THIẾT KẾ MÔN HỌC
ĐỀ BÀI:HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN LI DẦU BÔI TRƠN
TRÊN TÀU HÓA CHẤT 14000T
*Các thông số cần thiết:
- Thời gian hành trình : 45 ngày
- Máy chính:
Công suất : N
e
= 4440 kW
Vòng quay : n = 173 v/ph
Suất tiêu hao dầu bôi trơn : g
e
= 1,25 g/kWh
- Máy phát địện :
Công suất : N
e
= 540 kW
Vòng quay : n = 1000 v/ph
Số : 3 cái
Suất tiêu hao dầu bôi trơn : g
e
= 1,25 g/kW
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
1
THIẾT KẾ MÔN HỌC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1Giới thiệu về tàu
1.1.1.Khái quát về con tàu.
Tàu được thiết kế và trang bị để chạy biển viễn dương nhưng chủ yếu là trong vùng
châu Á, Trung đông và ven biển Việt nam.
Chiều cao 11.20 m
Mớn nước thiết kế 8.00 m
Mớn nước kết cấu 8,45 m
1.1.4.Trọng tải và dung tích.
Trọng tải trong nước có tỷ trọng 1,025T/m3 tại mớn 8.00m là 13000T và tại mớn
8.45 m là 14000T
Dung tích các két như sau:
Các Két dầu hàng ( kể cả két chứa cặn) 14500 m3
Các két dầu nặng 750 m3
Các két dầu DO 150 m3
các két dầu LO 50 m3
Các két nước ngọt 100 m3
Các két nươc dằn 5200 m3
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
3
THIẾT KẾ MÔN HỌC
1.1.5.Máy chính.
01 Máy MAN B&W 7S35MC
MCR : 4440 kW x 173 rpm
CSR3774 kW x 163 rpm
Máy có khả năng vận hành với dầu nặng HFO 380cst
1.1.6.Tốc độ.
Tốc độ ( được bảo đảm ) tại mớn nước 8.45 m , công suất máy chính CSR và trạng
thái vỏ tàu nhẵn sạch, chạy trong biển sâu, nước yên tĩnh, tốc độ gió không quá 3 độ
Bôpho : không nhỏ hơn 13.0 hl/h.
1.1.7.Suất tiêu hao nhiên liệu.
16.8 tấn / ngày +/- 5% tại CSR.
1.1.8.Tầm hoạt động.
14000 hl tại mớn nước 8.45 m và tốc độ hành trình 13.0 hl/h.
hệ thống bôi trơn phải lưu ý đến việc kéo dài thời gian sử dụng của dầu nhờn để giảm
lượng tiêu thụ dầu nhờn.
1.2.1.3.Yêu cầu.
Hệ thống bôi trơn phải thỏa mãn được những yêu cầu cơ bản sau:
- Mỗi động cơ phải có hệ thống bôi trơn độc lập.
- Động cơ phải được bôi trơn liên tục trong mọi tình huống.
- Hệ thống phải có tính tin cậy cao, cơ động nhưng đơn giản, dễ quản lý và lọc
sạch nhanh chóng.
- Áp suất và nhiệt độ của dầu nhờn trong hệ thống phải xác định và điều chỉnh
được.
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
5
THIẾT KẾ MÔN HỌC
- Các thiết bị trong hệ thống phải có thiết bị dự phòng với hệ thống chính.
- Dầu bôi trơn phải đảm bảo được các tính chất: độ nhớt, nhiệt độ bắt lửa, nhiệt
độ đông đặc trong phạm vi quy định của nhà thiết kế.
1.2.2 . Cấu tạo hệ thống hệ thống dầu bôi trơn
02 bơm dầu LO chính, két đặt ở giếng sâu.
01 bơm chuyển dầu LO, kiểu bánh răng, nưng suất 5m3/h x 2.5 Kg/cm2
01 bầu lọc tinh và bơm dùng cho thùng dầu bôi trơn thường trực.
