Thiết kế trang trí động lực tàu thủy tập 1 đặng hộ

Cuốn sách náy cá thề được dùng làm tài liệu giăng dạy các chuyên môn máỵ ỉàn thủy trúng các trưởng đóng tâu, trường háng hải, tài liệu học tập eho sinh viền ngành máy táu thảy, iải liệu

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 tr tó 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 Gí AO THÔNG VẬN TÀỉ

l ừ ì TÁC GIẲ

Cnổit sách «Thi.ểị kể trang tri động lụt: tửu thủy» đtrợe hiên scạn lại Ị rèn

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)

V ác 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 chuyên môn máỵ ỉàn thủy trúng các trưởng đóng tâu, trường háng hải, tài liệu học tập eho sinh viền ngành máy táu thảy, iải liệu tham khảo cho cán bộ thiỉt kế trang trí động lực táu thủy ở các viên, cục, vụ, các nhá máy đỏng tàu, dùng làm tài liệu đào tạo cán bộ tại chức ngành máy tàu thủy.

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 H ộ

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<Yi lỉnh năng vá nhiệm vụ c.m từng con tàu, ihèa man yẻu cằn ngày cáíig cao cùa công, ughỉệp đổng tâu lá hiìiệm vụ thưởng rayêiì, cằn thiết cùa các

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 n v to , ià loai trang trí động iực dỏBg động eơ chinh là

mắc h,7Ỉ 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 THAN tỉ THỈ tỉỘNG L ực

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, ốngkhi chả;,

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 : c ỏ 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

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

— 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 m ưa ; 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

— 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 aT t r iè n của tr a n g t r í đ ộ n g l ự c t à 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

đ ầty iẻn 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 hơi nước cĩ 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 cịng một loai trang trí động lực mới là trang trí động lực tuốcbin hơí, vả CỌ tàu « Tuốcbin Nia» là con tàu đầu tiên được trang trí loại động iụrc nảy,

Nám 1903, người Nga thành cơng trong việc chế tạo chiếc iáu chay ,)ẳ‘ y động cư điêden dầu tiêu trẻn thế giới- «Vendan» là chiếc íau chở ơâu cĩ lắp 3 động cư điêden cở cơng suẩl 120 mã lực, mỗi động cơ quay một máy phát điệỉì, cung cáp điện cho 3 mơ tư đê quav 3 chân vịt vè dĩ cũng là chiếc làu truyền động điện đàu tiêu Irèn thế giừỉ

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

cơng suất lớu nên đã phát triền rẩt nhanh, Theo thống kè của mội số nước ìư hàn sau đại chiến thế giịi lần thứ haí, hàng năm sỗ tàu đìêden chiếm 80% số tàu

được, dĩng (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 ■>

Trong bát cử loại tàu nào (làu dầu, tàu bách hóa, tàu khách,.,) cũng c6

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 ự c

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 độngđiện, người ta đẫ dùng truyền tlộng bánh răng là loại truvèn động cố hiệu suấtcao 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 truyềnđộng đơn giản nhất và hiệu suặt truyền động cao nhẵi, vỉ vặv cho đ3n nav nóvẫn 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

U hiên !.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 4Û điều kiện thuậu lợi trong khai thác vè đạt hiệu quả kinh tế cao

— 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, iuốc- bin 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 p b ận q u an 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 cM avịt 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 :

75Công suỗt cùa chân vịt dùng hiệu suẩt cbân vịt đế xác đinh :

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 :

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 th ỉp , 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

s u it chĩ thị của động cơ tính thèo công thiíc củạ B.N A.phanasep

Trong đỏ*

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 ;

và dường đặc tính của động cơ cữtig phàì thay đồi theo chọ phù hợp

/ 1 /

f \ / ,

/ 1 1

Ị o/

1

I ¡ -

1

Ii _1 _

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

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

là ứng suất cơ giới tăng lén rất lởn

Công suất c ă a 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 :

CôBg thức \2 — i2) cho ta ẳhẩy tã0 cổ ỉỏc đậ cầùít Cữo vồn cầu cốôg'

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 Cônp ssiẩt tircreg Ị

Mỉ (mi/*) ■ •

«VWỉịSc đữ tàa « ÜÎ » !Ịlỉẵi ĩí/b} ;

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

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 - = ■ , íki / hẵi ỳ ) Í2 ~ lâ )Trong đố ; 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 (h ài lý /b) .

1$

Tử (2 —i l) , ta cỏ;

độ khác nhau, tương ứng cĩ cốc trị sổ gM khác nhau ỉ từ đỗ la cé thể vẽ được

đường coag g* ~ f (v) (hình 2 - 3 ) và từ đưửbg cong đĩ la Um được năng lực Ỉỉảnh trình tỗt nhắt; trơn hình ( 2 - 3 ) cho ta điềm tốc độ hành trình kinh iế ahĩiì

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 kliơhg thề cỏ, đặc hiệt lúc phụ tài thắp hiệu suất giảm Sũ&ig rẵt nhánh N ế u c h ủ n g la chợn được dộng cơ mề đưởag cong ge -» 'tư ơ n g đ ổ i bắng thì linh hinb nẳy đtrợc sắì thiện Muốn 'kiiơsg rồng buộc bời nU&ng hạt» chế trên, ihèng thường ớng 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 ngồi, tính kinh tế Cao Ngoải rủ

dùng chân vịt biln bước hay dfthg phương thửc diện truyền dộng cẵứg đạt 'đtrợc

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 th ílt 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 p h lm 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» m ột 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 lư ợ ng m ỗi snẵ lựe cùa trang, trỉ ;dộng

