Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế hệ thống làm mát bằng nước ngọt cho tàu 1700TEU
Mục lục 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 DANH MỤC HÌNH VẼ Thiết kế hệ thống làm mát bằng nước ngọt cho tàu 1700TEU GIỚI THIỆU TÀU Líp: MTT 50 - §H2 1.1 LOẠI TÀU, CÔNG DỤNG Tàu CONTAINER sức chở 1700 TEU loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, boong chính, boong dâng lái boong dâng mũi Tàu thiết kế trang bị 01 diesel kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt Tàu thiết kế dùng để container 1.2 VÙNG HOẠT ĐỘNG, CẤP THIẾT KẾ Tàu hoat động vùng biển Tàu Container 1700 TEU thiết kế với Cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép – 2003, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành Phần hệ thống động lực tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp không hạn chế theo TCVN 6259 – : 2003 1.3 CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TÀU – Chiều dài lớn 1.4 Lmax = 184,1 m – Chiều dài hai trụ Lpp = 171,94 m – Chiều dài đường nước thiết kế LWL = 176,75 m – Chiều rộng lớn 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 = – Máy SKL 6RTA62U – Công suất H =13320/(17760) – Vòng quay N = 30827 tons 113 kW/(hp) rpm LUẬT VÀ CÔNG ƯỚC ÁP DỤNG [1]– Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép – 2003 Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường [2]– MARPOL 73/78 (có sửa đổi) [3]– Bổ sung sửa đổi 2003 MARPOL 1.5 TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 1.5.1 BỐ TRÍ BUỒNG MÁY Líp: MTT 50 - §H2 Buồng máy bố trí từ sườn 22 (Sn6) đến sườn 62 (Sn62) Diện tích vùng tôn sàn lại thao tác khoảng 120 m Lên xuống buồng máy 06 cầu thang (02 cầu thang tầng1 , 02 cầu thang tầng 02 cầu thang tầng ) 01 cầu thang cố Trong buồng máy lắp đặt 01 máy thiết bị phục vụ hệ thống động lực, hệ thống ống toàn tàu Điều khiển thiết bị thực chỗ buồng máy Điều khiển máy thực chỗ buồng máy từ xa buồng lái Một số bơm chuyên dụng điều khiển từ xa boong bơm vận chuyển dầu đốt, bơm nước vệ sinh, sinh hoạt, quạt thông gió Buồng máy có 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 Máy có ký hiệu 6RTA62U hãng SKL –SUNZER Thuỵ Sĩ sản xuất, động diesel kỳ tác dụng đơn, tăng áp hệ turbo – charge, dạng thùng, hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động không khí nén, tự đảo chiều, điều khiển chỗ từ xa buồng lái Thông số 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, [τ] – Số xy-lanh, [Z] – Đường kính xy-lanh, [D] 620 mm – Hành trình piston, [S] 2150 mm – Khối lượng động [G] 410000 tons Líp: MTT 50 - §H2 – Thứ tự nổ 1_6_2_4_3_5 1.5.3 THIẾT BỊ KÈM THEO MÁY CHÍNH – Bơm LO bôi trơn máy 01 cụm – Bơm nước làm mát 01 cụm – Bơm nước biển làm mát 01 cụm – Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm – Bầu làm mát nước 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 1.5.4 TỔ MÁY PHÁT 1.5.4.1 Diesel lai máy phát Tàu trang bị tổ máy phát điện Diesel lai máy phát có ký hiệu 8S20UH hãng SUNZER(Thuỵ Sĩ ) sản xuất, diesel kỳ tác dụng đơn, hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động 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, [τ] – Số