ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU CHỞ NHỰA ĐƯỜNG 1700m3 – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BẢNG ĐIỆN CHÍNH

………… o0o………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU CHỞ NHỰA ĐƯỜNG 1700m3 – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BẢNG ĐIỆN CHÍNH CHƯƠNG I: TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU CHỞ NHỰA ĐƯỜNG 1700m3 1.1 Giới thiệu chung tàu chở nhựa đường 1700m3 Tàu chở nhựa đường 1700m3 có cấu tạo phức tạp, tàu Viện Khoa Học Cơng Nghệ Hàng Hải thiết kế, đóng cơng ty đóng tàu Quỳnh Cư Đăng Kiểm Việt Nam Đăng kiểm BV Pháp giám sát Tàu trang bị hệ thống thiết bị điện đại với mức độ tự động hoá cao, thuận tiện dễ dàng cho người vận hành khai thác Tàu chở nhựa đường 1700m3 loại tàu hoạt động giới hạn, chân vịt lai động Diesel, chun chở nhựa đường.Và có: 1.1.1 Thơng số kĩ thuật : - Kích thước Chiều rộng :12,6m Chiều dài tồn :78m Chiều dài đường vng góc :72m Chiều cao mạn :5,8m Mớn nước thiết kế :5m - Tải trọng 1700m3 - Dung tích khoang hàng - Tốc độ tàu tiêu hao lượng Thử tốc độ điều kiện dằn nơi nước sâu, tốc độ vòng quay lớn động chính: khoảng 13,6 hải lý/h Tốc độ phục vụ điều kiện tải thiết kế nơi nước sâu cơng suất trung bình máy với 15% điều kiện biển: khoảng 12,7 hải lý/h - Dung tích két dầu két nước Két dầu F.O : 130m Két dầu D.O : 50m Két nước : 55m3 Két nước ballát : 600m - Trạm phát Số lượng :2 Cơng suất tác dụng :180 KW Điện áp :450 V Dòng điện :295 A Số pha :3 Tần số :60 Hz Cos - Trạm phát cố Số lượng :0.8 :1 Công suất tác dụng Điện áp Dòng điện Số pha Tần số :12KW :220 V :40A :3 :60Hz Cos :0.8 - Máy Máy động Diesel kiểu thì, qt thẳng qua xupap, tác dụng đơn, đảo chiều trực tiếp, hàng xilanh thẳng đứng, đầu chữ thập, tuabin khí xả tăng áp Chong chóng kiểu cánh đồng nhất.Máy làm mát gián tiếp vịng tuần hồn, bơi trơn áp lực tuần hồn kín, khởi động khí nén, điều khiển chỗ từ xa nhờ hệ thống điều khiển từ xa Diesel dùng khí nén kết hợp với mạch điện 1.1.2 Bố trí thuyền viên Sĩ quan: Boong: -Thuyền trưởng :1 -Đại phó :1 -Phó II :1 -Phó III :1 Máy: -Máy trưởng :1 -Máy :1 -Máy II :1 Thuỷ thủ: -Boong trưởng :1 -Thuỷ thủ boong : -Thợ máy :1 -Phục vụ trưởng : -Nấu ăn :1 -Thuỷ thủ :1 Tổng số thuyền viên : 14 1.2 Tổng quan trạm phát điện tàu chở nhựa đường 1700 m3 Trạm phát điện nơi biến đổi dạng lượng khác thành lượng điện từ phân phối đến hộ tiêu thụ điện a,Phân loại trạm phát điện : Trạm phát điện tàu thủy phân loại theo : - Dịng điện: + Trạm phát điện chiều + Trạm phát điện xoay chiều -Truyền động: + Trạm phát truyền động động đốt + Trạm phát đồng trục.() + Trạm phát truyền động hỗn hợp - Dạng biến đổi lượng: + Trạm phát nhiệt điện + Trạm phát điện nguyên tử - Mức độ tự động: Kết hợp với hệ thống động lực, trạm phát điện có cấp tự động sau: + Cấp A1: Không cần trực ca buồng máy buồng điều khiển + Cấp A2: Không cần trực ca buồng máy phải trực ca buồng điều khiển + Cấp A3: Các loại tàu thường xuyên trực ca buồng máy.Việc điều khiển, kiểm tra phải tay - Nhiệm vụ + Trạm phát chung cung cấp lượng điện cho toàn mạng + Trạm phát cung cấp lượng quay chân vịt b, Các yêu cầu trạm phát điện tàu thủy : - Về độ tin cậy: Hệ thống trạm phát phải đáp ứng chức nhiệm vụ yêu cầu Các phần tử có dự trữ (máy phát, cáp dẫn, thiết bị đóng ngắt) phân mạch mạch cơng tác độc lập Tự động khởi động máy phát dự trữ, tự động cắt phụ tải không quan trọng bị tải - Về tính động: Thoả mãn yêu cầu để đảm bảo vận hành tàu an toàn thuận lợi chuyển đổi chế độ cơng tác bình thường mà vài phần tử bị hỏng Tức cho phép tiến hành kiểm tra khắc phục sai sót thay đổi thiết bị hư hỏng sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng - Vận hành sử dụng thuận tiện: Sơ đồ phải đơn giản, cấu tạo phải hồn chỉnh, sửa chữa, tăng thời gian khai thác, áp dụng điều khiển từ xa tập trung dễ dàng phát hư hỏng - Kinh tế