CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ TÀU
1.1.1. Loại tàu
Tàu dầu sức chở 6500 tấn là loại tàu vỏ thép, có mũi quả lê. Ca bin,
buồng nghi khí và khoang máy được lắp đặt ở phía lái.
Phần vỏ chính của tàu dưới boong chính được chia cách bởi các vách
ngang, vách dọc thành các khoang, các khu vực sau:
- Phía hướng lái của tàu được dùng làm buồng máy lái, các két nứơc
ngọt, khoang cách ly, và khoang dầu nặng.
- Phần lái: được lằp đặt ở buồng máy lái,các két nước ngọt, khoang
cách ly và két dầu F.O.
- Khu vực buồng máy: được bố trí lắp đặt các thiết bị nâng chính,
các bệ sàn máy phụ, buồng điều khiển máy, xưởng sửa chữa và kho
chứa.v.v… Két dầu trực nhật, két phục vụ và két lắng dầu bôi trơn được
bố trí lắp đặt ở vị trí thích hợp. Đáy đôi gồm két lắng dầu bôi trơn, két
dàu Diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết khác.
- Khu vực hàng: có kết cấu vỏ thép, đáy đôi và 11 két hàng, 01 két
nước bẩn, 12 két nước ballatst, 01 két nước ngọt.
- Phần hướng mũi: két mũi, hầm xích neo, kho thuỷ thủ trưởng, các
kho cần thiết khác, buồng chân vịt mũi được bố trí lắp đặt ở phần mũi
tàu.
Tàu được thiết kế để chở những hàng cùng với các cơ cấu kết cấu của tàu
Bao gồm:
Các sản phẩm từ dầu
Các hoá chất, IMO loại II và III bao gồm hàng độc hại
Các hoà chất, các hàng không phân hoá theo IMO
Rau, dầu cá và dầu động vật
9
Các hàng chất lỏng sẽ được chở miễn là sự độc hại, khả năng phản ứng,
khả năng gây cháy, áp suất hơi, nhiệt độ, sự chống cự với vật liệu két và
các vật chất khác trong phạm vi giới hạn cho phép.
- Chiều dài toàn bộ: L
max
= 110 m
- Chiều dài giữa hai đường vuông góc: L
pp
= 102 m
- Chiều rộng thiết kế: B = 18.2 m
- Chiều cao mạn: D = 8.75 m
- Mớn nước thiết kế: T = 6.70 m
- Mớn nước kích thước tiết diện cơ cấu: 6.8 m
- Hệ số béo thể tích C
B
= 0,68
- Lượng chiếm nước Disp = 9020 tons
1.1.5. Hệ động lực chính
- Máy chính G 8300ZC32B
- Số lượng 01 bộ
- Công suất tối đa H = 2427 kW
- Vòng quay tại công suất tối đa n = 630 RPM
- Kiểu truyền động Hộp số
- Chong chóng Định bước
1.1.6. Quy phạm áp dụng
QCVN 21- 2010/BGTVT – Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép
2010.
11
1.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
1.2.1. Bố trí buồng máy
Buồng máy được bố trí từ sườn số 8 (Sn08) đến sườn 32 (Sn32).
Trong buồng máy lắp đặt 01 máy chính và các thiết bị phục vụ hệ
đứng, một tuabin tăng áp và một bầu làm mát không khí (sinh hàn gió).
1.2.2.1. Thông số cơ bản của máy chính
– Số lượng: 01
– Kiểu máy: G_830ZC32B
– Nước sản xuất: Trung Quốc
– Công suất định mức, [H]: 2427/3800 kW/hp
– Vòng quay định mức, [N]: 630 rpm
– Số kỳ, [τ]: 4`
– Số xy-lanh, [Z]: 8
– Khối lượng động cơ [G] 23000 kg
– Chiều dài bao lớn nhất [Le] 6278 mm
– Suất tiêu hao nhiên liệu: 195 g/kWh
_Hộp số :1 bộ
+Kiểu hộp số : MG52-59
+Nước sản xuất : Trung Quốc
+Tỷ số truyền ( i = 2,9196 : 1 )
1.2.2.2. Thiết bị kèm theo máy chính
- Bơm LO bôi trơn máy chính :02 cụm
- Bơm nước ngọt làm mát :01 cụm
- Bơm nước biển làm mát :01 cụm
13
- Bơm làm mát dầu nhờn :01 cụm
- Bầu làm mát nước ngọt :01 cụm
- Bầu làm mát dầu :01 cụm
- Bơm tay LO trước khởi động :01 cụm
- Các bầu lọc :01 cụm
- Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp :01 cụm
- Binh chứa khí nén khởi động :02 bình
- Bầu tiêu âm :01 cụm
- Ống bù hoà giãn nở :01 đoạn
Máy được nối trực tiếp với máy phát trên bệ chung và được giữ chặt trên
bệ bằng tấm căn nhựa tổng hợp.
