thiết kế hệ thống động lực cho tầu 700teu

Ch¬ng 1. Giíi thiÖu chung vÒ tµu 700 TEU. HÖ thèng ®éng lùc tµu 700 TEU ®îc thiÕt kÕ tho¶ m•n cÊp kh«ng h¹n chÕ Quy ph¹m ph©n cÊp vµ ®ãng tµu biÓn vá thÐp n¨m TCVN 6259-3:2003 vµ c¸c C«ng íc Quèc tÕ cã liªn quan. 1.1 HÖ ®éng lùc chÝnh. 1.1.1 C¸c thiÕt bÞ trong buång m¸y . M¸y chÝnh

Trang 1

Chơng 1 Giới thiệu chung về tàu 700 TEU.

Hệ thống động lực tàu 700 TEU đợc thiết kế thoả mãn cấp không hạn chế Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép năm TCVN 6259-3:2003 và các Công ớc Quốc tế có liên quan

1.1 Hệ động lực chính.

1.1.1 Các thiết bị trong buồng máy

Máy chính

Năm sản xuất: 2004

Số lợng : 1

kiểu : LB8250ZLC-7

Hãng sản xuất : Đông Phong- Trung Quốc

Công suât định mức : 2000 Cv

Số vòng quay định mức : 750 vg/ ph

Suất tiêu hao nhiên liệu : 146 g/ng.h

Đờng kính / hành trình : 250/320 (mm x mm)

Số xilanh : 8

Kích thớc bao của máy chính LxBxH = 5300x1500x2680

Trọng lợng 13500Kg

Máy chính là động cơ diesel 4 thì 8 xi lanh 1 hàng thẳng đứng, làm mát bằng nớc gián tiếp, bôi trơn bằng dầu nhờn áp lực tuần hoàn uớt, 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) Thiết bị gắn trên máy:

- Bơm LO làm mát vòi phun 1,0 m3/ h x 4,5KG/cm2 Số lợng : 1

- Bơm nớc biển làm mát 60m3/ h x 23 m.n.c Số lợng: 1

Thiết bị kèm theo máy:

- Bơm nớc ngọt làm mát 60m3/ h x 23 m.n.c Số lợng : 1

- Bầu làm mát nớc ngọt làm mát ME Số lợng : 1

- Bình khí nén khởi động 600 lít x 30kG/ cm2 Số lợng : 2

Trang 2

Hộp số:

- Hãng chế tạo: Duy Phơng- Trung Quốc

- Tỷ số truyền: 2,5:1

Thiết bị gắn trên hộp số:

- Bơm dầu nhờn 10m3//h, 18KG/cm2 Số lợng : 1

Tổ máy phát điện chính.

- Hãng chế tạo: Duy Phơng- Trung Quốc

Diesel lai :

- Loại 6 thì một hàng thẳng đứng, tác dụng đơn, làm mát gián tiếp, bôi trơn tuần hoàn cỡng bức cacte uớt, khởi động điện

- Công suất định mức: 188Kw

- Vòng quay định mức 1500 vg/ ph

- Suất tiêu hao nhiên liệu : 145 g/ ng.h

- Đờng kính/ hành trình piston : 126/ 130(mm x mm)

Máy phát:

Kích thớc bao của tổ máy LxBxH = 2564x1048x1365 mm

Thiết bị gắn trên 01 tổ diesel máy phát:

- Bơm tay dầu bôi trơn trớc khi khởi động Số lợng : 1

- Bơm nớc ngọt làm mát 13,2 m3/h Số lợng : 1

- Bơm nớc biển làm mát 13,2 m3/h Số lợng : 1

Thiết bị kèm theo cả 2 diesel :

Nồi hơi hỗn hợp khí xả- Đốt dầu (kèm theo máy chính)

Trang 3

- Hăng sản Xuất: Trung Quốc

- Sản lợng hơi nớc :

+Phía khí xả: 300 kg/ h +Phía dầu đốt: 400 kg/ h

- áp suất hơi bão hoà : 7 KG/ cm2

Các thiết bị gắn và kèm theo nồi hơi :

Két lắng dầu HFO

- Số lợng : 1( Két rời)

- Dung tích : 6,0 m3 Có ống hâm hơi trong két

Két trực nhật HFO

Két dầu DO trực nhật.