02 máy phân ly dầu LO, kiểu tự làm sạch, mỗi máy có ănng suất 1000l/h
02 bộ gia nhiệt cho máy phân ly dầu LO, kiểu dùng hơi nước.
01 bộ sinh hàn dầu LO, kiểu cánh làm mát bằng nước ngọt.
01 bầu lọc dầu LO kiểu tự động phản hồi ( 50 µ )
01 két hứng dầu hệ thống, 8m3
01 két chứa dầu hệ thống, 10 m3
01 két lắng dầu hệ thống 10m3
01 két chứa dầu LO máy phụ và 01 két hứng LO máy phụ
01 két lắng LO máy phụ và 01 két hứng LO máy phụ
THIẾT KẾ MÔN HỌC
- Van chặn cũng có tác dụng điều chỉnh lưu lượng ngoài ra nó còn có tác dụng cắt các
thiết bị khỏi hệ thông khi chúng bị sự cố hoặc cắt các thiết bị khỏi hệ thống trong quá
trình khai thác.
- Van kiểm tra có tác dụng kiểm tra chất lượng dầu bôi trơn tuần hoàn trong hệ thống.
- Van sự cố sẽ mở khi dầu trong các két đầy hoặc dầu trong hệ thống có áp lực quá
cao đảm bảo cho hệ thống làm việc an toàn.
- Van ba ngả dùng để điều tiết lương dầu bôi trơn vân chuyển theo các hướng tới máy
lọc hay tới két nắng.
2.1.4.Két dầu bôi trơn cho máy
Két tuần hoàn:
- Công dụng của két chứa dầu tuần hoàn bôi trơn trong hệ thống: Là nơi cung cấp, dự
trữ chính lượng dầu bôi trơn tuần hoàn bôi trơn cho máy chính. Là nơi nắng đọng các tạp
chất nặng có trong dầu bôi trơn.
+Ngoài ra còn một vài két khác như: Các két chứa dầu tràn, dầu bẩn, dầu rò rỉ trong
quá trình hoạt động của hệ thống. Các nguồn dầu này nếu không được thu gom sử lí nó
sẽ là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trong quá trình hành hải của tàu.
2.1.5.Thiết bị lọc
- Để đảm bảo khả năng hoạt động lâu dài của dầu bôi trơn trong hệ thống, tuổi thọ của
hệ thống máy tàu. Người ta trang bị các máy lọc, phân li để lọc sạch các tạp chất có
trong dầu đảm bảo chất lượng của dầu bôi trơn.
- Bầu lọc dầu: Nó có tác dung sơ bộ lọc các tạp chất hạn lớn để dầu bôi trơn sạch hơn
trước khi đi vào máy lọc phân li dầu nước hoạc đi nên két nắng.
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
8
THIẾT KẾ MÔN HỌC
2.1.6.Các thiết bị khác
-Ngoài các thiết bị chính kể trên,thì trên hệ thống vận chuyển dầu bôi trơn còn được
trang bị các thiết bị khác mục đích để đảm bảo an toàn, phòng chống ô nhiễm môi
Với P = 50-80 kg/cm2
g= 0,7- 2g/kwh.
2.2.2Hệ thống phân li:
+ Dầu bôi trơn từ két tuần hoàn chảy theo đường ống (24) và dầu bôi trơn từ bể lắng
LTF25 qua đường ống (43) tới bơm bánh răng số1. Bơm bánh răng tiếp tục bơm dầu
bôi trơn dưới áp suất cao qua bầu hâm số1 để làm nóng dầu bôi trơn thuận tiện cho
quá trình phân li. Sau đó dầu tiếp tục được cấp vào máy phân li số1 qua đường ống số
(15).
