TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THỦY Đề bài: Thiết kế hệ thống hút khô cho tàu 6000T SINH VIÊN : TRẦN VĂN HỘI MSV : 42795 NHÓM : N02 GV.HD : NGUYỄN NGỌC THUÂN HẢI PHÒNG-2014 PHẦN MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG Trần Văn Hội Trang 1 1.1.Giới thiệu chung về tàu……………………………………………………… 4 1.1.1.Giới thiệu chung…………………………………………… ………………4 1.1.2.Hệ động lực chính……………………………………………………… ….4 1.2.Giới thiệu hệ thống ………………….…………………………………………5 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG 2.1.Vai trò, chức năng, nhiệm vụ và yêu cầu hệ thống ……… … …………… 7 2.1.1.Vai trò hệ thống…….……………………………………………………… 7 2.1.2.Chức năng , nhiệm vụ của hệ thống…………… ………………………… 7 2.1.3.Yêu cầu của hệ thống……………………………………………………… 8 2.2.Tính toán thiết kế hệ thống…………………….…………………………… 8 2.2.1.Các trang thiết bị trong hệ thống………….………………… ………… ….8 2.2.2.Nguyên lý hoạt động hệ thống………………………………………………11 2.2.3.Tính toán hệ thống…………….…………………………………………….14 CHƯƠNG III: KẾT LUẬN 3.1.Kết quả………… ……………………………………………………………20 3.2.Nhận xét………………………… ………………………………………… 23 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1.Bơm ly tâm…………………………………………… ……………… 9 Trần Văn Hội Trang 2 Hình 2.2.Một số van……………… …………………………………………….10 Hình 2.3.Bầu lọc nước kiểu ly tâm……………………………………………… 11 Hình 2.4.Sơ đồ nguyên lý……………………… ……………………………….13 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1.Tính toán két dầu……………………………………………………… 14 Bảng 2.2.Bảng chọn máy phân ly…………………………… …… …….… 15 Bảng 2.3.Bảng tính thể tích các khoang chứa nước………………………………17 Bảng 2.4.Kết quả chọn bơm……………………………… …………………….18 Bảng 3.1.Các thiết bị………… …………………………………………………20 Bảng 3.2. Bảng chọn máy phân ly…………… …………………………………22 Bảng 3.3.Kết quả chọn bơm………………………………………………………23 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Giới thiệu chung về tàu Trần Văn Hội Trang 3 1.1.1.Giới thiệu chung Hệ thống động lực tàu hàng khô 6000T được thiết kế thỏa mãn cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép năm TCVN 6259-3 :2003 và các Công ước Quốc tế có liên quan. Các kích thước cơ bản của tàu: Chiều dài lớn nhất: L max = 100,19 m Khoảng cách giữa 2 trụ: L pp = 80,9 m Chiều rộng lớn nhất: B max = 15 m Chiều cao mạn: D = 7,8 m Chiều chìm tải: d = 6,5 m Chiều dài khoang lớn nhất: l = 9 m Thời gian hành trình của tàu: T ht = 20 ngày 1.1.2.Hệ động lực chính Các thiết bị trong buồng máy: * Máy chính: Năm sản xuất: 2004 Số lượng: 01 Kiểu: DAE DONG S6A3-MTK2 Công suất định mức: 2530 (kW) Số vòng quay định mức: 750 (vg/ph) Suất tiêu hao nhiên liệu: 185 (g/kW.h) Suất tiêu hao dầu nhờn: 1,5 (g/kW.h) Đường kính/hành trình: 250/320 (mm x mm) Số xilanh: 8 Máy chính là động cơ diesel 4 thì 8 xilanh 1 hàng thẳng đứng, làm mát bằng nước gián tiếp, bôi trơn bằng dầu nhờn áp lực tuần hoàn ướt, khởi động bằng khí nén, đảo chiều bằng hộp số, có tăng áp. Nhiên liệu: - Dầu DO - Dầu HFO…………180cst/50 C(Thuật ngữ quốc tế dầu N” 15) * Tổ máy phát điện chính: Trần Văn Hội Trang 4 - Hãng chế tạo: Duy Phương, Trung Quốc - Năm sản xuất: 2004 - Số lượng 02 Diesel lai: - Ký hiệu: WD615.68CD - Số lượng: 02 - Loại 6 thì một hàng