Két lắng dầu nhờn

Két dầu bẩn

- Dung tích : V = 3,5 m 3 Liền vỏ trong đáy đôi

Có ống hâm hơi trong két

Két gom nớc đáy tàu

- Dung tích : 8,0 m3 Liền vỏ trong đáy đôi

Két nớc dầu HFO rò rỉ

- Dung tích : 0,6 m3 Két rời Có ống hơi hâm trong két

Két nớc dầu LO rò rỉ

- Dung tích : 0,4 m3 Két rời

1.1.2 Các thiết bị ngoài buồng máy

Tổ máy phát điện sự cố

Diesel lai máy phát

Trang 4

- Ký hiệu: TD226B-3D

Loại máy 4 thì một hàng thẳng đứng, tác dụng đơn, làm mát bằng gió gián tiếp, bôi trơn tuần hoàn cỡng bức cacte ớt, khởi động điện

- Công suất định mức: 49.5 Kw

- Số vòng quay định mức 1500 vg/ ph

Máy phát

- Công suất: 30Kw, 3 pha, 380/220 vol, 50 hz

- Kích thớc bao của tổ máy LxBxH = 1967x600x1152 mm

Tổ máy phát điện bờ

Diesel lai máy phát

Loại máy 4 thì một hàng thẳng đứng, tác dụng đơn, làm mát bằng gió gián tiếp, bôi trơn tuần hoàn cỡng bức cacte ớt, khởi động điện

- Công suất định mức: 68 Kw

- Số vòng quay định mức 1500 vg/ ph

Máy phát

- Công suất: 40Kw, 3 pha, 380/220 vol, 50 hz

- Kích thớc bao của tổ máy LxBxH = 2300x600x1152 mm

Két chứa nớc thải.

Ejecter hút khô thùng xích neo

-Nguồn cấp : min 3 kG/ cm2 x 6 m3/ h

1.2 - Chức năng và nhiệm vụ của hệ thống

Trang 5

1.2.1 Chức năng của hệ thống

Bơm nớc từ ngoài tàu vào tàu (khi dằn) và bơm nớc từ tàu ra ngoài biển (khi hút khô) để đảm bảo cho sự ổn định của con tàu khi hành hải trên biển, khi xếp dỡ hàng

và khi đỗ bến

Ngoài ra nó còn phục vụ cho việc bơm vận chuyển nớc phục vụ cho sinh hoạt trên tàu và vệ sinh tàu bơm chuyển dầu nớc

1.2.2 Nhiệm vụ của hệ thống:

Bơm nớc dằn khi trên tàu không có hàng hoặc khi xếp dỡ hàng mà việc xếp dỡ này làm cho tàu bị mất ổn định

Hút khô bao gồm hút tất cả nớc trên tàu ra ngoài:

 Hút nớc từ các két nớc dằn ra ngoài tàu

 Hút nớc thải sinh hoạt

 Hút hỗn hợp dầu nớc đi phân ly

và thải ra ngoài

 Hút khô thùng xích neo

Việc dằn và hút khô cần đảm bảo hợp lý để tàu có thể đảm bảo đợc sự ổn

định cần thiết của con tàu khi đỗ bến hay khi hành hải

1.3 - Yêu cầu đối với hệ thống

1.3.1 Hệ thống ống hút khô phục vụ buồng bơm, khoang cách ly kề với két dầu hàng

-Phải trang bị cho hệ thống ống hút khô một bơm đợc dẫn động cơ giới hoặc một bơm phụt để hút khô buồng bơm dầu hàng và khoang cách ly kề với một két dầu hàng nớc đáy tàu trong các khoang này không đợc đa vào bơm

-Bơm dầu hàng có thể dùng làm bơm hút khô với điều kiện mỗi ống hút khô có một van chặn một chiều và một van chặn đợc lắp trên phía cửa hút của bơm, ngoài

ra có một van chặn lắp giữa ống dầu hàng và van xả mạn

- Các ống hút khô cho khoang cách ly kề với két dầu hàng phải độc lập hoàn toàn với các ống hút khô cho các khoang không kề với két dầu hàng Tuy nhiên bơm hút khô dung chung (trừ bơm dầu hàng) có thể ding để hút cho các khoang này nếu đợc

