1
Mục lục
MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 3
CHƯƠNG 2: TÍNH NGHIỆM NHIỆT ĐỘNG CƠ 6S50MC-C 22
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71
PHỤ LỤC 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85
2
MỞ ĐẦU
1, Tính thời sự của đề tài
Trong thời kì phát triển đất nước, ngành giao thông vận tải đóng vai trò rất quan
trọng trong nền kinh tế, nhất là giao thông đường biển, bởi nước ta có đường bờ biển
dài rất thuận tiện cho thông thương với các nước trên thế giới. Ngoài ra vận tải đường
biển tỏ ra ưu việt hơn các phương pháp khác, bởi giá thành và khả năng vận chuyển
khối lượng lớn hàng hoá và các loại hàng có tải trọng rất lớn.
Ngành đóng tàu đang được coi là ngành công nghiệp quan trọng trong nền kinh
tế đang phát triển của đất nước ta. Nghành đóng tàu đang ngày càng phát triển, nhất là
lĩnh vực đóng mới các tàu vận tải có tải trọng ngày càng lớn, công suất ngày càng cao.
Hệ động lực đẩy tàu là một bộ phận quan trọng của con tàu. Để có thể khai thác cũng
như bảo dưỡng, sửa chữa được tốt thì cần phải hiểu rõ đặc tính của nó, các ảnh hưởng
của môi trường đến việc khai thác, bảo dưỡng để đề ra chế độ khai thác bảo dưỡng hợp
lý.
2, Mục đích của đề tài
Tính nghiệm nhiệt cho động cơ diesel 6S50MC-C lắp cho tàu hàng 53000 tấn
đóng mới.
3, Nội dung chính của đề tài
Tính nghiệm nhiệt cho động cơ
Lập quy trình tháo
Lập quy trình kiểm tra các chi tiết
Nghiên cứu một số ảnh hưởng tới động cơ
= 188,5 m
– Chiều dài đường nước thiết kế L
WL
= 188,0 m
– Chiều rộng lớn nhất B
max
= 32,26 m
– Chiều rộng thiết kế B = 31,5 m
– Chiều cao mạn D = 17,50 m
– Chiều chìm toàn tải d = 12,60 m
– Chiều chìm thiêt kế d
wl
= 12,60 m
– Lượng chiếm nước Disp = 54685 tấn
– Máy chính MAN-B&W6S50MC_C
– Công suất định mức H = 9480/(12640)kW/(hp)
– Vòng quay định mức N = 127 vp
1.2. HỆ ĐỘNG LỰC
1.2.1. Bố trí buồng máy
Buồng máy được bố trí từ sườn 02(Sn2) đến sườn 34 (Sn34). Lên xuống buồng
máy bằng 06 cầu thang chính (03 cầu thang tầng1 và 02 cầu thang tâng1,2, 3) và 01
cầu thang sự cố.
Trong buồng máy lắp đặt 01 máy chính và các thiết bị phục vụ hệ thống động
lực, hệ thống ống toàn tàu. Điều khiển các thiết bị được thực hiện tại chỗ trong buồng
máy. Điều khiển máy chính được thực hiện tại chỗ trong buồng máy hoặc từ xa trên
4
buồng lái. Một số bơm chuyên dụng có thể điều khiển từ xa trên boong chính như bơm
vận chuyển dầu đốt, bơm nước vệ sinh, sinh hoạt, các quạt thông gió
Buồng máy có các kích thước chính:
– Chiều dài: 32,000 m
o
C
– Áp suất dầu bôi trơn vào động cơ 0,22–0,30 MPa
– Áp suất dầu bôi trơn vào xi lanh 5–6 MPa
– Khối lượng động cơ 241,1 tấn
– Chiều dài bao lớn nhất 5140 mm
– Chiều rộng bệ động cơ 1580 mm
– Chiều cao 11150 mm
5
1.2.2.2.Thiết bị kèm theo máy chính
Tên thiết bị kèm theo Số lượng
– Tuabin khí xả 01
– Sinh hàn khí 01
– Bàn điều khiển sự cố 01
– Thiết bị bôi trơn xylanh kèm bầu hâm điện 03
– Quạt phụ 02
– Thiết bị chỉ báo lẫn dầu 01
– Các bơm (bơm dầu FO,LO,DO, nước làm mát)01
– Bầu ngưng và nồi hơi khí xả 01
– Hệ thống nước làm mát 01
– Hệ thống dầu FO 01
– Hệ thống dầu LO 01
– Hệ thống khí khởi động 01
– Bộ điều khiển 01
1.2.3. Hệ thống truyền lực
1.2.3.1.Trục chân vịt
1 - Trục chân vịt.
