GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CON TÀU
CÔNG TY CHỦ QUẢN
Hình 1-1: Logo công ty AULAC
Công ty Cổ phần Âu Lạc được thành lập theo giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp số 0302704796, do Sở Kế Hoạch và Đầu Tư Thành phố Hồ Chí Minh cấp lần đầu vào ngày 04 tháng 9 năm 2002.
Công ty đã xây dựng chiến lược phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực vận tải xăng dầu bằng đường biển từ những ngày đầu thành lập, thiết lập quan hệ đối tác chiến lược và ký hợp đồng vận tải với nhiều chủ hàng lớn trong và ngoài nước như Saigon Petro, Shell, và BP Singapore Đến nay, công ty đã chứng minh năng lực điều hành và khai thác đội tàu đạt tiêu chuẩn quốc tế, mở rộng thị phần vận tải và đạt hiệu quả cao trong hoạt động kinh doanh.
KHÁI QUÁT VỀ TÀU
Tàu AULAC VISION là tàu chở sản phẩm xăng dầu và hóa chất được đóng mới với tải trọng khoảng 13.034DWT ở Hàn Quốc vào năm 2007 Với chủ là Công
Ty cổ phần Âu Lạc
Tàu AULAC VISION, thuộc Công Ty cổ phần Âu Lạc, chuyên khai thác trong các cảng biển tại Đông Á và Đông Nam Á.
CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÀU
Bảng 1-1: Các thông số cơ bản của tàu
STT Thông số cơ bản
2 Chủ Tàu Công Ty cổ phần Âu Lạc
3 Tổ chức khai thác Công Ty cổ phần Âu Lạc
9 Vùng Khai thác Đông Á và Đông Nam Á
10 Loại tàu Tàu chở xăng dầu, hóa chất
13 Được chấp thuận bởi Shell/Chevron/Exxon Mobil/PTT
15 Tốc độ tối đa 13.5 knots
20 Tổng dung tích hầm hàng 13.378,907(98%)
21 Lưu lượng bơm hàng 380 mét khối/giờ/1 bơm x 12
24 Tên máy chính MAN-6S35MC-MK7
25 Công suất máy chính 4440 KW
26 Tên máy đèn YANMAR(6N18L-EV) x 3 Máy
27 Công suất máy đèn 550 KW
BỐ TRÍ CHUNG CỦA TÀU
Buồng máy nằm ở phía đuôi tàu, gồm ba tầng với các thiết bị phục vụ khác nhau Tại đây có một lối thoát hiểm khẩn cấp và hai lối vào Phía sau buồng máy là buồng máy lái, nơi các thiết bị được sắp xếp hợp lý trong từng tầng.
Tầng 01 bao gồm các thiết bị quan trọng như bệ máy chính, bơm cứu hỏa, bom la canh, bom ballast, bom nước ngọt, hệ thống sinh hàn dầu bôi trơn, máy lọc LO, van thông biển và thiết bị phân ly dầu nước.
Tầng 02 của hệ thống bao gồm các thành phần quan trọng như thân máy chính, máy nên gió, chai gió, máy phát điện, buồng điều khiển, két dầu nhiên liệu, két dầu bôi trơn, nồi hơi, thiết bị hâm sấy dầu nhiên liệu và máy lọc nhiên liệu.
Tầng 03 bao gồm: két giãn nở, két bổ sung nước nồi hơi, xưởng gia công cơ khí, kết dầu bôi trơn trục chân vịt.
Phần boong là vị trí giải trí của thuyền viên, làm hàng, ngoài ra còn là vị trí của máy lạnh thực phẩm, điều hòa không khí, buồng lái.
Hình 1-3: Bố trí chung của tàu
ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHỦA HỆ ĐỘNG LỰC
MÁY CHÍNH
2.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY CHÍNH Động cơ được trang bị cho tàu AULAC VISION là một dòng động cơ hãng MAN có số hiệu là 6S35MC-MK7 Là loại động cơ diesel 2 kỳ thấp tốc có pa-tanh bàn trượt, trực tiếp lai chân vịt Gồm 6 xy-lanh được bố trí thành một hàng thẳng đứng, tăng áp gió nạp bằng tuabin khí xả MAN-NA 40/S01077, lai một chân vịt định bước và đồng thời được đảo chiều bằng cách thay đổi thứ tự nổ đảo chiều quay động cơ Quạt gió phụ HMMCO-HAB-212/80N, bơm cao áp dạng rời, bộ điều tốc WOODWARD-PGA-58, sinh hàn gió tăng áp DONGHWA ENTEC-LKM-AM Máy chính được khởi động bằng khí nén, áp suất cao, bôi trơn bằng áp lực dầu cưỡng bức (Kiểu các-te khô ), nước ngọt làm mát xy-lanh, dầu nhờn làm mát vòi phun Loại nhiên liệu được sử dụng là dầu DO ( dầu Diesel ) hoặc FO (dầu nặng).
Hình 2-4: Động cơ máy chính
2.1.2 CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA MÁY CHÍNH
Bảng 2-2: Các thống số chính của máy chính
Chiều dài toàn bộ máy chính 7080 (mm)
Chiều rộng toàn bộ máy chính 3746 (mm)
Chiều quay Theo chiều kim đồng hồ (Nhìn từ đuôi tàu đến động cơ)
Khởi động 30kg / cm 2 Đường kính xilanh 350mm
Công suất định mức 4440 KW (5950Hp)
Tỷ số nén 19.1 bar Áp suất nén cực đại 145 bar Áp suất khí nạp 2.55 kg/cm 2
Tốc độ trung bình mỗi xilanh 8.07m/s
Hệ thống làm mát bằng nước ngọt
Nhiên liệu Sử dụng nhiên liệu HFO (380cst - 700cst/50°C)Mức tiêu thụ dầu nhiên liệu cụ thể 178g / kw giờ +5%
Tiêu thụ dầu Cyl 0,7-1,5g / kw giờ°C°C
Mức tiêu thụ dầu bôi trơn Khoảng 2-3 kg/cyl/24hr
Nhiệt độ khí thải 370 - 430 ° C (báo động 450°C)
Bộ tăng áp MAN NA40-501077 – nhiệt độ (MAX): 620°C -
Rpm tối đa: - 21400 vòng/phút
TÌM HIỂU ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU MÁY CHÍNH
Nắp xylanh được chế tạo từ gang dẻo, với vỏ chịu nhiệt được làm mát hiệu quả nhờ hệ thống nước làm mát Nước làm mát được dẫn qua các đường ống trong khoang, từ phần xung quanh sơ mi xylanh đến trung tâm của nắp xylanh.
