Tài liệu Bài giảng trang trí hệ động lực tàu thuỷ

BÀI GIẢNG

TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ

GVPT: PhD, CE.Trương Thanh Dũng



TP. HỒ CHÍ MINH -2009

MỤC LỤC

Chương 1. Khái niệm và yêu cầu đối với hệ động lực tàu thuỷ 3
1.1 Khái niệm chung về hệ động lực tàu thủy 3
1.2 phân loại và xu hướng phát triển hệ động lực tàu thủy 9
1.3 Đặc điểm kỹ thuật của hệ động lực tàu thủy 12
1.4 Các yêu cầu đối với hệ động lực tàu thủy 14
1.5 Nguyên tắc chọn động cơ chính 19
Chương 2 . Hệ trục và các thiết bị của hệ trục 21
2.1 Khái quát chung 21
1.2 Nguyên tắc bố trí hệ trục 24
2.3 Xác định kích thước hệ trục 26
2.4 Thiết bị nối trục 28
2.6 Các gối đỡ của hệ trục. 32
Chương 3. Phương thức truyền động và thiết bị truyền động 44
3.1 Chức năng và phân loại thiết bị truyền động 44
3.2 Truyền động thủy lực 47
3.3 Truyền động cơ khí 51
3.4 Truyền động điện 58
Chương 4. Dao động của hệ trục 60
4.1 Khái niệm và phân loại 60
4.2 Tốc độ góc tới hạn của hệ trục 61
4.3 Dao động ngang của hệ trục 63
4.4 Dao động xoắn của hệ trục 64
4.5 Dao động dọc của hệ trục 66
Chương 5. Các hệ thống phục vụ cho hệ động lực tàu thủy 68
5.1 Phân loại các hệ thống phục vụ tàu thuỷ 68
5.2 Hệ thông nhiên liệu 68
5.3 Hệ thống bôi trơn 72
5.4 Hệ thống làm mát 76
5.5 Hệ thống khí khởi động 82
5.6 Bố trí buồng máy 84
Tài liệu tham khảo 90

CHƯƠNG 1
KHÁI NIỆM VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY.

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
1.1.1 Đặt vấn đề
Ngành giao thông vận tải phát triển mạnh mẽ cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Trong đó vận tải biển có vai trò quan trọng không thể thiếu với các thế mạnh sau :giá thành vận tải thấp (cước phí nhỏ) ,khối lượng vận tải lớn, hàng hóa đa dạng, phạm vi hoạt động rộng.
Ngày nay với sự phát triển của đội tàu biển container những ưu thế của vận tải thủy càng được khẳng định rõ hơn.
Nhiệm vụ của hệ thống động lực trên tàu thủy:
- Tạo lực đẩy cho con tàu
- Cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động trên tàu.
Hai dạng cơ bản của hệ thống động lực:
Hệ thống động lực hơi nước (công chất là hơi nước) : Máy hơi, tua bin hơi Hệ thống động lực với khí cháy (công chất là khí cháy): Diesel; tua bin khí