vận hành khai thác: Phải ứng dụng hệ thống tự động rộng rãi, dùng nguồn điện bờ tàu nằm cảng ứng dụng máy phát đồng trục tàu hành trình, phải chia phụ tải nhóm có mức độ cần thiết khác 1.3 Hệ thống điều khiển từ xa Diesel tàu chở nhựa đường 1700 m3 1.3.1 Giới thiệu chung hệ thống điều khiển từ xa Diesel a, Khái niệm chung Hệ thống điều khiển từ xa diezen hệ thống cho phép thực động tác điều khiển hoạt động động chế độ hoạt động, từ vị trí khơng nằm động buồng điều khiển trung tâm buồng lái tàu b,Yêu cầu hệ thống điều khiển từ xa Diezen Thực trình khởi động, dừng, đảo chiều, thay đổi tốc độ động thực từ cần điều khiển, đưa cần điều khiển từ vị trí tới vị trí khác khơng cần dừng lại vị trí trung gian Trình tự hoạt động hệ theo chương trình logic có sẵn hệ thống điều khiển - Cần điều khiển vị trí lái ln gắn với tay chng truyền lệnh - Q trình điều khiển điều chỉnh phải êm, nhẹ nhàng - Phải có trạm điều khiển dự phòng xảy cố, thưịng trang bị đến trạm dự phòng khác chẳng hạn buồng lái, buồng điều khiển trung tâm, điều khiển chỗ - Hệ thống phải có khả tự động khởi động lại, số lần khởi động tuỳ thuộc khả phục hồi dung tích "chai gió" hệ thống khí khởi động - Tự động điều khiển động diezen phải gắn liền với tự động kiểm tra dự báo thông số tập trung - Phải có thiết bị tự động bảo vệ, ngăn ngừa cố nguy hiểm dầu bôi trơn, tốc - Thiết bị phải có độ tin cậy cao, chủng loại, chịu điều kiện mơi trường khắc nghiệt - Phải có chương trình đưa nhanh động qua vùng tốc độ cộng hưởng tay điều khiển vơ tình đặt vùng tốc độ cộng hưởng - Có thể gắn máy tự ghi với tay chuông truyền lệnh để ghi lại lệnh điều khiển c,Phân loại hệ thống điều khiển từ xa Diezen - Phân loại theo dạng đối tượng điều khiển + Hệ thống điều khiển từ xa Diesel lai chân vịt bước cố định: Với tổ hợp để đảo chiều quay chân vịt tàu cách: Đảo chiều quay động Đảo chiều quay ly hợp Hình 1.1 + Hệ thống điều khiển từ xa Diesel lai chân vịt biến bước (Hình 1.2): Đặc điểm khơng cần đảo chiều quay Diesel, hộp số cần có chiều phải có hệ thống điều khiển bước chân vịt Do việc điều khiển động Diesel cần khởi động động xong, điều khiển từ xa Diesel điều khiển bước chân vịt Thường người ta thay đổi bước chân vịt hệ thống thuỷ lực Hình 1.2 + Hệ thống chân vịt điện (Hình 1.3): Loại động Diesel khơng cần đảo chiều quay Thường dùng hệ thống F- D Muốn đảo chiều quay chân vịt người ta đảo chiều quay động điện lai cách đảo nguồn cấp từ máy phát vào động điện Hình 1.3 - Phân loại theo dạng lượng điều khiển + Hệ điều khiển khí: Từ trạm điều khiển lệnh điều khiển phản hồi thông qua phần tử khí cáp, xích truyền Loại tồn tàu xuồng bé chúng có nhược điểm cồng kềnh khó điều khiển + Hệ điều khiển khí nén: Các hệ thống điều khiển khí gọn, nhẹ, hư hỏng, điều khiển chắn, dễ sửa chữa, bảo quản.Tổ chức lắp đặt đơn giản khoảng cách xa Nhược điểm hệ thống khí nén phải đảm bảo khí nén khơ, sạch, tránh bị gỉ sét dẫn đến rị rỉ, kẹt, áp lực khí nén nhỏ khó điều khiển + Hệ điều khiển thuỷ lực: Ngồi ưu điểm hệ thống khí chúng cịn có khả chịu tải tạo công suất lớn Nhược điểm khó truyền xa + Hệ điều khiển điện - điện tử: Chủ yếu dùng cho mạch điều khiển, phần tử logic có khả truyền tín hiệu từ xa Hệ thống thực nhanh số thời gian điện từ nhỏ so với khí nén thuỷ lực, khả tự động cao, khoảng cách không hạn chế, việc lắp đặt dễ dàng, tác động điều khiển xác kết nối với máy vi tính, máy telex Nhược điểm hệ thống loại phức tạp, hạn chế công suất, hay gặp trục trặc ảnh hưởng yếu tố mơi trường + Hệ điều khiển hỗn hợp cơ-khí-thuỷ lực-điện tử: Đây loại phổ biến phát huy ưu điểm hạn chế nhược điểm loại d, Chức hệ thống điều khiển từ xa Diezen -Chức tự động hâm máy - Khởi động từ xa động - Dừng máy từ xa - Đảo chiều quay từ xa - Điều khiển tốc độ từ xa - Đóng mở ly hợp - Tự động kiểm tra, báo động bảo vệ * Chức tự động hâm máy: Mục đích làm cho nhiệt