xy-lanh, [Z] _ Khối lượng động 03x23650 ( kg ) 1.5.4.2 Máy phát điện – Số lượng 03 – Hãng (Nước) sản xuất DOZAMELK Đan Mạch Líp: MTT 50 - §H2 – Kiểu GDB_138LL/04 pha – Công suất máy phát 1370 kVA – Vòng quay máy phát 900 rpm – Điện áp 450 V – Tần số 60 Hz 1.5.4.3 Thiết bị kèm theo tổ máy phát điện – Bơm LO bôi trơn máy 01 – Bơm nước làm mát 01 cụm – Bơm nước biển làm mát 01 cụm – Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm – Bầu làm mát nước 01 cụm – Máy phát điện chiều 01 cụm – Mô-tơ điện khởi động 01 cụm – Các bầu lọc 01 cụm – Bầu tiêu âm 01 cụm – Ống bù hòa giãn nở 01 cụm 2.Tìm hiểu hệ thống 2.1.Khái niệm hệ thống làm mát Trong trình làm việc động nhiệt độ chất khí cao, chi tiết động tiếp xúc với khí cháy đồng thời ma sát với nên nhiệt độ chúng lên cao, để tránh biến dạng cho chi tiết đảm bảo chất lượng dầu bôi trơn, để lượng không khí nạp đảm bảo phải làm mát động Công chất dung để làm mát động là: nước, không khí, dầu… Xuất phát từ yêu cầu trên, đòi hỏi hệ động lực phải có hệ thống tải phần nhiệt khỏi thiết bị, máy móc, hay nói cách khác phải có hệ thống làm mát chi tiết, đảm bảo vận hành lâu dài tin cậy thiết bị 2.2 Chức năng, công dụng nhiệm vụ hệ thống làm mát Hệ thống làm mát cho hệ động lực tàu có nhiệm vụ chủ yếu làm mát động chính, động phụ, máy nén khí, gối trục chong chóng, thiết bị truyền động, Trên sở nhiệm vụ vậy, HTLM có chức chủ yếu sau: + Tải nhiệt lượng sinh ra khỏi thiết bị Líp: MTT 50 - §H2 + Do tàu, công chất tải nhiệt chủ yếu nước biển, nên hệ thống phải đảm bảo lưu thông nước biển cách tuần hoàn, liên tục ổn định + Đo, kiểm tra, trì điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát theo chế độ vận hành trang thiết bị + Gia nhiệt cho hệ thống lấy nước tàu (vào mùa đông), đảm bảo cung cấp nước liên tục cho hệ thống, đồng thời đảm bảo nhiệt độ nước tàu vào hệ thống – Ngoài chức chủ yếu trên, tùy thuộc vào phương thức làm mát, công chất làm mát, mà hệ thống có chức nhiệm vụ khác 2.3 Yêu cầu – Động phải có bơm làm mát đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định công suất liên tục lớn máy chính, bơm làm mát dự phòng có sản lượng đủ cung cấp nước làm mát điều kiện hành hải bình thường – Khi có hai máy trở lên máy có bơm làm mát có khả tạo tốc độ hành hải bơm không làm việc không cần có bơm làm mát dự phòng với điều kiện có bơm dự trữ tàu – Động lai máy phát điện, máy phụ cần có cặp bơm làm mát Trong có bơm làm mát bơm làm mát dự phòng đủ sản lượng để cung cấp nước ổn định công suất liên tục lớn máy Các bơm phải nối với hệ thống để sẵn sàng sử dụng – Tất bơm dự phòng phải dẫn động nguồn lượng độc lập – Khi động có lắp thiết bị tự động điều tiết nhiệt độ, bơm nước biển độc lập dùng để bơm nước làm mát nhiều động – Nước biển lấy vào hệ thống phải lấy qua cửa thông biển, cửa mạn, cửa đáy Trước van có lắp lưới lọc, có đường ống thông hơi, có đường ống dẫn nước khí nén áp suất cao vào để làm vệ sinh – Sau hộp van thông biển phải bố trí bầu lọc rác – Nhiệt độ nước biển sau làm mát không vượt giới hạn 50 ÷ 55oC để tránh ăn mòn tạo cáu cặn đường ống thiết bị – Ống dùng hệ thống làm đồng ống thép liền tráng kẽm, ống