CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 giới thiệu chung về tàu
1.1.1 Khái quát, miêu tả chung về con tàu
Tàu có mũi quả lê, sống đuôi và boong dâng lái , boong dâng mũi. 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 nước ngọt,
khoang cách ly và két dầu nặng.
- Phần lái: Phần lái được lắp đặt buồng máy lái, các két nước ngọt, khoang cách ly
và két dầu F.O.
- khu vực buồng máy
Buồng máy bố trí lắp đặt 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 và 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 dầu diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết
khác.
- khu vực hàng
Khu vực hàng có kết cấu vỏ kép, đáy đôi và gồm có 11 két hàng, 1 két nước
bẩn,12 két nước ballast, 1 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.
- Phạm vi khai thác
Tàu được thiết kế để chở những hàng cùng với các cơ cấu kết cấu của tàu
1
nhưng giới hạn chở hàng tương đương với nội thất trong bản thuyết chung minh
bao gồm cả trọng lực riêng của hàng hoá.
Các sản phẩm từ dầu
Các hoá chất, IMO loại II và III bao gồm hàng độc hại
- vật liệu và thiết bị
Vật liệu, thiết bị, máy móc được đóng và kiểm tra chất lượng và được cấp
chứng nhận theo yêu cầu của đăng kiểm và các ban ngành liên quan.
Kích thước và các thành phần hoá chất cuả vật liệu, thiết bị, máy móc theo KS,
JIS, theo tiêu chuẩn của nhà đóng tàu và nhà chế tạo nếu không theo yêu cầu của
đăng kiểm và các ban ngành liên quan.
Tiêu chuẩn của nhà sản xuất về loại, kích thước, và vật liệu của máy móc, thiết bị
thoả mãn yêu cầu của bản thuyết minh chung.
Nếu các đặc điểm chi tiết của bên đóng tàu khác với các đặc điểm trong bản hợp
đồng, các đặc điểm sẽ được thay đổi theo nhà cung cấp miễn là các hạng mục
trong thuyết minh chung không được thay đổi do yêu cầu của nhà đóng tàu.
Các vật liệu không được đề cập trong danh mục của nhà chế tạo sẽ được chọn tại
hiệp định chung như các hạng mục theo yêu cầu của quy phạm hoặc tiêu chuẩn
miêu tả trong bản thuyết minh và các vật liệu thiết bị sẽ là các sản phẩm mới có
chất lượng cao.
Đại diện bên chủ tàu sẽ kiểm tra và phê duyệt các vật liệu, thiết bị trước khi đưa
lên lắp đặt trên tàu
3
1.1.2: hệ động lực
- giới thiệu chung
Máy chính là động cơ diesel 4 kỳ, tác dụng đơn, thân piston loại máy tàu thuỷ, có
công suất tối đa 2942KW tại vòng quay 200RPM, công suất trung bình khoảng
90% công suất tối đa.
Động cơ được thiết kế để chạy dầu nặng (F.O) tới 3500 sec, red wood No.1 tại
100
0
F (380 CST tại 50
0
C)
Máy chính được lắp để dẫn động chân vịt bước cố định. Bộ điều khiển từ xa máy
Hệ thống điều khiển tốc độ : Trên buuồng lái, buồng điều khiển máy
Hệ thống làm mát : Làm mát xi lanh bằng nước ngọt
: Làm mát piston bằng dầu nhờn (L.O)
: Mỗi sinh hàn – nước biển
Làm mát : nước biển
- các phụ kiện
1 - Exhaust gas turbocharger / tua bin tăng áp khí xả
1 - Air cooler / sinh hàn khí
1 - Turning gear / máy via
1 - Exh. gas outlet pipe / đường ống ra của khí xả
1 - Flywheel / bánh đà
1 - Manoeuvering device / các thiết bị khác
1 - Governor / bộ điều tốc
1 – Fuel valve injection tester device / Thiết bị kiểm tra vòi phun
1 - Standard piping / ống tiêu chuẩn
1 - Standard gallery / (phòng tiêu chuẩn)
Các thiết bị cần thiết khác cho máy chính sẽ theo tiêu chuẩn của nhà chế
tạo.
- Chân vịt và hệ trục
5
+ chân vịt
Số lượng : 1 bộ
Loại : chân vịt có bước cố định
Số cánh ; 4 cánh
Vòng quay : theo chiều kim đồng hồ nhìn từ phía lái
Vật liệu : hợp chất đồng- nhôm – ni ken
Kích thước và bước sẽ được xác định tránh sự rung động và tránh không tải.