độ máy khoảng 40-50 0C để Diesel trạng thái sẵn sàng hoạt động Ở nhiệt độ động dễ dàng khởi động tránh ứng suất nhiệt Để thực hâm máy có cách sau: - Dùng luợng để hâm: Thường dùng lượng điện để hâm dầu nước, sau đầu nước luân chuyển đến máy làm nóng máy - Dùng nước nóng lấy từ nước làm mát máy đèn - Dùng nóng lấy từ nồi - Cho máy tự hâm cách khởi động lại sau thời gian định (ít dùng hại cho máy tốn nhiên liệu) Thuật tốn q trình hâm máy: hm(t) = t0min+ hm(t-1).t0max Giải thích kí hiệu: - hm(t) lệnh hâm phát thời điểm t - hm(t-1) trạng thái lệnh hâm máy trước thời điểm t - tmin nhiệt độ thấp mà máy cần phải hâm lại - tmax nhiệt độ cao để ngắt hệ thống hâm Mạch logic (Hình 1.4): (1.1) Hình 1.4 Chú ý: - Máy hâm trạng thái sẵn sàng hoạt động - Khi Diesel hoạt động mạch hâm phải cắt nhiệt độ hâm Dầu nước sấy đủ áp lực để tuần hoàn - Bơm dừng lại điện trở sấy ngắt điện - Khi sấy, nhiệt độ dầu nước nhỏ nhiệt độ max mạch sấy cấp điện Khi đạt nhiệt độ sấy max mạch sấy phải cắt * Chức khởi động từ xa Diesel: Khởi động từ xa Diesel cần phải qua bước sau: Bước 1: Chuẩn bị máy: - Via máy: Việc thực nhằm mục đích tránh sức ì, kiểm tra trục máy xem có bị kẹt hay không bôi trơn số chi tiết động Tiếp điểm hành trình via máy dùng khống chế mạch khởi động thông báo máy via hay không via - Khởi động bơm dầu bôi trơn.Trường hợp bơm dầu bơi trơn gắn liền với trục Diesel mạch bảo vệ áp suất dầu bôi trơn thấp phải ngắt khởi động - Khởi động bơm nước làm mát - Chuẩn bị mạch điện bật, công tắc nguồn - Chọn vị trí điều khiển: Trạm điều khiển trung tâm, buồng lái hay buồng máy Bước 2: Khởi động máy: - Máy sẵn sàng khởi động máy không gặp cố - Tác động vào tay điều khiển dịch trục cam theo chiều chuyển động tiến lùi Nhờ tiếp điểm hành trình trục cam, trục cam dịch xong tiếp điểm hành trình đóng đưa tín hiệu ngắt gió dịch trục cam Chưa dịch trục cam xong tiếp điểm hành trình cịn mở - Mở van gió khởi động, gió từ chai gió có áp lực khoảng 25-30kg/cm2 vào đĩa chia gió tới xilanh động để tiến hành khởi động Động khởi động theo chiều định trục cam - Mở khoá điều tốc đưa tham số máy vị trí tương ứng với tốc độ để hạn chế nhiên liệu lúc khởi động - Nhờ gió khởi động nhiên liệu dẫn đến trình cháy nổ động khởi động - Nếu việc khởi động thực thành cơng xuất tín hiệu tốc độ, rơle tốc độ cảm biến đưa tín hiệu tới ngắt gió khởi động, ngắt thiết bị điều khiển hạn chế nhiên liệu đưa tín hiệu bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp vào hoạt động, đồng thời báo đèn máy khởi động thành công - Nếu máy khởi động không thành cơng phải có tín hiệu ngắt gió khởi động báo khởi động không thành công đồng thời thiết bị đếm số lần khởi động hoạt động Diesel phép khởi động lại lần Lần khởi động cuối khơng thành cơng có tín hiệu dừng khởi động đưa hệ thống trạng thái ban đầu * Chức đảo chiều quay: - Với Diesel khơng đảo chiều quay: Loại việc đảo chiều quay chân vịt thực li hợp hộp số Khi có tín hiệu đảo chiều vào tay điều khiển hệ thống điều khiển đưa điều tốc vị trí tương ứng với vịng quay đảo chiều Khi tốc độ Diesel giảm tới tốc độ cho phép đảo chiều, hệ thống đảo chiều ngắt ly hợp theo chiều quay cũ đóng ly hợp theo chiều quay mới, ly hợp chiều quay đóng xong hệ thống lại tác động vào động secvo điều tốc để đưa nhiên liệu vào động Diesel, điều khiển tốc độ động tăng tới vị trí điều khiển tương ứng theo chiều quay - Với Diesel đảo chiều quay Sự đảo chiều quay kết hợp trình dừng khởi động động theo chiều ngược lại Khi ta đưa tay điều khiển từ vị trí tiến lùi lùi tiến trinh diễn sau: Hệ thống điều khiển ngắt nhiên liệu vào động làm tốc độ động từ từ giảm xuống khoảng 2-5% nđm hệ thống có tín hiệu dịch trục cam theo chiều ngược lại Khi cam dịch xong có tín hiệu cấp gió khởi động động chưa dừng hẳn Như hãm nhanh động bắt đầu khởi động theo chiều ngược lại Khi đảo chiều xong điều tốc