phải ống liền Líp: MTT 50 - §H2 – Các chi tiết vỏ thép hợp kim đồng phải lắp cực kẽm để bảo vệ – Đường ống xả mạn tàu phải bố trí cho tàu lắc dọc 5o nghiêng ngang 15o làm việc bình thường Các thiết bị hệ thống làm mát 3.1 Van thông biển,và cửa xả mạn Là thiết bị dùng để đưa nước từ vào bên tàu nhằm cung cấp nước cho bơm hoạt động nhiều hoạt động tàu thủy có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát tàu Kết cấu loại van 1chiều đưa nước vào tàu cung cấp cho bơm đóng lại trường hợp tàu gặp cố Cửa xả mạn dung để đưa nước biển sau làm mát cho nước có nhiệt đọ cao xae môi trường 3.2.Các thiết bị vận chuyển hệ trục Bao gồm:bơm, đường ống, van,ống nối,cút nối thiết bị dùng để vận chuyển nước để làm mát thiết bị hệ thống nhiên liệu động chính, má yphát,máy đèn… Các thiết bị sử dụng để vận chuyển công chất làm mát nên dễ xảy ăn mòn, xâm thực nước biển, rỗ… Trong hệ thống làm mát thường sử dụng bơm li tâm có lưu lượng lớn Líp: MTT 50 - §H2 Hình 3.2 cấu tạo bơm li tâm 3.3 Thiết bị lọc Bao gồm máy lọc bầu lọc, thiết bị khử khí thiết bị dùng để lọc tạp chất trước đưa nước làm mát thường có kết cấu màng lọc, máy lọc dạng ly tâm Đây thiết bị làm việc trực tiếp với nước biển nên dễ xảy tượng ăn mòn hóa học ăn mòn điện hóa cần phải chế tạo vật liệu có khả chống lại tượng mạ crom thấm nito 3.4 Thiết bị làm mát Líp: MTT 50 - §H2 Là thiết bị dùng để lấy nhiệt nước sau làm mát hệ thống nhiên liệu Sau lấy nhiệt từ động hay thiết bị, nước đưa qua bầu làm mát.Tại nước nhả nhiệt cho nước biển Hình 3.4 a Bầu làm mát nước Hình 3.4 b làm mát dầu nhờn 3.5 Két giãn nở Trong hệ thống nhiệt độ nước cao có khả sinh giảm suất tải nhiệt, bơm tuần hoàn dễ bị e, phải bố trí két dãn nở tránh tạo bọt làm nhiệm vụ bổ xung nước vào hệ thống trình làm việc 3.6.Thiết bị kiểm tra Chủ yếu thiết bị kiểm tra đồng hồ đo nhiệt độ, rơ le báo nhiệt độ cao đồng hồ đo áp suất nước làm mát nhiệt độ nước làm mát xác đinh theo lí lịch máy xác định dựa vào tính toán, áp suất nước làm mát xác định qua thử nghiệm nơi sản xuất.Thông thường cột áp bơm nước tuần hoàn 5-10 m.c.n 3.7.Thiết bị cảm biến Là thiết bị cảm biến nhiệt độ cao ,rơle cảm biến thường bố trí đường ống dẫn nước làm mát cho động cơ.Thiết bị có khả tự động đóng ngắt van cung cấp nước làm mát cho động Như sơ đồ nguyên lí hệ thống rơle nhiệt van ba ngả bố trí cách họp lí ,sao cho nhiệt độ nước sau khỏi bầu làm mát mà chưa đạt yêu cầu lại đưa trở lại bầu làm mát tiếp tục nhả nhiệt cho nước biển 4.Nguyên lí làm việc 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 hút qua hộp van thông biến,các bầu lọc rác, bộ Líp: MTT 50 - §H2 khử khí,đưa vào các nhánh làm mát động chính,làm mát máy phụ và các tổ máy nén khí.quá trình làm mát động từ bầu sinh hàn dầu Nước ngọt ở 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 van 7.khi nước ở két này vơi thì nó sẽ tự động bơm đầy Trong hệ thống thì nhiệt độ của nước ngọt cao có khả sinh làm giảm suất tải nhiệt,bơm tuần hoàn dễ bị e két giãn nở phải được bố trí trách tạo bọt ngoài còn có nhiệm vụ bổ sung nước vào hệ thống 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 theo đường ống 19 23,50,51,52 