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 g (kặ/mtị Kị ị%) B (vàữg/pầút)

Tàn ngư lôi (điêden) , 6Ơ-4-10Q* 404-100 2-4-6 20-60 iooo-;-i m

Tàn ttoần tra (hơi nitrdti) 2000-4-3000 25-4-40 1(44-14 30-4-45 300-7-400

Chủ lực hạm (hơi nước) 30000-4-40000 64-10 164-20 ÌO-4-14 250—300.Tâu khách (ểỉêden) 2000-4-5000 0,8-4-12 704-1,50 64-12 'lOC-HSÔ

Tuần đương hạm (hơi nưốc) 8000-4-líS)00 11-4-14 15-4-16 14-4-20 2504-300Tàu hàng (điêdea)

lần hàng (hơi nước)

20004-10000 0,24-2,3 * 70-4150

1,54-5 954-1202-4-6 904-100

20

Btíiíg Çi -2) cho th.Ky tàu zu v'ímg suai íuo'ttg đ5j 01 tớn, tí ỌH« Urơng tiring

đ i’» tiiia trang id động lực Kj ciỉitg l«Vn lúc nò Ị rợn g lượng hào.g^vả tlér drug

phằrn sế giảm xndiíg

Yốiỉ ngư ìỏị ỉ"’Ợĩỉg lượng Ui-ao g đỗi Kị chiẽm 60%, crìn h i 5« trụng lượng,

vó iảiụ võ khi, diät đf'ị và th ’sy lira -, vi vạy đối với loại tàu này thỉ! cAch gi«s»

Kí cứ ỳ nghĩa thự? liễn hơn nhiêu NO với cảc toại tèú khác

Ở trẽn chứng ta nổi Uẩn giãai Ki vởỉ điều kiện úẳrữ bảo tìt khộng thay đồi ttíh: ìề f.Jög suất không thov đài, vi nếu « thay đồi» tcic độ liànl»

í; ình CÚ& íàu 1.?; thay õồí Biêu kiçïi ầó dẫn tứi giỗtn bé gi đơn vi trọng

■' Ỉtrợíỉg coa C'il’g íuắí Vỉ du: ÍÀỈỈ phóug ngư lói gi = 2 ~~ 6; ao với các

!oh h u khác tỈAÌ trọng lượng mảy rắt UÙÇ ; đây ỈA loại dộng cơ cao

lốc, cưỡng lả ị, như vậy cồ m&n ìhiiủr, vời tuồi thọ cua động cơ, nhưng dổi vét tím phưng ngư lAi í hì tuồi thọ khỏug phối là v&n đề chù yếu cần giả« quyết Khi

-<»ểi đlư cá« lo h tàu bống thi cách rì!í vốn dề ngtrực lại

h, Yêu cầa ú Si thri kịch thií ởc cùa buầnq máy.

Đại bộ phận mầy móc ỉ rén iầư hề« tập trung ờ huỗiỉg rná v—k’e.i ũiưsn:

cùa í u 'u g úỉảy phải thích hợp vỏi toàn hộ thièí b| và thuận tiện cho V i ệ c bào

dưõ K, sủ dụ lĩ g, *VA ehû’ti npỹ lại buồng mky, ddng thời phai xốt đến đPH*

ku : h-o độpg và dăm bảo an u>àn cho công nhân khi làm việc Xuất, ụhảt lờ que.a đ?ếuì đó, Inning »nảy ọống rộng cru g tỏt Nhung mặt khác, buồng máv iã một hộ phận tfủa con làu, nẽỉi kích thước của buồng ĩĩỉáy uuả lớn thì hầm hàng

»ẻ »hô nàog lưc doanh vận của tèu gịổru Do đó, klcb ihườe buồng máy trtrởe hết Uiỏa mãn yêu càu cơ bân cùa trang ui dộng lực, sau ổỏ tim biện pháp thu hẹp- buồng máy Thực tể, kiclỉ thước buồng mồy có quan hệ mật thiết vở’ nhiệm

vu, -tính năng của tồu Tâu quân sự yêu cầu đặt ra vởl kích thu*ởc buông mốy rật cao Nhưng vời tà« hàng thi những yêu cà« này có thề giâm nhe hơn

Người ta thường dùng độ bão hỏa lú- biêu thị yêu cầu của trang trí dộng

lưc đối với kích thước cỉm buồng máy Cố hai loại độ bão hòa : »tộ bão hòa diện tích và độ bẵó hòa thồ tích, Bộ bẽo bòn thề tích lồ số ml (w) trong un8 thề tich buồng máy Độ bẵo hòa diện tích là sd {mit trên lm5* diện tích bề mặt buồng máy

Bộ bẵo hòa buông máy càng cao thi thiết bị mảy móc cồng thề hiện tinh chẵt khằn trương của nỏ, như vậy điều kiện lảm việc, sửa chữa còng không có lợi

Bảng ĩ —5 : ©ệ tkỉo túi« cửa eếc toại btdtog m&y.