lại hoạt động theo chiều trình khởi động lại diễn * Chức điều chỉnh tốc độ: Yêu cầu: - Thay đổi tốc độ theo ý muốn phải láng - Có thể ổn định tốc độ theo chế độ tải Diesel - Có thể thay đổi tốc độ theo chương trình đặt trước * Chức dừng máy: - Dừng bình thường: Là trình dừng thực đưa tay điều khiển từ vị trí Stop Khi dừng hệ thống có tín hiệu gửi tới phận điều chỉnh tốc độ để tác động vào động secvo làm giảm dần nhiên liệu vào động đưa tốc độ máy từ từ giảm xuống từ nđm xuống 0,2nđm thời gian từ 15-20s sau đưa nhiên liệu vị trí để dừng hẳn máy - Dừng cố: Dừng cố thực tự động nhờ mạch báo động bảo vệ Diesel Nó tác động vào nhiên liệu kéo nhiên liệu vị trí để dừng máy khẩn cấp tác động trực tiếp lên đường dầu van điện từ để cắt nhiên liệu đưa vào động tức thời Dừng cố thực xảy cố sau : + Áp lực dầu bôi trơn thấp + Nhiệt độ nước làm mát máy cao + Khi xảy q tốc n = (1,1-1,5) nđm Ngồi cịn có nút ấn dừng cố tay muốn dừng khẩn cấp động cố nguyên nhân nêu Khi máy phải dừng cố, sau khắc phục cố xong phải reset hệ thống để máy trở trạng thái sẵn sàng * Chức đóng mở ly hợp: Trước thực việc đóng mở ly hợp phải thoả mãn điều kiện sau: -Tốc độ quay không vượt tốc độ cho phép n ≤ ncp - Nếu Diesel hoạt động n1 = n2 ≤ ncp (tốc độ quay trung bình theo quy định Diesel) - Nếu loại ly hợp ma sát áp lực gió áp lực dầu phải đạt giá trị cho phép Các loại ly hợp: - Ly hợp kiểu thuỷ lực: Thường dạng ly hợp trượt - Ly hợp kiểu khí: Thường dạng ly hợp ma sát - Ly hợp kiểu điện: Có thể hai dạng trượt ma sát * Chức tự động kiểm tra giám sát báo động: - Vai trò : + Nhằm đảm bảo kiểm tra giám sát thông số máy cách tin cậy liên tục + Nâng cao tính an tồn khai thác + Nhanh chóng phát hư hỏng, tìm nguyên nhân để bảo vệ loại trừ - Yêu cầu: + Số luợng thông số kiểm tra phải đủ để đánh giá hệ thống đạt giá trị tối thiểu để hệ thống trở nên đơn giản + Hoạt động phải xác, tin cậy khơng nhầm lẫn + Phải có tín hiệu báo động âm ánh sáng thông số kiểm tra vượt giá trị đặt cho phép, hệ thống hoạt động bảo vệ, nguồn chuyển nguồn cố + Tín hiệu báo động phải rõ cố, người trực chưa nhận biết cố đèn nhấp nháy chng kêu; nhận biết chng ngừng kêu, đèn sáng bình thường; giải xong cố, reset hệ thống tắt đèn Hệ thống điều khiển từ xa máy tàu chở nhựa đường 1700m3 hệ thống điều khiển sử dụng kết hợp với phần điện Đây hệ thống điều khiển từ xa cách an tồn xác Việc điều khiển thực cần điều khiển thuộc hệ thống điều khiển đặt buồng điều khiển máy buồng lái Hệ thống điều khiển tiến, lùi, điều khiển tốc độ, dừng máy Hệ thống cịn có thêm thiết bị an tồn báo động tiện ích cho việc bảo vệ máy Nguồn khí nguồn khí điều khiển lấy từ nguồn khí chai gió qua giảm áp Nguồn điện điều khiển nguồn chiều 1.3.2 Hệ thống điều khiển từ xa Diesel tàu chở nhựa đường1700m3 a,Giới thiệu phần tử hệ thống *Sơ đồ khí điều khiển: -Trụ điều khiển lầu lái +101: tay truyền lệnh +102: van điều khiển tốc độ cho tín hiệu hạn chế nhiên liệu khởi động +103: van điều khiển tốc độ cho tín hiệu hạn chế nhiên liệu khởi động +104: +106: giảm âm +107: lọc +108,111,113: đồng hồ đo áp suất +109,112: van chặn +110: cảm biến áp lực -Bảng điều khiển máy chính: +E01: tay điều khiển khởi động dừng +E02: tay điều khiển chuyển đổi tiến lùi +E03: van ngả thay đổi vị trí điều khiển +E04: van điều khiển tốc độ +E05: xylanh hạn chế dầu F.O +E06: xylanh dừng +E07: van khoá khởi động via máy +E08: lọc 10 +E09: điều khiển áp lưc khí nén +E10: bình dầu +E11: van dừng cố +Governor: Máy phát tốc +Governor booster: Tăng áp máy phát tốc +Cam shaft change over divice: thiết bị thay đổi vị trí trục cam + LS: Các tiếp điểm hành trình -Bảng nguồn khí nén +501: van bi +502: van giảm áp +503: van OR +504: van an toàn +505: đồng hồ đo áp suất +506,601: lọc +602: làm khơ khí *Sơ đồ điện: -Sơ đồ 2: +RD1: rơle báo nguồn AC110V +RD2: rơle báo nguồn 24V +RD3: rơle báo có nguồn