Tài liệu Báo cáo thực tập-thiết kế hệ thống làm mát bằng nước ngọt cho tàu 1700teu

Mục lục Danh mục bảng ........................................................................................................... 2 Danh mục hình vẽ ....................................................................................................... 3 1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 3 1.2 Vùng hoạt động,cấp thiết kế……………………………………………………3 1.3 C ác thông số chủ yếu của tau…………………………………………………..3 1.4 luật và công ước áp dụng………………………………………………………4 1.5 tổng quan về trang trí động đực ……………………………………………...4 1.5.1 bố trí buồng máy…………………………………………………………..…4 1.5.2 máy chính…………………………………………………………………….4 1.5.3 thiết bị kèm theo máy chính………………………………………………….5 1.5.4 tổ máy phát…………………………………………………………….….…6 2 Tìm hiểu hệ thống………………………………………………………….…..…7 2.1 Khái niệm về hệ thống làm mát………………………………………….…..…7 2.2 Chức năng, công dụng và nhiệm vụ của hệ thống làm mát……………….….…7 2.3 yêu cầu cơ bản……………………………………………………………..……7 3 Các thiểt bị của hệ thống làm mát……………………………………………..….8 3.1 Van thông biển,và cửa xả mạn………………………………………………..…8 3.2 Các thiết bị vận chuyển trong hệ trục……………………………………………9 3.3 Thiết bị lọc…………………………………………………………….……..…10 3.4 Thiết bị làm mát……………………………………………………………..…10 3.5 Két giãn nở…………………………………………………………………..…10 3.6 Thiết bị kiểm tra…………………………………………………………..……11 3.7 Thiết bị cảm biến……………………………………………………….………11 4 Nguyên lí làm việc…………………………………………………………..……11 5 Tính toán các thiết bị , két , đường ống…………………………………….……14 SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 1 5.1 s ản lượng………………………………………………………………….14 5.1.1 Sản lượng bơm nước ngọt……………………………………………….14 5.1.2 Tính két giãn nở…………………………………………………………..17 5.1.3 Tính bầu sinh hàn dầu nhờn, nước ngọt………………………………….18 5.1.4 Chọn bơm nước làm mát máy chính và 3 máy đèn………………………19 5.1.5 Tính đường ống…………………………………………………………..19 5.2 Vòng tuần hoàn ngoài………………………………………………………20 5.2.1 Tính sản lượng bơm………………………………………………………20 5.2.2 chọn bơm nước biển làm mát nước ngọt………………………………..21 5.2.3 Tính chọn ống …………………………………………………………..21 6 Kết luận……………………………………………………………………….21 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT KÍ HIỆU TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC BẢNG Bảng 5.1 bơm phục vụ máy chính……………………………………………15 Bảng 5.2 bơm phục vụ máy điện……………………………………………...16 Bảng 5.3 tính két giãn nở……………………………………………………..17 Bảng 5.4 bầu sinh hàn dầu nhờn máy chính…………………………………...18 Bảng 5.5: sản lượng bơm……………………………………………………...20 SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 2 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.2: cấu tạo bơm li tâm……………………………………………………10 H ình 3.2a: Bầu l àm mát n ước ngọt…………………………………………….10 H ình 3.2b: làm mát dầu nhờn..............................................................................10 l c c 1 GIỚI THIỆU TÀU 1.1 LOẠI TÀU, CÔNG DỤNG Tàu CONTAINER sức chở 1700 TEU là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, 4 boong chính, một boong dâng lái và boong dâng mũi. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 2 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt. Tàu được thiết kế dùng để container 1.2. VÙNG HOẠ ĐỘNG, CẤP THIẾT KẾ Tàu hoat động trên mọi vùng biển .. Tàu Container 1700 TEU được thiết kế với Cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép – 2003, do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành. Phần hệ thống động lực được tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp không hạn chế theo TCVN 6259 – 3 : 2003. 