L

Độ bi« lĩòa buồng máy

ỉ ,oại tàu

Ị Độ hão tiòs thằ tích (ml/ms) Đ-ộbâo hòadiệr tích

■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 liệu tín ỉị.n h ư sau :

.©■ ạé Ne gaí ; íhỉiị

Troíỉg 4 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

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).

Bảnggi4 O ệc tính trọng hrnmg vệt phim tltoệ dùsg eồu céc toại tỉ«

Loại tà u

Côttgpiẵttương

m «

(mựtễa)

í’- ■ Đơn vị ■trọng

W n g

Mi (Ns/õd)

Suất hao nhiễu iiệa (ga)

Số%lưyug cbíỄm ■nước '

* Tỉ tỉ h fh so h m nụ Ü'X 'fir ■'ụr;‘ ■?.

2.2.5 este ftứ= íkưư iird didi ư ưí ĩ«r'!

ĨỖH cđo ví ư'Ăi Rsy phau va h dnc bT'üg ni- îghir.t cea trang tri dòng lực lău

thủy mả bỗt kị' mội !aạ; ìnuig Uỉ dứng : ‘/r ed dụỉh năocCíag khống thỉ cớ được

Khỉ nghiẻĩỉ cửu vêi) ẻ ‘: vđy d i‘iự ; tư cồn iưu Ỷ ểíí.Ị tinh hỉnh cỏ thí phkt

sinh trín ĩriặt hiến găy ra cím: fc*.í er ,;h:ì ỈUỂỊ lý íríu lả?!.

Cần chủ Ỷ khi tăi phât sinh i.Ểc sự cố như thù.) fâc roăt tâc- dang, động

'Cơ chỉnh, bị hơ hỏng íhĩ lính ĩỉiỉíng Cứíĩ *ừ.i rêi lỉguỵ hiềm ĨJH âõ, khi tău bănh

trinh cần thỏa mên ~íh«ag \vtì câ a f.m r

a) Lúc tău lđc dợc, íểc Bgí>ng, eue Húễ' hỉ ưhíí ìăĩn Vỉệc binh thường, do

dó • câc thiết bị phải đtrựe IỀfỉ ghĩp ti*Ạí c hộ í

b) Hộ thông hòi trơn tíìiíl kế cao dit? khỉ tău nghiíng, lắt; mạnh đảm bảo

dưa dầu nhờn đến ằí tron cắíí íìơi cần ilữểi.

c) Câc hẻl dầu nhỏ',': nhiíu liệu ỉătti viềc iổỉ khi ỈAí" ugh’ỉngv* lắc '

d) Trong ịủc tău ỉắc n;ạnh ti,ỉ eă cúc thích bị cơ gíửỉ ỉầu pbềl khởi độn**

vă điều chinh một câch í!ổ dốiỉg

c) Bộng cư chính phai có ílừ£i bí a r toăn (tắp bộ (Ubx tôccực hạn) đỉ phòng

- ỉủc *ĩng gỉổ to chđn vịt cớ' khổ ĩìlưg lêm víkcRgoấ- mặt ÌUXỜC, dỗ nhât ỂÚnh ¿Iự cỗ.

g> Câc thiết b| cư giới Cỉ- Si" vỏn g iịuey cao phiu lắp dọc theo sổng chinh của tău dề phòng Rìỏmeu quay íịiiâ lứa, g0î »rục quâ lải.

h) Động cơ chính pbỗs cố •:'»>*g 3ỦÍI ò.ự trữ Aế kiiắc phực sửc cău lủc

rurức cạn vă ỉửe tăti quay vòng (nhud chđn vự) Lúc tảu hồah trình ti ong vùng

có băng,, bùn vă câc vật nb? -khâc - cang dr ra đio l-'Sttg id động lực uhững yồu dìu nhẫt đính

2.2*4 Yíu eẵữ rẫ* dựng

Về- phẫn năy, chúng ta cềa lưu V d^n một sổ vẫn đề :

a) Thời gian khởi dộng.cửa trang tri động lục cần ngắn vă nhanh

b) Trong thời gian ngắn phai nhât huy toăn bộ cõng suốt

cỳ Cắc thiết bị cơ giởi eần đỉ năng ỉ ực lảm việc ỉì*ong bất ki diều kiện

năo của hoăn cănh bín ngoải

d) Cỏ tinh cơ động cao, thao tâc thuần tiện, thav đồi phu tùng dễ dồng, saù khi đối chiều quav, động cơ phải phât huv đố cỉag suốt

e) Động cơ lồm việc ồn dinh khi quay ugarrre chiíu

■g) ít tiếng ần Trang tri dộng lực căng ít gầv chấu động dối với vỏ tầu

căng tốt 'Chẵn -động tău cỗ ¿nh hường không tôt đểu sinh hoạt côa hănh khâch

vả thúy thủ» ỗnh hirờog đến độ chinh xảc cua một số mây móc trín tău

i) Đồm hảo tốt chức nđng, nhiệm vu chính của con tầu

2.2.5, Yítt cầì* của d in g kiềm .

Một chiếc tản kfd ilAíf };% HOí?g phải ểựợc cơ quan đêng kiím kiềm duyệt

vă phải dạt yệu cầu c:3 ư ji , ứ.-yr, (t\nh binh tùy 'heo qui phạm từng nơởc).- Trong phần năy chủng ỈC‘ 'fhöng de rập đến mội each ti mĩ.

