ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 1 -
10–2011
MỤC LỤC
STT NỘI DUNG TRANG
1. GIỚI THIỆU CHUNG 10
1.1 GIỚI THIỆU VỀ TÀU 12
1.1.1 Loại tàu và công dụng 12
1.1.2 Vùng hoạt động và cấp thiết kế 12
1.1.3 Phân cấp tàu và các quy định 12
1.1.4 Các thông số chủ yếu của tàu 13
1.2 TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 13
1.2.1 Bố trí buồng máy 13
1.2.2 Máy chính 14
1.2.3 Thiết bị đi kèm máy chính 15
1.2.4 Tổ máy điện 6DK-20 15
1.2.4.1 Diezel lai máy phát 16
1.2.4.2 Máy phát điện 16
1.2.4.3 Thiết bị kèm theo mỗi tổ máy phát điện 16
1.2.4.4 Bầu lám nước ngọt 16
1.2.5 Hệ trục chong chóng 16
1.3 CÁC TRANG THIẾT BỊ TRONG BUỒNG MÁY 17
1.3.1 Hệ thống két 17
1.3.2 Các tổ bơm 20
1.3.3 Các tổ quạt 28
1.3.4 Thiết bị phân ly 31
1.3.5 Các thiết bị hệ thống khí nén 32
1.3.6 Các thiết bị chữa cháy buồng máy 35
1.3.7 Các thiết bị buồng máy khác 36
1.3.8 Tổ máy phát điện sự cố 37
2. SỨC CẢN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 39

3.2.1 Đường kính trục chong chóng 52
3.2.2 Đường kính trục trung gian 52
3.3 CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ TRỤC 53
3.3.1 Bullong khớp nối trục 53
3.3.2 Chiều dày khớp nối trục 54
3.3.3 Chiều dài bạc trục chong chóng 55
3.3.4 Chiều dày ống bao 56
3.3.5 Chiều dày áo bọc trục 56
3.3.6 Ổ đỡ 57
3.4. ÁP LỰC GỐI ĐỠ 57
3.4.1 Phụ tải tác dụng lên gối đỡ 57
3.4.1.1 Sơ đồ tính 57
3.4.1.2 Số liệu tính toán 57
3.4.1.3 Momen tại gối đỡ 58
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 3 -
10–2011
3.4.1.4 Phản lực tác dụng lên gối 59
3.4.2 Nghiệm bền trục 60
3.4.2.1 Nghiệm bền tĩnh 60
3.4.2.2 Kiểm nghiệm ổn định dọc trục 62
3.4.2.3 Kiểm nghiệm biến dạng xoắn 63
3.4.2.4 Kiểm nghiệm độ võng 64
3.4.2.5 Ap lực lên gối đỡ 65
4. DAO ĐỘNG NGANG 67
4.1 PHƯƠNG PHÁP VÀ SƠ ĐỒ TÍNH 68
4.1.1 Phương pháp tính 68

- 4 -
10–2011
khuỷu
5.2.1.2
Mô men quán tính khối lượng bánh đà
5.2.1.3
Mô men quán tính khối lượng chong chóng
5.2.1.4
Mô men quán tính khối lượng các đoạn trục
5.2.1.5
Mô men quán tính khối lượng bích nối
5.2.2 Độ mềm các đoạn trục
5.2.2.1
Độ mềm xoắn giữa các cơ cấu biên khuỷu :
5.2.22 Độ mềm xoắn các đoạn trục
5.2.3
Thành lập hệ thống dao động xoắn tương đương
5.2.3.1
Mô-men quán tính khối lượng của các khối lượng tập
trung
5.2.3.2
Độ mềm xoắn các đoạn trục
5.3. DAO ĐỘNG XOẮN TỰ DO
5.3.1
Hệ thống thứ nguyên nhiều khối lượng
5.3.1.1
Momen quán tính khối lượng không thứ nguyên
5.3.1.2
Độ mềm không thứ nguyên
5.3.1.3