1.3. CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TÀU – Chiều dài lớn nhất – Chiều dài giữa hai trụ SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 Lmax = 184,1 m Lpp = 171,94 m 3 1.4. – Chiều dài đường nước thiết kế LWL = 176,75 m – Chiều rộng lớn nhất Bmax = 25,30 m – Chiều rộng thiết kế B = 25,30 m – Chiều cao mạn D = 13,5 m – Chiều chìm toàn tải d = 9,89 m – Lượng chiếm nước Disp = 30827 tons – Máy chính SKL 6RTA62U – Công suất H =13320/(17760) – Vòng quay N = 113 kW/(hp) rpm LUẬ VÀ CÔNG ƯỚC ÁP DỤNG [1]– Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2003. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường. [2]– MARPOL 73/78 (có sửa đổi). [3]– Bổ sung sửa đổi 2003 của MARPOL. 1.5 TỔNG QUAN VỀ RANG RÍ ĐỘNG LỰC 1.5.1. BỐ TRÍ BUỒNG MÁY Buồng máy được bố trí từ sườn 22 (Sn6) đến sườn 62 (Sn62). Diện tích vùng tôn sàn đi lại và thao tác khoảng 120 m2. Lên xuống buồng máy bằng 06 cầu thang chính (02 cầu thang tầng1 , 02 cầu thang tầng 2 và 02 cầu thang tầng 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 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: 30,78 m; – Chiều rộng trung bình: 20 m; – Chiều cao trung bình: 14 m. 1.5.2. MÁY CHÍNH SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 4 Máy chính có ký hiệu 6RTA62U do hãng SKL –SUNZER của Thuỵ Sĩ sản xuất, là động cơ diesel 2 kỳ tác dụng đơn, tăng áp bằng hệ turbo – charge, dạng thùng, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng không khí nén, tự đảo chiều, điều khiển tại chỗ hoặc từ xa trên buồng lái. Thông số của máy chính: – Số lượng 01 – Kiểu máy 6RTA62U – Hãng sản xuất SUNZER – Công suất định mức, [H] 13320/17760 kW/hp – Vòng quay định mức, [N] 113 rpm – Số kỳ, [] 2 – Số xy-lanh, [Z] 6 – Đường kính xy-lanh, [D] 620 mm – Hành trình piston, [S] 2150 mm – Khối lượng động cơ [G] 410000 tons – Thứ tự nổ 1_6_2_4_3_5 1.5.3. THIẾT BỊ KÈM THEO MÁY CHÍNH – Bơm LO bôi trơn máy chính 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 – Bơm tay LO trước khởi động 01 cụm – Các bầu lọc 01 cụm – Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp 01 cụm – Bình chứa khí nén khởi động 02 bình – Bầu tiêu âm 01 cụm – Ống bù hoà giãn nở 01 đoạn SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 5 1.5.4. TỔ MÁY PHÁT 1.5.4.1. Diesel lai máy phát Tàu được trang bị 3 tổ máy phát điện . Diesel lai máy phát có ký hiệu 8S20UH do hãng SUNZER(Thuỵ Sĩ ) sản xuất, là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng không khí nén. – Số lượng 03 – Kiểu máy 8S20UH – Hãng (Nước) sản xuất SULZER Thuỵ Sĩ – Công suất định mức, [Ne] 1280 kW – Vòng quay định mức, [n] 900 rpm – Số kỳ, [] 4 – Số xy-lanh, [Z] 6 _ Khối lượng động cơ .5.4.2. M y p .5.4.3. 