Cánh chân vịt sẽ được đánh bóng theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
+ Hệ trục
Trục trung gian là trục đặc bằng thép rèn với bích nối cả hai đầu.
C
Bơm dầu F.O ( dẫn động bằng động cơ) : 1 bộ
Điều khiển từ xa : Trong buồng điều khiển và cục bộ bên máy
Khởi động : khí nén
Làm mát bằng nước biển.
Phụ kiện cho mỗi 1 máy
Bơm L.O (dẫn động bằng động cơ) : 1 bộ
Sinh hàn L.O : 1 bộ
Tua bin tăng áp : 1 bộ
Bơm nước ngọt làm mát (dẫn động bằng động cơ) : 1 bộ
Sinh hàn nước ngọt : 1 bộ
Bộ điều tốc với động cơ : 1 bộ
Các thiết bị cần thiết khác cho máy phát theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo
7
- máy phát
Loại : không thấm nước/ kín nước, tự thông gió, IP 23
Số lượng : 3 bộ
Công suất : 400KW, dòng điện xoay chiều 450V, 3 pha, tần số 60Hz, vòng quay
1200RPM
1.2 Giới thiệu chung về hệ thống
1.2.1 Chức năng và nhiêm vụ của hệ thống vận chuyển và phân ly:
- Vận chuyển dầu bôi trơn từ các két dụ trữ đến các két trực nhật cung cấp liên tục
dầu bôi trơn cho hệ thống bôi trơn .
- Dự trữ dầu bôi trơn đảm bảo cung cấp đầy đủ dầu bôi trơn cho các thiết bị sử
dụng trong suốt hành trình của tàu.
- Lọc dầu và hâm dầu bôi trơn đảm bảo chất lượng của dầu bôi trơn trước khi đưa
đến bôi trơn cho hệ thống thiết bị .
- Nhiệt độ và áp suất dầu bôi trơn trong hệ thống phải xác định và điều chỉnh được
- Hệ thống phải có tính cơ động cao đơn giản , dễ quản lý. Các tạp chất phải được
phân li lọc sạch nhanh chóng .
- Vật liệu chế tạo là thếp hàn
2.1.4. Két lắng dầu bôi trơn cho máy đèn
- Do hệ thống bôi trơn máy đèn là hệ thống bôi trơn tuần hoàn cacte ướt trong quá
trình hoạt động hệ dầu bôi trơn sẽ bị làm bẩn làm cho dầu bôi trơn mất đi tính
chất của nó . Để hạn chế lượng dầu bôi trơn bị hỏng ,kéo dài thời gian hoạt động
và đảm bảo chất lượng dầu bôi trơn ta phải làm sạch dầu bôi trơn trước khi nó đi
9
vào hệ thống bôi trơn cho máy đèn. Két nắng dầu bôi trơn có nhiệm vụ nắng đọng
các tạp chất thô nặng.
- Đặc điểm của nó phải có kết cầu thích hợp để có thể nắng động dầu bôi trơn.
- Vật liệu chế tạo là thép hàn .
2.1.5. Bơm vận chuyển
- Tác dụng của bơm vận chuyển là đưa dầu bẩn từ các te, két tuần hoàn động cơ
nên két nắng, qua thiết bị phân li hoạc đưa ra ngoài
- Là loại bơm bánh răng
- cấu tạo và vật liệu chế tạo bơm do nhà thiết kết chế tạo quyết định.
2.1.6. Hệ thống đường ống
- Nó có tác dung là đường dẫn cho dầu từ két dự trữ sang két trực nhật, tạo mối
liên hệ mật thiết giữa các két với nhau.
- Hệ thống đường ống hết sức phức tạp gồm các đoạn ống ghép nối với nhau chạy
xuyên qua các két, khoang trên tàu do đó nó phải đảm bảo an toàn trong quá trình
làm việc.
- Vật liệu chế tạo thường là ống kẽm hoạc thép cán .
2.1.7. Các loại van
- Công dụng của van là phối hợp hoạt động giữa các thiết bị trong hệ thống với
nhau và với các hệ thống bên ngoài . Đảm bảo khả năng hoạt động an toàn của hệ
thống.
- Có nhiều loại khác nhau như van an toàn, van điều tiết nnhiệt độ, van một chiều ,
van điện từ…
- Vật liệu chế tạo tùy theo nhà sản xuất .
bôi trơn trong hệ thống.