1 Nắp xilanh 5 Đồng hồ áp suất
2 Ống áp lực 6 Đường khí xả
3 Ống dầu hồi 7 Vòi phun nhiên liệu
4 Lỗ bu long 8 Van khởi động
Có 5 đường ống chính kết nối được trang bị trên bị trên nắp xylanh là:
Khí thải từ hệ thống thoát khí xả
Nước làm mát nắp xilanh
Đường ống dẫn nhiên liệu từ bơm cao áp đến vòi phun
Đường dẫn gió khởi động
Nắp xy lanh được trang bị hai vòi phun cung cấp nhiên liệu cho máy và dầu để mở, đóng xupap, đồng thời bôi trơn các bộ phận trên nắp Động cơ có một xupap xả, trong đó xupap được điều khiển bởi cơ cấu xoay cơ khí khi xupap mở và đóng Nắp xilanh được kết nối với khối xilanh bằng 8 bulông, được siết chặt bằng đại ốc thủy lực với áp lực lên tới 900 bar.
Sơ mi xilanh là bộ phận quan trọng giúp dẫn hướng piston, kết hợp với mặt dưới của nắp xilanh và đỉnh piston để tạo ra không gian làm việc của xilanh Trên sơ mi có các lỗ dầu bôi trơn, trong khi các cửa quét khí nằm ở phía dưới Phía trên buồng đốt được trang bị áo nước để làm mát sơ mi.
Sơ mi xilanh hoạt động trong môi trường có áp suất và nhiệt độ cao, đồng thời chịu mài mòn mạnh mẽ trong điều kiện bôi trơn kém Để giảm ứng suất nhiệt cho thành vách xilanh, nước được sử dụng để làm mát, lưu thông qua các hốc của áo xilanh Các hốc này được hình thành giữa vách sơ mi xilanh và áo bao hoặc giữa vách sơ mi xilanh và vách khối xilanh Nước tuần hoàn từ phần dưới của lót xilanh và thoát ra khỏi động cơ ở phần trên Để đảm bảo kín cho các hốc làm mát, người ta sử dụng các vòng đệm kín, trong đó vòng đệm trên là vòng đệm cứng.
Bộ khung động cơ bao gồm bệ đỡ chính, khung thân động cơ, khối xilanh, ống lót xilanh và nắp xilanh, tạo thành một khối thống nhất và cứng vững để tránh biến dạng khi động cơ hoạt động Bệ đỡ có vai trò nâng đỡ trục khuỷu và phần trên của động cơ, đảm bảo sự ổn định và cân bằng Trên bệ máy, các ổ đỡ chính cổ biên được lắp đặt với bạc lót nhằm giảm ma sát với trục khuỷu, góp phần nâng cao hiệu suất hoạt động của động cơ.
2.2.1.4 THÂN MÁY VÀ KHỐI XILANH
Khung thân động cơ 6S35MC-MK7 có kích thước lớn, được chế tạo từ các khối hàn bằng thép tấm và lắp ghép theo hình chữ A Các xi lanh được bố trí bên trong khung thân, trong khi khoảng cách giữa các khung được che kín bằng nắp thép, trên đó có cửa kiểm tra và van an toàn.
Khối xi lanh là một bộ phận thiết yếu trong khung động cơ, được chế tạo bằng cách hàn thành từng khối và chứa ống sơ mi xy lanh cùng các chi tiết quan trọng cho hoạt động và làm mát động cơ Phần trên của khối xi lanh tích hợp hệ thống nước làm mát và cấp dầu nhiên liệu, trong khi hai bên có hệ thống cấp khí để điều khiển van xả và cung cấp gió khởi động cho van khởi động chính Ngoài ra, khối xi lanh còn có khoảng chứa khi nạp và nắp kiểm tra, được liên kết với khối thân bằng các bu lông.
1 Bộ làm kín cán piston 5 Áo mước làm mát
2 Cửa thăm 6 Khoang quét khí
3 Khối than 7 Cửa quét khí
2.2.1.5 Ổ ĐỠ CHÍNH Ổ đỡ chính dùng để đỡ trục khuỷu, đảm bảo cho trục làm việc ổn định, không bị biến dạng Các ổ đỡ chính trục khuỷu được bố trí tại các vách ngang của bệ đỡ chính Với động cơ 6S35MC-MK7 bạc ổ trục gồm hai nửa, nửa dưới được chế tạo liền với bệ máy, nửa trên được chế tạo rời và được lắp với nửa dưới bằng bulông.
Ổ đỡ được trang bị bạc lót bằng thép trắng, có lớp hợp kim chống mài mòn bên trong Bạc lót được chia thành hai nửa và được cố định với ổ đỡ thông qua chốt định vị.
Tại vị trí ghép giữa hai nửa, có miếng chêm được cố định bằng đinh vít để điều chỉnh khe hở giữa trục và bạc Bên trong bạc được thiết kế với rãnh và máng chứa dầu bôi trơn, dầu được dẫn vào qua ống dẫn dầu từ nửa trên của ổ đỡ chính Để đảm bảo bôi trơn cho bạc trục chính và bạc biên, các nửa trên của bạc trục chính đều có các lỗ dầu.
Piston làm việc trong điều kiện hết sức nặng nề:
Chịu tải trọng cơ rất lớn do áp lực khí cháy và lực quán tính gây ra.
Chịu tải trọng nhiệt lớn do đỉnh piston bị đốt nóng bởi nhiệt độ rất cao của khí cháy.