1 - Trục trung gian.
Các trục được làm từ loại thép các bon.
Kích thước trục chân vịt theo yêu cầu quy phạm, và đảm bảo các thông số như
1.2.3.4.Chân vịt
Tàu được cấp 1 chân vịt loại cố định không khoá bên phải kèm cánh kiểu
nghiêng, mớn nước dự tính và công suất máy chính sẽ được đưa ra sau khi thử các két
( xem mục 006).
– Vòng quay khoảng 120 vòng/ phút
– Công suất phục vụ 7780 KW
– Số lượng cánh 4 cánh
– Vật liệu : chân vịt cố định : Đồng – nhôm – Niken
Chân vịt có khả năng hấp thụ công suất liên tục tối đa máy chính (9480kw và
127 rpm).
Chân vịt được thiết kế có thể cho phép vận hành nhẹ từ 5 đến 6 % trong điều
kiện nước biển bình thường.
Chân vịt có thể được thiết kế lại theo yêu cầu của chủ tàu để phù hợp với các
điểm công suất khác nhau đối với những loại tàu cùng loại .Không tính thêm chi phí.
1.2.4. Tổ máy phát
1.2.4.1.Diesel lai máy phát
Diesel lai máy phát có ký hiệu 6DK-20 do hãng DAIHATSU sản xuất, là diesel
4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp, làm mát 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] 680/907 kw/hp
– Vòng quay định mức, [n] 720 rpm
7
– Số kỳ, [τ] 4
– Số xy-lanh, [Z] 6
1.2.4.2.Máy phát điện
– Số lượng 03
– Hãng sản xuất MARELI
– Các bầu lọc 02 cái
– Bầu tiêu âm 01 cái
8
– Ống bù hòa giãn nở 01 đoạn
– Bình chứa khí nén khởi động 02 bình
– Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp 01 cụm
1.2.5. Các hệ thống phục vụ máy chính
1.2.5.1.Hệ thống khí nén khởi động
1, Thành phần chính hệ thống
02 – Máy nén khí chính
01 – Máy nén khí trực nhật
01 – Máy nén khí sự cố
02 – Chai gió chính
01 – Chai gió trực nhật
01 – Chai gió phụ
2, Hoạt động hệ thống
Hai máy nén khí chính nén khí sau khi được tách ẩm vào 2 chai gió chính. Khí
từ chai gió chính được đưa đi khởi động máy chính, các máy phụ qua van giảm áp
xuống áp suất khởi động.
Chai gió trực nhật được cấp khí nén sau khi được giảm áp xuống 0,8 MPa từ
chai gió chính để cấp gió điều khiển. Chai gió trực nhật cũng được cấp gió từ máy nén
khí trực nhật.
Khi sự cố, máy nén sự cố hoạt động nén khí vào chai gió phụ để khởi động các
máy phụ sau đó lai máy nén khí chính cấp khí nén cho chai gió chính.
1.2.5.2.Hệ thống nhiên liệu
3, Thành phần chính hệ thống
04 – Két dự trữ HFO
02 – Két lắng HFO
02 – Két trực nhật HFO
04 – Két dự trữ DO
02 – Két dự trữ dầu xi lanh
02 – Két tuần hoàn dầu xi lanh
Các bơm vận chuyển, bơm cấp, bơm tuần hoàn, máy phân ly, thiết bị lọc, sinh
hàn dầu nhờn.
2, Hoạt động hệ thống
Hệ thống bôi trơn máy chính
Dầu bôi trơn từ két gom máy chính được bơm tuần hoàn cấp cho sinh hàn dầu
nhờn, qua thiết bị lọc, đưa vào bôi trơn máy chính.
Áp suất, nhiệt độ dầu bôi trơn vào máy chính được kiểm soát và duy trì ở mức
0,20 – 0,23 MPa, 40 – 47
o
C.