Máy phát:
- Loại: không thấm nước, kín nước, tự thông gió, IP23.
- Số lượng: 3 bộ
- Công suất: 400 kW, dòng điện xoay chiều 450 V, 3 pha, tần số 60
Hz, vòng quay 1200 RPM
1.2.2.5. Thiết bị kèm theo tổ máy phát điện
– Bơm LO bôi trơn máy 01 cụm
– Bơm nước ngọt làm mát 01 cụm
– Bơm nước biển làm mát 01 cụm
– Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm
– Bầu làm mát nước ngọt 01 cụm
– Máy phát điện một chiều 01 cụm
– Mô-tơ điện khởi động 01 cụm
– Các bầu lọc 01 cụm
– Bầu tiêu âm 01 cụm
– Ống bù hòa giãn nở 01 cụm
15
1.2.2.6. Tổ máy phát điện sự cố
- Loại: động cơ diêsel 4 thì, làm mát bằng không khí
- Số lượng :01 bộ
- Công suất :khoảng 158HP x 1800RPM x 131kVA
- Dòng điện xoay chiều 450 V, 3 pha, tần số 60Hz
- Khởi động bằng ắc quy và bằng tay
- Loại dầu : DO
1.3.CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC KHÁC
1.3.1. Dung tích các két
– Két nhiên liệu dự trữ HFO: 400 m
3
–Công suất động cơ điện: 45 kW –
–Tần số: 60 Hz
–Điện áp: 440 V
–Vòng quay động cơ: 1800 rpm
1.3.2.2. Bơm nước ngọt làm mát máy chính
–Số lượng: 02
–Kiểu: M.V.C
–Lưu lượng: 60 m3/h
–Cột áp: 20 m
–Kiểu động cơ điện: AC, 3 pha
–Công suất động cơ điện: 25 kW
–Tần số: 60 Hz
–Điện áp: 440 V
–Vòng quay động cơ: 1800 rpm
1.3.2.3. Bơm nước ngọt làm mát máy chính
–Số lượng: 02
–Kiểu: M.V.C
–Lưu lượng: 60 m3/h
–Cột áp: 20 m
–Kiểu động cơ điện: AC, 3 pha
–Công suất động cơ điện: 25 kW
–Tần số: 60 Hz
–Điện áp: 440 V
17
–Vòng quay động cơ: 1800 rpm
1.3.2.4. Bơm nước ngọt làm mát máy phụ
–Số lượng: 02
–Kiểu: M.V.C
–Lưu lượng: 110 m3/h
–Cột áp: 0,25 MPa
Công suất động cơ điện: 8 kW
–
Tần số: 60 Hz
–
Điện áp: 440 V
–
Vòng quay động cơ: 1800 rpm
1.3.2.7. Bơm vận chuyển dầu đốt D.O
– Số lượng: 01
– Kiểu: M.H.V
– Lưu lượng: 5 m3/h
– Cột áp: 2,5 kG/cm
2
– Kiểu động cơ điện: AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện: 3,7 kW
– Tần số: 60 Hz
– Điện áp: 440 V
– Vòng quay động cơ: 1800 rpm
1.3.2.8. Bơm cứu hỏa
– Số lượng: 01
– Kiểu: NANIWA
– Lưu lượng: 90 m3/h
– Cột áp: 0,7 MPa
– Kiểu động cơ điện: AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện: 37 kW
– Tần số: 60 Hz
– Điện áp: 440 V
19
– Vòng quay động cơ: 1800 rpm
1.3.3. Thiết bị sinh hơi
90%Ne
–Bơm tuần hoàn 2 bộ.
–Thiết bị, phụ kiện cho nồi hơi phụ:
–Thiết bị đốt dầu 1 bộ.
–Máy điều chỉnh cấp nước 1 bộ.
–Quạt gió cưỡng bức 1 bộ.
–Bơm cấp nước 2 bộ.
–Bơm tăng cưòng F.O 2 bộ.
–Bầu hâm dầu F.O 1 bộ.
–Thiết bị điều khiển tự động 1 bộ.
–Bộ điều chỉnh mức 1 bộ.