+ Dầu bôi trơn sau khi đã đi bôi trơn cho máy chính và hệ thống máy phụ theo đường
ống (32) và dầu bôi trơn từ két lắng LTF23 chảy theo đường ống số (48) về bơm bánh
răng số2. Bơm bánh răng này bơm dầu bôi trơn qua bầu hâm số2 qua đường ống (40)
roi dầu đi vào máy phân li qua ống (19).
+ Dầu sau khi được phân li xong thi một phần được mang đi bôi trơn luôn và một
phần được chứa trong két tuần hoàn để dự chữ và bơm đi bôi trơn dưới áp lực lớn của
bơm.
+ Phần còn lại của sản phẩm phân li là cặn bẩn thì theo đường ống (16), (17) chảy
vào bể chứa cặn.
2.2.3.Hệ thống vận chuyển:
+ Dầu từ các két trên tàu được cấp xuống các bể lắng và két dầu dự trữ qua các đường
ống (1), (8), (9), (10), (11), (12).
+ Dầu từ két dự trữ va bể lắng này tiếp tục được chảy về két tuần hoàn.
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
10
THIẾT KẾ MÔN HỌC
+ Dầu bôi trơn trong két tuần hoàn lại được bơm bánh răng hút và bơm đi bôi trơn các
máy móc thiết bị trong hệ thống dưới áp suất cao.
+Sau khi đi bôi trơn xong dầu lại chảy về hệ thống phân li và được phân li lọc sạch ở
đây rồi lại tiếp tục được bơm đi bôi trơn. Cứ như thế tạo thành một vòng tuần hoàn
của dầu bôi trơn trong máy.
Z
đ ,
Z
e
–
Số tổ máy.
92,0=
γ
: (kg/l) –Trọng lượng riêng của dầu.
198,0
920000
24).25,1.540.34440.25,1.1(
.15,1 =
+
=V
(m
3
)
Vậy thể tích két tuần hoàn là: V= 0,198 (m
3
)
2.3.2.Thể tích két lắng.
Dầu bôi trơn được lắng trong két lắng từ 1÷3 ngày đêm,thời gian cụ thể tùy theo chất
lượng nhiên liệu và điều kiện nhiệt độ.Thể tích két lắng được tính như sau:
V=
γ
32
24 kkTW
Phạm Hồng Quyết
k
3
- Hệ số dụ trữ xét đến chân két, k
3
=1,2;
γ
- Tỉ trọng dầu bôi trơn,
γ
= 920000 (g/m
3
)
Z
e
, Z
đ
- số tổ máy.
Vậy:
Thể tích két lắng dầu cho máy chính:
V
lmc
=
920000
35,1.2,1.24.2.555000
= 0,47 (m
3
)
Thể tích két lắng dầu cho máy phụ:
V
lmc
=
P –Áp suất đẩy của bơm P = 0,25 (MN/m
2
) =250. 10
3
(MN/m
2
)
γ – Trọng lượng riêng của bơm γ = 9,2.10
3
(N/m
3
)
Vậy kết quả : H = 27 (mH
2
O)
b. Lưu lượng của bơm
+Được xác định theo nhiệt lượng lấy đi tại các bề mặt bôi trơn trong mổi giờ. Lượng
nhiệt đó gọi là lưu lượng nhiệt, được tính theo công thức kinh nghiệm sau.
Q = (30 - 60). Ne
Trong đó :
Ne1 – Công suất của động cơ chính ;Ne1 = 4440 (KW)
Ne2 − Công suất máy đèn ; Ne2 = 540 (KW)
Q – Lưu lượng nhiệt lấy đi tại các bề mặt bôi trơn; chọn Q=50.Ne (KJ/h)
Vậy kết quả : Q1 =222000 (kJ/h) = 53280 (kcal/h)
Q2 = 27000 (kJ/h) = 6480 (kcal/h)
– Lưu lượng của bơm dầu nhờn được xác định theo công thức:
tCd
Qk
G
∆
Bơm tuần hoàn chung cho 2 máy đèn : G2-3 =3 (m
3
/h) ,H=27 (mH
2
O)
⇒ Hai bơm này đều là loại bơm bánh răng.