cho mạch điều khiển vào +RD4: rơle báo mạch dừng cố +RD5: rơle báo cấp nguồn cho mạch điều khiển +DC/DC1: biến đổi cấp nguồn cho CONTROL PC +DC/DC2: biến đổi cấp nguồn cho mạch đèn báo -Sơ đồ 3: +PS: tiếp điểm cảm biến áp lực +PB: nút ấn +LS: tiếp điểm hành trình +HSAH,HSAS: tiếp điểm chiều tiến lùi -Sơ đồ 4: +LED: diôt phát quang đèn báo +TLRC1: rơle thời gian điều khiển cắt khí khởi động +TRC12: van điện từ thay đổi trạng thái từ xa +TRC13: điều khiển van 102 trụ lái -Sơ đồ 5: +TRC41: điều khiển van khởi động +TRC42: điều khiển van dừng +TRC43: điều khiển van chiều tiến +TRC44: điều khiển van chiều lùi 11 -Sơ đồ 7: +TLRFOH: rơle thời gian điều khiển dưng cấp dầu FO +TLRE1 : rơle thời gian báo áp suất dầu L.O thấp +RE1 : rơle điều khiển dừng cố áp lực dầu F.O thấp +TLROS : rơle thời gian điều khiển dừng máy tốc +RE4 : rơle điều khiển dừng cố tay +RE10 : rơle điều khiển dừng cố +RE6 : rơle điều khiển dừng cấp dầu F.O +RA1 : rơle điều khiển thử đèn báo động lầu lái +RA2 : rơle điều khiển thử đền báo động buồng máy +BZ : chuông báo động lầu lái +HN : còi báo động +RA8 : rơle điều khiển còi báo động -Sơ đồ 11: +REV : đồng hồ tốc độ vị trí +DMR1HH : tiếp điểm khởi động theo chiều tiến +DMR1H : tiếp điểm dừng máy quay chiều tiến +DMR1L : tiếp điểm dừng máy quay chiều lùi +DMR1LL : tiếp điểm khởi động chiều lùi +DMR2H : tiếp điểm dịch trục cam theo chiều tiến +DMR2L : tiếp điểm dịch trục cam theo chiều lùi + MR1H : rơle tốc độ điều khiển dừng khẩn cấp tốc + MR1L : rơle tốc độ thực đưa mạch báo động dầu bôi trơn xilanh không chảy vào hoạt động -Sơ đồ 12: +M : động lai bơm dầu bơi chơn +FM : quạt thong gió +HM : đồng hồ đo thời gian chạy máy -Sơ đồ 13 +RYLO : rơle điều khiển dừng bơm dầu bôi chơn +TLRLO1,TLRL02 : rơle thời gian điều khiển tự động dừng bơm dầu bôi chơn b,Nguyên lý hoạt động *Thao tác chuẩn bị máy: - Via máy: Trước chạy máy cần via máy để kiểm tra xem máy có bị kẹt hay không bôi trơn số chi tiết động Động via máy động điện Khi vào ly hợp máy via, tiếp điểm LS(3-20) bị tác động mở ra,van E07 khoá lại ngăn khởi động.Luc đèn LED(5-11)báo thực via máy Khi mở ly hợp máy via, LS(3-20) đóng lại, đèn LED(5-12)báo máy via.Van E07 mở cấp gió sẵn sàng khởi động 12 - Khởi động bơm dầu bôi trơn: Sau bơm dầu bôi trơn đưa vào hoạt động, tiếp điểm cảm biến áp lực dầu bôi trơn máy PS(7-4) tiếp điểm cảm biến áp lực dầu bôi trơn tuabin PS(7-19) bị tác động mở ra, rơle TLRE1 TLREA2 điện đóng tiếp điểm TLRE1(7-6),TLREA2(7-21) cấp điện tới rơle RE1, RE2 đèn báo Tiếp điểm RE1(7-23) RE2(7-24) đóng cấp điện cho RE10 dừng máy - Mở gió điều khiển (30kgf/cm2) *Điều khiển trụ điều khiển lầu lái Đưa tay gạt van E03 sang REMOTE(W/H) làm van E03 mở cho gió điều khiển lên lầu lái.Khi muốn dịch trục cam theo chiều tiến,ta đưa tay điều khiển 101 theo chiều tiến,luc tiếp điểm DMR2H(3-10) đóng co tin hiệu cấp cho TRC43(4-51),tiếp điểm TRC43(6-9) đóng lại cấp điện cho van E02(AHEAD),van E02(AH) mở cho gió khởi động từ cấp gió qua van E02(AH) tới tạo áp lực nén dầu bình AH tác động vào bên phải xilanh dịch trục cam theo chiều tiến Khi cam dịch xong theo chiều tiến tiếp điểm LS(3-21)đóng lại cấp nguồn cho đèn báo cam vị trí tiến, đồng thời đưa tín hiệu báo lên buồng điều khiển Cam vị trí tiến.Muốn đưa cam dịch theo chiều luì ta làm ngược lại -Khởi động: Ấn START theo chiều tiến tiếp điểm DMR1H đóng đưa tín hiệu cấp cho TRC41(5-49),tiếp điểm TRC41(6-4) đóng làm van E01(START) mở Khí khởi động qua van E01(Start) rẽ làm nhánh, nhánh qua van E07 tác động vào điều tốc đưa tham số điều tốc ứng với giá trị hạn chế nhiên liệu khởi động, nhánh qua thiết bị an toàn trục cam tới tác động mở van Starting Air Valve cho gió khởi động vào động cơ, động quay, dầu đựơc cấp vào, trình cháy nổ xảy ra, tốc độ động tăng lên Quan sát đồng hồ đo tốc độ, tốc độ động đạt tốc độ khởi động ngừng ấn