Chịu mài mòn liên tục trong điều kiện nhiệt độ cao và bôi trơn kém.
Chịu mài mòn do tiếp xúc với khí cháy.
Piston của động cơ được cấu tạo từ hai phần chính: đỉnh piston bằng thép và thân piston bằng gang hoặc hợp kim nhôm, được ghép lại thành một khối thống nhất Đỉnh piston có hình dạng lõm và được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất Thân piston được bôi trơn qua hai lỗ cấp dầu trong rãnh, giúp bôi trơn cả sơ mi xylanh Bên trong đỉnh piston có khoang dầu làm mát, nơi dầu tuần hoàn từ lỗ dầu nhờn vào cán piston, đi lên ắc piston và vào khoang dầu làm mát Sau khi làm mát, dầu sẽ được gom về trung tâm của piston để tiếp tục bôi trơn và làm mát cho ắc piston, trước khi rơi xuống hộp làm kín piston Phần trên của piston được trang bị các xéc măng để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Xécmang được chế tạo từ thép hợp kim Cr và Mo, với lớp mạ Crom dày 0.04-0.05mm sau khi mài Khi lắp đặt vào xilanh, xécmang cần có khả năng chuyển động tự do trong rãnh, vì vậy cần đảm bảo khe hở giữa xécmang và rãnh theo quy định của nhà sản xuất Sau một thời gian hoạt động, cần kiểm tra ba loại khe hở: khe hở miệng, khe hở cạnh và khe hở lưng Chức năng chính của xécmang là ngăn không cho khí cháy và khí nén lẫn lộn, đồng thời gạt dầu bôi trơn hiệu quả.
2.2.2.3 THANH TRUYỀN CƠ CẤU CON TRƯỢT
Thanh truyền, được chế tạo từ thép rèn cacbon, có vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu Trong suốt quá trình hoạt động, thanh truyền phải chịu đựng nhiều lực tác động khác nhau.
Lực khí cháy từ piston để truyền cho cổ khuỷu
Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston
Lực quán tính của thanh truyền
1.Nắp đầu to biên 6 Nắp đầu chữ thập
2 Thanh truyền 7 Đường dầu làm mát pistonvào
3 Ắc đầu chữ thập 8 Đường dầu làm mát piston ra
4 Con trượt 9 Chốt con trượt
5 Bạc đầu chữ thập 10 Bạc biên
Bạc đầu nhỏ thanh truyền được chế tạo từ hợp kim thép và được đúc liền khối, với các đường dẫn dầu nằm ở phía trên Tấm bạc này có rãnh dầu và các lỗ dẫn dầu, được lắp vào ắc batanh bàn trượt nhằm đảm bảo quá trình bôi trơn hiệu quả cho thanh truyền và batanh bàn trượt.
Bạc đầu và thanh truyền được chế tạo từ hợp kim thép, chia thành hai mảnh riêng biệt Mỗi phần bạc được thiết kế với các lỗ dẫn dầu nhằm bôi trơn và làm mát cho các chi tiết chuyển động trong quá trình hoạt động của máy.
CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ MÁY CHÍNH
HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
3.1.1 HỆ THỐNG GIÓ NÉN KHỞI ĐỘNG
Để khởi động động cơ, cần một nguồn năng lượng bên ngoài để đưa động cơ đạt đến tốc độ khởi động, giúp nhiên liệu trong động cơ bốc cháy Tốc độ khởi động này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như phương pháp hình thành khí hỗn hợp, phương pháp đốt cháy nhiên liệu, nhiệt độ không khí hút vào và nhiệt độ của chính động cơ, cũng như cấu tạo của động cơ Hiện nay, có nhiều phương pháp được sử dụng để khởi động động cơ.
Khởi động bằng tay quay
Khởi động bằng động cơ xăng phụ
Động cơ 6S35MC-MK7, với công suất lớn, sử dụng phương pháp khởi động bằng khí nén để đảm bảo lực khởi động mạnh mẽ Quá trình khởi động diễn ra bằng cách đưa khí nén vào buồng đốt tại thời điểm sinh công, giúp piston chuyển động nhờ công dãn nở của khí Để phân phối khí nén đến các xilanh, một loại van đặc biệt được sử dụng Mặc dù phương pháp này mang lại ưu điểm về lực khởi động, nhưng hệ thống lại cồng kềnh và phức tạp, nên chỉ thích hợp cho các động cơ cỡ lớn Động cơ 6S35MC-MK7 áp dụng van khởi động điều khiển bằng khí nén trong quá trình khởi động.
Hình 3-19: Hệ thống khởi động
1.Chai gió 4 Trạm giảm áp
2 Van khởi động chính 5 Đĩa chia gió
3 Đồng hồ đo áp suất 6 Xupap khởi động
Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý phân chia luồng gió từ chai gió chính Sau khi gió đi vào van khởi động chính, nó được chia thành hai đường: đường (a) dẫn gió khởi động với áp suất 30 bar đến các van khởi động của xilanh và đường (b) đi qua trạm giảm áp để giảm áp suất xuống 7 bar, sau đó dẫn đến đĩa chia khí khởi động Đĩa này có nhiệm vụ phân phối gió điều khiển vào van khởi động của xilanh tại thời điểm chính xác, từ đó điều khiển việc đóng mở van khởi động của xilanh.
Van khởi động chính là thiết bị quan trọng cho phép thực hiện nhiều lần khởi động sau khi mở van trên chai gió Nó phối hợp thời điểm cấp gió nén vào hệ thống khởi động với vị trí của cơ cấu đảo chiều và cơ cấu cung cấp nhiên liệu cho động cơ Van này được lắp đặt trên đường khởi động chính, ngay sau bình chứa không khí nén.
Hình 3-20: Van khởi động chính
1.Van 6 Đường gió nén điều chỉnh
2 Đường gió vào khởi động 7 Nắp van
5 Bulong điều chỉnh 10 Đệm làm kín
Nguyên lý hoạt động của xupap khởi động bắt đầu khi đường gió khởi động chính đi vào nắp xilanh và tiếp tục vào van Áp suất gió nén tác động lên mặt nấm và bậc thang của phần dẫn hướng, tạo ra hai lực cân bằng Lực lò xo vẫn duy trì van đóng kín với đế Khi khởi động, dòng gió nén đi vào đĩa chia gió và theo đường vào van đẩy chụp, làm mở van, từ đó dòng gió khởi động nén vào động cơ.
3.1.1.2 ĐĨA CHIA GIÓ Đĩa chia gió khởi động: dùng chia gió nén vào van khởi động của xilanh đúng thời điểm Qua van khởi động chính gió nén đã túc trực sẵn ở van khởi động của xilanh song việc mở van vào thời điểm nào là do van phân phối điều khiển Cấu tạo của van này gồm một đĩa quay và các rãnh dẫn vào các đường gió ra (các đường gió này dẫn đến các van khởi động trên xilanh), các đường gió ra này tương ứng với số xilanh của động cơ Khi gió khởi động đi vào đĩa quay, đĩa quay này quay nó sẽ phân phối gió vào các rãnh này, từ đó gió sẽ đi đến van khởi động của các xilanh tương ứng với thứ tự nổ của động cơ.
1.Xy lanh piston 3 Đĩa chia gió khởi động
Khi động cơ đảo chiều, piston (1) sẽ đẩy tay gạt (2) sang trái hoặc phải, làm thay đổi vị trí tiếp xúc giữa các lỗ trên đĩa quay để phù hợp với chiều ngược lại.
3.1.1.3 MÁY NÉN GIÓ VÀ CHAI GIÓ
Máy nén gió (AIR COMPRESSOR) có chức năng nén khí vào chai gió Chai gió được trang bị cảm biến áp suất, giúp tự động khởi động máy nén khi áp suất giảm xuống dưới mức mong muốn Trên tàu, có hai máy nén gió chính (MAIN AIR COMPRESSOR) được lắp đặt để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
1 máy nén gió sự cố ( AUX AIR COMPRESSOR).
Chai gió, hay còn gọi là AIR RESERVOIR, là thiết bị cung cấp gió với áp suất cao, hỗ trợ khởi động máy chính, máy đèn và các hệ thống khác như điều khiển và vệ sinh trên tàu Trên tàu thường được lắp đặt hai chai gió chính (MAIN AIR RESERVOIR) và một chai gió phụ (AUX AIR RESERVOIR).
Hệ thống gió khởi động hoạt động bằng cách nén gió từ máy nén trước khi nạp vào chai gió, qua thiết bị tách dầu và nước Hai máy nén tự động khởi động và dừng, duy trì áp suất gió khởi động ở mức 30 bar trong hai chai gió Mỗi bình chứa được trang bị van an toàn, van thổi nước ngưng và đồng hồ đo áp suất Từ hai chai gió, có ba đường dẫn ra để phân phối gió.
Đường gió chính cung cấp gió 30 bar đến van khởi động xy lanh máy chính
Đường gió chính cung cấp gió 30 bar đến van khởi động xy lanh máy đèn
Đường ống qua trạm giảm áp (bao gồm van giảm áp, van an toàn và van đóng-mở) có nhiệm vụ giảm áp suất gió từ 30 bar xuống còn 7 bar Sau đó, gió được chia thành hai đường: một đường dẫn vào van phân phối khởi động để điều khiển van khởi động cho máy chính và máy đèn, trong khi đường còn lại cung cấp gió cho các thiết bị điều khiển và phục vụ khác.
Hình 3-24: Máy nén sự cố
Hình 3-25: Cụm van giảm áp
3.1.2 HỆ THỐNG KHÍ NẠP Động cơ 6S35MC-MK7 sử dụng phương pháp tăng áp bằng tua bin khí xả cho việc nạp khí, việc nạp khí được thực hiện bằng các cửa quét khí thông qua sự dịch chuyển lên xuống của piston Mục đích của việc sử dụng tua bin tăng áp: Tăng lượng khí nạp vào xy lanh công tác của động cơ trong quá trình nạp, làm cho nhiên liệu phun vào buồng cháy được đốt cháy hoàn toàn hơn làm tăng công suất động cơ.
Ưu điểm của phương pháp này là:
Tận dụng được động năng của dòng khí xả
Tăng công suất động cơ có thể cải thiện hiệu suất, nhưng đồng thời cũng dẫn đến việc gia tăng sức cản trong hệ thống khí xả và yêu cầu thiết kế các hệ thống hỗ trợ cho bộ tăng áp trở nên phức tạp hơn.
Hình 3-26: Hệ thống gió nạp
Nguyên lý làm việc của hệ thống tăng áp khí nạp :
Khí xả từ động cơ được dẫn qua xupáp xả vào ống góp khí xả, sau đó đi vào máy nén để quay tuabin Khí xả sau đó thoát ra ngoài qua ống xả Tuabin-máy nén hút không khí qua bộ lọc, rồi đẩy không khí nén đến hộp làm mát khí quét, nơi nhiệt độ không khí được hạ thấp trước khi được đưa vào ống góp khí quét và khoang khí quét Khi piston di chuyển xuống điểm chết dưới, không khí được đưa vào buồng đốt.
Khi động cơ hoạt động bình thường, khí xả đủ để dẫn động tuabin cung cấp không khí cho quá trình cháy Tuy nhiên, trong giai đoạn khởi động hoặc khi động cơ hoạt động ở chế độ tải nhỏ, khí xả không đủ để cung cấp lượng khí nạp cần thiết Để khắc phục tình trạng này, hai quạt phụ được dẫn động bằng động cơ điện sẽ hút không khí từ không gian sau bộ làm mát khí tăng áp Không gian này được kết nối với ống dẫn khí tăng áp qua một van lá, và khi áp suất tăng đạt giá trị cần thiết, quạt điện sẽ tự động ngắt.
3.1.2.2 TĂNG ÁP GIÓ NẠP BẰNG TUABIN KHÍ XẢ
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
Hệ thống nhiên liệu có vai trò quan trọng trong việc cung cấp một lượng nhiên liệu nhất định vào buồng đốt của động cơ đúng thời điểm và dưới dạng sương mù Điều này giúp nhiên liệu hòa trộn hiệu quả với khí nén trong xi lanh, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho động cơ Hệ thống nhiên liệu cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản để hoạt động hiệu quả.
