ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU CHỞ HÀNG KHÔ 4000 TẤN, LẮP MÁY 6L2832A MAN BW

Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 4 kỳ truyền động qua hộp số cho 01 hệ trục chong chóng.. Máy chính Máy chính có ký hiệu 6L28/32A do hãng MAN B&W CHINA sản xuất, là động cơ d

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA CƠ KHÍ - ĐÓNG TÀU

Sinh viên: HOÀNG HẢI QUÂN Lớp : MTT – 44 – ĐH1

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC

TÀU CHỞ HÀNG KHÔ 4000 TẤN, LẮP MÁY 6L28/32A - MAN B&W

Chuyên ngành: THIẾT BỊ NĂNG LƯỢNG

Mã số: 18-02-10

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC Người hướng dẫn: Ths.NGUYỄN ANH VIỆT

Trang 2

Đ Ồ Á N M Ô N H Ọ C

TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG Trang: 1

T H I Ế T K Ế T R A N G T R Í H Ệ T H Ố N G Đ Ộ N G L Ự C T À U H À N G 4 0 0 0 T Ấ N , L Ắ P M Á Y 6 L 2 8 / 3 2 A

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG

Trang 3

1.1 GIỚI THIỆU TÀU

1.1.1 Loại tàu, công dụng

Tàu hàng khô sức chở 4000 tấn là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, một boong chính liên tục Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 4 kỳ truyền động qua hộp số cho 01 hệ trục chong chóng

Tàu được thiết kế dùng để chở hàng khô rời

1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế

Vùng hoạt động của tàu: Biển Đông Nam Á và Biển Đông

Tàu hàng 4000 tấn được thiết kế thoả mãn Cấp không hạn chế theo Quy

phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép – 2003, do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành Phần hệ thống động lực được tính toán thiết kế thoả mãn

tương ứng Cấp không hạn chế theo TCVN 6259 – 3 : 2003

1.1.3 Các thông số chủ yếu của tàu

– Chiều dài lớn nhất Lmax = 89,56 m

– Chiều dài thiết kế LWL = 82,00 m

– Vòng quay N = 775 rpm

1.1.4 Luật và công ước áp dụng

[1]– Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003 Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường

[2]– MARPOL 73/78 (có sửa đổi)

[3]– Bổ sung sửa đổi 2003 của MARPOL

Trang 4

1.2.2 Máy chính

Máy chính có ký hiệu 6L28/32A do hãng MAN B&W (CHINA) sản

xuất, là động cơ diesel 4 kỳ, 6 xy lanh tác dụng đơn, tăng áp, hình thùng, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp, bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, khởi động bằng không khí nén, truyền động và đảo chiều bằng hộp số, điều khiển tại chỗ hoặc từ xa trên buồng lái

Thông số của máy chính:

– Hãng sản xuất MAN B&W CHINA – Công suất định mức, [H] 1544,55/2100 kW/hp

– Vòng quay định mức, [N] 775 rpm

– Số xy-lanh, [Z] 6 – Đường kính xy-lanh, [D] 280 mm

– Hành trình piston, [S] 320 mm

– Nhiên liệu Dầu DO/FO – Suất tiêu hao nhiên liệu 485 l/h – DO

440 l/h – FO – Thứ tự nổ 1-4-2-6-3-5

1.2.3 Thiết bị gắn trên máy chính

– Bơm nước ngọt làm mát nhiệt độ thấp 01 cụm

Trang 5

– Bơm nước ngọt làm mát nhiệt độ cao 01 cụm

– Bơm áp lực dầu bôi trơn máy chính 01 cụm

– Motor khí nén khởi động máy chính 01 cụm

– Turbo tăng áp máy chính 01 cụm

– Sinh hàn khí nạp 01 cụm

– Sinh hàn dầu nhờn hộp số 01 cụm

– Sinh hàn nước ngọt nhiệt độ cao 01 cụm

– Bơm dầu bôi trơn hộp số 01 cụm

– Bộ hâm máy chính trước khi khởi động 01 cụm

1.2.4 Thiết bị kèm theo máy chính

– Bơm bôi trơn hộp số dự phòng 01 cụm

– Chai gió khởi động máy chính 02 cụm

– Sinh hàn nước máy chính 01 cụm

– Sinh hàn dầu nhờn máy chính 01 cụm

– Bơm nước biển làm mát ME 01 cụm

– Bơm nước biển dự phòng 01 cụm

– Bơm hâm ME trước khi khởi động 01 cụm

– Bơm nước ngọt nhiệt độ thấp dự phòng 01 cụm

– Bơm nước ngọt nhiệt độ cao dự phòng 01 cụm

– Bơm áp lực dầu bôi trơn dự phòng 01 cụm

– Bơm dầu làm mát vòi phun 01 cụm

– Bơm dầu làm mát vòi phun dự phòng 01 cụm

1.2.4 Tổ máy phát điện chính CCFJ100J

1 Diesel lai máy phát

Diesel lai máy phát có ký hiệu 6135 JZCa do hãng ĐÔNG PHONG

(CHINA) sản xuất, là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp, bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, khởi động bằng điện DC 24V