2.3.5.Máy phân li.
- Phân tích lựa chọn kiểu thiết bị:
Máy phân li được ứng dụng để làm sạch nhiên liệu trước khi đưa vào két trực nhật.
hiện nay trên thị trường có hai kiểu máy phân li:
+ Máy phân li theo nguyên lí trọng lực, ( kiểu máy này dựa vào nguyên lí trọng lượng
của nước và cặn lớn hơn sẽ bi chìm xuống, còn dầu có trọng lượng nhẹ hơn sẽ nổi lên
trên). kiểu máy này đơn giản, công suất và độ sạch của nhiên liệu bị hạn chế nên ít
được sử dụng.
+ Máy phân li theo nguyên lí lực li tâm. loại máy này có công suất và độ sạch của
nhiên liệu cao hơn nhiều so với loại máy làm việc theo nguyên lí trọng lực.
Để đảm bảo yêu cầu về sản lượng và chất lượng của nhiên liệu, ta chọn kiểu máy
phân li là máy phân li li tâm.
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
14
THIẾT KẾ MÔN HỌC
-Tính toán chọn lựa thông số máy:
Khi tính chọn máy phân li ta cần phải kể đến các yếu tố:
+ Lượng nhiên liệu tiêu thụ trong một giờ.
+ Loại nhiên liệu mà tàu sử dụng (độ nhớt của dầu, mức độ lẫn tạp chất…).
+ Hệ số tổn thất do cáu cặn, rò gỉ của hệ thống sau một thời hoạt động.
+ Thời gian bơm đầy két, chu kì cấp nhiên liệu.
sản lượng của máy phân li được tính theo công thức sau:
Q=
đ
=540 kW – Công suất máy đèn.
Z
1
Z
2
–
Số tổ máy.
92,0=
γ
: (kg/l) –Trọng lượng riêng của dầu.
- Từ sản lượng yêu cầu (theo tính toán trên) của máy, ta chọn máy theo catalog máy
như sau:
- Máy lọc LO MITSUBISHI SJ2000.
- Số lượng: 02 (cái)
- Năng suất: 1120 (l/h)
2.3.6.Tính toán đường ống cấp dầu bôi trơn chính cho máy chính.
Ta có:
F =
v
Q
(mm
2
)
Trong đó :
+ Q = 8 (m
3
/h ) Lưu lượng dầu chảy trong ống.
Q
(mm
2
)
Trong đó :
+ Q = 3 (m
3
/h ) Lưu lượng dầu chảy trong ống.
+ V = 1,1 (m /s) Tốc độ dầu chảy trong ống, lấy theo tài liệu kĩ thuật đi kèm theo
máy chính.
⇒ F = 757,6 (mm
2
).
Lại có:
F =
4
2
D
π
⇒ D = 2
π
6,757
= 31,01 (mm).
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
16
THIẾT KẾ MÔN HỌC
Chọn ống:
Đường kính danh nghĩa: D
o
Phạm Hồng Quyết
MTT50-ĐH2
17
THIẾT KẾ MÔN HỌC
CHƯƠNG3: KẾT LUẬN
Từ tính toán trên như vậy,trong hệ thống vận chuyển dầu bôi trơn cho tàu 14000 tấn,
ta bố trí:
Bảng3.1 thống kê các thiết bị có trong hệ thống:
STT Kí hiệu Tên thiết bị Số lượng Ghi chú
1 Kết tuần hoàn 1 V= 0,198 m
3
2 Két lắng cho máy phụ 1
V
lmc
= 0,47 m
3
3 Két lắng cho máy chính 1
V
lmc
= 0,17 m
3
4 Két dầu bẩn 1
V
db
= 0,05 m
3
5 Bơm máy chính 1 Q = 8 (m
3
/h).
P = 0,3 MPa