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ, lượng nhiên liệu cung cấp cần phải đủ và chính xác theo yêu cầu của từng chu trình, đồng thời có khả năng điều chỉnh linh hoạt theo nhu cầu phụ tải Việc phun nhiên liệu vào các xilanh cần phải đồng đều; nếu không, động cơ sẽ hoạt động không ổn định, gây ra rung động mạnh và ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền của động cơ.
Thời điểm phun nhiên liệu phải đúng thời điểm quy định, không sớm quá, không muộn quá Thời gian phun nhiên liệu càng ngắn càng tốt
Áp suất nhiên liệu phun vào buồng đốt cần phải đạt tiêu chuẩn, đủ lớn để tạo ra sương tốt và khả năng xuyên thấu hiệu quả, nhằm đảm bảo sự hòa trộn tối ưu với khí nén trong xilanh.
Nhiên liệu cần được phun ở trạng thái tơi sương tối ưu, với hình dáng tia nhiên liệu đồng đều, để hòa trộn hiệu quả với khí nén trong buồng đốt Quá trình phun phải diễn ra dứt khoát, không có hiện tượng nhỏ giọt khi bắt đầu và kết thúc.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu bắt đầu từ việc bơm nhiên liệu từ két chứa dự trữ đến két lắng, nơi các tạp chất và nước lắng xuống và được xả ra ngoài Sau đó, nhiên liệu được chuyển đến máy lọc để loại bỏ tạp chất trước khi vào két trực nhật Dầu được cung cấp đến động cơ qua bơm cấp và bơm tuần hoàn, sau đó được gia nhiệt Thiết bị đo độ nhớt được lắp đặt để theo dõi độ nhớt của dầu Để loại bỏ hoàn toàn các tạp chất còn lại, dầu đi qua phin lọc trước khi đến bơm cao áp và vòi phun Trước khi máy chính hoạt động, dầu được tuần hoàn qua thiết bị hâm sấy, vào máy chính và hồi về két hòa trộn, cho phép động cơ sử dụng dầu nặng ngay khi hoạt động Đối với máy phát điện sử dụng dầu DO, dòng dầu được bơm trực tiếp đến bơm cao áp máy đèn.
Hình 3-32: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu
Hệ thống bao gồm các thiết bị quan trọng như két chứa FO và DO, két trực nhật, két lắng, máy lọc dầu DO, phin lọc, bơm cấp dầu, bộ hâm dầu, cụm mô-đun cấp dầu cho máy, bơm cao áp, vòi phun, hệ thống đường ống và các van an toàn, van chặn.
Bơm cao áp vòi phun có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu vào xy lanh động cơ đảm bảo:
Nhiên liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước và sau lỗ phun
Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm và theo quy luật mong muốn
Cung cấp nhiên liệu đồng điều vào các xilanh động cơ
Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.
Bơm cao áp được dẫn động bằng trục cam, với vòi phun đặt trên nắp xilanh của động cơ Chức năng chính của vòi phun là phun tơi và phân bố đều nhiên liệu vào buồng cháy Loại vòi phun này là vòi phun kín nhiều lỗ, phù hợp với buồng cháy thống nhất và động cơ có tỉ số nén cao Động cơ 6S35MC sử dụng bơm cao áp dạng piston plunger.
Bơm cao áp hoạt động bằng cách tiếp nhận nhiên liệu qua đường vào, sau đó đưa vào khoang chứa Khi piston đi xuống, hai lỗ nhiên liệu mở ra, cho phép nhiên liệu được nạp đầy trong xilanh Khi piston đi lên, hai lỗ đóng lại, tạo ra áp lực lớn, đẩy nhiên liệu qua ống cao áp đến vòi phun Để điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình, xilanh xoay nhờ cơ cấu thanh răng - vành răng và ống trượt Khi cần tăng lượng nhiên liệu, cơ cấu điều khiển di chuyển thanh răng làm xilanh xoay về phía tăng hành trình Sau khi ngắt nhiên liệu, áp suất trong bơm cao áp giảm đột ngột, gây dao động áp suất trong khoang chứa, vì vậy cần lắp thiết bị giảm chấn Chốt vít được sử dụng để kiểm tra và vệ sinh bơm cao áp, trong khi van an toàn đảm bảo áp suất nhiên liệu từ bơm đến vòi phun luôn đúng định mức.
Vòi phun nhiên liệu động cơ là thiết bị phun nhiều lỗ, được thiết kế phù hợp với buồng cháy thống nhất và động cơ có tỉ số nén cao Mỗi xilanh trong động cơ được trang bị một bơm cao áp, đảm bảo cung cấp nhiên liệu riêng biệt cho từng vòi phun.
Khi vòi phun được lắp vào nắp xi lanh, áp suất từ các đai ốc an toàn siết chặt các bộ phận của van, bao gồm van một chiều, thanh dẫn trục chính và kim phun, tạo áp lực lên vỏ van Vỏ van được ép vào lỗ khoan côn trong nắp xi lanh, trong khi các vít giữ đầu van và vỏ van lại với nhau trong quá trình tháo vòi phun.
HỆ THỐNG BÔI TRƠN
Động cơ 6S35MC sử dụng hệ thống bôi trơn cưỡng bức áp suất cao để cung cấp dầu bôi trơn cho sơ my xy lanh Hệ thống này đảm bảo cung cấp định lượng và đúng thời điểm dầu bôi trơn cho mặt gương sơ my xy lanh thông qua bơm dầu kiểu piston, với mỗi điểm bôi trơn được trang bị một piston riêng biệt.