Dầu được xử lý song song. Dầu từ két gom máy chính được bơm đưa tới máy
phân ly để xử lý, rồi trở về két gom. Lượng hao hụt được bổ xung từ két dự trữ.
Hệ thống bôi trơn xi lanh
Dầu bôi trơn từ két trực nhật được tổ bơm tăng áp bơm cấp cho xi lanh. Áp suất
khoảng 4 – 5 MPa, nhiệt độ 40 – 60
o
C. Dầu bôi trơn được bổ xung từ két chứa cho két
trực nhật qua bơm bánh răng.
Hệ thống bôi trơn máy phụ
Dầu từ két chứa được lọc rồi bơm vận chuyển tới bôi trơn cho máy phụ. dầu sau
khi bôi trơn máy phụ được bơm vận chuyển tới máy phân ly LO máy phụ rồi đưa trở
lại bôi trơn máy phụ.
1.2.5.4.Hệ thống làm mát
1, Thiết bị chính hệ thống
Các sinh hàn chính, các sinh hàn dầu nhờn, két giãn nở, thiết bị tách khí, thiết bị
xử lý nước, thiết bị lọc, các bơm cấp.
10
2, Hoạt động hệ thống
– Lưu lượng 180 m
3
/h
– Áp suất 3 Mpa
– Khối lượng 450 kg
– Công suất động cơ điện 37 kW
– Vòng quay động cơ 1770 v/p
– Tần số 60 Hz
2, Máy nén khí trực nhật
– Số lượng 01 cái
– Ký hiệu ALUBSCK22-10
– Kiểu Piston 2 cấp
– Hãng sản xuất SAUER
11
– Lưu lượng 12 m
3
/h
– Áp suất 0,8 Mpa
– Khối lượng 310 kg
– Công suất động cơ điện 18 kW
– Vòng quay động cơ 3520 v/p
– Tần số 60 Hz
3, Máy nén khí sự cố
– Số lượng 01 cái
– Ký hiệu WP22L
– Kiểu Piston 2 cấp
– Hãng sản xuất SAUER
– Lưu lượng 25,3 Nm
3
/h
– Hãng sản xuất YORK
12
– Công suất động cơ điện 13,2 kW
– Tần số 60 Hz
7, Chai gió chính
– Số lượng 02 chai
– Dung tích 4,5 m
3
– Áp suất 3 Mpa
– Hãng sản xuất CHINESESUPPLIER
8, Chai gió điều khiển
– Số lượng 01 chai
– Dung tích 0,25 m
3
– Áp suất 0,8 Mpa
– Hãng sản xuất CHINESESUPPLIER
9, Chai gió phụ
– Số lượng 01 chai
– Dung tích 0,45 m
3
– Áp suất 3 Mpa
– Hãng sản xuất CHINESESUPPLIER
10, Chai gió trực nhật
– Số lượng 01 chai
– Dung tích 1 m
3
– Áp suất 0,8 Mpa
– Hãng sản xuất CHINESESUPPLIER
Các két dầu HFO
11, Két dầu đốt dự trữ
3
20 m
3
38 m
3
16, Két nước thải, vệ sinh
– Số lượng 01 cái
– Kiểu Liền vỏ
– Dung tích 8 m
3
17, Két chứa nước ngọt sinh hoạt
– Số lượng 02 cái
– Kiểu Liền vỏ
– Dung tích 02 x 35 m
3
18, Két nước giãn nở máy chính
– Số lượng 01 cái
– Kiểu Rời
– Dung tích 2400 lít
19, Két giữ nước đáy tàu
– Số lượng 02 cái
– Kiểu Liền vỏ
– Dung tích 119,5 m
3
20, Bơm nước biển làm mát
– Số lượng 02 tổ máy
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Ký hiệu KSELTD
– Hãng sản xuất HAMWORTH
– Lưu lượng 450 m
– Điện áp 440 voll
– Công suất động cơ điện 54;18 kW
– Vòng quay động cơ 1750/2675 v/p
– Tần số 60 Hz
23, Bơm nước ngọt làm mát nhiệt độ cao
– Số lượng 02 tổ máy
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Ký hiệu KSELTD
– Hãng sản xuất HAMWORTH
– Lưu lượng 85 m