START thực điều chỉnh tốc độ cho động -Điều chỉnh tốc độ: Điều chỉnh tốc độ tay điều khiển 101 tác động vào điều tốc làm thay đổi vị trí nhiên liệu làm thay đổi tốc độ động cơ.Khí điều khiển từ cấp nguồn khí qua 109->107->103->104->E09 -Đảo chiều quay: Gỉa sử ta muốn đổi chiều quay từ tiến sang lùi,ta dung tay điều khiển 101 điều chỉnh tác động vào điều tốc làm nhiên liệu mở nhất,tốc độ động giảm dần,khi tốc độ cịn khoảng 5%nđm đưa tay điều khiển sang ASTERN lúc tiếp điểm DMR2L(3-10) đóng lại cấp tín hiệu cho TRC44(5-52) tiếp điểm TRC44(6-11) đóng lại,van E02(ASTERN) mở cho gió điều khiển từ cấp gió tới van E02(AS) tạo áp lực nén dầu bình AS Dầu nén tác động vào bên trái xilanh đẩy pitton dịch trục cam theo chiều lùi.Dịch truc cam xong ấn START tr ụ điều khiển lúc tiếp điểm DMR1LL(3-17) đóng lại làm van E01(ST ART) mở để đưa gió khởi động vào nhanh chóng hãm động khởi động động theo chiều lùi, đồng thời đưa tay điều 13 khiển 101 lên cho ngừng cấp dầu F.O Khi tốc độ quay theo chiều lùi đạt tốc độ khởi động dùng tay điều khiển 101 để thực điều khiển tốc độ -Dừng máy: Muốn dừng máy ta đưa tay điều khiển 101trên trụ lái từ từ giảm lương dầu vào động tốc độ gần ta đưa tay điều khiển Stop cấp tín hiệu cho TRC42(549),tiếp điểm TRC42(6-4) đóng làm mở van E01(STOP) đưa khí điều khiển vào E06 dừng cấp dầu F.O cho động cơ,tốc độ dần Tiếp điểm LS(7-3) đóng lại cấp điện vào TLRFOH.Rơle TLRFOH có điện, sau thời gian trễ tiếp điểm TLRFOH(7-6) mở ngắt mạch dừng cố Đồng thời tiếp điểm TLRFOH(7-28) đóng cấp điện cho rơle RE6 đưa tín hiệu tới báo lên buồng điều khiển dừng máy bình thường * Điều khiển máy Đưa tay gạt van E03 sang E/S (Engine Side) làm van E03 khố lại khơng cho gió điều khiển lên buồng điều khiển lầu lái.Khi muốn dịch trục cam theo chiều tiến, ta đưa tay điều khiển van E02 sang AHEAD, van E02(AH) mở cho gió khởi động từ cấp gió qua van E02(AH) tới tạo áp lực nén dầu bình AH tác động vào bên phải xilanh dịch trục cam theo chiều tiến Khi cam dịch xong theo chiều tiến tiếp điểm LS(3-21)đóng lại cấp nguồn cho đèn báo cam vị trí tiến, đồng thời đưa tín hiệu báo lên buồng điều khiển Cam vị trí tiến Muốn đưa cam dịch theo chiều lùi ta đưa tay điều khiển van E02 đến vị trí ASTERN làm van E02(AS) mở ra, gió khởi động từ cấp gió qua van E02(AS)dầu bình AS bị nén tác động vào bên trái xilanh làm dịch trục cam theo chiều lùi Khi dịch cam xong theo chiều lùi tiếp điểm hành trình LS(3-22)đóng lại cấp điện cho đèn báo cam vị trí lùi Đồng thời đóng cấp tín hiệu báo lên buồng điều khiển cam vị trí trí lùi -Khởi động: Chuyển tay điều khiển FO HANDLE đến vị trí 0, ấn tay gạt START van E01 Khí khởi động qua van E01(Start) rẽ làm nhánh, nhánh qua van E07 tác động vào điều tốc đưa tham số điều tốc ứng với giá trị hạn chế nhiên liệu khởi động, nhánh qua thiết bị an toàn trục cam tới tác động mở van Starting Air Valve cho gió khởi động vào động cơ, động quay, dầu đựơc cấp vào, trình cháy nổ xảy ra, tốc độ động tăng lên Quan sát đồng hồ đo tốc độ, tốc độ động đạt tốc độ khởi động ngừng ấn van E01 thực điều chỉnh tốc độ cho động - Điều chỉnh tốc độ: Ta thực điều chỉnh tốc độ cách xoay van E04 Góc xoay van E04 định áp lực khí điều khiển tác động vào điều tốc Bộ điều tốc tác động vào nhiên liệu thay đổi lưu lương bơm dầu FO cấp cho động qua thay đổi tốc độ động 14 Nếu không sử dụng van E04 ta điều chỉnh tốc độ động cách đưa tay điều khiển FOHANDLE thay đổi từ vị trí qua cấu truyền làm thay đổi độ mở nhiên liệu tác động vào dịch tâm bơm dầu FO làm thay đổi lượng dầu cấp cho động - Đảo chiều quay: Giả sử đảo chiều quay động từ tiến sang lùi ta đưa tay điều khiển FO HANDLE vị trí STOP, dầu vào bơm cao áp bị cắt làm tốc độ động giảm dần, tốc độ khoảng 5%ndm đưa tay điều khiển van E02 sang vị trí ASTERN Van E02(AS) mở cho gió điều khiển từ cấp gió tới van E02(AS) tạo áp lực nén