Tổng hình học các biên độ tương đối khi xét 1 hàng
xylanh
5.4.6
Công của mô-men điều hòa cưỡng bức
5.4.7
Công của các mô-men cản
5.4.7.1
Công cản trong cơ cấu biêu khuỷu của động cơ
5.4.7.2
Công cản do trễ đàn hồi vật liệu trục
5.4.7.3
Công cản của chong chóng
5.4.8
Biên độ cộng hưởng
5.4.9
Xác định khu vực lân cận vòng quay cộng hưởng
5.4.10
Ứng suất xoắn trên trục khi cộng hưởng
5.4.10.1
Ứng suất xoắn tại mặt cắt nguy hiểm
5.4.10.2
Ứng suất do mô-men xoắn trung bình
5.4.10.3
Tổng ứng suất trên trục khi cộng hưởng
5.4.10
Ứng suất xoắn cho phép của trục
6. HỆ THỐNG PHỤC VỤ
6.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ
6.1.1 Số liệu ban đầu
6.1.2 Luật áp dụng

6.3.2.1 Lượng dầu đốt dự trữ và trực nhật
6.3.2.2
Bơm vận chuyển
6.4 HỆ THỐNG LÀM MÁT
6.4.1 Nhiệm vụ và yêu cầu
6.4.2
Nguyên lý hệ thống
6.4.3
Tính toán hệ thống
6.4.3.1
Két giãn nở
6.4.3.2 Bơm nước biển làm mát máy chính
6.4.3.3 Bơm nước ngọt làm mát máy chính
6.4.3.4
Đường kính ống nối hai cửa thông biển
6.1
HỆ THỐNG KHÔNG KHÍ NÉN
6.1.1
Nhiệm vụ và yêu cầu
6.1.1.1
Nhiệm vụ
6.1.1.2
Yêu cầu
6.1.2 Nguyên lý hệ thống
6.1.3
Tính toán hệ thống
6.1.3.1
Dung tích bình chứa khí nén
6.1.3.2
Máy nén khí

PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 9 -
10–2011
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 10 -
10–2011
1.1. GIỚI THIỆU TÀU
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 11 -
10–2011
1.1.1. Loại tàu, công dụng
Tàu hàng khô sức chở 54000 tấn là loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện
hồ quang, một boong chính, hai boong dâng mũi và lái. Tàu được thiết kế trang bị
01 diesel chính 2 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chong chóng.
Tàu được thiết kế dùng để chở hàng rời như: than đá, quặng, ximăng, thép cuộn…
1.1.2. Vùng hoạt động, cấp thiết kế
Tàu hàng 54000 tấn được thiết kế thoả mãn Cấp không hạn chế theo Quy
phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép. Đăng kiểm Việt Nam ban hành năm 2003
1.1.3. Phân cấp tàu, các quy định
1- Phân cấp tàu
Tàu được đóng theo tiêu chuẩn quy phạm và giám sát bởi đăng kiểm Việt

− Chiều rộng lớn nhất B
max
= 33 m
− Chiều rộng thiết kế B = 32,26 m
− Chiều cao mạn D = 17,80 m
− Chiều chìm toàn tải d = 12,80 m
− Trọng tải P = 54.000 tons
− Lượng chiếm nước Disp = 54.685 tons
− Hệ số béo thể tích C
B
= 0,68
− Hệ số béo đường nước C
W
= 0,876
− Máy chính MISUBISHI 7UEC50LSII
− Công suất định mức H = 10115 kW
− Vòng quay định mức N = 127 rpm
− Số lượng hầm hàng n = 05
− Hầm hàng số 1 V
1
= 12.000m
3
− Hầm hàng số 2 V
2
= 13.000m
3
− Hầm hàng số 3 V
3
= 13.000m
3