1.1.2 Khái quát về hệ thống động lực tàu thuỷ
Hệ thống động lực tàu thủy là hệ thống các thiết bị có nhiệm vụ duy trì tốc độ, phương hướng cho hoạt động của tàu và các thiết bị động lực phụ, bảo đảm sự hoạt động của tàu, thuyền viên, hành khách.
Hệ động lực tàu thuỷ là một tập hợp các thiềt bị để thực hiện các quá trình biến đổi năng lượng hoá học của nhiên liệu thành nhiệt năng, cơ năng hay điện năng nhằm đảm bảo tất cả các nhu cầu cần thiết cho tàu và hệ động lực.
Trong thành phần của hệ động lực nói chung gồm có các động cơ chính và các động cơ phụ, cơ cấu truyền động, hệ trục và các hệ thống khác nhau đê phục vụ trực tiếp hoặc gián tiếp cho động cơ. Ngoài ra trong hệ động lực còn có các thiết bị để kiểm tra điều khiển tự động trực tiếp hoặc từ xa các chế độ làm việc của từng thành phần trong hệ
Động cơ chính là động cơ dùng để phục vụ các nhu cầu chính, như đối với thiết bị động lực tàu thuỷ dùng để quay chân vịt và phụ thuộc vào nhu cầu của tàu số lượng động cơ chính có thể lớn hơn một.
Ngoài động cơ chính hệ động lực còn trang bị các động cơ nhỏ để lai máy phát điện, máy bơm, máy nén khí khởi động Các động cơ này còn được goị là các động cơ phụ.
Cơ cấu truyền động là thiết bị trung gian giữa hai nguồn phát và thu năng lượng, làm thay đổi tần số quay trên trục bị động. Cơ cấu này thường dùng là truyền động kiểu cơ khí nhờ hệ thống các bánh răng, truyền động bằng điện, truyền động bằng thuỷ lực, hay truyền động liên hợp bằng cả cơ khí lẫn truyền thuỷ lực.
Hệ trục trong thiết bị động lực tàu thủy bảo đảm truyền cơ năng từ mặt bích của hộp giảm tốc hay của động cơ đến chân vịt. Trong thành phần của hệ trục thường bao gồm các đoạn trục, khớp nối, các ổ đỡ và ổ chặn lực dọc trục, cơ cấu phanh và các thiết bị đo mômen xoắn.
Mỗi một hệ thống động lực là một tập hợp các cơ cấu và các thiết bị phụ, các tuyến ống dẫn, các van điểu chỉnh, các dụng cụ đo và kiểm tra. Mỗi hệ thống có một chức năng riêng nhằm cung cấp một trong các môi chất công tác như
nước, nhiên liệu, dầu, khí nén và các môi chất khác. Xuất phát từ những nhiệm vụ chính, hệ động lực Diesel có các hệ thống như: hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống khởi động bằng khí nén, hệ thống nạp - thải. Ngoài ra, các hệ thống phục vụ tàu như hệ thống cứu hoả, hệ thống chiếu sáng, hệ thống cấp nước sinh hoạt, hệ thống gió, hệ thống điều hoà nhiệt độ v.v đồng thời ở mức độ nào đó có liên quan với các hệ thống động lực.

1.1.3 Phân loại các thiết bị của hệ động lực tàu thuỷ theo chức năng
Thiết bị đẩy tàu
Thiết bi động lực phụ.
Thiết bị đảm bảo an toàn
Thiết bị phục vụ cho sinh hoạt
Thiết bị trên boong
1.1.3.1. Thiết bị đẩy tàu ( Marine Propulsion Plant)
Thiết bị đẩy tàu là hệ thống các thiết bị bảo đảm tốc độ, phương hướng cho con tàu hoạt động trong các điều kiện khai thác.
Thiết bị đẩy tàu bao gồm:
- Máy chính: ( ME - Main Engine)
Máy chính có nhiệm vụ sinh công tạo lực đẩy tàu (Diesel, tua bin hơi, tua bin khí .)
- Thiết bị truyền động (Power Transmission)
Thiết bị truyền động có nhiệm vụ tiếp nhận công suất từ động cơ chính truyền cho thiết bị đẩy tàu ( hệ trục, gối đỡ, bộ giảm tốc, thiết bị nối trục, các thiết bị truyền dẫn điện .)




Hình 1.1 Sơ đồ bố trí chung tàu hàng



Hình 1.1 Sơ đồ bố trí chung thiết bị động lực tàu hàng


- Thiết bị đẩy (Propulsion Equipment, Propeller) Thiết bị đẩy có nhiệm vụ tạo lực đẩy cho con tàu (chân vịt, chong chóng, guồng quay .)
- Nồi hơi chính (Main Boiler) Nồi hơi chính sản ra hơi nước cung cấp cho tua bin hơi , máy hơi hoạt động làm nhiệm vụ đẩy tàu và cung cấp hơi cho các thiết bị phụ khác.
- Thiết bị truyền tải công chất (Transfer systems) Thiết bị tải công chất bao gồm hệ thống các ống, van chặn, dẫn tải hơi nước, khí cháy . đến động cơ chính.