Dầu bôi trơn trong động cơ bị hóa hơi và cháy trong xy lanh, một phần thoát ra qua khí xả, trong khi phần còn lại chảy xuống bộ phận chứa dầu ở các bộ làm kín cán piston Để đảm bảo bôi trơn hiệu quả cho nhóm piston – xy lanh, cần sử dụng hai loại dầu bôi trơn riêng biệt Hệ thống bôi trơn sử dụng các rãnh nối các điểm bôi trơn, giúp phân bố dầu đều trên bề mặt ma sát Động cơ được thiết kế với các điểm bôi trơn ở phần trên xy lanh để bôi trơn khu vực hao mòn nhất và tránh mất dầu do khí quét Động cơ 6S35MC áp dụng hệ thống bôi trơn các te khô, với két chứa dầu dưới các te, bơm dầu, phin lọc kép, sinh hàn dầu và máy lọc ly tâm Hệ thống này đảm bảo cung cấp dầu đến các điểm bôi trơn và thu hồi dầu về két chứa, đồng thời máy lọc ly tâm duy trì chất lượng dầu Các thiết bị chính của hệ thống bôi trơn bao gồm bơm tuần hoàn, sinh hàn dầu nhờn, cùng với các van và đường ống, đảm bảo hiệu quả trong việc thu gom và tuần hoàn dầu bôi trơn.
Bơm tuần hoàn dầu bôi trơn thường sử dụng bơm thể tích kiểu bánh răng hoặc trục vít, đi kèm với van an toàn để bảo vệ áp suất làm việc không vượt quá mức quy định Đối với động cơ đảo chiều, bơm do động cơ lai cần được trang bị bộ van một chiều, cho phép thay đổi chiều quay trục bơm mà không làm thay đổi chiều hút và đẩy dầu bôi trơn.
Sinh hàn dầu nhờn sử dụng nước biển làm chất làm mát, với nước biển đi trong ống và dầu nhờn bên ngoài Thiết kế này giúp dễ dàng vệ sinh ống sau thời gian khai thác Dầu nhờn được bố trí với vách ngăn để tạo dòng tuần hoàn, từ đó nâng cao khả năng trao đổi nhiệt của thiết bị.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn là dầu bôi trơn được bơm từ két chứa đến cụm phân phối dầu cho xy lanh, đảm bảo cung cấp đúng thời điểm qua các điểm bôi trơn nhờ van một chiều Cụm phân phối này còn tích hợp thiết bị sấy nóng dầu bằng điện và cảm biến báo mức dầu, giúp duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu cho hệ thống.
Dầu được dẫn qua các van một chiều để ngăn chặn việc dầu quay ngược lại khi áp suất trong xilanh quá cao Van một chiều này được lắp đặt ở phần trên của xilanh, nhằm đảm bảo bôi trơn tại khu vực có độ hao mòn lớn nhất và tối ưu hóa khoảng cách từ điểm bôi trơn đến cửa xả, giúp tránh hiện tượng khí quét làm mất dầu bôi trơn Để đảm bảo cung cấp dầu đúng lúc, thường có sự đồng bộ giữa thời điểm cung cấp và chuyển động của piston.
Hình 3-37: Sơ đồ hệ thống bôi trơn
HỆ THỐNG LÀM MÁT
3.4.1 HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC BIỂN
Hình 3-38: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước biển
Hệ thống làm mát nước biển trên tàu thủy có chức năng đưa nước biển vào để làm mát nước ngọt, dầu nhờn và gió tăng áp của động cơ diesel Nước biển được bơm vào qua các van thông mạn hoặc thông đáy, sau đó đi qua các sinh hàn để làm mát nước ngọt, sinh hàn nước làm mát sơ mi piston, sinh hàn dầu nhờn và sinh hàn gió tăng áp.
3.4.2 HỆ THỐNG LÀM MÁT SƠ MI XILANH
Hình 3-39: Sơ đồ hệ thống làm mát vỏ sơ mi xilanh
Hệ thống làm mát sơ my xy lanh và nắp xy lanh sử dụng nước ngọt trong quá trình làm mát tuần hoàn kín Nước ngọt được làm mát thông qua hệ thống nước biển, đảm bảo hiệu suất làm mát hiệu quả cho động cơ.
Hệ thống làm mát cơ bản bao gồm các thiết bị như bơm nước, sinh hàn nước, van và hệ thống đường ống Bơm nước thường sử dụng loại bơm ly tâm, đặc biệt là bơm ly tâm cánh thẳng cho động cơ diesel, giúp hoạt động hiệu quả ở cả hai chiều quay của động cơ.
3.4.3 HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG TRUNG TÂM
Hiện nay, nhiều tàu biển sử dụng hệ thống làm mát trung tâm để duy trì nhiệt độ cho động cơ diesel Trong hệ thống này, nước biển được sử dụng để làm mát tại sinh hàn trung tâm trước khi được xả ra ngoài, trong khi nước ngọt trong hệ thống sẽ trao đổi nhiệt với nước biển Hệ thống làm mát nước ngọt bao gồm hai mạch chính: mạch nhiệt độ cao và mạch nhiệt độ thấp.
Mạch nước ngọt có nhiệt độ cao được sử dụng để làm mát cho xylanh và nắp xylanh của động cơ chính, đồng thời cung cấp nhiệt cho các thiết bị trao đổi nhiệt như máy chưng cất nước ngọt.
Mạch nước ngọt với nhiệt độ thấp đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất hoạt động của hệ động lực Nó giúp làm mất nhiệt cho dầu bôi trơn, làm mát xylanh và khí tăng áp của máy chính, đồng thời cung cấp khả năng làm mát cho các máy phụ cũng như các thiết bị trao đổi nhiệt khác.
Hệ thống làm mát trung tâm sử dụng nước biển từ bên ngoài tàu để làm mát nước ngọt tại sinh hàn trung tâm, sau đó nước biển được xả ra ngoài Nước ngọt sau khi được làm mát sẽ được sử dụng để làm mát cho động cơ diesel chính và phụ, cũng như các thiết bị trao đổi nhiệt khác Ngoài ra, nước ngọt sau khi làm mát cho xylanh và nắp xylanh của động cơ diesel chính sẽ được đưa qua sinh hàn nước ngọt để trao nhiệt cho nước ngọt trong vòng tuần hoàn có nhiệt độ thấp hơn, hoặc có thể được sử dụng để trao nhiệt cho máy chưng cất nước ngọt.