11
2.2: Nguyên lý hoạt động của hệ thống
2.2.1 Hệ thống vận chuyển và điền đầy dầu bôi trơn.
- Dầu bôi trơn được tiếp nhận từ trên bờ và được đưa xuống két dụ trữ (1) qua
đường ống (01).Tùy thuộc vào loại tàu mà có thể bố trí 1 hoặc 2 két dự trữ.Khi tàu
hoạt đông,dầu nhờn từ két dự trữ (1) sẽ được đưa về két dầu tuần hoàn qua van
đóng nhanh (LF04,LF05) và đường ống 03,04,05,11. Tại két dầu tuần hoàn,dầu
nhờn sẽ được tổ hợp bơm (5) hút lên thông qua van một chiều góc kiểu vít (10) đến
đường ống 07 rồi qua van một chiều thẳng kiểu vít (LF11) rồi về đến tổ hợp bơm
(5).Tổ hợp bơm sẽ vận chuyên dầu nhờn qua van một chiều góc kiểu vít (LF28) và
đường ống 22 đến các máy đèn 1,2,3. Nếu dầu nhờn bị bẩn thì bơm sẽ lượng dầu
đó về két lắng (2) để làm sạch,dầu bôi trơn sẽ được đưa qua van một chiều góc
kiểu vít (FL25) va đường ống 18.Ngoài ra bơm còn hút lượng dầu bẩn từ két chứa
dầu bẩn 9 và vận chuyển đến két lắng 2. Tại két lắng 2 sau khi dầu bôi trơn được
làm sạch,lại tiếp tục đươc vận chuyển vao máy đèn.
2.2.2 Hệ thống phân ly dầu bôi trơn:
- Dầu bôi trơn được hút từ két tuần hoàn 8 và đưa đến máy phân ly ly tâm 7 qua
van bươm (LP 29) và đường ống 17.Tại máy phân ly.dầu nhờn sẽ được lọc và
được đưa đến các máy đèn qua van 1 chiều,thẳng kiểu vít (LP23,LP24)
và đường ống 08,09.Ngoài ra nếu lượng dầu bôi trơn cấp cho động cơ mà thiếu thì
sẽ được bổ sung từ các hệ thống bơm 4.Hệ thống bơm sẽ hút dầu nhờn từ một số
két khác và đưa đến bầu hâm 5 qua các van một chiều góc kiểu vít
(LP11,LP10,LP15,LP13) và đường ống 02,03,32.Tai bầu hâm,đầu nhờn được hâm
nóng lên và được đưa về máy phân ly qua van chặn thăng kiểu vít (LP14,LP16) và
đường ống 05.Trước khi đến máy phân ly,đầu nhờn sẽ đến hệ thống CV1,tại đây
nếu lượng dầu nhờn đủ sạch thì sẽ được cấp trực tiếp đến các máy đèn qua van
(LP21.LP22) và đường ống 11.Nếu lượng dầu nhờn quá bẩn,không đủ điều kiện
làm việc thi sẽ được cấp cho máy phân ly để lọc và sau đó mới được cấp cho máy
đèn.Lượng dầu thừa sẽ được được đưa xuống ket tuần hoàn 8.
3 Suất tiêu hao dầu bôi trơn
máy chính
g
m
g/kw.h Theo lý lịch máy 1,36
4 Công suất tính toán của
máy đèn
N
p
KW Theo lý lịch máy 405
5 Số lượng máy phụ Z
p
Tổ Theo thiết kế 3
6 Suất tiêu hao dầu bôi trơn
máy phụ
g
mp
g/kw.h Theo lý lịch máy 1,26
7 Hệ số hoạt động đồng thời
của các máy phụ
k - Theo thiết kế 0,5
8 Hệ số dự trữ dầu bôi trơn K
1
- Chọn 1,25
9 Hệ số sử dụng dầu bôi
trơn
K
2
- Chọn 1,2
10 Hệ số dung tích két K
B
em
m
8642
15 Lượng dầu bôi trơn máy
phụ tiêu hao
B
p
kg
31
21
10)(
−
=
τ
kk
kZNg
B
ppp
p
1653
16 Lượng dầu bôi trơn trong
hệ thống tuần hoàn máy
chính
W lít Theo lý lịch máy 5167
17 Lượng dầu bôi trơn trong
hệ thống tuần hoàn phụ
W
p
lít
3
)( kw
T
B
v
p
p
p
p
p
τ
γ
+=
