TÍNH TOÁN, THIẾT kế PHIN lọc nước làm SẠCH tự ĐỘNG lắp CHO hệ THỐNG xử lý nước dằn tầu THỦY

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI – BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KS ĐOÀN VĂN CẢNH TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ PHIN LỌC NƯỚC LÀM SẠCH TỰ ĐỘNG LẮP CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC DẰN TẦU THỦY LUẬN VĂN THẠC SỸ: KHAI THÁC BẢO TRÌ TÀU THỦY HẢI PHÒNG – 2015 LỜI CAM ĐOAN Tên là: Đoàn Văn Cảnh Sinh ngày 09 tháng 10 năm 1988 Học viên cao học lớp Khai thác, bảo trì tàu thủy, khóa học 2012 – 2015, Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam Hiện công tác khoa Máy tàu biển Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam Tôi xin cam đoan: Đề tài “Tính toán thiết kế phin lọc nước làm tự động lắp cho hệ thống xử lý nước dằn tàu thủy” thầy giáo TS Trần Hồng Hà hướng dẫn công trình nghiên cứu khoa học riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ trích dẫn rõ ràng Tác giả xin cam đoan tất nội dung luận văn nội dung đề cương yêu cầu thầy giáo hướng dẫn Nếu sai hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng khoa học pháp luật Hải phòng, tháng năm 2015 Tác giả luận văn KS ĐOÀN VĂN CẢNH LỜI CÁM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương, động viên, giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Trần Hồng Hà, luận văn thạc sĩ kĩ thuật với đề tài “Tính toán thiết kế phin lọc nước làm tự động lắp cho hệ thống xử lý nước dằn tàu thủy” hoàn thành Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn TS Trần Hồng Hà tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Đồng thời tác giả xin gửi lời cám ơn đến toàn thể thầy giáo, cô giáo Viện đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, bạn đồng nghiệp gia đình giúp đỡ tác giả suốt trình học tập trình nghiên cứu thực luận văn Hải phòng, tháng năm 2014 Tác giả luận văn KS: ĐOÀN VĂN CẢNH MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN MỤC LỤC .4 DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU International Maritime Organization ( Tổ chức hàng hải giới ) Marine environment protection committee ( Ủy ban phòng chống ôi nhiễm môi trường biển ) United States Coast Guard ( Tuần duyên bờ biển Mỹ ) MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN CÔNG ƯỚC IMO VỀ QUẢN LÝ NƯỚC DẰN TÀU 12 1.1Nước dằn công ước IMO 12 1.1.1 Áp dụng công ước quốc tế nước dằn tàu 14 1.1.2 Quy định quản lý nước dằn tàu quốc gia giới .16 1.1.3 Hệ thống nước dằn tàu 23 1.2: Các loại phin lọc xử dụng hệ thống ballast tàu thủy 28 1.2.1:Định nghĩa phân loại phin lọc 28 1.2.2 Nguyên lý tự động rửa phin lọc tự động làm .36 CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHIN LỌC NƯỚC LÀM SẠCH TỰ ĐỘNG 40 2.1: Cơ sở lý thuyết 40 2.1.1: Cơ sở tính toán lựa chọn phin lọc 40 2.2: Cơ sở lý thuyết thiết kế, tính toán hệ thống điều khiển từ xa 54 2.2.1 Các biến quan trọng sử dụng sơ đồ thuật toán 54 2.2.2 Thuật