1.2.2. Máy chính
Máy chính có ký hiệu 7UEC50LSII do hãng MISUBISHI sản xuất, là loại
máy diesel 2 kỳ, 7 xilanh ,quét thẳng qua xupap , có bàn trượt, tác dụng đơn, tăng
áp bằng hệ tuabin khí xả hiệu suất cao, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát
gián tiếp, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng không khí nén, tự đảo
chiều.
Điều khiển máy chính: Máy chính được hoạt động từ buồng điều khiển máy,
lầu lái và trạm điều khiển sự cố ở cạnh máy. Thiết bị đo đạc được kiểm soát
và thiết kế với các thiết bị có thể quan sát dễ dàng từ buồng điều khiển máy.
Thông số của máy chính:
− Số lượng 01
− Kiểu máy 7UEC50LSII
− Hãng sản xuất MISUBISHI
− Công suất định mức, [H] 10115/13564,43 kW/hp
− Vòng quay định mức, [N] 127 rpm
− Số kỳ, [τ] 2
− Số xy-lanh, [Z] 7
− Chiều quay Cùng chiều kim đồng hồ
− Thứ tự nổ 1 – 7 – 2 – 5 – 4 – 3 – 6
− Đường kính xy-lanh, [D] 500 mm
− Hành trình piston, [S] 2.050 mm
− Bán kính quay trục khuỷu, [R] 1.025 mm
− Suất tiêu hao nhiên liệu 167,1 g/kWh
− Khoảng cách hai tâm xy-lanh. [H] 700 mm
− KC từ xy-lanh cuối đến bánh đà, [H
c
] 1250 mm
− Quán tính bánh đà, [GD
2
] 2450 kG.m

tuần hoàn kín từ một hệ làm mát trung tâm, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động
bằng khi nén.
Số lượng 03
Kiểu máy 6DK-20
Hãng (Nước) sản xuất DAIHATSU Trung quốc
Công suất định mức, [Ne] 770 Kw
Vòng quay định mức, [n] 720 rpm
Số kỳ, [τ] 4
Số xy-lanh, [Z] 6
Đường kính xy-lanh: 200 mm
Hành trình Piston: 300 mm
Vận tốc trung bình Piston: 7,2 m/s
Suất tiêu hao nhiên liệu: 192 ± 4,5% g/kW.h
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 15 -
10–2011
Suât tiêu hao dầu nhờn: 1,9 g/HP.h
1.2.4.2. Máy phát điện
− Số lượng 03
− Hãng sản xuất ANQING
− Kiểu 3 pha
− Công suất máy phát 120 kW
− Vòng quay máy phát 1800 rpm
− Điện áp 3x440 V
− Tần số 60 Hz
1.2.4.3. Thiết bị kèm theo mỗi tổ máy phát điện
− Bơm LO bôi trơn máy 01 Tổ máy

3
01 x 438 m
3
01 x 548 m
3
− Kiểu két Đáy đôi
2. Két dầu LSHFO.
− Số lượng 02 Két
− Kiểu Đáy đôi
− Dung tích 1 × 290,6 m
3
1 × 179,6 m
3
3. Két lắng dầu đốt HFO
− Số lượng 02 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 1 × 47,7 m
3
4. Két trực nhật dầu HFO
− Số lượng 02 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 1 × 47,7 m
3
5. Két tràn dầu đốt
− Số lượng 01 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 1 × 38,5 m
3
6. Két dầu bẩn
− Số lượng 01 Két

− Số lượng 01 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 1 x 1000 l
12. Két dự trữ dầu LO
− Số lượng 02 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 1 x 17 m
3
1 x 19 m
3
13. Két tuần hoàn LO máy chính
− Số lượng 01 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 1 x 16,8 m
3
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 18 -
10–2011
14. Két dự trữ dầu bôi trơn xy-lanh
− Số lượng 03 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 1 x 15 m
3
1 x 44 m
3
1 x 5 m
3

LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 19 -
10–2011
− Dung tích 500 lít
21. Két nước mưa
− Số lượng 01 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 01 x 0,6 m
3
22. Két hóa chất
− Số lượng 01 Két
− Kiểu Két rời
− Dung tích 01 x 100 lít
23. Két giữ nước đáy tàu
− Số lượng 01 Két
− Kiểu Liền vỏ
− Dung tích 40,3 m
3
1.3.2. Các tổ bơm
24. Bơm nước biển làm mát
− Số lượng 02 Tổ máy
− Kiểu Ly tâm nằm ngang
− Ký hiệu C2G-200LB-LBAN
− Hãng sản xuất HAMWORTHY KSE
− Lưu lượng 450 m
3
/h
− Cột áp 0,3 Mpa
− Điện áp 440 voll