và van để đưa về két giãn nở dùng chung.1 phàn nước thải ngoài sẽ theo đường ống 24,25,26 thông qua van để đưa về đường ống 26, từ đấy sẽ theo đường ống 28…37 về bầu tuần hoàn 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 chiều hút lên qua ống 27, van và ống 38 sau đấy qua ống 39 để đến buồng hâm nước làm mát Ở bầu hâm này thì nước đượ vẫn chuyển theo ống 40…49 đến các diesel lai máy phát tiếp Và được thải ngoài nhờ van và phễu Nước két giãn nở k chỉ để dùng cho động diesel lai máy phát mà nó còntheo đường ống 53…59 và van để vào két nước làm mát xi lanh Sau đấy nước từ két sẽ được bơm li tâm một chiều hút lên từ ống 60 qua van và áp kế, chân không kế 14 để đảm bảo cho áp suất hợp lí nhất ở chế đọ làm việc của động Để bơm lên máy chính qua ống 61,62, nhờ van 7.nước cũng từ đường ống này thông qua van để về lại két nước làm mát xi lanh Ở 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 va phễu 26 Một phần nước được bơm li tâm một chiều hút lên tất cả phải qua van Khi van mở thì bơm mới hút được nước lên Trước vào bơm thì ở đầu mỗi bơm sẽ có áp kế để đo áp suất mỗi đường ống trước vào bơm.khi khởi động hay làm việc ở chế độ nhỏ tải thì nhiệt độ của nước làm máy phải nằm 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 trước được đưa lên máy chính nhờ ống dẫn 76,77 Buồng hâm này lấy bên ngoài vào nhờ ống 74 và thải ngoài bởi ống 75 10 Líp: MTT 50 - §H2 10 Từ thiết bị làm lạnh sẽ theo ống 78,79,80 cấp vào buồng ngưng và thiết bị lấy thông qua van7 Sau đấy van mở thì này sẽ theo đường ống 83 87 để đưa làm mát két nước giữ trữ dùng chung.hơi lạnh từ ống 84 cũng thông qua van để đưa 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 của mỗi bầu tuần hoàn này cũng có nhiệt kết để đo nhiệt độ nước làm mát cho phù hợp động làm viêc ở các chế độ khác Sau nước làm mát từ bầu tuần hoàn sẽ theo ống 88 và 89 xuống ống 90 Tại một phần nước theo ống 91,92 qua van và van ba ngả 10 lên ống 93 và 94 để lên bơm li tâm một chiều 1.nhờ van và áp kế 14 Trước khỏi bơm nước làm mát sẽ phải qua áp kế 23 và van va van 28 để đến ống 95 và 97.van 28 nằm ở đầu của bơm là loại van một chiều kiểu vít tàu làm việc bình thường thì nó sẽ hoạt động bình thường 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 theo ống 98 và nhập cùng ống 97 vào ống 99 Ống 99 sẽ chia làm ngả, một ngả theo ống 100 tới sinh hàn dầu nhờn nhờ van và áp kế 11.một ngả theo ống 101 theo ống 103,104 lên bơm li tâm hai chiều bằng ống 106 và 107 nhờ van ở mỗi đầu bơm Ở đường ống 103 một phần theo ống 105 ,108,109 và van vào máy nén khí để tăng áp suất và nhiệt độ Sau đấy van mở thì sẽ theo ống 111,113 nhấp vào ống 114 để dẫn xuống ống 29 trước làm mát cho động diesel lai máy phát Ở bơm li tâm sau được đưa lên thì nước sẽ theo van cả ống 116 và 117 để xuống và nhập thành ống 118 xuống ống 119 Ông 119 là ống được lấu từ bầu tuần hoàn 17 sau đấy vào van ba ngả 10 rồi theo đường ống 120 vào ống làm mát cho động diesel lai máy phát Trở lại ống 101,sau tách phần ống 103, nó cũng tách phần ống 102 qua nhiệt kế 11 và van để làm mát cho máy chính Ở bầu sinh hàn dầu nhờn 10 sau được làm mát thì nước sẽ được theo ống 122 và 123 Ở 123 nước sẽ thống qua nhiệt kế 11 van và van để xuống dụng cụ đong dầu và két nước làm mát xi lanh Còn đường ống 122 sẽ 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 máy nén khí 13 nhờ ống dẫn 127,128,129 Trước vào máy nén khí chúng 11 Líp: MTT 50 - §H2 11 sẽ qua bộ phận tách không khí và tiếp tục được đưa xuống ống dẫn 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 đã làm mát máy chính18 sẽ theo ống 133 để ngoài thiết bị tách không khí, phần không khí bị tách sẽ theo ống 134 về lại két nước giãn nở dùng cho máy chính Còn phần nước bj tách đấy sẽ xuống máy lọc nước, một phần sẽ theo ống 136 tiếp tục làm máy cho máy chính Sau nước được lọc sẽ theo ống 137,138 xuống van ba ngả, tại phần nước sẽ được lên bơm li tâm theo ống 68 Phần còn lại tiếp tục theo ống 139 để xuống ket nước làm máy xi lanh Nước làm mát xi lanh được lấy 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 mở theo đường ống 142 145 về lại két nước làm mát dùng chung 12 Líp: MTT 50 - §H2 12 Tính Toán Các Thiết Bị, Két, Đường Ống 5.1 Vòng tuần hoàn kín 5.1.1 Sản lượng bơm nước - Nước sau khỏi động nhả nhiệt cho nước biển bầu sinh hàn quay trở lại động Nhiệt lượng mà nước lấy chủ yếu nhiệt lượng thân động tỏa Nước sau nhả nhiệt cho nước biển, đưa qua nhận nhiệt dầu nhờn vào nhận nhiệt động Nhiệt lượng mà nước lấy bao gồm lượng nhiệt dầu nhờn động nhả Sản lượng nước tính theo công thức chung sau: (kg/h) Qodn Qodc Gn = + r v C n ( t dn − t dn ) C n ( t dcr − t dcv ) Trong đó: Qodn _ Lượng nhiệt mà nước nhận từ dầu nhờn (kJ/h) Qodc _ Lượng nhiệt mà nước nhận từ động (kJ/h) Cn (kJ/kg.độ) _ Tỷ nhiệt nước tdnr _ Nhiệt độ nước khỏi bầu sinh hàn dầu nhờn (oC) tdnv _ Nhiệt độ nước vào bầu sinh hàn dầu nhờn (oC) tdcr _ Nhiệt độ nước khỏi động (oC) tdcv _ Nhiệt độ nước vào động (oC) Nhiệt lượng mà nước nhận từ động nhiệt lượng động tỏa vào loại động cụ thể mà xác định, cho lý lịch động tính theo công thức sau: Qođc = Ne ge.α.QH (kJ/h) Trong đó: Ne _ Công suất có ích động (CV) Ge _ Suất tiêu hao nhiên liệu (kg/CV.h) QH _ Nhiệt trị thấp nhiên liệu (kJ/kg) α _ Hệ số nhiệt lượng nước làm mát lấy đi, thường: α = (15÷35)% 13 Líp: MTT 50 - §H2 13 Nhiệt lượng dầu nhờn nhả tính: Qodn = qm.Ne Với qm nhiệt lượng đơn vị dầu nhờn nhả ra, phụ thuộc vào chủng loại động vòng quay động cơ: + Động tốc độ thấp: + Động tốc độ cao: qm = 30 (Kcal/CV.h) qm = 60 (Kcal/CV.h) Trong trường hợp có làm mát đỉnh piston, phải tính nhiệt lượng đỉnh piston tỏa Tất trị số nhiệt lượng tính theo công thức tính điều kiện thiết kế tức động làm việc phụ tải thiết kế, sản lượng bơm phải tăng lên Mặt khác, sau thời gian sử dụng, sản lượng bơm giảm xuống nhiều nguyên nhân chi tiết bơm bị mòn, đường ống có cáu cặn, Ngoài ra, phải xét đến yếu tố có trường hợp động cần tải thời gian định Chính lý vậy, sản lượng bơm thường tăng lên so với trị số tính toán từ 15÷20% 5.1.1.1 Máy Bảng 5.1 bơm phục vụ máy ST Hạng mục tính T Kí Công thức nguồn Kết Đơn vị hiệu Công suất có ích Ne gốc Thông số tàu 9797 Cv động Vòng quay n Hệ số nhiệt lượng α Thông số tàu Chọn α = (15÷35)% 113 16 v/ph 41868 kJ/kg 0,137 Kg/Cv.h Q0đc = Ne.ge.