toán trương trình 57 2.2.3 Thuật toán chương trình .59 2.2.4:Mô tả bảng điều khiển phin lọc 69 CHƯƠNG3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO PHIN LỌC TỰ ĐỘNG LÀM SẠCH .72 3.1 Lý xây dựng phần mềm tính toán 72 3.2 Cơ sở xây dựng phần mềm 73 3.3 Xây dựng phần mềm .73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 KẾT LUẬN 80 KIẾN NGHỊ 81 11 Y-Strainer - Pressure Drop Online Calculator PDA www.pressure-drop.mobi 82 12 Pressure drop data “y” strainers- products.coltonind.com 82 DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU STT Tên biến Ý nghĩa MPCA Minnesota-Minnesta Pollution Control Agency ( Tổ chức kiểm tra IMO ôi nhiễm bang Minnesota ) International Maritime Organization ( Tổ chức hàng hải BWM giới ) Ballast water management (Công ước quản lý nước dằn tàu ) MEPC Marine environment protection committee ( Ủy ban phòng chống PSC USCG ôi nhiễm môi trường biển ) Port state control ( Chính quyền cảng ) United States Coast Guard ( Tuần duyên bờ biển Mỹ ) CFR Cost and Freight ( Tiền hàng cước ) DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Tính thời đề tài Mất mát đa dạng sinh học mối lo chung nhân loại Trong nhiều nguyên nhân gây tổn thất đa dạng sinh học, loài sinh vật ngoại lai xâm hại coi mối đe doạ nguy hiểm Nhận điều này, Công ước Đa dạng Sinh học dành hẳn khoản điều (khoản 8(h)) để kêu gọi bên tham gia công ước: "Ngăn chặn du nhập, kiểm soát diệt trừ loài ngoại lai gây hại cho hệ sinh thái, nơi sống loài sinh vật địa" Sinh vật ngoại lai xâm hại trước hết loài nguồn gốc địa Khi đưa đến môi trường mới, loài ngoại lai không thích nghi với điều kiện sống không tồn Tuy nhiên, nhiều trường hợp khác, thiếu vắng đối thủ cạnh tranh thiên địch quê nhà với điều kiện sống thuận lợi, loài có điều kiện sinh sôi nảy nở nhanh đến lúc phá vỡ cân sinh thái địa vượt khỏi tầm kiểm soát người Lúc trở thành loài ngoại lai xâm hại Sinh vật ngoại lai xâm nhập vào môi trường sống nhiều cách Nó theo đường tự nhiên theo gió, dòng biển bám theo loài di cư, quan trọng hoạt động người Cùng với phát triển giao thông vận tải hoạt động thông thương, người mang theo, cách vô tình hay hữu ý, loài sinh vật từ nơi đến nơi khác chí đến vùng xa quê hương chúng Việc kiểm soát du nhập chúng khó, đặc biệt trường hợp du nhập cách vô thức Các loài trà trộn hàng hoá, sống nước dằn tàu, bám vào phương tiện vận tải tàu thuyền nhờ mang đến đến môi trường sống Nhiều loài du nhập cách có chủ ý cho mục đích kinh tế, giải trí, khoa học không kiểm tra kiểm soát tốt bùng phát gây nhiều tác hại nặng nề Chúng ta chưa quên trường hợp ốc bươu vàng (Pomacea sp.) Được nhập vào nước ta khoảng 10 năm trước đây, loài ốc nhanh chóng lan tràn từ Đồng Sông Cửu Long tỉnh miền Trung miền Bắc, phá hại nghiêm trọng lúa hoa màu địa phương Hàng năm, nhà nước phải bỏ hàng trăm triệu đồng cho công tác tiêu diệt ốc bươu vàng chưa đem lại hiệu mong muốn Tác động mà loài sinh vật xâm hại gây môi trường sống