– Hãng (Nước) sản xuất ĐÔNG PHONG - CHINA

– Công suất định mức, [Ne] 135 hp

Trang 6

Trang 7

MEZC200LK02 – Lưu lượng 80 m 3 /h

– Kiểu động cơ điện AC, 3 pha – Công suất động cơ điện 30 kW

Trang 8

b – Tổ bơm dùng chung

– Số lượng 01 – Ký hiệu CNLB100 – 100/250

MEZC200LK02 – Lưu lượng 80 m 3 /h

MEZZBA160102 – Lưu lượng 65 m 3 /h

Trang 9

Trang 10

MEZ7BA132S - 02 – Lưu lượng 12 m 3 /h

b – Tổ quạt thổi buồng máy

– Số lượng 02 – Lưu lượng 21000 m 3 /h

- Hãng(nước) sản xuất ALFA - laval – Lưu lượng 800 m 3 /h

– Công suất động cơ điện 3,0 kW

d – Tổ máy lọc DO

– Số lượng 01 – Ký hiệu PU – 100S

Trang 11

- Hãng(nước) sản xuất ALFA - laval – Lưu lượng 550 m 3 /h

– Công suất động cơ điện 2,83 kW

5 Các thiết bị điện

a – Tổ ắc-quy khởi động diesel lai máy phát

– Số lượng 02 – Số bình/tổ 02 – Ký hiệu 6CTK–180 – Hãng (Nước) sản xuất TIA SÁNG VIETNAM – Dung lượng 01 bình 12V–180Ah

– Dung lượng cả tổ 24V–180Ah

b – Tổ ắc-quy chiếu sáng sự cố

c – Tổ ắc-quy vô tuyến điện

Trang 12

d – Tổ ắc-quy chiếu sáng hàng hải

6 Các thiết bị hệ thống khí nén

a – Tổ máy nén khí

– Số lượng 02 – Ký hiệu CZ–20/30F

7 Các thiết bị chữa cháy buồng máy

a – Trạm chữa cháy buồng máy cố định bằng CO 2

– Số lượng trạm 01 – Số lượng bình CO2 06

– Áp suất bình 125 kG/cm 2

b – Bình bọt chữa cháy buồng máy AB–10

Trang 13

e – Bình bọt chữa cháy buồng máy di động

– Số lượng 01

– Loại bọt PO–1 – Quy cách 45 lít/bình

8 Các thiết bị buồng máy khác

a – Cầu thang buồng máy

– Tổng số lượng 05 – Cầu thang chính 04 – Cầu thang sự cố 01

b – Cửa thông biển

– Số lượng 02

Trang 14

1.2.8 Tổ máy phát điện bờ CCFJ30J

– Số lượng 01 – Hãng (Nước) sản xuất ĐÔNG PHONG CHINA – Công suất định mức, [Ne] 45 hp

– Vòng quay định mức, [n] 1500 rpm

– Số kỳ, [τ] 04 – Số xy-lanh, [Z] 04

2 Máy phát điện

– Số lượng 01 – Hãng (Nước) sản xuất ĐÔNG PHONG CHINA

Diesel lai máy phát có ký hiệu 4135ACaf do hãng ĐÔNG PHONG

(CHINA) sản xuất, là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng điện DC 24V

Trang 15

– Số lượng 01 – Kiểu máy 4135ACaf – Hãng (Nước) sản xuất ĐÔNG PHONG CHINA – Công suất định mức, [Ne] 82 hp

– Vòng quay định mức, [n] 1500 rpm

– Số kỳ, [τ] 04 – Số xy-lanh, [Z] 04

2 Máy phát điện

– Số lượng 01 – Hãng (Nước) sản xuất ĐÔNG PHONG CHINA

Trang 16

CHƯƠNG II SỨC CẢN – CHONG CHÓNG Trang: 15

CHƯƠNG II

TÍNH SỨC CẢN THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG

CHÓNG

Trang 17

2.1 TÍNH SỨC CẢN

2.1.1 Các kích thước cơ bản

– Chiều dài lớn nhất Lmax = 89,56 m

– Chiều dài đường nước thiết kế LWL = 82,00 m

4 Hệ số thon đuôi tàu [ϕ] 0,33 – 1,5

2- Công thức xác định sức cản của Pamiel

Công suất kéo theo Pamiel

)(,

0

3

hp LC

V EPS = ∇ S

Trong đó:

Trang 18

V S – Tốc độ tàu tương ứng với giá trị EPS cần xác định, (m/s);

∇ – Lượng chiếm nước của tàu, (tons);

L – Chiều dài tàu thiết kế, (m);

C 0 – Hệ số tính toán theo Pamiel

3- Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel

4 Lượng chiếm nước

∇, (tons) Theo thiết kế 5373,82 5373,82 5373,82 5373,82

650,7 889,5 1173,8 1517,4

Trang 19

6,695 13

1200 1400

4- 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:

Fg 2.1.Đồ thị sức cản.