–Két tách đổ (két tầng) 1 bộ.
–Bầu ngưng hơi thừa 1 bộ.
–Đồng hồ đo mức nước 2 bộ.
–Két hoá chất 1 bộ.
–Hệ thống điều khiển an toàn.
1.3.3.4. Máy nén khí
Máy nén khí chính:
–Loại máy nén 2 cấp, dẫn động bằng động cơ điện, làm mát bằng
không khí.
–Số lượng 2 bộ.
–Công suất 80 m
3
/h x 30 kG/cm
2
21
–Thiết bị khởi động và dừng tự động được lắp cho máy nén khí
chính được kích hoạt bằng áp lực của chai gió chính.
–Một nguồn điện của máy nén khí được cấp từ máy phát sự cố.
1.3.2.7.1 Giới thiệu chung
Máy lọc dầu được lắp đặt để lọc dầu (F.O), dầu bôi trơn (L.O) cho
máy chính, máy đèn trong buồng máy. Một bộ máy lọc H.F.O sẽ được sử
dụng như máy lọc D.O
Các máy lọc sẽ được lắp đủ công suất hút từ két lắng F.O và két lắng L.O
trong đáy đôi.
1.3.2.7.2 Máy lọc dầu H.F.O
Loại máy lọc li tâm, tự làm sạch, hoạt động tự động.
Số lượng 2 bộ.
Công suất 1,750 l/h tại 3500 sec. R.W. No1 ở 100
0
C.
Bơm cấp loại gắn liền trên thiết bị.
Một bộ máy lọc dầu H.F.O sẽ được dùng như máy lọc dầu D.O.
Phụ kiện được cung cấp theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
1.3.2.7.2 Máy lọc dầu L.O
Loại máy lọc ly tâm, tự làm sạch, điều khiển tự động.
Số lượng 2 bộ.
Công suất 1,650 l/h.
Bơm cấp 2 bộ
Phụ kiện được cung cấp theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất
1.3.3.8. Máy phân li dầu nước
Loại Máy đứng tự động xả, thoả mãn theo I.M.O
Số lượng 01 bộ.
Công suất 1 m
3
/h, độ sạch dưới 15 PPM.
Bơm nước bẩn 1 m
3
/h x 20 M
Số lượng 1 bộ.
Công suất 12,000 Kcal/h.
1.3.4. Bầu lọc và thiết bị đo lưu lượng
1.3.4.1. Bầu lọc
Bầu lọc F.O cho máy chính và máy phụ
Số lượng 1 bộ cho mỗi máy.
Loại tự động làm sạch và kiểm tra.
Bầu lọc L.O máy chính
Số lượng 1 bộ.
Loại tự động làm sạch và kiểm tra.
1.3.4.2. Thiết bị đo lưu lượng và độ nhớt
Thiết bị đo độ nhớt máy chính
Bằng điện không có thiết bị ghi.
Số lượng mỗi máy một bộ.
Loại điều khiển bằng thuỷ lực.
Thiết bị đo lưu lượng cho máy chính
Số lượng một bộ.
Loại theo tiêu chuẩn của nhà cung cấp.
Thiết bị đo lưu lượng cho A/E & nồi hơi
Số lượng mỗi bộ một thiết bị.
Loại theo tiêu chuẩn của nhà cung cấp.
1.3.5. Thiết bị của xưởng trong buồng máy
Máy mài 1 bộ, loại dẫn động bằng động cơ điện.
Máy khoan 1 bộ, loại dẫn động bằng động cơ điện.
25
Máy hàn 1 chiếc, sử dụng điện xoay chiều, công suet 300AMP.
Máy cắt hơi.
Bàn nguội 1 bộ, bằng gỗ hoặc bằng thép, kích thước
1200x600x800mm.
Bàn kẹp bằng êto, loại ngang, kích thước 100m.
1.3.7.4. Vòng đệm ống bao
Vòng đệm ống bao được trang bị vòng đệm ống bao ngoài và vòng
đệm trong.
Nhà sản xuất vòng đệm kín sẽ cung cấp đồng bộ hoặc tương
đương.