đăng kiểm đồng ý với điều kiện là ống hút khô cho các khoang không kề với két dầu hàng có van một chiều

- Đờng kính trong của các ống đo của các khoang cách ly kề với một két dầu hàng không đợc nhỏ hơn 38 mm và phải dẫn lên boong thời tiết, trừ khi đăng kiểm cho phép khác đi

1.3.2 Hệ thống ống hút khô

- Không đợc đa hệ thống hút khô cho các khoang hàng vào buồng máy Bơm dầu hàng có thể hút khô vời điều kiện là hệ thống ống dầu hàng trong buồng bơm dầu hàng dùng để hút khô thoả mãn yêu cầu ở13.5.3và 13.5.4 qui phạm phân cấp và

đóng tàu vỏ thép

- Các ống hút khô các khoang hàng phải thoả mãn điều kiện sau:

(1)nếu có hai hệ thống dầu hàng trở lên (ví dụ hệ thống hút chính và hệ thống hút vét ) hoặc có các hệ thống dầu hàng độc lập cho các két dầu, các khoang hàng đợc lựa chọn (đối với các két dầu thì bao gồm cả việc hút nớc dằn) khi tàu ở dạng tàu hàng khô thì các ống dầu hàng này có thể đợc dùng làm các ống hút khô cho các

Trang 6

khoang hàng Đờng kính các ống dầu hàng đợc dùng làm các ống hút khô không

đ-ợc nhỏ hơn đờng kính qui định cho các ống hút khô

(2) khi có các ống chỉ để hút khô phải có bơm hút khô riêng trong buồng bơm dằn hàng hoặc phải nối các đầu hút khô với bơm dầu hàng trong buồng bơm dầu hàng Khi dùng bơm dầu hàng làm bơm hút khô phải có một van chặn và một van chặn một chiều ở chỗ nối giữa ống hút khô và bơm dầu hàng

- Miệng hút khô trong các khoang phải thoả mãn yêu cầu sau:

Nói chung phải có một miệng hút khô đặt ở mỗi mạn phía đuôi tàu ở khoang hàng Khi chiêu dài khoang hàng của tàu chỉ có một khoang hàng vợt quá 66 m thì phải bố trí thêm một một miêng hút thích hợp ở nửa chiều dài phía trớc của khoang (2) phải bố trí các két gom nớc đáy tàu ở vị trí thích hợp để bảo vệ và không bị hàng rắn va đập Cần phải có lới lọc hoặc phơng tiện thích hợp khác để miệng hút không bị tắc bởi bụi quặng

(3) các hố gom nớc đáy tàu trong các khoang chứa hàng rắn hoặc các khoang hàng rắn trừ khi các giếng gom nớc đáy tàu này cũng đợc dùng làm giếng hút dằn hàng phải có lắp đậy các giếng này hoặc phải có các mặt bích tịt để bịt các đầu hở của ống hút khô khi tàu không ở dạng tàu hàng khô

- Đối với các ống chỉ để hút khô, ngoài các yêu cầu ở trên thì các ống hút khô nhánh phải thoả mãn các yêu cầu ở mục 13.5 qui phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép Khi tính toán đờng kính trong của các ống hút khô nhánh để hút lên các khoang hàng của tàu chở quặng/dầu có thể dùng chiều rộng trung bình của khoang hàng thay cho chiều rộng tàu (B) Ngoài các yêu cầu ở 3.4.2 và 3.4.3, với các ống hút khô còn đợc dùng để làm ống dầu hàng hoặc đợc nối với bơm phụt phải thoả mãn các yêu cầu của đăng kiểm

Chơng 2: Tính toán thiết kế hệ thống

2.1 Giới thiệu về hệ thống và thiết bị

Bảng 2.1 Các van và thiết bị

ống

Bản vẽ

Ghi chú Buồng máy Đáy tàu

1 Van 1 chiều, thẳng kiểu vít

2 Van chặn thẳng, kiểu vít

3 Van chặn thẳng có gắn thiết bị

Trang 7

4 Van 1 chiều, thẳng có gắn thiết bị 5065 13 1

6 Van 1 chiều, góc, an toàn

8 Van chặn góc có gắn thiết bị 100125 54

21 Van an toàn 1 chiều, kiểu vít 50 2

2.2 Nguyên lý hoạt động

+ Hút khô các khoang:

Mỗi khoang hàng có 2 miệng hút khô cho mỗi khoang hàng nằm trong giếng hút đặt tại phía sau của mỗi khoang hàng Buồng bơm chữa cháy sự cố, buồng máy phát bờ, khoang chứa két thải, khoang máy lái, mỗi khoang bố trí một miệng hút khô và đợc bố trí cho chúng tự chảy về hố tụ phía vách sau của buồng máy qua van

tự đóng

Hút khô 2 hầm xích neo, kho mũi, kho sơn dùng Ejector đợc bố trí trong kho mũi Nớc dẫn động từ bơm chữa cháy Hệ thống hút các khoang trên phía mũi phải

đợc điều khiển từ xa từ cabin lái

Trang 8

+ Hút khô buồng máy:

Trong buồng máy bố trí 3 hố tụ để gom nớc trong buồng máy, trong đó 2 bố trí ở bên mạn tàu sát vách trớc buồng máy và 1 hố tụ phía vách sau buồng máy, các

hố tụ có dung tích đảm bảo > 0.17m3

Hai hố tụ vách trớc buồng máy bố trí 2 miệng hút khô nhánh nối với đờng ống hút khô chính Và 2 miệng hút đợc nối trực tiếp với 2 bơm hút khô Trên các đờng ống này đặt các hộp cặn và van chặn 1 chiều

Hút khô hầm trục, khoang cách ly vách trớc buồng máy nhờ một miệng hút khô và đợc nối với đờng ống hút khô chính

Hố tụ vách sau buồng máy bố trí 1 miệng hút khô và nối với cửa hút của bơm phục vụ phân ly và với đờng ống hút khô chính Nớc lẫn dầu trong buồng máy đợc hút bằng bơm phân ly dầu nớc có khả năng hút hết dầu và nớc lẫn dầu trong buồng máy

Nớc lẫn dầu có thể đi:

Vào bầu phân ly dầu nớc để lọc, nớc sạch có nồng độ dầu < 15 PPM đợc xả ra biển, dầu bẩn đợc tách đa về két dầu bẩn

Vào két gom nớc đáy tàu và lại hút từ két gom để đi lọc tại bầu phân ly

Bố trí 1 miệng hút khô nối trực tiếp vào cửa hút của bơm nớc biển làm mát máy chính, không có hộp cặn để hút ứng cấp buồng máy Tay van chặn 1 chiều của nhánh này đợc dẫn lên trên sàn buồng máy và gắn biển báo “Chỉ dùng hút khô ứng cấp”

Khoang cách ly két dầu DO ở 2 bên mạn tàu, mỗi khoang bố trí đờng ống tự chảy về hố tụ phía vách sau của buồng máy qua van tự đóng

2.2.1 Hút khô buồng máy

- Hỗn hợp dầu nớc qua miệng hút M9 qua van V44 lên đờng ống 34 qua phin lọc và V24 đI vào máy phân ly Hỗn hợp này sau khi vào máy phân ly thì dầu và

n-ớc sẽ đợc tách lọc Nn-ớc sạch sẽ đi qua V26 lên đờng ống 44 ra ngoài Dầu qua V27 lên đờng ống 45 đi vào két chứa

-Nớc bẩn qua M6 vào V41 lên đờng ống 31, M7 qua V45 lên đờng ống 32, M8 qua V46 lên đờng ống 33 Tất cả vào M21 lên đờng ống 35, 36 qua V47 vào két chứa

- Nớc bẩn qua M1 vào V38 lên đờng ống 27, M2 qua V39 lên đờng ống 28, M3 qua V40 lên đờng ống 29 Tất cả vào M4 lên đờng ống 30, 36 qua V47 vào két chứa

- Nớc bẩn qua M14 lên đờng ống 21 qua V5 vào đờng ống 19 qua V8, bơm B1, V9 vào đờng ống 18

- Nớc bẩn qua M11 qua V1 lên đờng ống 1, 2, 4, 7 vào đờng ống 15

- Nớc bẩn qua M15 qua V4 lên đờng ống 5, 6, 7 vào đờng ống 15

- Nớc bẩn qua M10 qua V43 lên đờng ống 25, 14 vào đờng ống 15

Trang 9

- Nớc bẩn qua M5 qua V42 lên đờng ống 26, 14 vào đờng ống 15.