Trang 20

2.1.2 Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng

– Hiệu suất chong chóng (lấy gần đúng) ηp= 0,54 – Hiệu suất đường trục (lấy gần đúng) ηt= 0,98

– Dự trữ công suất máy chính 10%Ne – Công suất của máy chính Ne = 2100 (hp)

– Công suất kéo của tàu EPS = 0,9Ne η p η t

−

= 1

Tàu một chong chóng ⇒ = 1

Trang 21

P = 17480 , 263

24 , 0 1

5 , 104

462 , 4

062 , 4

P n

v k

p

p n

ρ

- Với ρ= 104,5 kG/m4 là mật độ nước biển

k’n < 1 ⇒ chọn số cánh chong chóng Z = 4

2.2.4 Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền

Theo điều kiện bền ta có :

θ≥θ’

min = 0,375 3

4 3 2

'.

.

C’ hệ số phụ thuộc vào vật liệu chế tạo

đối với chong chóng bằng đồng c’ = 0.055

m’- hệ số tính đến khả năng tải trọng của cánh

với tàu hàng m’ = 1,15

D- đường kính sơ bộ của chong chóng

D = 0,5.T = 0,5.6 = 3 m

T-chiều chìm của tàu T = 6,1 m

δmax – giá trị giới hạn của độ dày tương đối của cánh ở tiết diện trên khoảng cách bằng ( 0,6÷0,7).R

4 3

055 , 0

3

4 3

Trang 22

v k

p

p n

n

v D

. 21

1

p p

t

0,503 0,49

15 Công suất yêu cầu '

75

.

1

p p

v R N

N

N N

Vậy chong chóng đã thiết kế thỏa mãn công suất yêu cầu cho việc đẩy tàu Các thông số của chong chóng:

Dopt = 2,8 m H/D = 0,6

Trang 23

2.2.6 Kiểm tra chong chóng theo điều kiện xâm thực

Theo công thức:

θ≥θ’ min =

130ξ (np.D)2 trong đó:

ξ- hệ số kinh nghiệm

chọn ξ = 1,4

Ps- áp lực thủy tĩnh tuyêt đối trên trục chong chóng

Ps = 10330+ γ.hs + Pph với 10330 là áp suât không khí ( KG/ m2 )

θ’

min = 130.1,4 .( 4 2 , 8 ) 0 , 34

75 , 14837

2 ,

= < θ = 0,55 Vậy điều kiện xâm thực được đảm bảo

Trang 24

.

e D

d D

b D Z

- Đường kính trung bình của củ chong chóng: d0 = (0,14÷0,22).D = 0,56 m

- Chiều dài củ chong chóng:

= 0,91 m Vậy:

8 , 2

0112 , 0 8 , 2

56 , 0 71 , 0 10 2 2 , 6 ).

8 , 2

91 , 0 (

8 , 2 8700

Trang 25

CHƯƠNG III TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC Trang: 24

CHƯƠNG III

TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC

Trang 26

Hệ trục và thiết bị hệ trục được tính toán thiết kế thỏa mãn tương ứng

cấp Biển không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép –

2003

Trang 27

3.1.3 Bố trí hệ trục

Tàu được bố trí 01 hệ trục đặt trong mặt phẳng dọc tâm tàu, hệ trục được

đặt song song và cách mặt phẳng cơ bản (đường cơ bản) 2000 mm

Hệ trục bao gồm 01 đoạn trục chong chóng,với tổng chiều dài 5800 mm

Trục chong chóng kết cấu bích rời, được đặt trên hai gối đỡ Gối đỡ trước có kết cấu kiểu bạc ba bít, bôi trơn và làm mát bằng dầu nhờn Gối đỡ sau

có kết cấu kiểu bạc cao su, bôi trơn và làm mát bằng nước ngoài tàu trích từ hệ thống nước làm mát chung Gối đỡ sau được bố trí trong ống bao trục Trục

chong chóng được chế tạo bằng thép rèn 35 (KSF35), có chiều dài 5800 mm

GIÁ TRỊ

1 Công suất liên tục lớn

H k d

7 Đường kính thiết kế ds mm Thiết kế chỉ định 260

Trang 28

GIÁ TRỊ

1 Công suất liên tục lớn

Trang 29

GIÁ TRỊ

N

H k F d

GIÁ TRỊ

1 Vật liệu bu-lông Thiết kế chỉ định SF45

2 Đường kính trục

chong chóng ds mm Theo thiết kế 260

3 Số bulông n Chiếc Thiết kế chỉ định 6

T d

.