23

CHƯƠNG BA

CHỌ N 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 tp6n 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 kh6i 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

ề ế 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

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)

cộng

Máy hơi

Máy hơi + tuốc bin ắp euất thấp

Tu6c bin hơi

Tuõc bin hơi điện động

Tồng công

điỗdea điêáen

điện động

Máy hơi -T điẻdet»

Hình 3~2 : Tình Mah phất triền cỄs trang trí động lực thễ giới trong nim (1928— 1958)

1— ẵiêđen ; 2— mắy h m ; 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»)

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

Ị Inh 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.

đơn vị

ivqng

W à g ( • « » )

1

2?

L ảièảen trực tiễp tru ỵ ỉa đýiig:

2 điêđen truyln động giảm tốc

bátih kbía ; 3 diêdeiĩ diện truyền

động í 4 máy hơi <hjrớc ; 5 mẩv

hơi tuỗcbio hơi xà ; 6 tuỗcbín

điện truyền động ; 7 tuỗcbin

«ruvền động giim tốc bánh khía.

179 155

Hình 3-6 \ CM tiê» kiiỉh Û Cg/aỉLk) cils tïâag tri động ỉực diẽdon.

3.1.4 CU tíê« kỉnh ứ CỀM sếe loại tà® iä*&3g trí ilộag 1f« kMc ahait

Kbi tinh toản kinh tế của cốc ìoại lảu dấn dụng bay qnồn dụng, thường phải xét ổển óảc raặl ch' phi sau : nhiên 'iệu, hẻo hộ, bùo hrèrn, sứa chữa, khẩn hao và tồng chi phỉ

Hinh (3-7) cho chúng la tbắy lints hình chi phi vận hành ngây đêm cua cốc loại lảu khác nhau trước vồ sau Bại chiến thế gí ỉ í là' thứ hai Ta thẩy chi phi vận hành tầa bei nưởe cao hơn íèu điẻd.en, mặc dằn chi phi bảo hộ, sửa chữa

của tàu điêden cao nhưng do nhiên liệu đùng ít, vỉ vậy íồu điéden hành ũissh cố

lợi hơn tàu hơi nước Bảng (3-6) thổng kê các chị phí của các loại tàu cỏ trang trỉ dộng lực khốc nbaụ Hiện nay Xttẵt hiện một số loại trang trí động lực kiều ĩtìớL Qua phân ticu 8ổ Hện.lhổng kê cho thây, mặc dù dầu điéđen đắt tiền hơn dầu đốt nồi hơi, nhưng một ngày đêm ìtrọiĩg dầu đùng it hơn (bẫi.g 3-7) • CÍÌC chi phi khác c4 cao hơn nhưng nhiên ỉiệu dòng ít đưa đếnkếi quả lố chi phi vận hốtih ngày đêm u hơn vi vậy trang tri động lực tâu điẻđen vễu iru việt hơn

Bang (3-7)— cùng một loại tàu, trang hi động lực khốc nhau chiều dài của buồng máy là chì liêu kinh tế đặc trưng nhẩt ; ta thỗy chỉ tiêu kinh tế cõa

tồ« trực tiếp truyền dộng (E) vả (F) kẻm nhỗt Bổ! với tàu diéđen trực ĩd p

Iruyên động đỉều đố không cỏ gl lả lẹ, nhưng đổi với tuỗcbỉn cao ốp vì công suãt quả bé, phỗl dàng nhiều tồ dộng cơ đo vậy chiều dải buồng mảy phải tăng lên

Về mặt trọng lượug điêđen trực tiếp truyền động không cỏ gì là ưu việt

Lượng dự ỉrữ nhiên liệu (chì tính 25 ngày) quyết định bời suất tiêu hao

nhiên liệu câa tồ động cơ, vè mệt này động cơ đlêdèn ưu điếm hơn Động cơ

29

đíềden trực tiếp truyền độtíg, vi bẳn thần đựng cơ đẵ kinh tế» ngoải ra ¿hổng có tồn thỗt truyền động giẫm tỗc nên cáng ưu việt hơn.

So sánh cốc loại trang trí động lực trên (trọng tải hàng của tè ti không thay đồi) về đỡíỉ vị trọng lượng, trọng lượng tương đổi vè tồng trọng hrựng thi điêđen lởn nhẵt, lởn hơn tuốcbin 1,5 lằn Trọng lượng không tải của tàu.đỉéổen lớn hơn các loại khác Nhưng tàu điéden kình tế hơn, nhỉén liệu dợ trữ ít, hệ

sổ K nhỏ, vl vậy năng lực doanh vận cỗa tàu ểièđen lớn hơn

lượng dự trữ nhiên liệu it nhất so vởỉ các loại trang tri dộng lực khác, khi lượng chiếm nưửc của tàu như nhau

Vi dụ trên nỏi lẻn quan hệ của trọng lượng trang trl ểộag lực, tinh kinh

tế đổi với năng lực chỏ hàng của tàu ; sổ lỉệtt so sảnh căn cứ theo tàu vạn tấn, tốc độ hinh trinh không cao Đổi vởi tàu lớn hơn, cỏ tốc độ hành trinh cao hơn, kết quả phân ticli sẽ khảc đi, Vi tàu lởn đủng tuổcbin hơi cỏ còng suất cực lởn, thi đơn vị trọng lượng sẽ rẩt nhỏ