− Cột áp 0,35 Mpa
− Điện áp 440 voll
− Công suất động cơ điện 54;18 kW
− Vòng quay động cơ 1750 rpm
− Tần số 60 Hz
27. Bơm nước ngọt làm mát nhiệt đô thấp tại bờ
− Số lượng 01 Tổ máy
− Kiểu Ly tâm, có bình tích năng
− Ký hiệu C2G-100MX BAN
− Hãng sản xuất HAMWORTHY KSE
− Lưu lượng 1× 130 m
3
/h
− Cột áp 0,35 Mpa
− Điện áp 440 voll
− Công suất động cơ điện 54;18 kW
− Vòng quay động cơ 1750 rpm
− Tần số 60 Hz
28. Bơm nước ngọt làm mát nhiệt độ cao
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 21 -
10–2011
− Số lượng 02 Tổ máy
− Kiểu Ly tâm nằm ngang
− Ký hiệu C2G-80LA FAN
− Hãng sản xuất HAMWORTHY KSE
− Lưu lượng 2 × 83 m

− Công suất động cơ điện 0,37 kW
− Vòng quay động cơ 3500 rpm
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 22 -
10–2011
− Tần số 60 Hz
31. Bơm balát
− Số lượng 02 TỔ máy
− Kiểu Ly tâm nằm ngang
− Ký hiệu C2G-300LD BAN w/PMB
− Hãng sản xuất HGAMWORTHY KSE
− Lưu lượng 1000 m
3
/h
− Cột áp 0,4 Mpa
− Điện áp 440 voll
− Công suất động cơ điện 160 kW
− Vòng quay động cơ 750 rpm
− Tần số 60 Hz
32. Bơm cứu hỏa và lacanh dùng chung
− Số lượng 02 Tổ máy
− Kiểu Ly tâm nằm ngang
− Ký hiệu C2G-125HB - MANN
− Hãng sản xuất HAMWORTHY KSE
− Lưu lượng 200/135 m
3
/h

3
/h
− Cột áp 0,4 Mpa
− Điện áp 440 voll
− Công suất động cơ điện 10 kW
− Vòng quay động cơ 1750 rpm
− Tần số 60 Hz
35. Bơm vẩn chuyển DO
− Số lượng 01 Tổ máy
− Kiểu Bánh răng nằm ngang
− Ký hiệu NLG 10
− Hãng sản xuất HAMWORTHY KSE
− Lưu lượng 10 m
3
/h
− Cột áp 0,3 Mpa
− Điện áp 440 voll
− Công suất động cơ điện 8 kW
− Vòng quay động cơ 1800 rpm
− Tần số 60 Hz
36. Bơm cấp máy phân ly HFO
− Số lượng 02 Tổ máy
− Kiểu Bánh răng nằm ngang
− Ký hiệu CMB26-40
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 24 -
10–2011

− Kiểu Piston
− Ký hiệu ZASV 350
− Hãng (Nước) sản xuất ALLBORG
− Lưu lượng 300 l/h
KHOA CƠ KHÍ ĐÓNG TÀU – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
PHAN MINH TÂM
LỚP MTT48–ĐH2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
- 25 -
10–2011
− Cột áp 0,2 Mpa
− Công suất đông cơ điên 0,2 kw
− Vòng quay động cơ 3500 rpm
− Tần số 60 Hz
40. Bơm vận chuyển LO
− Số lượng 01 Tổ máy
− Kiểu Bánh răng nằm ngang
− Ký hiệu NLG5
− Hãng sản xuất Hamworthy KSE
− Lưu lượng 5 m
3
/h
− Cột áp 0,3 Mpa
− Công suất 60 kw
− Vòng quay 1750 rpm
41. Bơm cấp dầu nhờn máy chính
− Số lượng 01 Tổ máy
− Kiểu Bánh răng nằm ngang
− Ký hiệu ACP 032 L
− Hãng sản xuất Alfa - naval