1905
22 Số lần tuần hoàn dầu bôi
trơn qua máy lọc
Z Lần/h Chọn 0.15
Kết luận: cần phải trang trí cho tàu hệ thống két dự trữ:
+ két dự trữ dầu bôi trơn cho máy chính
Số lượng: 1 cái
14
Dung tích: 8 (m
3)
+ két dự trữ dầu bôi trơn máy phụ:
Số lượng: 1 chiếc
Dung tích: 2 (m
3
)
c. Tính toán hệ thống két lắng
6,05
3 Tổng lượng dầu đưa
vào
W m
3
W = W
e
+ 3.W
p
62,16
4 Lưu lượng dầu nhờn Q m
3
/h Chọn 20
5 Hệ số tuần hoàn Z Chọn 14
6 Lượng dầu lưu
chuyển trong hệ
thống
G
0
m
3
G
0
=
Z
Q
1,428
7 Thể tích két lắng là V m
3
V =
Được tính theo lượng nhiệt do động cơ sản sinh ra và được dầu nhờn mang
đi.Lượng nhiệt đó được xác định theo công thức:
Q = (30
÷
60)N
e
Trong đó: Q là nhiệt lượng do động cơ sinh ra
Chọn Q = 30.N
e
N
e
là công suất có ích của động cơ: N
e
= 2942 (kw)
ta có Q = 2942.30 = 88260 (kj) = 21182 (kcal)
Lưu lượng của bơm dầu nhờn được xác định theo công thức:
tCd
Qk
G
∆
=
.
Trong đó:
G là lưu lượng của bơm dầu nhờn
K là hệ số dự trữ của bơm, k = 1,5
Q là lượng nhiệt do đọng cơ sản sinh ra
d là trọng lượng riêng của dầu nhờn
C – là tỷ nhiệt của dầu nhờn, C = 0,5 (kcal/kg.
Q
p
là lưu lượng của bơm vận chuyển dầu cho máy phụ
V là vận tốc tối đa của dầu bôi trơn tuần hoàn trong hệ thống ( v = 1m/h)
Vậy đương ống tính toán là D
p
= 0,032 m chọn D
p
= 40 (cm)
f, Tính toán két chứa dầu bẩn
Bảng 2.3 Bảng tính toán két chứa dầu bẩn
stt Đại lượng tính Kí
hiệu
Đơn
vị
Công thức tính Kết quả
1 Hệ số cho tàu dùng dầu
nhờn có lọc
k
g
Theo quy phạm 0,01
2 Thời gian giữa 2 lần xả D ngày Chọn 60
3 Lượng tiêu hao dầu
trong 1 ngày đêm
C m
3
C = 24.10
-6
.(N
e
4
= 1,1:1,2 là hệ số dư lượng của két
Chọn K
4
= 1,1
=> V = 6,86 (m
3
)
Kết luận : ta chọn két tuần hoàn có thể tích là: V = 8 m
3
2.3.2: Tính toán hệ thống phân ly dầu bôi trơn
a, Tính toán và lựa chọn máy phân ly:
- phân tích lựa chọn thiết bị
Máy phân ly được ứng dụng để làm sạch nhiên liệu trước khi đưa vào sử dụng.
Hiện nay trên thị trường có 2 loại máy phân ly:
Máy phân ly theo nguyên lý trọng lực (kiểu máy này dựa vào nguyên lý trọng lực
của nước và cặn lớn hơn sẽ bị chìm xuống,còn dầu có trọng lực nhẹ hơn nên 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 ly theo nguyên lý lực ly tâm : là loại máy có công suất và độ sạch của
nhiên liệu cao hơn so với loại máy làm việc theo nguyên lý làm việc trọng lực. Để
đảm bảo yêu cầu về sản lượng và chất lượng nhiên liệu,ta chọn kiểu máy phân ly
ly tâm.
- Tính toán chọn lựa thông số máy:
Khi tính chọn máy phân li, ta cần phải kể đến các yêu tố:
Lượng nhiên kiệu tiêu thụ trong một giờ.
Loại nhiên liệu mà tàu sử dụng
Hệ số tổn thất do cáu,cặn rò rỉ của hệ thống sau một thời gian làm việc
Thời gian bơm đầy két,chu kì cấp nhiên liệu
18
+ sản lượng của bơm:
b
VD .