Hình 3-40: Sơ đồ hệ thống làm mát trung tâm
CÁC MÁY MÓC THIẾT BỊ PHỤ PHỤC VỤ CHUNG CHO TÀU 55
TỔ HỢP MÁY PHÁT ĐIỆN
Máy phát điện: YANMAR (6N18L-EV) x 3 máy
Động cơ diesel 4 kỳ dạng thẳng đứng 6 xylanh, có tuabin tăng áp, lai trực tiếp máy phát điện.
Đường kính xylanh/hành trình: 180mm/280mm.
Tốc độ trung bình piston là 6.72 m/s.
Khởi động và stop ở 2 chế độ auto/manual ( sử dụng gió nén 10kg/cm2 cấp cho motor gió thông qua van điện từ).
Dùng nước ngọt làm mát máy, gió tăng áp, dầu nhờn.
Các te khô, khởi động bằng motor gió.
Loại nhiên liệu sử dụng DO-FO.
Bôi trơn cưỡng bức qua bơm L.O lai với áp suất 5kg/cm2 là phương pháp hiệu quả cho hệ thống bôi trơn của tuabin tăng áp và bộ điều tốc sử dụng dầu thủy lực.
Mức tiêu hao nhiên liệu: 191+ 3% g/kW.h (với động cơ lai bơm L.O và bơm nước làm mát).
Mức tiêu hao L.O là 0.7-1.1 g/kW.h (khi full tải).
Công suất diesel lai máy phát: 550 kW.
Công suất máy phát: 480 kW.
Hình 4-41: Tổ hợp diesel lai máy phát
4.2 MÁY NÉN VÀ CHAI GIÓ
Áp suất làm việc: 30 bar.
Tàu được trang bị 3 chai gió.
Hai chai gió chính duy trì áp suất làm việc 25 kg/cm2 để khởi động máy chính Qua trạm van giảm áp, hệ thống gió điều khiển và vệ sinh trong buồng máy nhận được gió với áp suất 7 kg/cm2 Mỗi chai có dung tích chứa 1.5m3.
Chai gió có áp suất làm việc 25 kg/cm2 và được trang bị van giảm áp 7 kg/cm2, có dung tích chứa 3 m3, phục vụ cho công việc trên boong và làm hàng hiệu quả.
Hình 4-42: Máy nén gió và chai gió
MÁY PHÂN LY DẦU NƯỚC
Nhà sản xuất: ROW GmbH – Marine Water Technology.
Hình 4-43: Máy phân ly dầu nước
Quy trình vận hành: khởi động.
Trước khi khởi động hỏi Sĩ quan trực buồng lái vị trí của tàu và ghi vào nhật kí dầu.
Mở van 3 ngã về vị trí quay về két Bilge holding.
Mở các van dầu hồi về Bilge holding tank và van dầu hồi về két Oily Bilge.
Mở van nước ngọt để rửa (FLUSHING).
Mở van hút từ két Bilge holding hoặc Bilge well.
Bật công tắc hâm, nếu cần thiết.
Khởi động O.W.S bằng cách chuyển công tắc về vị trí AUTO.
Sau khi khởi động theo dõi hệ thống xử lí 15ppm có hoạt động tốt dưới 15ppm hay không Mở van Point sample để kiểm tra nước sạch ra.
Nếu O.W.S hoạt động đạt yêu cầu thì chuyển van ba ngã về vị trí Overboard.
MÁY LỌC VÀ PHIN LỌC
Nhà sản xuất: ALFA LAVAL TUMBA AB.
Máy lọc PA 615 hoạt động dựa trên nguyên lý lọc ly tâm với tốc độ cao, giúp loại bỏ nước và cặn bẩn khỏi dầu hiệu quả Thiết bị này được thiết kế đặc biệt để lọc dầu, mang lại sự sạch sẽ và tinh khiết cho dầu sử dụng.
Hình 4-45: Phin lọc tinh và phin lọc thô
CÁC LOẠI SINH HÀN VÀ BẦU HÂM
Hình 4-46: Sinh hàn dạng tấm
MÁY LẠNH THỰC PHẨM
Nhà sản xuất: MITSUBISHI ELECTRIC CORP.,JAPAN.
Chuẩn bị chạy máy nén.
Kiểm tra xung quanh máy nén.
Kiểm tra mức công chất lỏng trong bầu ngưng.
Kiểm tra mức dầu trong các te máy nén.
Kiểm tra các buồng lạnh thịt, cá, rau.
Chạy bơm nước làm mát bầu ngưng.
Khi mọi thứ trong điều kiện sẵn sang thì tiến hành khởi động máy nén.
Chắc chắn rằng van nước làm mát bầu ngưng đã được mở.
Mở van hút và van đẩy của máy nén.
Mở van vào và ra bầu ngưng.
Chuyển van điện từ của các buồng lạnh về vị trí Auto.
Kiểm tra áp suất hút và áp suất đẩy.
Kiểm tra áp suất dầu cho máy nén.
Kiểm tra nhiệt độ các buồng lạnh.
Khi các thông số trong giới hạn cho phép thì máy hoạt động bình thường.
Hình 4-48Hệ thống máy lạnh thực phẩm
NỒI HƠI
Áp lực làm việc(Working Pressure): 12kg/cm2.
Sản lượng hơi(team rating): 700kg/h.
Nhà sản xuất: AALBORG INDUSTRIES Ltd.,.
Nồi hơi khí xả là thiết bị tiết kiệm năng lượng, sử dụng nhiệt từ khí xả của máy chính để tạo ra nước nóng Nước này được dùng để hâm nóng nhiên liệu nặng (HFO) và dầu nhờn (LO) trước khi chúng vào máy lọc.
Hình 4-49: Nồi hơi kinh tế
Áp suất làm việc: 7kg/cm2.
Loại nồi hơi đốt dầu sử dụng 2 béc đốt ở áp suất dầu cao.
MÁY LÁI
Được trang bị 2 máy lái.