3
/h
– Điện áp 440 voll
– Công suất động cơ điện 12 kW
– Vòng quay động cơ 1750 v/p
– Tần số 60 Hz
24, Bơm hâm nóng sơ bộ cho máy chính
– Số lượng 01 tổ máy
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Ký hiệu KSELTD
– Hãng sản xuất HAMWORTH
– Lưu lượng 8,5 m
3
/h
– Điện áp 440 voll
– Công suất động cơ điện 0,63 kW
– Vòng quay động cơ 3500 v/p
– Tần số 60 Hz
25, Bơm hâm nóng sơ bộ cho máy phụ
– Số lượng 02 tổ máy
/h
– Điện áp 440 voll
– Công suất động cơ điện 160 kW
– Vòng quay động cơ 1750 v/p
– Tần số 60 Hz
28, Bơm trực nhật chung, bơm cứu hỏa và lacanh
– Số lượng 02 tổ máy
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Ký hiệu KSELTD
– Hãng sản xuất HAMWORTH
– Lưu lượng 200/135 m
3
/h
– Điện áp 440 voll
– Công suất động cơ điện 90 kW
– Vòng quay động cơ 1180/1780 v/p
– Tần số 60 Hz
29, Bơm cứu hỏa sự cố
16
– Số lượng 01 tổ máy
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Ký hiệu KSELTD
– Hãng sản xuất HAMWORTH
– Lưu lượng 110 m
3
/h
– Điện áp 440 voll
– Công suất động cơ điện 30 kW
– Vòng quay động cơ 3500 v/p
– Tần số 60 Hz
3
/h
– Điện áp 440 voll
– Công suất động cơ điện 1,3 kW
– Tần số 60 Hz
33, Bơm cấp FO
17
– Số lượng 02 tổ máy
– Kiểu Bánh răng nằm ngang
– Ký hiệu IMO032N
– Hãng sản xuất AURAMARITE
– Lưu lượng 6 m
3
/h
– Công suất động cơ điện 2,5 kW
– Vòng quay động cơ 3500 v/p
– Tần số 60 Hz
34, Bơm tuần hoàn FO
– Số lượng 02 tổ máy
– Kiểu Bánh răng nằm ngang
– Ký hiệu IMO032N
– Hãng sản xuất AURAMARITE
– Lưu lượng 7,23 m
3
/h
– Công suất động cơ điện 3,5 kW
– Vòng quay động cơ 3500 v/p
– Tần số 60 Hz
35, Bơm cấp FO cho nồi hơi
– Số lượng 02 tổ máy
– Ký hiệu CBZ-45-2
– Hãng sản xuất SHANGHAI
– Điện áp 440 Voll
– Động cơ điện AC, 3 pha
– Công suất 1,5 kW
– Vòng quay 3600 rpm
– Tần số 60 Hz
39, Quạt khí xả lò đốt
– Số lượng 01 tổ
– Kiểu Hướng trục
– Điện áp 440 Voll
– Động cơ điện AC, 3 pha
– Công suất 1,5 kW
– Vòng quay 3600 rpm
– Tần số 60 Hz
40, Quạt buồng máy lái
– Số lượng 01 tổ
– Kiểu Hướng trục
– Ký hiệu JCZ-35-1
– Hãng sản xuất SHANGHAI
– Điện áp 440 Voll
– Động cơ điện AC, 3 pha
– Công suất 0,55 kW
– Vòng quay 1800 rpm
– Tần số 60 Hz
41, Quạt xả khí nhà bếp
– Số lượng 01 tổ
– Kiểu Hướng trục
– Ký hiệu JCZ-16
– Hãng sản xuất SHANGHAI
– Lưu lượng 5 m
3
/h
– Điện áp 440 kG/cm
2
– Trọng lượng 790 kg
– Tần số 60 Hz
–Vận hành tự động
45, Máy phân ly HFO
– Số lượng 02 cái
– Ký hiệu OSD35-0136
– Hãng sản xuất WESTFALIA
– Lưu lượng 3000 l/h
– Công suất 17,5 kW
– Điện áp 440 voll
20
– Vòng quay 3600 v/p
– Tần số 60 Hz
–Vận hành tự động
46, Máy phân ly LO máy chính
– Số lượng 01 cái
– Ký hiệu OSD6-91
– Hãng sản xuất WESTFALIA