03x23650 ( kg ) đ – Số lượng 03 – Hãng (Nước) sản xuất DOZAMELK Đan Mạch – Kiểu GDB_138LL/04 3 pha – Công suất máy phát 1370 kVA – Vòng quay máy phát 900 rpm – Điện áp 450 V – Tần số 60 Hz ị è e ỗ ổ yp đ – Bơm LO bôi trơn máy 01 – 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 SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 6 – Các bầu lọc 01 cụm – Bầu tiêu âm 01 cụm – Ống bù hòa giãn nở 01 cụm 2.Tìm hiểu về h th ng 2.1.Khái ni m về h th ng làm mát Trong quá trình làm việc của động cơ do nhiệt độ của chất khí cao, các chi tiết của động cơ tiếp xúc với khí cháy đồng thời do ma sát với nhau nên nhiệt độ của chúng lên rất cao, để tránh biến dạng cho các chi tiết và đảm bảo chất lượng dầu bôi trơn, để lượng không khí nạp được đảm bảo thì phải làm mát động cơ. Công chất dung để làm mát động cơ là: nước, không khí, dầu… Xuất phát từ những yêu cầu trên, đòi hỏi hệ động lực phải có một hệ thống tải phần nhiệt đó ra khỏi các thiết bị, máy móc, hay nói cách khác là phải có một hệ thống làm mát các chi tiết, đảm bảo sự vận hành lâu dài tin cậy của các thiết bị 2.2. Chức ă , cô dụng và nhi m vụ của h th ng làm mát Hệ thống làm mát cho hệ động lực trên tàu có nhiệm vụ chủ yếu là làm mát động cơ chính, động cơ phụ, máy nén khí, các gối trục chong chóng, các thiết bị truyền động, ... Trên cơ sở những nhiệm vụ như vậy, HTLM có các chức năng chủ yếu sau: + Tải nhiệt lượng sinh ra ra khỏi các thiết bị + Do trên tàu, công chất tải nhiệt chủ yếu là nước biển, nên hệ thống phải đảm bảo sự lưu thông nước biển một cách tuần hoàn, liên tục và ổn định. + Đo, kiểm tra, duy trì và điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát theo từng chế độ vận hành của các trang thiết bị. + Gia nhiệt cho hệ thống lấy nước ngoài tàu (vào mùa đông), đảm bảo cung cấp nước liên tục cho hệ thống, đồng thời đảm bảo nhiệt độ của nước ngoài tàu vào hệ thống. – Ngoài các chức năng chủ yếu trên, tùy thuộc vào phương thức làm mát, công chất làm mát, mà hệ thống còn có những chức năng và nhiệm vụ khác 2.3 Yêu cầ cơ ản – Động cơ chính phải có một bơm làm mát chính đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định ở công suất liên tục lớn nhất của máy chính, và một bơm làm mát dự phòng có sản lượng đủ cung cấp nước làm mát ở điều kiện hành hải bình thường. SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 7 – Khi có hai máy chính trở lên và mỗi máy có bơm làm mát chính có khả năng tạo ra tốc độ hành hải ngay cả khi một bơm không làm việc thì có thể không cần có bơm làm mát dự phòng với điều kiện là có một bơm dự trữ trên tàu. – Động cơ lai máy phát điện, máy phụ cần có một cặp bơm làm mát. Trong đó có một bơm làm mát chính và một bơm làm mát dự phòng đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định ở công suất liên tục lớn nhất của máy. Các bơm này phải được nối với hệ thống để sẵn sàng sử dụng. – Tất cả các bơm dự phòng đều phải được dẫn động bằng nguồn năng lượng độc lập – Khi động cơ có lắp thiết bị tự động điều tiết nhiệt độ, bơm nước biển độc lập có thể dùng để bơm nước làm mát nhiều động cơ. – Nước biển lấy vào hệ thống phải được lấy qua ít nhất 2 cửa thông biển, một cửa ở mạn, một cửa ở đáy. Trước van có lắp lưới lọc, có đường ống thông hơi, có đường ống dẫn hơi nước hoặc khí nén áp suất cao vào để làm vệ sinh. – Sau hộp van thông biển phải bố trí bầu lọc rác. – Nhiệt độ của nước biển sau làm mát không được vượt quá giới hạn 50  55oC để tránh ăn mòn và tạo các cáu cặn trong đường ống và thiết bị. – Ống dùng trong hệ thống có thể làm bằng đồng hoặc ống thép liền tráng kẽm, các ống phải là ống liền. – Các chi tiết vỏ thép và hợp kim đồng phải được lắp cực kẽm để bảo vệ. – Đường ống xả ra ngoài mạn tàu phải được bố trí sao cho khi tàu lắc dọc 5o và