Máy lái điện thủy lực hoạt động bằng cách điều khiển góc quay trục bánh lái thông qua piston thủy lực Thiết bị này bao gồm động cơ điện kết hợp với bơm dầu thủy lực, cung cấp dầu cho các piston bên trái và phải theo tín hiệu từ van điện từ Khi bơm dầu hoạt động, piston thủy lực di chuyển qua lại, làm xoay trục bánh lái theo góc đã được điều chỉnh.
ĐIỀU HÒA TRUNG TÂM
Nhà sản xuất: BITZER US, INC.
Chuẩn bị để chạy máy điều hòa:
Kiểm tra xung quanh máy nén và tình trạng v-belt.
Kiểm tra mức công chất lỏng trong bầu ngưng.
Kiểm tra mức dầu trong các te máy nén.
Kiểm tra buồng quạt gió.
Khi mọi thứ trong điều kiện sẵn sang thì tiến hành khởi động máy nén.
Chắc chắn rằng van nước làm mát bầu ngưng đã được mở.
Mở van hút và van đẩy của máy nén.
Mở van vào và ra bầu ngưng.
Chuyển van điện từ của các giàn lạnh về vị trí Auto.
Kiểm tra áp suất hút và áp suất đẩy.
Kiểm tra áp suất dầu cho máy nén.
Khi các thông số trong giới hạn cho phép thì máy hoạt động bình thường.
MÁY CHƯNG CẤT NƯỚC NGỌT
Nhà sản xuất: ALFA LAVAL COPENHAGEN A/S Denmark.
Mở van nước biển vào ra hệ thống.
Chờ đồng hồ chân không chỉ báo 700-900 mmHg.
Mở van hút hóa chất từ két hóa chất.
Mở van hot water từ máy chính M/E (fresh water cooling jacket) vào và ra giàn bay hơi của máy F.W.G
Đóng van bypass của hệ thống fresh water cooling jacket lại 3/4.
Mở van Discharge nước ngọt về két.
Chờ cảm biến độ muối xuống dưới giới hạn báo động đã được cài đặt trước ấn nút SANILITY ALARM về ON.
Chờ khoảng 5-10 phút chạy bơm discharge về két.
CÁC BƠM THIẾT YẾU TRONG BUỒNG MÁY
Trong buồng máy được lắp đặt bơm AZCUE P/P.
Nhà sản xuất: INP HEAVY INDUSTRIES CO.,LTD.
Bơm nước ngọt nhiệt độ thấp: 2 bơm Loại: CM150/33 (52KW-360M 3 /h).
Bơm nước biển làm mát sinh hàn trung tâm: 2 bơm Loại: CM-EP150/33 (43KW-380M 3 /h).
Bơm nước ngọt nhiệt độ cao làm mát máy chính: 2 bơm Loại: VM50/33 (12.6KW-43M 3 /h).
Bơm fire/bilga và fire g/s Loại: CM-EP100/40 (63KW-150/130M 3 /h).
Bơm Ejector cho chưng cất nước ngọt.
Bơm nước biển cho hệ I.G.G (inert gas generator): 1 bơm Loại: VM80/33 (21KW-100M 3 /h).
Bơm tuần hoàn dầu đốt máy chính, máy đèn: 2 bơm Loại: BT-HM38D2- HT(2.5KW-3.5M 3 /h).
Bơm cấp dầu đốt máy đèn: 2 bơm Loại: BT-HM38D2-F(0.86KW-1.8M 3 /h).
Bơm chuyển dầu DO: 1 bơm Loại: BT-HM32D2 (1.75KW-5M 3 /h).
Bơm chuyển dầu FO: 2 bơm Loại: BT-IL52D3 (3.5KW-10M 3 /h).
Bơm dầu nhờn máy chính: 2 bơm Loại: BT-LV125T-HT (25KW-100M 3 /h).
Bơm dầu nhờn cấp cho máy lọc L.O máy chính: 2 bơm Loại: BT-HM32D-F (0.65KW-1.7M 3 /h).
Bơm chuyển L.O Loại: BT-HM32D2 (1.3KW-3M 3 /h).
Bơm chuyển L.O két trục chân vịt: 1 bơm Loại: BT-HM32D2 (1.3KW-3M 3 /h).
Bơm cấp cho máy lọc F.O: 2 bơm.
Bơm cấp dầu cho nồi hơi: 4 bơm ( 2 dùng cho F.O, 2 dùng cho D.O).
Bơm dầu mồi cho nồi hơi: 1 bơm.
Bơm tuần hoàn cho nồi hơi: 2 bơm.
Bơm tuần hoàn nước nóng, sinh hoạt: 1 bơm Loại: CP25/160 (0.45KW-2M 3 /h).
Bơm preheat tuần hoàn máy chính: 1 bơm Loại: CP40/130 (1.75KW-8M 3 /h).
Hình 4-52: Bơm nước biển chính
Hình 4-53: Bơm cứu hỏa và nước dằn
Hình 4-54: Bơm dầu LO máy chính
Hình 4-55: Bơm nước ngọt sinh hàn trung tâm
Hình 4-56: Bơm dầu FO máy đèn
Hình 4-57: Bơm dầu DO nồi hơi
CÁC MÁY MÓC THIẾT BỊ PHỤ PHỤC VỤ TRÊN BOONG
HỆ THỐNG CẨU HÀNG
Cẩu ống hàng chính (HOSE HANDLING CRANE) Tải trọng là 10 tấn Nhiệm vụ chính là cẩu ống bơm hang.
Cẩu ống hang phía sau (Stern Hose Handling Crane) có tải trọng 2.1 tấn, được thiết kế để thực hiện nhiệm vụ cẩu ống bơm hàng phía sau, hạ phao bè và hỗ trợ nâng hạ trong các tình huống cứu nạn.
Cẩu thực phẩm (PROVISION CRANE DWG) Tải trọng là 990kg Nhiệm vụ chính là cẩu thực phẩm.
HỆ THỐNG TỜI NEO
Số lượng: 2 neo ở 2 mạn trái và phải.