thẳng đứng, tác dụng đơn, làm mát gián tiếp, bôi trơn tuần hoàn cưỡng bức cacte ướt, khởi động điện. - Nhiên liệu: Dầu DO - Công suất định mức: 188 (kW) - Vòng quay định mức: 1500 (vg/ph) - Suất tiêu hao nhiên liệu: 150 (g/cv.h) - Suất tiêu hao dầu nhờn: 3,5 (g/cv.h) - Đường kính/hành trình piston: 126/130 (mm x mm) Máy phát: - Ký hiệu: CCFJISOJ.WE - Số lượng: 02 - Công suất: 150 (kW) - Loại: 271A, 50hz, 3 pha, 380/220 vol Kích thước bao của tổ máy LxBxH = 2564x1048x1365 mm. 1.2.Giới thiệu hệ thống Trong quá trình khai thác con tàu, trong thân của nó dần dần tích tụ một lượng nước nào đó. Nó có thể rò qua các chỗ không kín ở các chỗ nối ống và thiết bị, qua các vòng bít của bơm, và qua các ống đặt trục, có thể xuất hiện do ngưng tụ hơi nước và rò rỉ của vỏ tàu và v.v. Hệ thống hút khô dùng để thải nó ra khỏi thân tàu. Nhờ có hệ thống như vậy, người ta làm khô hầm hàng, buồng máy, các khoang mũi, các hầm xích neo và các khoang khác, mà ở đó nước có thể tích tụ lại. Hệ thống đang xét gồm có các phương tiện hút khô (các bơm, các thiết bị phụt,v.v.), đường ống hút khô và các thiết bị kiểm tra mức nước trong Trần Văn Hội Trang 5 hầm. Để dùng làm bơm hút khô tự bốc, người ta có thể sử dụng các bơm nước dằn hoặc các bơm khác, được chỉ định dùng chung cho toàn tàu. Cũng cho phép sử dụng bơm cứu hoả làm một trong các phương tiện hút khô, với điều kiện là sự hút khô buồng máy sẽ được thực hiện bằng một bơm phụt. CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Trần Văn Hội Trang 6 Cơ sở thiết kế dựa trên tiêu chuẩn trong hệ thống các quy định về đóng tàu của Việt Nam do cơ quan Đăng kiểm Việt Nam (VR) đưa ra và tập hợp trong bộ QCVN 21 : 2010 – "Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép" – 2010 được áp dụng thay thế các Qui phạm cũ tương ứng theo Quyết định số 1902/QĐ-TĐC ngày 07 tháng 11 năm 1997 của Bộ Khoa học – Công nghệ và Môi trường. QCVN 21 : 2010 "Hệ thống máy tàu" là một phần trong các Tiêu chuẩn Việt Nam từ QCVN 21 – 1 : 2010 đến QCVN 21 – 11 : 2010. Các tiêu chuẩn này hợp thành Bộ "Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép" – 2010. QCVN 21 : 2010 được xây dựng trên cơ sở tham khảo các quy phạm đóng tàu của các tổ chức đăng kiểm quốc tế, sử dụng một số qui định trong Qui phạm Việt Nam đã ban hành. Lựa chọn các thiết bị trên cơ sở tính toán và đảm bảo các yêu cầu với máy phụ trên tàu. 2.1.Vai trò, chức năng, nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống 2.1.1.Vai trò hệ thống - Hút khô, vận chuyển dầu bẩn, nước bẩn từ các vũng nước, các két ở các khoang trên tàu đưa về két chứa, giúp cho các khoang trên tàu luôn sạch sẽ, khô dáo. - Xử lý nước bẩn, dầu bẩn đảm bảo đủ điều kiện trước khi thải ra môi trường. - Có thể xử lý nước bẩn, dầu bẩn để tái sử dụng tiếp vào các mục đích khác. Tiết kiệm được nhiên liệu trên tàu. 2.1.2.Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống Trong quá trình khai thác tàu, trong thân của nó dần dần tích tụ một lượng nước nào đó, nó có thể rò qua các chỗ không kín ở các chỗ nối ống và thiết bị, qua các vòng bít của bơm, qua các ống đặt trục hay do ngưng tụ hơi nước và do dò rỉ của vỏ tàu. Hệ thống hút khô có chức năng là hút và thải chúng ra khỏi tàu và làm khô hầm hàng, buồng máy, các khoang mũi, các hầm xích leo và các khoang khác mà ở đó nước có thể tích tụ lại. Do đó hệ thống hút khô trên tàu có nhiệm vụ sau: − Hút khô hầm hàng. Trần Văn Hội Trang 7 − Hút khô các két dầu cặn. − Hút khô các két rò rỉ dầu. − Hút khô các két dằn. 2.1.3.Yêu cầu của hệ thống Hệ thống hút khô phải đảm bảo khả năng hút khô ở tất cả các két ở mọi vị trí khác nhau ở mọi điều kiện thực tế cũng như khi cần thiết phải đảm bảo chuyển nước dằn từ két này sang két khác. Phải có biện pháp thích hợp cho hệ thống hút khô để phòng tránh khả năng nước biển tràn vào khoang kín nước và do vô ý nước đáy tàu tràn từ khoang này sang khoang khác. Để thỏa mãn yêu cầu này tất cả các hộp van phân phối nước và các van điều khiển bằng tay gắn với hệ thống hút khô phải đặt ở những nơi có thể tiếp cận được trong các điều kiện thông thường. Tất cả các van trong hộp van phân phối nước đáy tàu phải là van một chiều. 2.2.Tính toán thiết kế hệ thống 2.2.1.Các trang thiết bị trong hệ thống 2.2.1.1.Két dằn Các két dằn có nhiệm vụ chứa nước dằn tàu và được bố trí trên kết cấu của vỏ tàu, các két này được bố trí ở nhiều vị trí: két dằn mũi, két dằn lái và tại các khoang hàng, thường thì các két này được bố trí đối xứng với nhau để đảm bảo cân bằng tàu. Thể tích các két dằn này được tính toán đủ thể tích để thực hiện nhiệm vụ dằn tàu và phù hợp với kết cấu của vỏ tàu tại vị trí lắp két dằn. 2.2.1.2.Bơm hút khô và dằn Bơm hút khô và dằn có nhiệm vụ quan trọng trong hệ thống hút khô dằn do nó có nhiệm vụ tạo ra áp lực trên đường ống để hút và đẩy chất lỏng đi, thường thì bơm hút khô, dằn sử dụng bơm ly tâm do nó có những ưu điểm sau: • Sản lượng lớn và đều • Tuổi thọ cao và điều chỉnh dễ dàng • Bơm được nhiều loại chất lỏng, cả bùn cát Trần Văn Hội Trang 8 • Chế tạo sửa chữa đơn giản, kích thước trọng lượng nhỏ Hệ thống hút khô và dằn phải có khả năng bơm và hút chất lỏng ở mọi điều kiện thực tế và tại bất kỳ két nào do đó bơm hút khô dằn phải có lưu lượng và cột áp đủ lớn để đảm bảo yêu cầu này. Hình 2.1.Bơm ly tâm 2.2.1.3.Đường ống chính Đường ống chính có nhiệm vụ gom chất lỏng từ các đường ống nhánh và qua bơm dẫn chất lỏng ra ngoài tàu (khi hệ thống thực hiện nhiệm vụ hút khô) và phân phối nước được hút từ bên ngoài tàu qua bơm vào các đường ống nhánh để bơm vào các két dằn (khi hệ thống thực hiện nhiệm vụ dằn tàu). Đường kính của đường ống chính được tính toán đủ để dòng chất lỏng lưu thông dễ dàng và lớn hơn đường kính của đường ống phụ. 2.2.1.4.Đường ống nhánh Đường ống nhánh được bố trí từ đường ống chính tới các két, có nhiệm vụ dẫn nước từ các két tới đường ống chính (khi hệ thống thực hiện nhiệm vụ hút khô), và dẫn nước từ đường ống chính tới các két (khi hệ thống thực hiện nhiệm vụ dằn tàu). Số lượng và chiều dài đường ống nhánh tùy thuộc vào số lượng và vị trí của các két và đường ống chính. Do có chiều dài lớn nên khi bố trí đường ống thường phải đi xuyên qua vách do đó kết cấu tại vị trí xuyên vách này phải phù hợp để đảm bảo điều kiện bền để tăng tính cứng vững cho đường ống và không ảnh hưởng tới kết cấu của các vách. Vật liệu làm đường ống chính và đường ống nhánh thường là thép có tráng một lớp kẽm ở mặt trong và mặt ngoài. 