị giữ lại Nhiên liệu sạch đi theo các lỗ ô van... theo chất lượng của nhiên liệu và điều kiện nhiệt độ để quyết định Thể tích két lắng phụ thuộc vào suất tiêu hao nhiên liệu của trang trí động lực và thời gian lắng: V1 =1, 2 G2 +Gb × × , ( m3 ) T 24 g ( 10-4 ) Trong đó : V1 _ thể tích két lắng ( m3 ); hệ số 1,2 xét đến các chân két g _ tỷ trọng của nhiên liệu FO( kg/m3 ) T _ thời gian lắng (ngày đêm), chọn T = 4 G2 +Gb _ lượng nhiên liệu tiêu thụ của . TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1. Giới thiệu chung về hệ thống cung cấp nhiên liệu và thiết bị 2.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống cung cấp nhiên liệu. 2.1.1.1 Công dụng của hệ thống cung cấp nhiên liệu. . trường hợp khai thác của tàu. Lúc lắc ngang 15 0 và chúi dọc 5 0 , các thiết bị của hệ thống cung cấp vẫn đảm bảo cung cấp đầy đủ nhiên liệu cho động cơ và các thiết bị tiêu thụ hoạt động lâu. năng thông với nhau và có van cấp hoặc ngừng cấp nhiên liệu cho hệ thống. - Với hệ thống động lực có nhiều động cơ, tốt nhất là mỗi động cơ có một hệ thống cung cấp nhiên liệu độc lập nhưng