đa dạng gộp chung thành nhóm: − − − − Cạnh tranh với loài địa thức ăn, nơi sống.v.v.; Ăn thịt loài khác; Phá huỷ làm thoái hoá môi trường sống địa Truyền bệnh kí sinh trùng Kinh nghiệm cho thấy nhiều loài ngoại lai xâm hại không biểu tác hại chúng sau xâm nhập vào môi trường sống mà thường trải qua giai đoạn “ủ bệnh” Giai đoạn dài hay ngắn tuỳ thuộc vào loài vào đặc điểm môi trường mà chúng xâm nhập vào Mặc dù có nhiều nghiên cứu nguyên nhân tượng chưa sáng tỏ Tuy nhiên, người ta thấy hệ sinh thái bị biến đổi thường dễ bị tác động hệ sinh thái nguyên vẹn Đây khó khăn lớn cho công tác kiểm soát phòng ngừa tác hại loại sinh vật Các tác động mà loại sinh vật gây phức tạp Ví dụ trường hợp cá vược sông Nile (Lates niloticus) Sau du nhập vào hồ Victoria (Châu Phi) năm 1954 nhằm phục hồi sản lượng cá suy giảm hồ đánh bắt mức, loài cá gây tuyệt chủng cho 200 loài cá địa khác hồ cạnh tranh ăn thịt loài cá Chưa hết, thịt cá vược sông Nile có nhiều mỡ loại cá địa, cư dân hồ phải chặt nhiều củi để sấy cá dẫn đến tượng phá rừng nghiêm trọng Đến lượt mình, việc gây xói mòn rửa trôi đất vùng lưu vực làm tăng hàm lượng chất dinh dưỡng hồ tạo điều kiện cho phát triển tảo bèo nhật (Eichhornia crassipes) Sự bùng nổ loài thực vật làm giảm lượng oxy hồ làm chết nhiều cá Ngoài việc khai thác mang tính thương mại loài cá làm làm cư dân nghề đánh bắt chế biến cá truyền thống Lợi nhuận thu từ cá vược sông Nile rơi vào túi số người cư dân môi trường lợi mà nghèo đói Một tác động khác, không phần nghiêm trọng chưa quan tâm mức, loài ngoại lai xâm hại góp phần làm xuất bệnh dịch tái xuất bệnh dịch cũ ảnh hưởng đến sức khoẻ người Sốt rét bệnh dịch nguy hiểm truyền qua véc tơ truyền bệnh muỗi Anophele Năm 1930, loài muỗi Anopheles gambiae du nhập cách vô tình vào vùng tây bắc Barasil theo đoàn tàu biển đến từ Châu Phi Chưa đến năm sau, diện tích khoảng mile vuông với số dân khoảng 12000 người xuất 10000 ca nhiễm bệnh sốt rét Vào cuối thập niên 30, người ta phải tốn hàng triệu đô la hàng nghìn nhân công để tiêu diệt muỗi Anopheles gambiae vùng Rõ ràng là, tác động sinh vật ngoại lai xâm hại, làm suy giảm đa dạng sinh học, mà ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh khác sức khoẻ, kinh tế, xã hội người Để giải vấn đề này, biện pháp phòng ngừa ưu tiên hàng đầu sinh vật ngoại lai xâm hại thích nghi phát triển chi phí để tiêu diệt chúng lớn khó tiêu diệt hoàn toàn Vấn đề ảnh hưởng sinh vật độc hại có nước dằn tàu IMO đề cập đến từ năm 1988 Để làm giảm thiểu ngăn ngừa ô nhiễm môi trường biển việc vận chuyển mầm bệnh thủy sinh vật có hại thông qua nước dằn, năm 2004, IMO thông qua Công ước quốc tế kiểm soát, quản lý nước dằn cặn nước dằn (BWM 2004), Công ước dự kiến có hiệu lực năm 2012.Theo quy định Công ước BWM 2004, tàu phải trang bị kế hoạch trao đổi nước dằn hệ thống xử lý nước dằn để tránh việc nước dằn trở thành phương tiện di chuyển loài thuỷ sinh khu vực giới Tàu phép xả nước dằn