nghiêng ngang 15o vẫn làm việc bình thường 3. Các thi t bị của h th ng làm mát 3.1 Van thông biển,và cửa xả mạn Là thiết bị dùng để đưa nước từ ngoài vào bên trong của tàu nhằm cung cấp nước cho các bơm hoạt động trong nhiều hoạt động của tàu thủy trong đó có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát của tàu. Kết cấu là loại van 1chiều có thể đưa nước vào trong tàu cung cấp cho các bơm và đóng lại trong trường hợp khi tàu gặp sự cố Cửa xả mạn dung để đưa nước biển sau khi đã đi làm mát cho nước ngọt có nhiệt đọ cao được xae ra ngoài môi trường. SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 8 3.2.Các thi t bị vận chuyển trong h trục Bao gồm:bơm, đường ống, van,ống nối,cút nối đây là những thiết bị dùng để vận chuyển nước để làm mát các thiết bị trong hệ thống nhiên liệu như động cơ chính, má yphát,máy đèn… Các thiết bị trên sử dụng để vận chuyển công chất làm mát nên dễ xảy ra ăn mòn, xâm thực của nước biển, rỗ… Trong hệ thống làm mát thường sử dụng bơm li tâm do có lưu lượng lớn SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 9 Hình 3.2 cấu tạo bơm li tâm 3.3 Thi t bị l c Bao gồm máy lọc hoặc bầu lọc, thiết bị khử khí là những thiết bị dùng để lọc tạp chất trước khi đưa nước đi làm mát thường có kết cấu là các màng lọc, hoặc máy lọc dạng ly tâm. Đây là những thiết bị làm việc trực tiếp với nước biển nên dễ xảy ra hiện tượng ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa vì vậy cần phải được chế tạo bằng những vật liệu có khả năng chống lại các hiện tượng trên như mạ crom hoặc thấm nito. 3.4 Thi t bị làm mát Là thiết bị dùng để lấy nhiệt của nước sau khi đi làm mát hệ thống nhiên liệu Sau khi lấy nhiệt từ động cơ hay thiết bị, nước ngọt được đưa qua bầu làm mát.Tại đây nước ngọt sẽ nhả nhiệt cho nước biển. Hình 3.4 a. Bầu làm mát nước ngọt Hình 3.4 b. làm mát dầu nhờn 3.5 Két giãn nở SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 10 Trong hệ thống nhiệt độ của nước ngọt cao có khả năng sinh hơi giảm năng suất tải nhiệt, bơm tuần hoàn dễ bị e, cho nên phải bố trí một két dãn nở tránh tạo bọt ngoài ra còn làm nhiệm vụ bổ xung nước ngọt vào hệ thống trong quá trình làm việc. 3.6.Thi t bị kiểm tra Chủ yếu là các thiết bị kiểm tra như đồng hồ đo nhiệt độ, rơ le báo nhiệt độ cao và đồng hồ đo áp suất của nước làm mát trong đó nhiệt độ của nước làm mát được xác đinh theo lí lịch máy hoặc có thể xác định dựa vào tính toán, áp suất của nước làm mát được xác định qua thử nghiệm tại nơi sản xuất.Thông thường cột áp của bơm nước tuần hoàn là 5-10 m.c.n. 3.7.Thi t bị cảm bi n Là thiết bị cảm biến nhiệt độ cao ,rơle cảm biến thường được bố trí trên các đường ống dẫn nước đi làm mát cho động cơ.Thiết bị có khả năng tự động đóng ngắt các van cung cấp nước làm mát cho động cơ. Như trong sơ đồ nguyên lí hệ thống các rơle nhiệt và các van ba ngả được bố trí một cách họp lí ,sao cho khi nhiệt độ của nước sau khi ra khỏi bầu làm mát mà vẫn chưa đạt yêu cầu thì lại được đưa trở lại bầu làm mát và tiếp tục nhả nhiệt cho nước biển 4.N y l l c Vì hệ thống làm mát bằng nước ngọt nên nước sẽ là công chất trực tiếp tải nhiệt. Nước ngọt được bơm làm mát nước h t qua hộp van thông biến,các bầu lọc rác, bộ khử hơi khí,đưa vào các nhánh làm mát động cơ chính,làm mát máy phụ và các tổ máy nén khí.quá trình làm mát động cơ từ bầu sinh hàn dầu. Nước ngọt