Ở nước ta hiện nay chưa cỏ dầu ì giá thảnh nhập dầu còn cao Nhưng than

cỏ nhiều ; mặt khốc, còng nhân kỹ thuật máy hơi cũng có nhiều hơn Vi vậy, doanh phí của tàu hơi nưởc có điều kiện rẻ horn-

Có thê so sánh chỉ tiêu kinh tế của trang trí động lực bẳng cảch dùng hiệu

suỄt cỏ ích đề so sảnh, vì hiệu suăt nhiệt đặc trưng cho mức độ nhién liệu chuyền

biến thảnh cơ năng trong động cơ

ĩ aas —632,3»

Trong đỏ : Q h — nhiệt trị của nhiên liệu (Kcal/kg)

gft — suẵt hao nhiên liệu (k g /raỉ h)

Hiệu suỗt nhiệt ihổng kê ở bảng sau (Q h— 10* Kcal/kg) ỉ

(3—1)

Loại traeg trí Suất tiêu hao nhiên liệu Hiện cuỉt nhiệt

có íoh (%)kg/m l h f Kcaỉ

1900

•2200 3009 ẩsoo 450Q,

0,42 4" 0,33': 0.28 4.0,18-40,14

—

Chỉ phỉ vện hành cùa trang trí động lực thực chẫt có ảnh hường đến chi

phi doanh vận vì nò ảnh hư&ng đến chí phl kbốu hao, thong ^đố ảnh hường lớn

n h ít ỉả chỉ phỉ nbién liệu, đ iìu này chúng ta có thè nhln thấy rấ t rổ ồ bảng (3-6) Giá th in h cua trang tri động lự c eỏ quan hệ với nơi sần xuỗt Trong cốc nước khốc nhau, cảcH tỉnh toán lao động cũng khác nhan, vi vậy rSt khó đặt một chỉ tiêu chung cho giả thành của trang trị động lực Thường khi tỉnh toán sơ

bộ, ta cho chi phỉ đỏng mới ti lệ vời trọng lượng cùa trang trí động lực

30

ĩìãng $ — 8 : Chỉ tiêu hinh t? các Kiệt «;:ấa cắc Ĩứ-Ịí ĩrsĩtg trĩ éỤfỉQ tự®

Ịĩình 3—8:

Bảng 3—7 :

Ọuan hệ giữa phụ tẫi và euẫt tiều hao nhiên liệu.

1 điêđen trực tiếp truyền động, truyền động bánh răng, điệu tmyầtí động

2 máy hơi mrớc, tuổcbin hơi điện truyền đ ộn g;

3 tuốcbin hơi truyền đỏng bánh răng ; 1 _

4 tuốcbin chuyên đụng truyền động bánh răng )

i 2 3 4 *

0 ■6 1ị /Trí/ỉìg lượng trang trí

Trụng lượng tương dõi

cùa trang tri Kj (%)

ÌO 2800

B — trang Irí động !ưc gồm 1 động co 8H —.L—— vá 1 máy hơi

76.310306

E — trang trí động lực toốcòin hơs cao ảp

F — trang trí động lực trực tiếp truyền động 5A 67,5300

232.114Các trang tri cỏ tồng công suẫt lả 5 300 mã lực Tốc độ hành trinh16,5 hằì íỷ/giở

3.2—»ẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CÁC LOẠI TRANG THÍ 0ỘNG L ự c

3 2 t » ặ c tỉnh co* bàn của độxsg eo* chính *

a) Đặc điềm của động cơ píttông.

— Lực quản tinh của động cư cố tinh chu kỳ và động cơ quay không đều

— Thế năng cỏa còng chất biến thành cơ năng có tính chu kỷ

— Phai có cơ cỗu phối khí, phối bơi chuyên môn, bẫo đàm tinh chu kỷ của các quả trinh nạp và xả

— Một sổ chi tiết làm việc trong vùng nhiệt độ cao, ma sốt lớn

— Các chi tiết chịu tẳi trọng chu ký ; ĩực tác động phửc tạp nảv cỏ quan

hệ vửi áp suẫt của động cơ và tính năng của biên

— Hưởng quav của trục khuỷu không cỗ ảnh hưởng đến quv ỉuậtvận động cùa pittông Do đó chỉ cần thav đ&ệ thứ tự làm việc cua cơ cẫu phối khỉ ỉả động

ệ.ơ cỏ thề đbỉ chiều.

Những đặc điềm trẻn hạn chẽ tăn số, cường độ làm việc của chu trinh,

trờ ngại cho việc nông cao vòng quay và cống suât cũa động cơ kiều pỉttỏng

Động cơ plttồng lúc làm việc có lực quán tinh tịnh tiến và mômen quản tỉnh Các lức vố mổmen nảy trong nhiều trường hợp truyên đến bệ máy, gây chẩn động tàu Tỉnh cân bằng cỏa động cơ pỉttông quyết định bồi khối lượng vận động nhiều it, sự sắp xếp cảc khuỷu trục trong động cơ

6) Đặc điềm cùa động cơ tuốc bin.

Động cơ tuổcbin có đặc điếm hoàn toán trối ngược vởi động cơ pittông:

— Quả trinh làm công liên luc

34

~ Canti Chat ỉưu đòng liên tục ièm cho mómen quav Ồii ciịnh, tinh đongtiều cao.