chưa qua xử lý khu vực quy định Tàu phải kiểm tra chứng nhận trình đóng khai thác để bảo đảm việc tuân thủ quy định quản lý nước dằn Tại nơi sửa chữa tàu phải có phương tiện tiếp nhận xử lý cặn nước dằn Cơ quan có thẩm quyền cảng phải tiến hành công tác tra tàu đến cảng để xác nhận việc tuân thủ Công ước tàu Mọi quốc gia có trách nhiệm bảo vệ bảo tồn môi trường biển (điều 192) Trong bao gồm việc tránh ô nhiễm biển, bảo vệ bảo tồn hệ sinh thái quý nhạy cảm nơi cư trú loài dạng thủy sinh khác bị suy yếu, bị đe dọa, bị nguy hiểm từ nguồn ô nhiễm (điều 194) Theo điều 192 bao gồm việc bảo vệ môi trường quốc gia khác Thay nỗ lực IMO xây dựng thực thi biện pháp đối phó quốc tế thông qua công ước quốc tế quản lý nước dằn, nhiều quốc gia vùng lãnh thổ chí nhiều cảng riêng biệt xây dựng hệ thống pháp luật quốc gia riêng địa phương liên quan tới việc quản lý nước dằn Một số luật địa phương luật quốc gia nói chung phù hợp với công ước IMO, số khác có quy định khác khắt khe tàu Các biện pháp đơn phương quốc gia mối quan tâm công nghiệp vận tải biển mang tính quốc tế cao Một dấu hiệu thành công IMO đạt đến tiêu chuẩn hóa cho hệ thống pháp luật ngành vận tải biển, đưa biện pháp kiểm soát mang tính thương mại hoạt động có hiệu sở quốc tế Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế thiết bị màng lọc phin lọc xả tự động lắp cho hệ thống xử lý nước dằn tàu thủy, từ thiết kế phin lọc nước biển lắp đặt tàu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 Khi người vận hành ấn nút “ manual”, hệ thống tự động chạy chu kỳ Mô tả nút điều khiển Nút "reset" để đặt lại chương trình thông số bị sai chức không hoạt động được, người vận hành đặt thông số đèn báo bật sang Nếu người vận hành vào đặt thông số không cho hệ thống hoạt động sau phút hệ thống tự động hoạt động lại trạng thái bình thường Số liệu công suất báo 0, card điều khiển có chức nhớ, sau phút nguoponf khôi phục lại giá trị đặt trước ★Nút “Setting” Khi đặt thông số nút setting, ấn nút setting hai số điện tử báo"P2"tới"P4", Số báo có nghĩa sau: P2:Cho phép thời gian bắt đầu,phạm vi thời gian từ15phút tới 24 giờ, khoảng thời gian 15 phút; P4:Thời gian rửa phin lọc,trong khoảng 5~300 giây; thông thường đặt 40 giây, có nghĩa 40 giây quay theo chiều tiến 40 giây quay ngược lại ★Nút Enter Khi ấn nút enter, người vận hành ấn nút"plus" hoặc"minus" để thay đổi thông số, sau ấn nút enter, thống số lưu vào hệ thống Chú ý: thông số người vận hành đặt thông số vượt giá trị cho phép hệ thống không lưu lại ★Nút "Plus" Nút thay đổi giá trị thông số hệ thống,mỗi lần ấn nút giá 70 trị thông số tang lên 1(thời gian bắt đầu hoạt động hệ thống tăng lên 15), ấn nút giữ khoảng giây sau giá trị thông số tăng nhanh, tùy theo giá trị cực đại thông số tự động tăng nhanh từ giá trị cự tiểu ★Nút "Minus" Nút thay đổi giá trị thông số hệ thống, lần ấn nút giá trị thông số giảm xuống 1(thời gian bắt đầu hoạt động hệ thống giảm xuống 15), ấn nút giữ khoảng