- Nớc bẩn qua V17 lên đờng ống8, 9, 7 vào đờng ống 15

Nớc bẩn qua đờng ống 15 vào V11, phin lọc bơm piston B2, V10 qua đờng ống 17, qua V7 vào đờng ống 18 hoặc qua V6 lên đờng ống 16 ra ngoài

-Nớc bẩn qua M16 vào V37, V13 lên đờng ống 22, 21, 19 qua V18, bộ lọc, bơm B1, V9 vào đờng ống 18

-Nớc bẩn qua V19 lên đờng ống 49 qua V12, bơm B2, qua đờng ống 17 vào đ-ờng ống 18

-Nớc bẩn qua M17 vào V36, V14 lên đờng ống 23, 21, 19 qua V18, bộ lọc, bơm B1, V9 vào đờng ống 18

Nớc bẩn qua đờng ống 18 vào đờng ống 20 qua V35 ra ngoài hoặc theo đờng ống 24 qua V32 ra ngoài

2.2.2 Hút các khoang

- Giếng hút khô 26 qua V27 vào đờng ống 59, 58 qua máy phun B, đờng ống

57 qua V28 ra ngoài

- Nớc bẩn qua V26 vào đờng ống 60, 58 qua máy phun B vào đờng ống 57 qua V28 ra ngoài

- Giếng 13 qua M5 vào đờng ống 52 qua V22, qua máy phun B vào đờng ống

- Nớc bẩn qua M6 vào đờng ống 53 qua V23, qua máy phun B vào đờng ống

- Giếng 27 qua M7 vào đờng ống 54 qua V24, qua máy phun B vào đờng ống

- Nớc bẩn từ hệ thống đốt qua V46 vào máy phun B qua đờng ống 55, qua V25

ra ngoài

- Nớc la canh giếng 17 qua V56 vào đờng ống 30, qua V31 vào đờng ống 32,

33 qua V35, bơm A1, V43, V44 theo đờng ống 45, 44, 43

- Nớc la canh giếng 16 qua V58 vào đờng ống 31, qua V32 vào đờng ống 32,

33 qua V35, bơm A1, V43, V44 theo đờng ống 45, 44, 43

- Nớc la canh giếng 15 qua M8, V8 vào đờng ống 37, 33, qua V35, bơm A1, V43, V44 theo đờng ống 45, 44, 43

- Nớc la canh giếng 39 qua M9, V30 vào đờng ống 35, 34, qua V36, bơm A2, V41, V42 theo đờng ống 46, 44, 43

Nớc bẩn qua đờng ống 43 qua V39 theo đờng ống 42 vào V40 ra ngoài hoặc qua V38 theo đờng ống 41, 40, 39 qua V29 ra ngoài

- Nớc la canh giếng 17 qua V55, V21 vào đờng ống 27, 26, 20 vào đờng ống chung 18

- Nớc la canh giếng 20 qua V52, V18 vào đờng ống 24, 23 vào đờng ống chung 18

Trang 10

- Nớc la canh giếng 21 qua V59, V16 vào đờng ống 21, 20 vào đờng ống chung 18

- Nớc la canh giếng 22 qua V50, V15 vào đờng ống 19 vào đờng ống chung 18

- Nớc la canh giếng 1 qua M4, V10 vào đờng ống 13 vào đờng ống chung 10

- Nớc la canh giếng 3 qua M2, V12 vào đờng ống 11 vào đờng ống chung 10

- Nớc bẩn qua đờng ống 18, 15, 12, 10, 2 vào đờng ống 7 qua V7, bơm B4, V6, V5 theo đờng ống 6, 5 qua V47 ra ngoài

- Nớc la canh giếng 1 qua M3 theo đờng ống 8, qua V8, bơm B4, V6, V5 theo đờng ống 6, 5 qua V47 ra ngoài

- Nớc la canh giếng 5 qua M1, V1 vào đờng ống 4, 5 qua V47 ra ngoài

2.3 Tính toán và chọn thiết bị trong hệ thống

2.3.1 Các két phục vụ hệ thống