α QH 8991163 kJ/h Động thấp tốc 30 Kcal/Cv.h nước làm mát lấy Nhiệt trị thấp Q nhiên liệu Suất tiêu hao nhiên g liệu Nhiệt lượng nước nhận từ động Nhiệt lượng đơn vị e Q q H dc o m dầu nhả 14 Líp: MTT 50 - §H2 14 Nhiệt lượng nước dn Q o nhận từ dầu 1228544 Q0dn = q m Ne kJ/h nhờn Tỉ nhiệt nước Cm Theo nhiệt độ nước 1,36 10 Nhiệt độ nước làm mát Thiết kế định 70 C o 11 vào động Nhiệt lượng Thiết kế định 82 C o 12 khỏi động Nhiệt độ nước Thiết kế định 65 C o Thiết kế định 70 C o 731 m nước t v t r t v t r dc dc dn kJ/kg.độ vào bầu sinh hàn 13 Nhiệt độ nước dn bầu sinh hàn 14 Sản lượng nước G dc n Q G = ( − C t t n m 15 Q Sản lượng bơm b dn o Q =G b o r v dc dc n Q + ) C (t − t m r v dn dn 877 + 20% G n Vậy sản lượng nước cần làm mát máy là: Q b ) h m h = 877 (m³/h) 5.1.1.2 Máy điện B ảng 5.2 bơm phục vụ máy điện ST Hạng mục tính T Kí Công thức nguồn gốc Kết Đơn vị hiệu Công suất có ích Ne Thông số tàu 941.44 Cv động Vòng quay n Hệ số nhiệt lượng α Thông số tàu Chọn α = (15÷35)% 900 16 v/ph 41868 kJ/kg 0,137 Kg/Cv.h nước làm mát lấy Nhiệt trị thấp Q nhiên liệu Suất tiêu g hao H e nhiên liệu 15 Líp: MTT 50 - §H2 15 Nhiệt lượng nước Q nhận từ động Q0đc = Ne.ge.α QH dc o 864003 kJ/h Tỉ nhiệt nước Cm Theo nhiệt độ nước làm 1,36 Nhiệt mát Thiết kế định 70 C o vào động Nhiệt độ nước Thiết kế định 82 C o 53 m độ nước t v t r dc dc kJ/kg.độ khỏi động 10 Sản lượng nước G dc Q = G C (t − t ) Q = (G + 20% G ) n o n m 11 Q Sản lượng bơm b b r v dc dc 127 n n Vậy sản lượng nước cần làm mát máy điện là: Q h m h = 127(m³/h) b 5.1.2 Tính két giãn nở Bảng 5.3 tính két giãn nở STT Hạng mục tính Kí Công thức nguồn Kết hiệu gốc ∑ Ne ∑N Chọn theo quy phạm Tổng công suất máy Hệ số tính toán V Dung tích két V p e = N mc e md + 2Ne −3 V = V p ∑ N e10 12621 Đơn vị cv 0,2 2,52 m Vậy chọn két giãn nở có dung tích: V = (m³) 5.1.3 Tính bầu sinh hàn dầu nhờn, nước 5.1.3.1 Bầu sinh hàn dầu nhờn máy Bảng 5.4 bầu sinh hàn dầu nhờn máy STT Hạng mục Kí tính Nhiệt Công thức nguồn gốc Kết Đơn vị Q = q Ne 293910 Kcal/h hiệu Q m lượng dầu nhờn tỏa Hệ số k 16 Líp: MTT 50 - §H2 Với nước làm mát dầu nhờn, k=195 16 truyền nhiệt bầu tròn k=195 làm mát dầu nhờn Hiệu nhiệt độ ∆t trung bình Hệ số điều β chỉnh k Diện tích F trao cp (t − t ) − (t − t ) ∆t = − 2,3 lg t t − t t 12,3 β=0,7÷0,8 0,8 , , cp F= đổi ,, ,, , , ,, ,, 153 Q k 0,8 ∆t cp C o m2 nhiệt Vậy diện tích sinh hàn dầu nhờn F = 153 ( m ) 5.1.3.2 Bầu làm sinh hàn nước máy Tương tự ta có diện tích sinh hàn nước F = 15( m ) 5.1.4 Chọn bơm nước làm mát máy máy đèn Chọn bơm với thông số sau: -Lưu lượng Q = 877 (m³/h) -Cột áp H = (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 hệ thống làm mát cần phải ý tới yếu tố sau: - Sự giãn nở nước hệ thống đường ống - Sự bốc nước phải - Tránh hấp thụ oxi 17 Líp: MTT 50 - §H2 17 - Ảnh hưởng rò rỉ hệ thống - Đảm bảo áp suất làm việc hệ thống - Xả bọt khí Yêu cầu dòng chảy nước hệ thống làm mát từ 0.5÷2 m/s chọn V=2 m/s Công thức tính đường kính ống hệ thống: d =2 Q Π.v (m) Trong đó: - Q: Lưu lượng bơm, m³/s - V: Vận tốc dòng chảy, m/s +) Đường ống nước làm mát động chính: d1 = Q dc b Π.v = 0,394 (m) +) Đường