— Cồng chat cỏ thê qua tuốcbin nhiều, do vây công suát cùa ăụũg

co- lờn,

— Hưởng quay cỗa động cơ quyết định bời hướng đi của dỏng khi trong động cơ, t ỉ vậy theo tính năng lự có cùa iuöcbtn, động cơ khồng quay dược trái chiều

— Lúc ỉàrn việc ồn định, dộng cơ không sinh ra lực quán tinh, do dỏ không gầy ra chán động thân máy và vò tủn

— Lúc động cơ ỉồm việc ở vòng quay thấp, tính kinh tế kém Có thè nang cao sC vòng quay dê nầng cao tính kinh tế, nhirng phải dòng bộ giảm ỉổc.

3.2.2 Bặc đỉềĩĩi £'ùa các l«fỉ trang trí động lự«

a) Độc điềm của máy hơi nước vò trang tri động lực hỡi nước.

— Công chất là hơi nước

— Nhiệt độ cùa chu trình thíp, do đó hiệu suẩt nhiệt thíp Noi hơ» còn

— Dùng hơi nước lầm cống chát cằn cỏ thiết bị dự trữ, chuyên vận, lọc,*., phức tạp, do đố trọng ìượng vồ kích thưởc của trang tri động lực lăng lên nhiều,

— Nồi hơi bị dốt không ngừng, trong cổc đưửng ống luôn cỏ hơi vưừc

cỏ ồp suẵt và nhiệt độ cao; rất nguy hiêm,

— Thởi gian chuằn bị khởi động dải

ò) Đặc điềm cùa trang tri động lực khi cháy ịtuổcbin khi vá đống cơ âiêden)

— Công chất lè sẻn vật cbảy của nhiên liệu và hỉnh thành T)g*y ìiong buồng chốy của động cơ; hiệu suăì nhiệt cao và thlểl bị dơn giàn

— Áp suất và nhiệt độ tức thời trong xilanh rất cao, do vậy tuồi thọ của động cơ ngốn

— Phải cố thiết bị khởi động vè quay ngược chiều phức tạp

— Nhiệt độ khí xả rất cao mang nhiễu nhiệt năng ; nhiệt năng này uểu được tận đụng trong các thiết bị đặc biệt thì tính kinh tế lại cằng cao, nhưng mức

độ tận đụng vẫn cồn thẫp so với trang tri hơi nưởc

— Khi động cơ làm việc ở đường đặc tinh bộ pbận của chần vịt, nhiên ĩíệu

chảv không tốt, suẩi tiể» hao nhiên liệu tăng lèn nhiều, động cơ làm việc khống

&n định

35

3.2.3- Trang trỉ động lực hến bqỳP'

Mục đích cùa trang tri động lực hỗn hợp:Ịà giẫm bứt kbn thất clãrs nở

khủng hoàn toàn trong mảy hơi nước Công su ấ t của loại-trang tr ĩ này thường khỏng vượt quá 300Ọ mS ỉựe Nếu công suốt tôn hơn ngirớỉ.'ta dùng tụtkbin hơi

Sơ đồ 3-9 (a, b) • Một loại trang trỉ hỗn hựp đơn gỉễĩi Trang Iri nậv

đ ự ợ c giâm ảp 2 cãp : cấp thứ nhất trong máy hơi nước là cáp ốp m ũi cao» cấp

thử 2 trong tuỗchin lả cấp áp suẫt Ibấp Sờ dl bổ tri như vậy lá Vf Công suẩt trong ioốcbin dãn nở dễ dàng hơn -

Cỏ những ỉủc hóa năng của nhiên liệu biển thành cơ năng tiến hành đồng thời trong hai loại động cơ khác nhau (so dồ 3-10) Trong đó tuôcbhì hơi (3) vá ici ốc bin khí (5) cùng truyền çông suSt cho chẩn vịt Nhiên liệu và khùng khi cung cấp cho tuổcbin khi dữ hai máy nẻn ép lắp trên cùng một trục Khí xả tử tuổc- bin khí ra đưá vảo nồi hơi (8) đê cẵp nhiệt lượng cho hơi nước ; ngoái ra nôi

hơi còn cò thiết bị đốt dầu (5) ; hơi nước từ tube hin đi vào bầu ngừng (10) ;

bơm cẵp nước (11) dừa nước đỏ vào bộ hàm nưởc, ÌỢỈ dụng khí X8 củà nôi hơi'

hâm nổng nưửc sau đỏ đi vảo nồi hơi (4) Tuocbin (9) trong trang ỉFÍ 'đăm uhiẬm nhiệm vụ quay ngược chiều chân vịt củng ỉắp trên một trục VỚI tuổcbìn chính ; trong trưỏrng hợp nồy dùng bộ ly hợp (14) tảch tuổcbin khí ra khôi trục chân vịt

H ình 3 9b Trang tri hỗn hợp

1 supap phổi hơi cao áp; 2 xyỉanh cao áp ;

3 xylanh trung áp 4 ỉ xyknh thíp áp ;

5 tuốcbin ; 6 gfii trục đầy ; 7 bộ lý hơp

thây lực.

36

Hình 3.io Traag trí k ỉa fc?p tuổcbia htri và khi

1 (ĩừs nạp Không khí ; 2 saáy nén ép 3 cif» vào nhiên liệu đỉldeo ; 4 buòng cháy ,

ẳ tuiíứỉìũ khỉ ị ở aSi hơi ; 7 ỉng xả khối ; 8 tuSebin quay thuận ; 10» hite, agumg ; J-1 bvfîfs cẩp 'meớc- ; (2 bò hẳm O W ; Ì3 bó giẫm tíc bánh khía : 14, bộ i f hyp

t h ỉ y lự ; ; 15, « ử « và o d ă » aồi h ơ i ; 16 b ộ sẩy h ơ i.