ở trong bình hidrophre được nén đến áp suất cao để cấp nước cho két giãn nở dùng chung nhờ đường ống 1,2 và thông qua van 5, cấp nước cho két giãn nở dùng cho máy chính thông qua đường ống 4 van 7.khi nước ở 2 két này vơi thì nó sẽ tự động bơm đầy. Trong hệ thống thì nhiệt độ của nước ngọt cao có khả năng sinh hơi làm giảm năng suất tải nhiệt,bơm tuần hoàn dễ bị e cho nên két giãn nở phải được bố trí trách tạo bọt ngoài ra còn có nhiệm vụ bổ sung nước vào hệ thống trong quá trình làm việc. Nước từ két giãn nở dùng chung se theo đường ống 5,6…18 để làm mát diesel lai máy phát 16.sau đấy nước sẽ ra theo đường ống 19..23,50,51,52 và van 6 để đưa về két giãn nở dùng chung.1 phàn nước thải ra ngoài sẽ theo đường ống 24,25,26 thông qua van 7 để đưa về đường ống 26, từ đấy sẽ theo đường ống 28…37 về bầu tuần hoàn SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 11 dùng cho nước làm mát. Ta có thể thấy nước từ diesel lai máy phát có lưu lượng lớn nên pahỉ dùng bơm li tâm 1 chiều h t lên qua ống 27, van 5 và ống 38 sau đấy qua ống 39 để đến buồng hâm nước làm mát. bầu hâm này thì nước đượ vẫn chuyển theo ống 40…49 đến các diesel lai máy phát tiếp. Và được thải ra ngoài nhờ van 6 và phễu. Nước trong két giãn nở k chỉ để dùng cho động cơ diesel lai máy phát mà nó còntheo đường ống 53…59 và van 5 để đi vào két nước làm mát xi lanh. Sau đấy nước từ két sẽ được bơm li tâm một chiều 1 h t lên từ ống 60 qua van 4 và áp kế, chân không kế 14 để đảm bảo cho áp suất hợp lí nhất ở chế đọ làm việc của động cơ . Để bơm lên máy chính qua ống 61,62, nhờ van 7.nước cũng từ 2 đường ống này thông qua van 5 để về lại két nước làm mát xi lanh. két nước giãn nở dùng cho máy chính một phần nước cũng được đưa lên két nươc làm mát xi lanh nhờ ống 63…66 qua van 5 va phễu 26. Một phần nước được bơm li tâm một chiều 1 h t lên .nhưng tất cả phải qua van 7. Khi van mở thì bơm mới h t được nước lên. Trước khi vào bơm thì ở đầu mỗi bơm sẽ có 1 áp kế để đo áp suất trong mỗi đường ống trước khi vào bơm.khi khởi động hay làm việc ở chế độ nhỏ tải thì nhiệt độ của nước làm máy phải nằm trong khoảng 65 độ trở lên, nên nước làm mát sẽ được chuyển lên buồng hâm nước làm mát qua ống 71,72,73 và van 7 trước được đưa lên máy chính nhờ ống dẫn 76,77. Buồng hâm này lấy hơi bên ngoài vào nhờ ống 74 và thải hơi ra ngoài bởi ống 75. Từ thiết bị làm lạnh hơi sẽ theo ống 78,79,80 cấp vào trong buồng ngưng hơi và thiết bị lấy hơi thông qua van7. Sau đấy van 7 mở thì hơi này sẽ theo đường ống 83..87 để đưa hơi làm mát két nước giữ trữ dùng chung.hơi lạnh từ ống 84 cũng thông qua van 7 để đưa hơi làm mát cho bầu tuần hoàn dùng cho nước làm mát. Để đảm bảo cho hệ thống làm mát thì ở đầu vào và đầu ra của mỗi bầu tuần hoàn này cũng có 1 nhiệt kết để đo nhiệt độ nước làm mát sao cho phù hợp khi động cơ làm viêc ở các chế độ khác nhau. Sau khi nước làm mát đi ra từ bầu tuần hoàn sẽ theo ống 88 và 89 đi xuống ống 90. Tại đây một phần nước đi theo ống 91,92 đi qua van 7 và van ba ngả 10 đi lên ống 93 và 94 để lên bơm li tâm một chiều 1.nhờ van 7 và áp kế 14. Trước khi ra khỏi bơm nước làm mát sẽ phải đi qua áp kế 23 và van 7 va van 28 để đến ống 95 và 97.van 28 nằm ở đầu ra của bơm là loại van một chiều kiểu vít khi tàu làm việc bình thường thì nó sẽ hoạt động bình thường khi tàu gặp sự cố thì nó sẽ đóng lại. Tai ống 