dầu bình AS Dầu nén tác động vào bên trái xilanh đẩy pitton dịch trục cam theo chiều lùi Dịch cam xong ấn START van E01 để đưa gió khởi động vào nhanh chóng hãm động khởi động động theo chiều lùi, đồng thời đưa tay điều khiển FO HANLE lên vị trí "0" Khi tốc độ quay theo chiều lùi đạt tốc độ khởi động mở van E04 để thực điều khiển tốc độ - Dừng máy: Muốn dừng động ta đưa tay điều khiển FO HANDLE STOP qua cấu truyền tác động dịch tâm bơm vị trí ngưng cấp dầu FO cho động cơ, động giảm tốc độ dần Tiếp điểm LS(7-3) đóng lại cấp điện vào TLRFOH.Rơle TLRFOH có điện, sau thời gian trễ tiếp điểm TLRFOH(7-6) mở ngắt mạch dừng cố Đồng thời tiếp điểm TLRFOH(7-28) đóng cấp điện cho rơle RE6 đưa tín hiệu tới báo lên buồng điều khiển dừng máy bình thường c,Báo động bảo vệ * Bảo vệ áp lực dầu bơi trơn máy q thấp: Khi áp lực dầu bơi trơn máy thấp q mức cho phép tiếp điểm PS(7-4) đóng làm rơle TLRE1 có điện, sau 3s tiếp điểm TLRE1(7-6) đóng lại cấp điện cho rơle RE1 Tiếp điểm RE1(7-7) đóng lại tự ni, REB1(7-23) đóng cấp điện cho RE10 dừng cố, tiếp điểm RE1(3-39) mở ngắt tín hiệu đến chân A5 báo dừng cố dầu bơi trơn máy q thấp * Bảo vệ áp lực dầu bôi trơn tuabin thấp: Khi áp lực dầu bôi trơn tuabin giảm thấp, tiếp điểm PS(7-19) đóng lại làm rơle TLREA2 có điện, sau 3s tiếp điểm TLREA2(7-9) đóng lại cấp điện cho rơle TLRE2.Sau 5s TLRE2(7-9) đóng cấp nguồn cho RE2.Tiếp điểm RE2(7-10) đóng lại tự ni, RE2(725) đóng lại cấp điện cho RE10 dừng cố, RE2(3-43) mở ngắt tín hiệu đưa tới chân A5 báo dừng cố áp lực dầu bôi trơn tuabin thấp * Bảo vệ tốc: Khi tốc độ máy 110-115% n dm rơle MR1H có điện, tiếp điểm MR1H(711) đóng lại cấp điện cho rơ le TLROS làm tiếp điểm TLROS(7-13)đóng lại tự ni tiếp điểm TLROS(7-25) đóng lại cấp điện cho van điện từ dừng cố, đồng thời tiếp điểm TLROS(3-39) mở ngưng cấp điện vào chân A5 báo dừng cố tốc 15 e, Tự động kiểm tra giám sát : Thực chức người ta sử dụng PLC, cảm biến đặt vị trí khác buồng máy, chúng cảm nhận thông số cần kiểm tra giám sát đưa trung tâm xử lý tín hiệu Tín hiệu gửi tín hiệu số tín hiệu tương tự Các thơng số kiểm tra giám sát máy gồm: - Hệ thống bôi trơn: Nhiệt độ, áp suất, mức dầu bôi trơn xilanh Nhiệt dộ, áp suất dầu bôi trơn tuabin - Hệ thống làm mát: Nhiệt độ, áp suất nước làm mát xilanh Nhiệt độ, áp suất nước làm mát pitton Nhiệt độ, áp suất nước làm mát vòi phun - Hệ thống nhiên liệu: Áp suất, nhiệt độ, độ nhớt, mức nhiên liệu - Hệ thống khí: Nhiệt độ khí xả, khí nén Áp suất khí nén, gió khởi động, gió điều khiển Và ngồi cịn vài thơng số khác Hệ thống cịn có chức giám sát thông số Diesel máy phát, mức nước, dầu két 1.4 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒI HƠI 1.4.1 Giới thiệu hệ thống nồi a, Khái niệm Nồi tàu thuỷ thiết bị dùng lượng chất đốt (hoá dầu, than, củi) biến nước thành nước có áp suất nhiệt độ cao, nhằm cung cấp nước cho thiết bị động lực nước chính, cho máy phụ nhu cầu sinh hoạt hành khách thuyền viên b, Các loại hệ thống nồi Theo mục đích sử dụng tàu thuỷ thường dùng loại nồi sau : - Nồi chính: Nồi cung cấp nước cho thiết bị đẩy tàu máy nước chính, tuabin lai chân vịt dùng cho máy phụ nhu cầu sinh hoạt - Nồi phụ: Dùng tạo nên lượng cần thiết tàu chưa hành trình, hoạt động chế độ tàu - Nồi kinh tế: Hoạt động chế độ tàu hành trình biển, dùng nhiệt độ khí xả từ máy đun nóng nước c, Các yêu cầu hệ thống nồi tàu thuỷ - Sử dụng an toàn, phải có kết cấu bền chắc, độ tin cậy cao - Gọn nhẹ dễ bố trí tàu để nhằm tăng tải trọng tàu tầm xa hoạt động tàu nồi thường có dung tích loại lớn trình cao - Cấu tạo đơn giản, bố trí thiết bị thuận tiện cho việc bảo dưỡng sửa chữa khai thác, sử dụng đơn giản điều kiện làm việc vận hành thoáng mát dễ khai thác 16 - Tính động cao, thời gian nhóm lị sấy nhanh tăng giảm tải để thích ứng với tăng giảm động cần thiết, tàu nghiêng lắc ngang ± 30, lắc dọc ± 12 phần