Vòng đệm kín bao gồm các vòng đệm cao su tổng hợp và các phụ
kiện tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
27
CHƯƠNG 2: SỨC CẢN VÀ THIẾT BỊ ĐẨY
2.1 SỨC CẢN
2.1.1 Các số liệu cơ bản
- Chiều dài toàn bộ L
max
= 110 m
- Chiều dài giữa hai đường vuông góc L
pp
= 102 m
- Chiều rộng B = 18.2 m
- Chiều cao mạn D = 8.75 m
- Mớn nước thiết kế T = 6.70 m
- Máy chính G 8300ZC32B
- Số lượng 01 bộ
- Công suất tối đa H = 2427 kW
- Vòng quay tại công suất tối đa n = 630 RPM
- Tỷ số truyền i = 2,9196 : 1
- Số vòng quay chong chóng n
p
= 216 RPM
2.1.2 Công thức Pamiel
2.1.2.1 Phạm vi áp dụng của Pamiel
S
– Tốc độ tàu tương ứng với giá trị EPS cần xác định, (knots);
∇
– Lượng chiếm nước của tàu, (tons);
L – Chiều dài tàu thiết kế, (m);
C
0
– Hệ số tính toán theo Pamiel.
2.1.3 Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel
№
Đại lượng xác
định
Công thức
tính
Kết quả
1
Tốc độ tính toán
V
S
, (knots)
Dự kiến thiết
kế
10 11 12 13
2
Tốc độ tính toán
V, (m/s)
Tính theo m/s
5,14 5,66 6,17 6,78
3
Hệ số béo thể
=
1
1,09 1,20 1,309 1,417
7
Hệ số tính C
p
,
theo đồ thị
( )
ϕ
,
1
VfC
p
=
99 95 91 89
8
Hệ số hình dạng
X
1
Cho một
đường trục
1 1 1 1
9
Hiệu chỉnh
chiều dài tàu
λ
L03,07,0 +=
λ
1,093 1,093 1,093 1,093
Sức cản toàn
phần R
t
, (kG)
75
t
EPS
R
V
=
13139,9
2
16539,3
1
20570,1
7
24339,1
6
29
2.1.4 Đồ thị R–v, EPS–v
500
1000
1500
2000
5000
10000
15000
20000
25000
2500
R
t
= 21875 (kG)
V
s
= 12,3 (knots)
2.3 THIẾT KẾ CHONG CHÓNG
2.3.1 Vật liệu chế tạo chong chóng.
Vật liệu chong chóng thường dùng là: đồng thau (KHB
S
C – 1) đối với
chong chóng có bước cố định hoặc biến bước, thép Cac-bon thường
( KFS ) đối với chong chóng có bước cố định kết cấu hàn.
Vậy ta chọn vật liệu chế tạo chong chóng là đồng thau KHB
S
C – 1
2.3.2 Lựa chọn số lượng và chiều quay chong chóng.
Số lượng chong chóng x, đối với tàu có lượng chiếm nước, thường
được chọn phụ thuộc vào số lượng động cơ chính và hình dạng, kết cấu
vùng đuôi tàu. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào yêu cầu về lực đẩy, phụ
thuộc vào tính an toàn khi khai thác, phụ thuộc vào sự thay đổi yêu cầu
về công suất Thông thường số lượng chong chóng được chọn bằng số
31
lượng động cơ chính, trừ những trường hợp đặc biệt theo yêu cầu của chủ
hàng. Vậy ta chọn x
= 1.
Trường hợp tàu có một chong chóng, chiều quay của chong chóng
phụ thuộc vào chiều quay trục ra của động cơ hoặc chiều quay trục ra của
hộp số, nó không ảnh hưởng nhiều đến tính di động của tàu. Vậy ta chọn
≈
( 300
÷
500 ) vg/ph.
+ Đối với động cơ có công suất lớn ( N
e
> 3000 C
V
) ta chọn
n
≈
( 80
÷
300 ) vg/ph.
Theo đề bài ta có : Ne = 3300 (Cv) = 2427 (kW)
Chọn động cơ có các thống số kỹ thuật sau :
32
Nhãn hiệu
động cơ
Số xilanh Số kỳ
Công suất
(kW)
Vòng quay
định mức
n
dm
(vg/ph)
G 8300 8 4 2427 630
Với máy có n = 630 rpm ta chọn loại truyền động qua hộp số.Chọn hộp
số có tỷ số truyền i= 2,9196:1 ta chọn số vòng quay của chong chóng :
). Hệ số dòng theo:
ψ
=
v
v
ψ
là hệ số kể đến ảnh hưởng của thân tàu đến
sự làm việc của chong chóng.
Trong đó: +
v
ψ
(m/s) là vận tốc dòng theo.
+ v (m/s) là vận tốc tàu.
+ v
p
(m/s) là vận tốc chong chóng khi làm việc
độc lập.
33