95 thì một phần nước theo đường ống 96 tơí thiết bị làm lạnh, còn lại SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 12 theo ống 98 và nhập cùng ống 97 vào ống 99. Ống 99 sẽ chia làm 2 ngả, một ngả theo ống 100 tới sinh hàn dầu nhờn nhờ van 7 và áp kế 11.một ngả theo ống 101 đi theo ống 103,104 đi lên bơm li tâm hai chiều bằng ống 106 và 107 nhờ van 5 ở mỗi đầu bơm. đường ống 103 một phần hơi đi theo ống 105 ,108,109 và van 5 vào máy nén khí để tăng áp suất và nhiệt độ. Sau đấy van 5 mở thì hơi sẽ theo ống 111,113 nhấp vào ống 114 để dẫn xuống ống 29 trước khi làm mát cho động cơ diesel lai máy phát. bơm li tâm 1 sau khi được đưa lên thì nước sẽ theo van 5 cả ra ống 116 và 117 để đi xuống và nhập thành ống 118 đi xuống ống 119. ng 119 là ống được lấu từ bầu tuần hoàn 17 sau đấy đi vào van ba ngả 10 rồi theo đường ống 120 đi vào ống làm mát cho động cơ diesel lai máy phát. Trở lại ống 101,sau khi tách 1 phần ra ống 103, nó cũng tách 1 phần ra ống 102 đi qua nhiệt kế 11 và van 7 để làm mát cho máy chính. bầu sinh hàn dầu nhờn 10 sau khi được làm mát thì nước sẽ được đi ra theo 2 ống 122 và 123. 123 nước sẽ thống qua nhiệt kế 11 . van 7 và van 6 để đi xuống dụng cụ đong dầu và két nước làm mát xi lanh. Còn đường ống 122 sẽ đi xuống đường ống 87 để đưa về két giữ trữ dùng chung để tiếp tục được làm mát. Nước ở két nước làm mát xi lanh sẽ được trộn cùng nước làm mát dụng cụ đong dầu để đưa về bầu tuần hoàn làm mát. Khi nước từ bầu tuần hoàn làm mát không đảm bảo áp suất và nhiệt độ nó sẽ được đưa lên 2 máy nén khí 13 nhờ ống dẫn 127,128,129. Trước khi vào máy nén khí ch ng sẽ đi qua bộ phận tách không khí và tiếp tục được đưa xuống ống dẫn hơi từ thiết bị làm lạnh theo ống 132,để trộn cùng. Một bộ phận không thể thiếu được nữa là máy chưng cất nước ngọt 25 thiết bị này hoạt động nhờ nươc sau khi đã làm mát máy chính18 sẽ đi theo ống 133 để ra ngoài thiết bị tách không khí, phần không khí bị tách sẽ đi theo ống 134 về lại két nước giãn nở dùng cho máy chính. Còn phần nước bj tách ra đấy sẽ đi xuống máy lọc nước, một phần sẽ đi theo ống 136 tiếp tục đi làm máy cho máy chính. Sau khi nước được lọc sẽ đi theo ống 137,138 xuống van ba ngả, tại đây 1 phần nước sẽ được đi lên bơm li tâm 1 theo ống 68. Phần còn lại tiếp tục theo ống 139 để đi xuống ket nước làm máy xi lanh. Nước làm mát xi lanh được lấy ra để cung cấp cho bơm li tâm theo ống 141 và làm mát trực tiếp cho máy chính qua ống 140. Nước làm mát cho máy chính sau đấy sẽ đk van 6 mở đi theo đường ống 142..145 về lại két nước làm mát dùng chung SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 13 5 Tính Toán Các Thi t Bị, Ké , Đ ờng Ống 5.1. Vòng tuần hoàn kín 5.1.1 Sản lượng bơm nước ngọt - Nước ngọt sau khi ra khỏi động cơ nhả nhiệt cho nước biển tại bầu sinh hàn và quay trở lại động cơ. Nhiệt lượng mà nước ngọt lấy đi chủ yếu là nhiệt lượng do bản thân động cơ tỏa ra. Nước ngọt sau khi nhả nhiệt cho nước biển, được đưa qua nhận nhiệt của dầu nhờn rồi mới đi vào nhận nhiệt của động cơ. Nhiệt lượng mà nước ngọt lấy đi bao gồm lượng nhiệt do dầu nhờn và động cơ nhả ra. Sản lượng nước ngọt được tính theo công thức chung sau: Qodn Qodc  r v Cn .(t dn  t dn ) Cn .(t dcr  t dcv ) (kg/h) Qodn _ Lượng nhiệt mà nước ngọt nhận được từ dầu nhờn (kJ/h) Qodc _ Lượng nhiệt mà nước ngọt nhận được từ động cơ (kJ/h) Gn  Trong đó: _ Tỷ nhiệt của nước ngọt Cn (kJ/kg.