tử hấp nhiệt không bị nhô lên khỏi mặt nước - Hệ thống điều khiển làm việc chắn tin cậy thuận tiện việc sửa chữa - Có tính kinh tế cao d, Các chức hệ thống điều khiển nồi - Chức tự động cấp nước Chức nhằm giữ cho mức nước nồi luôn giới hạn định Đảm bảo cho nồi không bị cháy nước nồi giảm thấp, hay trào mức nước cao Thường hệ thống nồi có bơm cấp nước Q trình cấp nước thực tay tự động Mức nước luôn trì mức: hmin1  h  hmax (1.2) Hình 1.5 - Chức hâm dầu đốt Nồi thường dùng dầu nhẹ để đốt mồi sau cháy thành công chuyển sang dùng dầu đốt hoạt động sau Dầu đốt có độ nhớt cao, q trình phun sương khó, độ bắt lửa trước phun dầu vào lị dầu cần hâm nóng để giảm độ nhớt dễ dàng cho trình phun sương Nhiệt độ dầu hâm cỡ 80  1200C mức: t0min  t0  t0 max (1.3) Chức hâm dầu đốt thực tay tự động - Chức tự động đốt lò Quá trình đốt chia làm giai đoạn giai đoạn chuẩn bị đốt lò giai đoạn đốt lị Q trình đốt nồi thực tay tự động Thiết bị tạo chương trình đốt là: + Cam chương trình + Rơle chương trình: Kiểu bán dẫn, vi mạch… + Thiết bị điều khiển khả trình PLC - Chức tự động điều chỉnh áp suất Đối với nồi áp suất thơng số quan trọng cần điều chỉnh trì mức P  P  Pmax (1.4) Để đảm bảo chức tuỳ nồi mà thực đốt cấp hai cấp Pmin cỡ  Kg/cm2, Pmax cỡ 7,5 Kg/cm2 17 - Chức kiểm tra, báo động, bảo vệ nồi Các thông số báo động bảo vệ tắt nồi hơi: + Mức nước nồi giảm thấp h  hmin3 + Nhiệt độ dầu đốt không đảm bảo t0  t0min t0  t0max + Áp suất dầu đốt giảm thấp + Quạt gió có cố + Mất lửa + Nhiệt độ khí lị q cao tuỳ hệ thống bảo vệ tắt lị khơng Các thơng số báo động: + Mức nước nồi giảm thấp mức h  hmin2 + Mức nước tăng cao + Ngồi cịn số thơng số khác: Nhiệt độ dầu hâm, nhiệt độ khí xả 1.4.2 Hệ thống điều khiển nồi tàu nhựa đường 1700m3 a, Thông số Kiểu : BV-AUT-UMS Loại : Nồi ống nước kiểu đứng tuần hoàn tự nhiên Áp suất thiết kế : 1.0 Mpa Áp suất làm việc : 0.5 – 0.7 Mpa Diện tích bề mặt đốt nóng: 15.3 m Nguồn điện : AC440V, 60Hz , 3pha Công suất : 30.7 KW Lượng tiêu thụ nhiên liệu : 98 kg/ h Cơng suất khí xả : 4310 m /h Nhiệt độ khí xả : 450 C b, Các phần tử hệ thống điều khiển - Sơ đồ 1/21 MCCB1,MCCB2: Aptomat cấp nguồn cho bơm cấp nước MCCB7 : Aptomat cấp nguồn cho sấy, bơm tăng áp MCCB6 : Aptomat cấp nguồn cho mạch điều khiển MCCB3 : Aptomat cấp nguồn cho quạt gió MCCB4,MCCB5: Aptomat cấp nguồn cho bơm tuần hoàn nước MCCB8,MCCB9: Aptomat cấp nguồn cho bơm dầu F.O TR : Biến áp hạ áp 440v/110v, 500VA CT : Biến dòng F1, F3 : Các cầu chì CP1, CP2 : Hai động lai bơm cấp nước cho nồi OH : Bộ hâm sấy dầu FO 18 BP1,BP2 : Động lai bơm cấp dầu FO cho nồi BF : Động lai quạt gió BTP : Động lai bơm tăng áp CP3, CP4 : Động lai bơm tuần hoàn 88FX : Rơle cấp tín hiệu quạt gió dừng cố A1 : Đồng hồ đo dòng quạt - Sơ đồ 2/21 REMOTE EM’CY STOP CONTACT: Công tắc dừng cố từ xa PB3-LT : Các nút thử đèn WH-1 : Đèn màu trắng báo nguồn GN-1 : Đèn báo cháy thành công GN-7 : Đèn báo bơm tăng cường hoạt động GN-5 : Đèn báo đốt thấp đốt tay GN9 : Đèn báo bơm dầu F.O số hoạt động GN10 : Đèn báo bơm dầu F.O số hoạt động - Sơ đồ 3/21 EFX : Rơle cấp tín hiệu báo nguồn PM : Động bơm dầu mồi IGT : Biến áp đánh lửa 20VP1, 20VP2 : Hai van dầu mồi 20VR : Van hồi dầu 20VL : Van đốt thấp 20VH : Van đốt cao LM : Tiếp điểm hành trình TSX : Rơle cấp tín hiệu báo nhiệt độ khí xả cao DM : Động điều chỉnh le gió LS1 : Cảm biến mức nước thấp LM5 :Cảm biến mức nước cao phải dừng bơm mở van xả -Sơ đồ 4/21 88BTP : Công tắc tơ cấp nguồn cho bơm tăng áp SS43BTP : Công tắc đưa bơm tăng áp vào hoạt động 4X : Rơle trung gian PB3-4B : Nút ấn phát lệnh đốt PB3-5B : Nút ấn dừng lệnh đốt 88Q1 :Công tắc tơ cấp nguồn cho động lai bơm dầuF.O số1 88Q2 :Công tắc tơ cấp nguồn cho động lai bơm dầuF.O số2 SS43F2 : Công tắc chọn bơm dầu F.O số 49QX1,49QX2 : Rơle cấp tín hiệu dừng cố đông lai bơm dầu FO RD2 : Đèn báo chương trình đốt có cố 19