ống nước làm mát máy điện: d =2 Q md b Π v = 0,15 (m) 5.2 Vòng tuần hoàn 5.2.1 Tính sản lượng bơm Bảng 5.5: sản lượng bơm ST T Hạng mục tính Ký Đơn vị Công thức - Nguồn gốc hiệu Công suất có ích ∑Ne Cv Theo thông số tầu động Suất tiêu hao nhiên Ge Kg/Cv Theo thông số tầu liệu Hệ số nhiệt lượng α h % nước làm mát lấy Chọn Kết 12621 0,137 khoảng 16 α = (15 ÷ 35)% 18 Líp: MTT 50 - §H2 18 Nhiệt trị thấp QH kJ/kg 41868 nhiên liệu Nhiệt lượng nước kJ/h 1158287 Q0nn = ∑ N e.ge.α QH mặn nhận từ nước Q0nn Tỉ nhiệt nước Cn kJ/kg.đ Tra theo nhiệt độ nước vào 1,36 biển Nhiệt độ nước tdcr ộ o C làm mát Thiết kế định 52 o Thiết kế định 40 biển khỏi bầu sinh hàn nước Nhiệt độ nước tdcv C biển vào bầu sinh hàn nước Sản lượng nước Gn 9 mặn Sản lượng bơm Kg/h Q0nn v C n (t dcr − t dc ) m3 Chọn: Q = (15÷20)%Gn Q 10 Gn = 709735 128 /h Vậy sản lượng bơm nước biển là: Q = 128 (m³/h) 5.2.2 Chọn bơm nước biển làm mát nước Chọn bơm với thông số sau: -Lưu lượng Q = 128 (m³/h) -Cột áp H = 33 (m.c.n) -Công suất N = 30 (KW) -Vòng quay n = 1200 (v/p) 5.2.3 Tính chọn ống Tương tự ta có đường kính ống là: -Đường kính ống làm mát bầu sinh hàn nước máy là: d = 0,394 (m) -Đường kính ống làm mát bầu sinh hàn nước máy điện là: d = 0,15 (m) Kết Luận _Bơm nước ngọt: Chọn bơm với thông số sau: 19 Líp: MTT 50 - §H2 19 -Lưu lượng Q = 877 m³/h -Cột áp H = m.c.n -Công suất N = 22 KW -Vòng quay n = 128 v/p _Bơm nước biển: Chọn bơm với thông số sau: -Lưu lượng Q = 128m³/h -Cột áp H = 33 m.c.n -Công suất N = 30 KW -Vòng quay n = 1200 v/p _Các bơm sử dụng hệ thống làm mát bơm li tâm _Chọn đường kính ống nước làm mát máy là: +) Đường kính ngoài: d = 394 (mm) +) Đường kính trong: d = 380 (mm) _Chọn đường kính ống nước làm mát máy điện là: +) Đường kính ngoài: d = 150 (mm) +) Đường kính trong: d = 140 (mm) Chú ý: Quá trình tính toán chưa kể đến tổn thất thủy lực hệ thống kết luận Đề tài tính toán thiết kế hệ thống làm mát thực có nghĩa thiết thực sinh viên ngành máy tàu thủy nói chung để làm quen dần với kiến thức thực tế chuyên môn Tuy nhiên mặt thực tế chuyên môn đề tài vấn đề mẻ nên khó tránh khỏi hạn chế Có vấn đề chủ quan khách quan mà đề tài mắc phải Vấn đề chủ quan, tìm hiểu kiến thức chuyên môn chưa thực sâu sắc kĩ lưỡng nên vấn đề trình bày sơ sài, hay nặng lí thuyết, kiến thức thực tế không nhiều nên sáng tạo chưa cao, để chi tiết đề tài cần đòi hỏi tỉ mỉ lớn sinh viên thực nghiên cứu đề tài Về vấn đề chủ quan vấn đề thời gian trở ngại đề tài Đối với sinh viên thực nghiên cứu môn học việc có nhiều thời gian để nghiên cứu sâu môn học khó làm ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng đề tài Một vấn đề kiến thức chuyên nghành đề tài chưa có nhiều chưa thực chi tiết nên làm cho đề tài thiên nhiều lĩnh vực lí thuyết chưa có khả ứng dụng thực tế 20 Líp: MTT 50 - §H2 20 Trong thời gian tới hội em gặp lại đề tài này, em cố gắng để hoàn thành đề tài thật hoàn thiên Trong thời gian thực đề tài gặp nhiều trở ngại khó khăn với nỗ lực thân bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn giúp em hoàn thành đề tài Với hạn chế đề tài này, e mong tiếp tục nhận góp ý thầy giáo hướng dẫn toàn thể bạn lớp để em hoàn thiện đề tài tốt 21 Líp: MTT 50 - §H2 21 [...]