giây sau giá trị thông số giảm nhanh, tùy theo giá trị cực tiểu thông số tự động giảm nhanh từ giá trị cực đại ★ Nút "Manual" Khi hệ thống chạy, hệt hống bắt đầu chu kỳ rửa sau ấn nút ★ Nút "Alarmclear" Khi áp suất lớn, hệ thống chạy chu kỳ tiếp tục chạy với độ chênh áp, có tín hiệu báo động Người vận hành phải ấn nút để tắt báo động Nếu hệ thống phát tín hiệu áp suất lớn, người vận hành tiếp tục đưa vào hệ thống hoạt động Nếu người vận hành không muốn hệ thống vận hành tiếp, phải cắt nguồn cung cấp cho hệ thống ★Nút "Numberzero" Khi ấn nút hệ thống xóa thời gian bắt đầu khởi động (hai số điện tử 0) ★Nút "Reset" Do tín hiệu cho hệ thống hoạt động sai"crash"(Đèn báo chạy không bật sang giây lần, nút khác tác dụng, thị thời 71 gian dừng), ấn nút để làm hệ thống hoạt động lại bình thường Kết luận chương II Trên sở tính toán lựa chọn kích thước phin lọc Các phin lọc rửa tự động dừng trình làm sạch, việc vệ sinh phin lọc điều khiển hệ thống điều khiển tự động Đặt thời gian rửa cho phin lọc rơ le thời gian Quá trình rửa đặt thời gian dừng tự động Còn hệ thống điều khiển dựa vào chênh áp, so sánh độ chênh áp suất vào phin lọc với giá trị đặt, giá trị đo với giá trị đặt trình rửa tự động thực hiện, thời gian rửa đặt rơ le thời gian, kết thúc thời gian rửa phin lọc trở lại trạng thái ban đầu bắt đầu chu kỳ CHƯƠNG3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO PHIN LỌC TỰ ĐỘNG LÀM SẠCH 3.1 Lý xây dựng phần mềm tính toán Liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn chức xử lý nước dằn Công ước BWM, ngày 24 tháng năm 2010, Uỷ ban Bảo vệ môi trường biển (MEPC) IMO, khóa họp thứ 60, thông qua Nghị MEPC.188 (60) kêu gọi quốc gia thành viên IMO khuyến khích việc trang bị hệ thống xử lý nước dằn cho tàu biển đóng theo thời hạn quy định bảng Mặc dù Công ước BWM chưa có hiệu lực Việt Nam chưa phê chuẩn Công ước này, đề nghị nhà máy đóng tàu chủ tàu nên trang bị hệ thống xử lý nước dằn cho tàu đóng từ năm 2009, với tổng thể tích két chứa nước dằn nhỏ 5.000 m 3, phù hợp với Công ước BWM Nghị A.1005(25) từ tàu đóng mới, để tránh gặp phải rắc rối 72 trình khai thác tàu sau này, đặc biệt việc kiểm tra tàu Chính quyền cảng (PSC) Công ước có hiệu lực việc lắp đặt phin lọc cho hệ thống nước dằn tàu cần thiết, trình hoạt động hệ thống chất lượng nước vùng biển khác điều gây khó khăn cho việc tính toán thiết kế phin lọc cách thủ công Do việc xây dựng phần mềm tính toán đột sụt áp qua phin lọc cần thiết ứng với hệ thống có lưu lượng kích thước khác nhằm chọn kích thước phin lọc hợp lý áp dụng cho tàu 3.2 Cơ sở xây dựng phần mềm Việc xây dựng phần mềm dựa kết phân tích, đánh giá từ hãng sản xuất, nhà chế tạo kinh nghiệm thực tế nhiều sỹ quan, thuyền viên tàu Phần mềm dựa việc tính toán giảm áp suất dòng công chất lỏng qua màng lọc Để xây dựng phần mềm cần có thông số đầu vào lưu lượng chất lỏng, độ nhớt chất lỏng, tỷ trọng chất lỏng 3.3 Xây dựng phần mềm Hiện có rất nhiều ngôn