ρ
=
Trong đó : V
b
là lưu lượng bơm bánh răng, V
b
= 36000 (l/h)
ρ
là mật độ dầu nhờn
ρ
= 0,92
=> D = 0,92.36000 = 33120 (kg/h)
Nhiệt độ nhiên liệu trước và sau khi gia nhiệt:
Nhiệt độ trước khi vào bầu hâm: T
1
= 50
o
C
Nhiệt độ sau khi ra khỏi bầu hâm: T
2
= 60
o
C
Thời gian truyền nhiệt: T=1 giờ
Số lượng bầu hâm: Z = 2 (cái)
Tính toán nhiệt độ trung bình của nhiên liệu:
QQ
T
.
η
=
Trong đó :
η
là hệ số tổn thất,chọn
η
= 1,02
Q
T
= 1,02 . 248400 =253368
Công suất tiêu thụ của bầu hâm:
TZ
Q
W
T
860
=
1.2.860
253368
=W
= 294,6 (kw)
Theo cataloge ta chọn bầu hâm có các thông số sau:
Công suất tiêu thụ: W = 300 (kw)
Số lượng: 2 cái
c, Tính toán dung tích két lắng
Chọn 0,92
6 Két lắng dầu L.O V
1
m
3
1
321
1
24
γ
KKTW
V
t
=
1,7
Chọn dung tích két lắng: V
1
= 2 (m
3
)
d, Tính chọn bơm:
Bảng 2.5 Bảng tính chọn bơm
stt Đại lượng tính Kí hiệu Thứ nguyên Công thức tính Kết quả
1 Thể tích két lắng L.O W
tn
m
3
Chọn ở trên 2
2 Thời gian bơm đầy
két trực nhật
2 Lưu tốc của dầu trong v m/s Chọn 1,3
21
ống
3 Đường kính ống cấp dầu d m
v
Q
d 128,1=
0,032
Kết luận: Vậy đường kính ống là: d = 32 cm
22
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN
Từ kết quả tính toán hệ thống,ta có các thiết bị:
3.1 Hệ thống vận chuyển dầu nhờn bao gồm:
Bảng 3.1 Các thiết bị và hệ thống vận chuyển dầu nhờn
stt Tên thiết bị và hệ thống Số
lượng
Ghi chú
1 Van cổng 4
2 Van chặn thẳng kiểu vít 9
3 Van một chiều góc kiểu vít 5
4 Van một chiều thẳng kiểu vít 4
5 Van đóng nhanh 2
6 Két chứa 2 Dung tích: 2 (m
3
) và 8 (m
3)
7 Két lắng 1 dung tích: 8 (m
3
)
8 bơm 1 lưu lượng: 5 (m
Chương 1: Giới thiệu chung…………………………………………………….1
1.1 Giới thiệu chung về tàu……………………………………………….1
1.1.1 Khái quát,miêu tả chung về con tàu………………………………… 1
1.1.2 Hệ động lực……………………………………………………………4
24
1.1.3 Hệ thống phát điện…………………………………………………… .6
1.2 Giới thiệu chung về hệ thống………………………………………… 8
1.2.1 Chức năng và nhiệm vụ của hệ thống vận chuyển và phân ly…………8
1.2.2 Yêu cầu đối với hệ thống……………………………………………… .8
Chương 2: Tính toán thiết kế lại hệ thống…………………………………………9
2.1 Các thiết bị cần thiết trong hệ thống vận chuyển dầu bôi trơn…………9
2.1.1 Két dự trữ dầu bôi trơn cho máy chính…………………………………9
2.1.2 Két dầu tuần hoàn dầu bôi trơn cho máy chính……………………… 9
2.1.3 Két dự trữ dầu bôi trơn cho máy đèn………………………………… 9
2.1.4 Két lắng dầu bôi trơn cho máy đèn…………………………………….9
2.1.5 Bơm vận chuyển………………………………………………………10
2.1.6 Hệ thống đường ống………………………………………………… 10
2.1.7 Các loại van……………………………………………………… 10
2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống……………………………………12
2.2.1 Hệ thống vận chuyển và điền đầy dầu bôi trơn……………………….12
2.2.2 Hệ thống phân ly dầu bôi trơn……………………………………… 12
2.3 Tính toán các thiết bị trong hệ thống………………………………….13
2.3.1 Hệ thống vận chuyển dầu bôi trơn…………………………………….13
2.3.2 Tính toán hệ thống phân ly dầu bôi trơn…………………………… 18
Chương 3: Kết luận……………………………………………………………23
3.1 Bảng thống kê thiết bị,van trong hệ thống vận chuyển…………… .24
3.2 Bảng thống kê thiết bị,van trong hệ thống phân ly dầu bôi trơn……24
25