... lượng nước dn Q o ngọt nhận từ dầu 1228544 Q0dn = q m Ne kJ/h 9 nhờn Tỉ nhiệt của nước Cm Theo nhiệt độ nước 1,36 10 ngọt Nhiệt độ nước ngọt làm mát Thiết kế chỉ định 70 C o 11 vào động cơ Nhiệt lượng Thiết kế chỉ định 82 C o 12 ngọt ra khỏi động cơ Nhiệt độ nước ngọt Thiết kế chỉ định 65 C o Thiết kế chỉ định 70 C o 731 m nước t v t r t v t r dc dc dn kJ/kg.độ vào bầu sinh hàn 13 Nhiệt độ nước ngọt. .. Thông số tàu Chọn α = (15÷35)% 900 16 v/ph 41868 kJ/kg 0,137 Kg/Cv.h do nước làm mát lấy đi 4 Nhiệt trị thấp của Q 5 nhiên liệu Suất tiêu g hao H e nhiên liệu 15 Líp: MTT 50 - §H2 15 6 Nhiệt lượng nước Q ngọt nhận từ động Q0đc = Ne.ge.α QH dc o 864003 kJ/h 7 cơ Tỉ nhiệt của nước Cm Theo nhiệt độ nước làm 1,36 8 ngọt Nhiệt mát Thiết kế chỉ định 70 C o 9 ngọt vào động cơ Nhiệt độ nước Thiết kế chỉ định... trong hệ thống làm mát này đều là bơm li tâm _Chọn đường kính ống nước ngọt đi làm mát máy chính là: +) Đường kính ngoài: d = 394 (mm) +) Đường kính trong: d = 380 (mm) _Chọn đường kính ống nước ngọt đi làm mát máy điện là: +) Đường kính ngoài: d = 150 (mm) +) Đường kính trong: d = 140 (mm) Chú ý: Quá trình tính toán trên chưa kể đến các tổn thất thủy lực trong hệ thống kết luận Đề tài tính toán thiết kế. .. nhiệt lượng α h % do nước làm mát lấy Chọn trong Kết quả 12621 0,137 khoảng 16 α = (15 ÷ 35)% đi 18 Líp: MTT 50 - §H2 18 4 Nhiệt trị thấp của QH kJ/kg 41868 nhiên liệu Nhiệt lượng nước kJ/h 1158287 Q0nn = ∑ N e.ge.α QH 5 mặn nhận từ nước Q0nn 6 ngọt Tỉ nhiệt của nước Cn kJ/kg.đ Tra theo nhiệt độ nước vào 1,36 biển Nhiệt độ của nước tdcr ộ o C làm mát Thiết kế chỉ định 52 o Thiết kế chỉ định 40 7 biển... _ 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) Cn (kJ/kg.độ) _ Tỷ nhiệt của nước ngọt 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... sau: - Sự giãn nở của nước trong hệ thống đường ống - Sự bốc hơi của nước phải ít nhất - Tránh hấp thụ oxi 17 Líp: MTT 50 - §H2 17 - 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 Π.v (m) Trong đó: -... Bầu làm sinh hàn nước ngọt máy chính 2 Tương tự trên ta có diện tích sinh hàn nước ngọt F = 15( m ) 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. .. có các đường kính ống là: -Đường kính ống đi làm mát bầu sinh hàn nước ngọt máy chính là: d 3 = 0,394 (m) -Đường kính ống đi làm mát bầu sinh hàn nước ngọt máy điện là: d 4 = 0,15 (m) 6 Kết Luận _Bơm nước ngọt: Chọn bơm với các thông số sau: 19 Líp: MTT 50 - §H2 19 -Lưu lượng Q = 877 m³/h -Cột áp H = 8 m.c.n -Công suất N = 22 KW -Vòng quay n = 128 v/p _Bơm nước biển: Chọn bơm với các thông số sau: -Lưu... chỉ định 52 o Thiết kế chỉ định 40 7 biển ra khỏi bầu sinh hàn nước ngọt Nhiệt độ của nước tdcv 8 C biển vào bầu sinh hàn nước ngọt Sản lượng nước Gn 9 9 mặn Sản lượng của bơm Kg/h Q0nn v C n (t dcr − t dc ) m3 Chọn: Q = (15÷20)%Gn Q 10 Gn = 709735 128 /h Vậy sản lượng bơm nước biển là: Q = 128 (m³/h) 5.2.2 Chọn bơm nước biển làm mát nước ngọt Chọn bơm với các thông số sau: -Lưu lượng Q = 128 (m³/h)... 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: (kg/h) Qodn Qodc Gn