– Lưu lượng 1800 l/h
– Công suất 4,6 kW
– Điện áp 440 voll
– Vòng quay 1800 v/p
– Tần số 60 Hz
–Vận hành tự động
47, Máy phân ly LO máy phụ
– Quy cách 20 lit/bình
52, Bình bọt chữa cháy buồng máy di động
– Số lượng 01 bình
– Kiểu Xe đẩy
– Loại bọt PO–1
– Quy cách 45 lít/bình
53, Bạt phủ dập cháy
– Số lượng 02 tấm
– Kiểu Phớt, amiang
54, Hộp rồng chữa cháy và thiết bị
– Số lượng 02 hộp
– Kiểu Sợi tổng hợp tẩm cao su
– Đường kính đầu phun 13 mm
55, Cầu thang buồng máy
– Tổng số lượng 06 cái
– Cầu thang chính 05 cái
– Cầu thang sự cố 01 cái
56, Cửa thông biển
– Số lượng 04 cái
– Kiểu Chấn song
– Khoảng cách 10 mm
57, Bàn nguội, tủ đựng dụng cụ
– Số lượng 01 cái
– Kiểu Rời
– Vật liệu CT3c
58, Chuông lệnh cơ giới, ống nói hai chiều
– Số lượng 01 bộ
– Kiểu chuông Chữ
– Ống nói Hai chiều
22
2, Các công thức sử dụng trong chương trình
Nhiệt trị thấp của nhiên liệu:
Q
H
= 100[339C + 1256H – 109(O –S)] – r
w
(9H+W) (kcal/kg)
r
w
= 2512 kJ/kg nhiệt ẩm hóa hơi của nước trong nhiên liệu ứng với áp suất
101,2 Kpa
Tốc độ trung bình của piston. C
m
=
30
.nS
Các thông số trạng thái của khí sót .
– Nhiệt độ khí sót : T
r
= 700 0K
– Áp suất khí sót : P
r
= 355000 Pa
Hệ số khí sót γ
r
: γ
r
=
ra
=
r
rrok
TTT
γ
γ
+
+∆+
1
.
Diện tích bề mặt xung quanh thể tích công tác khi piston ở ĐCD F
o
, m
2
:
23
1
.
2
2
0
−
+=
ε
π
π
SDD
F
D, S_ đường kính xilanh và hành trình piston, m.
1
1
−
=
ε
SC
VV
Thể tích công tác của xilanh ở ĐCD V
a
,m
3
: V
a
= V
c
+ V
s
Thể tích công tác tính theo góc quay trục khuỷu, m
3
:
V
vx
= V
c
+ 0,25. π.D.S. (1- cosϕ +0,5λsin
2
ϕ)
Lượng không khí khô cần thiết lý để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu L
o
,
r
nnt
++
+
=
γ
γ
ηη
1
1
n
B
G
G
d =
_ hàm lượng ẩm, là tỉ số giữa lượng không khí khô và lượng không khí
nước nạp vào xilanh trong 1 chu trình.
Lượng không khí thực tế nạp vào xilanh trong 1 chu trình không kể đến hàm
lượng ẩm của không khí, kg: G
B
= V
c
.η
n
.ρ
s
Hệ số dư lượng không khí không kể đến hàm lượng ẩm:
0
.Gg
G
i
TPkC
=
τ
T
kf
, P
kf
_ nhiệt độ áp suất trong xilanh lúc bắt đầu phun nhiên liệu
Hệ số truyền nhiệt từ vách qua ông lót xilanh α
cm
:
24
Công thức Xemenov sử dụng cho động cơ 2 kì và 4 kì :
4
4
3
12.1 DCTP
mkckcmc
=
α
P
kc
, T
kc
_ áp suất cháy, nhiệt độ cháy
Bề mặt trao đổi nhiệt với môi chất công tác, m
2
:
−
−=
+1
.908,0exp
m
z
x
ϕ
γϕ
Các thông số đặc trưng cho chu trình công tác.
Áp suất chỉ thị trung bình P
i
, MPa : P
i
= L
i
/V
S
Công suất chỉ thị, kW : N
i
= i.Vs.pi.n.z/60
m
Hiệu suất cơ giới :
η
m
= P
c
/P
i
Công suất có ích của động cơ Ne (kW) :
smn
i
S
H
s
e
L
Q
zniV
N
ρηη
α
η
µ
60
.
0
=