độ) tdnr _ Nhiệt độ nước ngọt ra khỏi bầu sinh hàn dầu nhờn (oC) tdnv _ Nhiệt độ nước ngọt vào bầu sinh hàn dầu nhờn (oC) tdcr _ Nhiệt độ nước ngọt ra khỏi động cơ (oC) tdcv _ Nhiệt độ nước ngọt vào động cơ (oC) Nhiệt lượng mà nước ngọt nhận được từ động cơ hay chính là nhiệt lượng do động cơ tỏa ra căn cứ vào loại động cơ cụ thể mà xác định, có thể cho trong lý lịch của động cơ hoặc có thể được tính theo công thức sau: Qođc = Ne. ge..QH (kJ/h) Trong đó: Ne _ Công suất có ích của động cơ (CV) Ge _ Suất tiêu hao nhiên liệu (kg/CV.h) QH _ Nhiệt trị thấp của nhiên liệu (kJ/kg)  _ Hệ số nhiệt lượng do nước làm mát lấy đi, thường:  = (1535)% SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 14 Nhiệt lượng do dầu nhờn nhả ra được tính: Qodn = qm.Ne Với qm là nhiệt lượng đơn vị do dầu nhờn nhả ra, phụ thuộc vào chủng loại của động cơ và vòng quay của động cơ: + Động cơ tốc độ thấp: qm = 30 + Động cơ tốc độ cao: (Kcal/CV.h) qm = 60 (Kcal/CV.h) Trong trường hợp có làm mát đỉnh piston, phải tính cả nhiệt lượng do đỉnh piston tỏa ra. Tất cả các trị số nhiệt lượng được tính theo công thức trên là được tính trong điều kiện thiết kế tức là động cơ làm việc ở phụ tải thiết kế, do đó sản lượng của bơm phải được tăng lên. Mặt khác, sau một thời gian sử dụng, sản lượng của bơm giảm xuống do nhiều nguyên nhân như các chi tiết của bơm bị mòn, đường ống có cáu cặn,... Ngoài ra, còn phải xét đến một yếu tố nữa là có trường hợp động cơ cần quá tải trong một thời gian nhất định. Chính vì những lý do như vậy, sản lượng của bơm thường được tăng lên so với trị số tính toán từ 1520%. 5.1.1.1 Máy chính Bảng 5.1 bơm phục vụ máy chính ST Hạng mục tính T 1 Kí Công thức và nguồn Kết quả hiệu gốc Công suất có ích của Ne Đơn vị Thông số tàu 9797 Cv Thông số tàu 113 v/ph Chọn  = (15÷35)% 16 động cơ 2 Vòng quay n 3 Hệ số nhiệt lượng do  nước làm mát lấy đi 4 Nhiệt trị thấp của Q 41868 kJ/kg 0,137 Kg/Cv.h 8991163 kJ/h H nhiên liệu 5 Suất tiêu hao nhiên g e liệu 6 Nhiệt lượng nước ngọt nhận từ động cơ SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 Q dc Q0đc  Ne.ge. .Q H o 15 7 Nhiệt lượng đơn vị q Động cơ thấp tốc 30 Kcal/Cv.h Q0dn  q m .Ne 1228544 kJ/h m do dầu nhả ra 8 Nhiệt lượng nước Q dn o ngọt nhận từ dầu nhờn 9 10 Tỉ nhiệt của nước Cm Theo nhiệt độ nước 1,36 ngọt làm mát Nhiệt độ nước ngọt vào động cơ 11 Nhiệt lượng nước ngọt ra khỏi động cơ 12 Nhiệt độ nước ngọt t v t r t v t r kJ/kg.độ Thiết kế chỉ định 70 C o Thiết kế chỉ định 82 C o Thiết kế chỉ định 65 C o Thiết kế chỉ định 70 C o 731 m dc dc dn vào bầu sinh hàn 13 Nhiệt độ nước ngọt ra dn bầu sinh hàn 14 Sản lượng nước ngọt G dc n Q G  (  C t t n m 15 Sản lượng bơm Q b dn o Q G b o r v dc dc n Q  ) C (t  t m r v dn dn  20% Gn Vậy sản lượng nước ngọt cần làm mát máy chính là: Q b 3 ) 877 h 3 m h = 877 (m³/h) 5. . .2 M y đ n B ảng 5.2 bơm phục vụ máy điện ST Hạng mục tính T 1 Kí Công thức và nguồn gốc Kết quả Đơn vị Thông số tàu 941.44 Cv Thông số tàu 900 v/ph hiệu Công suất có ích Ne của động cơ 2 Vòng quay SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 n 16 3 Hệ số nhiệt lượng  Chọn  = (15÷35)% 16 do nước làm mát lấy đi 4 Nhiệt trị thấp của Q 41868 kJ/kg 0,137 Kg/Cv.h 864003 kJ/h H nhiên liệu 5 Suất tiêu hao g e nhiên liệu 6 Nhiệt lượng nước ngọt nhận từ động Q Q0đc  Ne.ge. .Q H dc o cơ 7 8 Tỉ nhiệt của nước Cm Theo nhiệt độ nước làm 1,36 ngọt mát Nhiệt độ nước ngọt vào động cơ 9 Nhiệt độ nước ngọt ra khỏi động t v t r kJ/kg.