2.2.1.5.Cửa thông biển Trần Văn Hội Trang 9 Cửa thông biển được bố trí tại vỏ tàu tiếp xúc trực tiếp với nước biển, là nơi trao đổi giữa môi trường ngoài tàu và trong hệ thống từ đây nước được hút vào hoặc đẩy ra ngoài. Vị trí bố trí cửa thông biển thường là hai bên mạn hoặc là đáy tàu, tại đây phải có biện pháp để tránh nước rò lọt từ ngoài tàu vào. 2.2.1.6.Van Van được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống trên tàu, nó có nhiệm vụ đóng hoặc mở đường ống tại vị trí lắp chúng, ngoài ra van còn có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống khi xảy ra sự cố. Van phải được lắp đặt hoặc vị trí điều khiển các van tại các vị trí dễ tiếp cận Trong hệ thống sử dụng nhiều loại van khác nhau tùy vào vị trí lắp đặt và nhiệm vụ của nó, sử dụng các loại sau: Van nêm, van chặn, van một chiều, van chặn một chiều, van ba ngả… Hình 2.2.Một số van 2.2.1.7.Bầu lọc nước Trong hệ thống có thể tồn tại các chất bẩn, cáu cặn do không được vệ sinh thường xuyên nếu không có biện pháp ngăn không cho các chất bẩn vào trong đường ống và vào bơm có thể dẫn đến tắc đường ống hoặc gây ra sự cố với bơm. Vì thế trước khi nước đi vào đường ống phải được lọc sạch các tạp chất bằng bầu lọc nước, bầu lọc nước được bố trí tại đầu cuối của đường ống nhánh. Việc sử dụng bầu lọc nước này phải đảm bảo đủ cung cấp lưu lượng cho hệ thống mà không gây nên tắc tại vị trí lắp đặt và thường xuyên được vệ sinh. Trần Văn Hội Trang 10 [...]... 2 Bơm phụt, hút khô phần phía mũi tàu 3.2.Nhận xét Trần Văn Hội Trang 22 Việc tính toán và thiết kế hệ thống dằn và hút khô cho tàu 6500 tấn phải thỏa mãn quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép Việt Nam do bộ công nghệ và môi trường ban hành, nó đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu của hệ thống từ việc bố trí miệng hút, ống thông hơi, đầu ống đo, các van cho đến việc việc bố trí các hệ thống đường ống... trong hệ thống làm giảm khả năng hoạt động và ảnh hưởng tới tuổi thọ của các thiết bị trong hệ thống do đó phải lắp đặt các hộp xả cặn để đẩy các chất bẩn này ra khỏi hệ thống Hộp xả cặn phải được bố trí tại các vị trí dễ tiếp cận, có nắp dễ đóng mở và phải nối các ống thẳng phía sau của các hố gom nước vào phía nạp của hộp xả cặn 2.2.1.9.Các thiết bị khác Ngoài các thiết bị đã kể trên, hệ thống hút khô. .. dài thiết kế của tàu; L = 100,19 m B: Chiều rộng thiết kế của tàu; B =15 m H: Chiều chìm tàu; H = 6,5 m Thay số ta được D = 102,97 mm Chọn D =105 mm Trần Văn Hội Trang 18 + 25 mm Các đường ống phụ khác chọn theo bản vẽ hoặc có thể tính theo công thức sau: l.( b + d ) d = 2,15 Với + 25 mm l: Chiều dài khoang hút (m) b: Chiều rộng khoang hút (m) d: Chiều cao khoang hút (m) Khi chọn các ống thiết kế ta... thống hút khô dằn còn cần thêm một số thiết bị khác như kính quan sát, miệng hút khô và phễu hút 2.2.2.Nguyên lý hoạt động hệ thống *Nguyên lý hoạt động: Nước bẩn có lẫn dầu từ sà lan canh(HSC) được bơm nước bẩn hút qua van 13 vào thiết bị lọc đơn, rồi đi qua van 12 vào đường ống số 9 Tương tự nước bẩn từ sà lan canh(LSC) được bơm nước bẩn hút qua van 22 vào thiết bị lọc đơn, rồi đi qua van 21 vào... nước bẩn là 2m3/h *Bơm cứu hỏa và bơm dùng chung, bơm nước dằn và hút khô: π D 2 4 Lưu lượng bơm: Q = 3600 V 10-6 Trong đó: D: Đường kính ống chính V: Vận tốc dòng chảy trong ống Chọn V = 2 (m/s) D = 1,68 L.