3 ^ „ p Ề ữ ír m ỉ m i r €HỌ» THANG r a i BỘMỈ L ự c .

Thiết k'e làu dàn dụng huy quân dụng, việc chọn trang trí động lực ! » một vấn đề'phức tạp vả quan trọng Khi lựa chọn binh thức trang trí động íực đông thời phải giải quyết 2 vấn đ i : quvết định hinh thửc máy chỉnh và phương

thức truyền động Việc quyết định sổ lượng chán vịt cố Hên quan mật thiết đến cốc vần đề trên Biều nàv ảnh hường đến thực chất vả hỉnh thức trang trí động

Ị ực ịở đây phải xét đến đặc tính kỹ thuật của động cơ và phương thức truyền động)

Việc chọn trang trí động lực phải lấy nhiệm vụ thư lỏm cơ sờ Căn cữ vảo nhiệm vu thư, tiến hànb xét cốc điều kiện cu thề : xét nhiệm vự chỉnh cùa tàu liên hệ đến năng ỉựẹ chơ hàng (với tàu hàng), hay kbà năng tảc chiến (với tàu chiến), yêu cầu tốc độ, xác định công suỗti kích thước buồng mỏv độ tin cậv, tính kinh tế và các yẻu càu khảc

Điều kiện quun trọng nhẵt vồ cung lố điều kiện có linh chốt quyết định

là ván đề nhiên bệu và kbậ năng chể tạo động cơ (hay khả năng đặt mua dộng eơ)

' Phạm vị công suắt của máy đừới 5000 mã lực đều dùng máy hơi và điê dtn Cống suất máy tir 5ÜÓÜ đến 14000 mẵ lực thi giữa điéden vồ tuốchin truyền động bánh răng còn cạnh tranh nhau, đại đa sỗ cốc nước nặng về dùng mấy diêểea ; từ 140UỌ đến 18 000 niS lực chủ vếa dùng tuốcbin truyền động bánh răng cỏn diéden rẵt ít dùng Nễu côí-g snỗt máy lớn hơn hầu như đều dùng tuỗcbỉn

Trong việc phát triền trang tri động lực thường có 2 xu thế Hiện rmy trong phạm Vi công suất tòn, tuốcbin chiếm ưu thế Đỉệden đang được Cíùng rộng

37

rái, diều đó tò hai lý do : lỷ do thử nM ỉ lá động co điêdeu lãng ấp và i)ộ giảm

»4ù dược ừímg một cách rộng rãi,.thuận tiện lồm cho công suất của đỉềđenđược

lang cao, lý du thử hai là đỉédcn đùng đầu nặng đắm bỗo chi phi doanh vận

đ a ọc tòàtr xudng thích đáng,

Vỗ kv thuại và công nghệ chế tạo mảy hơi nước, các kiêu máy bơi «Ì! dirọc thay thế dần bàng 'kiều mồv hơi có thông số hơi nước cao, nâng CÍÌ0 tiraỉi kmti tỂ Những năm gần tĩâv lạt xuăt hiện những loại trang tri klễtí mửi (xem hảng 3 — 7) thuộc phạm vi cồng sitãt vừa vả ỉỡn, Ngoái ra việc sử dung động cơ

uhán lực, tuốcbin và píttồng tự do cũng rỗt thành công vồ ugầy cáng dược áp

dựng rộng rãi

Kh* IhiỂt kế trang tri động lực, íổt nhỉỉt là tiến hành so sảnh ỉìhiẾ-u phương án, tìm ưu khuyết diêm của từng phương án sau đó chọn lẵv 'phương ản tói ưu nhăt, phù hợp với diều kiện thực, tế của Việt Nam Mẫu phương án theo

1 4 số vòng quay của động cơ và chân vịt v/p

í « lượng tiêu hao nhiên liệu trong lh kg

ỉ 8 trọng Itrộmg của động cơ (động cơ lièn hợp) t

ị » đơn vị trọng lượng của động cơ (nt) kg/ml

ị 10 ■ trọng lượng cùa trang trỉ động lực t

11 dơn vị trọng lưựng của trang tri động lực kg/ml

12 trọng lượng tương đổi của trang trí động lực Kị %

13 công suẩi tương đối của trang trí dộng lực « %

14 số phàn trăm lượng chiếm nưỏrc của vật

ì

thứ ỉự Hạog n.ụe so Siíoh áặc tính k? ĩỈMỉặt Pơa vị 1 2 Ị 3 *"~ì4

27 - đung tích hầm dưởì/dung tích boong %

28 tỶ trọng lượng hồng trong ỉirợng %

30 lưựng hao nhiên liệu lũc vận hành t/ngày đém

ũ) Các thánh phần của sức cản : Khi tàu chuyền động, một càch tầng qu¿t

sức cản tàu được tính theo công thức :

Trong đỏ : — R * sức cỗn toàn hộ của tàu

— Rw : sửc cản sóng Rw được tinh theo công thức :