) 160 (

Trang 30

GIÁ TRỊ

1 Vật liệu làm bạc trục Thiết kế chỉ định Cao su

GIÁ TRỊ

1 Chiều rộng then b cm Thiết kế chỉ định 4,5

2 Chiều cao then h cm Thiết kế chỉ định 2,5

Trang 31

GIÁ TRỊ

3 Đoạn cắt vát của then r cm Thiết kế chỉ định 0,12

4 Công suất truyền liên

tục lớn nhất H cv Theo lý lịch máy 2100

5 Vòng quay tính toán

của hệ n v/p Thiết kế chỉ định 267,73

5 Đường kính đoạn côn d cm Thiết kế chỉ định 25,5

6 Giới hạn chảy của vật

7 Chiều dài toàn bộ L cm L = b

r h d n

H

+

− 2 ) (

5 , 0

10 648 ,

GIÁ TRỊ

1 Chiều rộng then b cm Thiết kế chỉ định 4,5

2 Chiều cao then h cm Thiết kế chỉ định 2,5

3 Đoạn cắt vát của then r cm Thiết kế chỉ định 0,12

5 Đường kính đoạn côn d cm Thiết kế chỉ định 25,5

6 Giới hạn chảy của vật

Trang 32

GIÁ TRỊ

7 Chiều dài tàn bộ L cm L = b

r h d n

H

+

− 2 ) (

5 , 0

10 648 ,

Hệ trục của tàu được coi như một dầm siêu tĩnh nhiều nhịp đặt trên các gối đỡ

và chịu tác dụng của tải trọng phân bố đều Với quan điểm này sơ đồ tải trọng hệ trục được xác định như sau:

2 Số liệu tính toán:

Chiều dài đoạn K lp = 71 cm

Chiều dài đoạn dầm treo l0 = 116 cm

Chiều dài nhịp No1 l1 = 339 cm

l q l Q

Trang 33

M0l1 + 2M1(l1 + l2) + M2l2 = ( )

4

3 2 3

1 l l q

M M ql l q Q

R1 =

1

0 1 2

1 2 2 1

2

l

M M l

M M l l

R2 = q

2

1 2 2

M M

G

R G

1 Giới hạn chảy của

1724,645

Trang 34

Trang 35

1 Mô đun đàn hồi khi

.

l

J E µ

Kết quả tính toán cho thấy K«® > 2,5 và σ max < [σ «®] Hệ trục ổn định dọc

3 Kiểm nghiệm biến dạng xoắn

1 Mô men xoắn trên

Trang 36

44863,514

4 Độ biến dạng xoắn ϕ độ/ m ϕ = .100

180

J G

.

J E

L Mu

5

J E

L G

0,016

8 Độ võng toàn bộ f cm f = f1 + f2 0,0439

Trang 37

5 Chiều dài bạc đỡ gối sau Ls cm Mục 3.3.3 - 7 120

6 Chiều dài bạc đỡ gối trước Lt cm Mục 3.3.3 - 8 70

R P

s

o s

.

2 cos 2

R P

t

.

2 cos 2

Trang 38

CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG NGANG Trang: 37

CHƯƠNG IV

DAO ĐỘNG NGANG

Trang 39

ổn định Nguyên nhân phát sinh hiện tượng trên là do trục di động trong phạm

vi khe hở của gối trục và do trọng tâm của trục không trùng với tâm quay của trục Nếu khai thác lâu dài trong điều kiện đó, không những gối trục bị gõ một cách nghiêm trọng, hệ trục bị hư hỏng mà còn đưa đến sự chấn động vỏ tàu, hệ trục mất dần đàn tính Vòng quay đó gọi là vòng quay tới hạn

Tính toán vòng quay tới hạn (tính dao động ngang) là nhằm xác định

được trị số vòng quay tới hạn “nK” (tần số dao động ngang), để đánh giá khả

năng công tác an toàn của trục Kiểm tra và thay đổi phương án thiết kế nếu thấy cần thiết

Chiều dài đoạn dầm treo K lk = 116 cm

Đường kính cơ bản của trục d = 26 cm

Trang 40

1 2 ,

49 2max

'

q

I E l

n k =

trong đó:

l max : Chiều dài nhịp dài nhất

E : Mô-đuyn đàn hồi của vật liệu

I : Mô men quán tính tiết diện trục

µ : Hệ số hiệu chỉnh

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	1,24 MB

ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU CHỞ HÀNG KHÔ 4000 TẤN, LẮP MÁY 6L2832A MAN BW

HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ VÀ PHỤC VỤ

Nhiệm vụ và yêu cầu