( B + H ) + 25 (mm) L: Chiều dài thiết kế của tàu; L = 100,19 (m) B: Chiều rộng thiết kế của tàu; B = 15 (m) H: Chiều chìm tàu; H = 6,5 (m) Thay số ta được: D = 102,97 (mm) Chọn D = 105 (mm)... nước thải vượt qua 15 phần triệu thì hệ thống cảnh báo sẽ báo tín hiệu về bộ điều khiển tự động cho đóng van 65, không cho nước thải ra biển và dẫn nước thải về két nước bẩn qua van 64, đường ống 43 Nếu nước thải đạt tiêu chuẩn dưới 15 phần triệu thì sẽ cho phép thải ra ngoài thông qua đường ống 42, van 65 Nước từ hầm hàng ngoài buồng máy được bơm hút khô dằn cứu hỏa hút qua van 4, 5, qua các đường ống... phân li Bảng 2.2.Kết quả chọn máy phân li STT Lưu lượng Công suất Số ly 1 Tên máy phân m3/h Kw lượng KYDH 2004SD- 2 54 1 23 GB/T5745-2002 của Trung Quốc 2.2.3.3.Tính chọn bơm Trần Văn Hội Tiêu chuẩn Trang 15 - Nói chung hệ thống dằn và hút khô do đặc diểm của hệ thống cần hút với lưu lượng lớn trong thời gian tương đối ngắn nên người ta thường sử dụng bơm li tâm Đặc điểm của bơm này là cho sản lượng lớn... bơm Lưu lượng Cột áp Số lượng (m3/h) 1 Shinil Bufulu BP-785 (m) 2 33 Mục đích sử dụng trên tàu 1 Bơm nước bẩn Bơm ly tâm 2 Pentax 9.2 kW Bơm sửa chữa 60 70 dùng chung, hút 2 khô dằn, cứu hỏa 3 4 Series QDXA (QDX1.5-17-0.37) JLM 90-1500 1,5 17 1 Bơm dầu bẩn 6 60 2 Bơm phụt, hút khô phần phía mũi tàu 2.2.3.4 .Hệ thống ống * Bố trí các dường ống Bố trí như hình vẽ *Các đường ống chính lắp vào bơm nước dằn... ống đo, các van cho đến việc việc bố trí các hệ thống đường ống và các bơm nó phải đảm bảo an toàn trong mọi tình huống.Khi hệ thống chính gặp sự cố thì hệ thống phụ phải đảm bảo hoạt động hoàn toàn bình thường như hệ thống chính để đảm bảo an toàn cho con người và phương tiện trên tàu Trần Văn Hội Trang 23 ... trong quá trình làm việc của tàu phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Cỡ tàu, hệ thống động lực, lượng chiếm nước, vùng hoạt động và thời gian công tác của tàu Do vậy, để chọn sản lượng của máy phân ly lắp đặt trên tàu cũng có nhiều quan điểm khác nhau dựa trên nhiều phương pháp tính chọn khác nhau - Ta chọn thời gian làm việc của máy phân li là 3h - Với dung tích két nước đáy tàu buồng máy(hỗn hợp dầu và nước) . hệ thống hút khô trên tàu có nhiệm vụ sau: − Hút khô hầm hàng. Trần Văn Hội Trang 7 − Hút khô các két dầu cặn. − Hút khô các két rò rỉ dầu. − Hút khô các két dằn. 2.1.3.Yêu cầu của hệ thống Hệ. TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY PHỤ TÀU THỦY Đề bài: Thiết kế hệ thống hút khô cho tàu 6000T SINH VIÊN : TRẦN VĂN HỘI MSV : 42795 NHÓM : N02 GV.HD. cặn. 2.2.1.9.Các thiết bị khác Ngoài các thiết bị đã kể trên, hệ thống hút khô dằn còn cần thêm một số thiết bị khác như kính quan sát, miệng hút khô và phễu hút 2.2.2.Nguyên lý hoạt động hệ thống *Nguyên