độ Thiết kế chỉ định 70 C o Thiết kế chỉ định 82 C o 53 m dc dc cơ 10 Sản lượng nước G dc Q G  (  ) C t t Q  2 (G  20% G ) n o ngọt n m 11 Sản lượng bơm Q 3 b b r v dc dc 127 n n Vậy sản lượng nước ngọt cần làm mát 2 máy điện là: Q b h 3 m h = 127(m³/h) 5.1.2 Tính két giãn nở Bảng 5.3 tính két giãn nở STT Hạng mục tính 1 Kí Công thức và nguồn Kết quả hiệu gốc Tổng công suất của ∑ N e N  N e mc e  2 Ne md 12621 Đơn vị cv các máy 2 Hệ số tính toán V 3 Dung tích két V SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 p Chọn theo quy phạm 3 V  V p .  N e10 0,2 2,52 m 3 17 Vậy chọn két giãn nở có dung tích: V = 3 (m³) 5.1.3 Tính bầu sinh hàn dầu nhờn, nước ngọt 5.1.3.1 Bầu sinh hàn dầu nhờn máy chính Bảng 5.4 bầu sinh hàn dầu nhờn máy chính STT 1 Hạng mục Kí tính hiệu Nhiệt Q Công thức và nguồn gốc Kết quả Đơn vị Q  q .Ne 293910 Kcal/h m lượng dầu nhờn tỏa ra 2 Hệ Với nước làm mát dầu nhờn, k=195 số k truyền bầu tròn k=195 nhiệt của bộ làm mát dầu nhờn 3 Hiệu nhiệt độ t trung bình 4 Hệ số điều β cp (t  t )  (t  t )  t    2,3 lg  t t     t t  12,3 β=0,7÷0,8 0,8 , , ,, ,, 1 2 1 2 cp , , 1 ,, 2 ,, 1 2 C o chỉnh k 5 Diện tích F trao đổi F Q k.0,8. t cp 153 m2 nhiệt Vậy diện tích bộ sinh hàn dầu nhờn F = 153 ( m2 ) 5.1.3.2 Bầ l s c ng t máy chính. Tương tự trên ta có diện tích sinh hàn nước ngọt F = 15( m2 ) SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 18 5.1.4 Chọn bơm nước làm mát máy chính và 3 máy đèn Chọn bơm với các thông số sau: -Lưu lượng Q = 877 (m³/h) -Cột áp H = 8 (m.c.n) -Công suất N = 22 (KW) -Vòng quay n = 1200 (v/p) 5.1.5 Tính đường ống Khi xây dụng đường ống trong hệ thống làm mát cần phải chú ý tới các yếu tố sau: - Sự giãn nở của nước trong hệ thống đường ống - Sự bốc hơi của nước phải ít nhất - Tránh hấp thụ oxi - Ảnh hưởng của sự rò rỉ trong hệ thống - Đảm bảo được áp suất làm việc trong hệ thống - Xả được bọt khí ra ngoài. Yêu cầu của dòng chảy của nước trong hệ thống làm mát là từ 0.5÷2 m/s. chọn V=2 m/s Công thức tính đường kính ống trong hệ thống: d 2 Q .v (m) Trong đó: - Q: Lưu lượng bơm, m³/s - V: Vận tốc dòng chảy, m/s +) Đường ống nước ngọt đi làm mát động cơ chính: d1  2 Q dc b .v  0,394 (m) +) Đường ống nước ngọt đi làm mát máy điện: SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 19 d 2 2 Q md b .v  0,15 (m) 5.2. Vòng tuần hoàn ngoài. 5.2.1. Tính sản lượng bơm Bảng 5.5: sản lượng bơm ST T 1 Hạng mục tính Ký hi u Đơ Công suất có ích ∑Ne Cv ị Công thức - Nguồn g c K t quả Theo thông số của tầu 12621 Suất tiêu hao nhiên Ge Kg/Cv. Theo thông số của tầu 0,137 liệu h Hệ số nhiệt lượng  % của động cơ 2 3 Chọn trong khoảng 16   (15  35)% do nước làm mát lấy đi 4 Nhiệt trị thấp của QH kJ/kg 41868 kJ/h 1158287 nhiên liệu Nhiệt lượng nước 5 Q0nn   N e.ge..QH mặn nhận từ nước Q 0nn 9 ngọt 6 7 Tỉ nhiệt của nước Cn kJ/kg.đ Tra theo nhiệt độ nước vào 1,36 biển ộ làm mát Nhiệt độ của nước tdcr o Thiết kế chỉ định 52 o Thiết kế chỉ định 40 C biển ra khỏi bầu sinh hàn nước ngọt Nhiệt độ của nước tdcv 8 C biển vào bầu sinh hàn nước ngọt. Sản 9 lượng nước Gn mặn Sản lượng của bơm SV: Bïi V¨n T¹o Líp: MTT 50 - §H2 Q Kg/h Gn  Q0nn C n (t dcr  t dcv ) Chọn: Q = (15÷20)%Gn. 709735 128 20