V ớ i + ifw ỉ hệ số sức càn cùa sóng, được tra theo đồ íốiị, phu thuộc vàọ trị sổ Frủt của từng loai tàu (đồ thị hình 3-11) Trong đồ thị, những vùng

fôi lom lả kết quả của sự trùng hợp cớ hại vả cỏ lựi của hai hệ sóng môi vả sống

lái Khi thiết kể nên tránh hbữug vùrỉg lối cùa đồ thị vl khi nằm trong vùng nèv, sức can sống tăng nhanh

39

H ình 3-11 : hệ sổ íức cầa «óng của các loại tàu

1 sổng chéo; 2 sổng ngang; 3, eớog hỗn hợp + ỷ ’ mật độ chật lỏng (kg/rn*)

•í V : vận tổc tậu (m/s)

4- ờ : diện tích mặt ườt của tàu (ms)

— R p : sửc cân liinb dáng (ốp suăt) điiọc tinh theo cồng thửc •

Trong đố í s ; diện tích sườn giữa (m2)

I K : chiến dàì vuốt nhọn pbàn đuôi (m)

— Rf ; sớc cận ma sát, được tính theo công th ứ c :

Theo Prandtl — Schlichtiug :

% «= 0,455 (lgRe)

Tiìực te, ảnh hưởng eỏa binh đ á a g vò tốu đến sức càn ma ậát được tính

.ấní! hệ sA diều chinh i'

40

V _ il « V -1- ‘ 8 ( chièu dối tàu; B : chiều rộng tàu).

°"* g "■ •- ° Hf n;\m (rong khoảng í,01 1,03;Ngoài ra, cău phài kè đếu ảnh hưỏng của độ sàn sùi cùa vỏ (độ lồi lõm

đo cõng nghệ, độ lượn sóng của tôn hao, rong rèU hà gỉ bám vào vỏ), đến sừc càn

ma sát của tàu Ảnh hường nàv được đặc trưng hằng hệ sỗ điều chỉnh Hệ sốđiều chỉnh toàn bộ độ ¡tan »ùi cùa vỉ) ỉàu được cho trong hảng (3-9) (3—9)

Bảng 3-9 :

Ilf = û ; af : hệ sỏ điều chỉnh

Loại tản và đặc điềm vỏ

4 l0S

— Tàu cò vố hàn hoặc tán dinh <xchìm»

— Tàu tán đinh và hàn có íiộ lồi ihm theo

Sức cản phu bao gồm các thảnh phần sửc càn sau :

-f Sức cản khổng kiií Ra Nếu tinh một cách chính xác, Ra được tính theo công thức ỉ

Ra ^ ;i J ả _ ? L F a Trong đỏ • : hệ sổ sức càn khổng khí, ỉà kết qữả nghiên cửu mô

-hình trong ống giớ

(kíì s2\

— ; khối lượng riéng không khi

\ \ : vận tốc tương đổi cùa gió (m/s) được ténh theo côog thức :

Va ĩ=r / V -f- w + 2 V w COS ÂaVúỊ • V : vận tổc của tàu (m/s)

vv ; vận tốc của giỏ (m/s)

«V, : góc tác dụng của gió so với trục giữa của tàu

(&a B Ö nếu giỏ thòi ngược)

Fa ,* diện tỉch hình chiêu phần trên mặt mrởc của tàu lên diện tlch sườn giữa (m3)

41

+ Sức cản cùa nhửiíg phắtt lồi: những phần tòi cũa tàu :’ki hông, ki đứng, tav giá ổỡ tryc chân vịt, phần lồi trục chôn vịt cỏ ảnh hưìmg tới sốc cằn

cùa tao Kế« so với cân toàn bộ, sức cản của các phằri ldỉ ¿s Ỹ “ (0.24-0, 3) 10-3 R vồ cao nhát ă ^ — 0,5.lơ "3 R.

4- Ngoài ra khi tỉnh sức cỗn còn phải kề đến cảc điều kiện khai thác cẫa tàu ảnh hưởng tới sức cản : chiều sâu luồng lạch, đièu kiện sóng giỏ thiên nhiên

Thay (3—3), (3—4), (3 -5 ) vồ (3—6) vào (3—2) ta cò ‘:

(5 ; hệ số béo' Ihễ licli ; L : chiền đài, B : chiều rộng ; T ; chièu chim tàu)

Paptncỉ đã dựa trẻn cơ sờ thí nghiệm mè hình và thử cốc loại tàu thực,

Hệ «6 Cp được xác định theo đồ thị (hình 3 12), phu thuộc vào thống

sổ vi , được tinh như s a u :

R = ( + <eọ -r f , ' + fứ

b) Tính sức cản táu hằnq phìĩững pháp Papmei :

Sau khi xác định đirợc No , sức cản tàn được tỉnh theo cống thức í

42

c) Công thửc Hải quán : iá>ng tinh toén sơ bộ, người ta thường áp đụng công

thức Hài quèn đẽ tíuh còhg suât kéo (hoặc công suẫt cỏ ích) của tàú Công thức Hải quản có dạng :

Lom Ce

c e ; hệ SÖ Hải qụôn cho cống suất kẻo

c e : hệ sổ Hối quân cho cống suât cỏ ich

Còng thức (3-8) và (3-9) có thê cho kết quả chỉnh xác nếu chọn tàu mẫu

cô hình dạng giống nhau và cùng Fr, nhưng thực tế khò đạt được yêu cầu trẻm