ngữ lập trình lập trình như: Visual basic, C ++, Pascal, C, Delphi, Smalltalk, Macromedia coldfusion, Java, … Trong đó, Matlab ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ vê a: Giới thiệu phần mềm matlab số lệnh matlab 73 MATLAB môi trường tính toán số lập trình, thiết kế công ty MathWorks MATLAB cho phép tính toán số với ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu đồ thông tin, thực thuật toán, tạo giao diện người dùng liên kết với chương trình máy tính viết nhiều ngôn ngữ lập trình khác MATLAB giúp đơn giản hóa việc giải toán tính toán kĩ thuật so với ngôn ngữ lập trình truyền thống C, C++, Fortran MATLAB sử dụng nhiều lĩnh vực, bao gồm xử lý tín hiệu ảnh, truyền thông, thiết kế điều khiển tự động, đo lường kiểm tra, phân tích mô hình tài chính, hay tính toán sinh học Với hàng triệu kĩ sư nhà khoa học làm việc môi trường công nghiệp môi trường hàn lâm, MATLAB ngôn ngữ tính toán khoa học Muốn thành thạo sử dụng MATLAB bạn cần phải tự gõ câu lệnh xem kết câu lệnh, mắc lỗi tìm cách sửa lỗi Cách học "trial and error" theo cách tốt để học lập trình Thời gian công sức bạn bỏ mang lại cho bạn nhiều kiến thức nhiêu.Nếu bạn có tảng ngôn ngữ lập trình C, C++ hay Pascal, việc làm quen với MATLAB dễ dàng, cần ngày bạn biết cách sử dụng MATLAB Tuy nhiên sử dụng nghĩa thành thạo hay xuất sắc, lập trình MATLAB có tư riêng, không giống hệt với tư lập trình ngôn ngữ với người dùng, tùy theo mục đích sử dụng MATLAB mà tư lập trình khác nhau.Khả ứng dụng to lớn MATLAB nhờ Toolbox viết chuyên gia hàng đầu nhiều lĩnh vực Không học tất Toolbox MATLAB Để tiết kiệm thời gian công sức không cần thiết, người dùng MATLAB cần tìm hiểu hay vài Toolbox liên quan đến công việc đủ.Tài liệu MATLAB có nhiều, tiếng Việt 74 tiếng Anh Để sử dụng MATLAB, không thiết phải đọc nhiều sách Bạn chọn liên quan đến lĩnh vực ứng dụng MATLAB mà bạn quan tâm để đọc, làm theo ví dụ suy nghĩ Tài liệu quan trọng Help MATLAB, bạn có khả tự học tốt, Help tài liệu bạn cần có sẵn cài MATLAB.Để giúp bạn dễ dàng việc sử dụng MATLAB, cung cấp học bản, dịch từ tài liệu "Introduction to Programming in MATLAB" từ MIT OpenCoursewares gồm (Những bạn có khả ngoại ngữ nên tìm hiểu trực tiếp gốc từ trang web MIT Opencoursewares) phần hướng dẫn sử dụng Toolbox tự thực hiện, sưu tầm dịch từ sách từ Help MATLAB Nếu có sai sót, mong góp ý từ bạn.Xét cho MATLAB công cụ để thực ý tưởng, MATLAB cho ta kết không thay ta suy nghĩ, không mang cho ta kiến thức Nắm kiến thức chuyên môn chìa khóa để sử dụng MATLAB có hiệu Ví dụ muốn thiết kế điều khiển PID, bạn cần hiểu thành phần P, I, D có tác dụng tới chất lượng hệ thống trước dùng câu lệnh MATLAB để chỉnh định tham số tự động 3.1: Phân tích thông số ảnh hưởng tới áp suất sau phin lọc hệ thống đường ống 75 a Phân tích ảnh hưởng độ nhớt đến tới phin lọc làm việc lưu lượng 800 gpm (gallons per minute) tương đương 211,43 m3/h tỷ trọng nước biển 1.02 kg/m3 kích thước ống 8’’ tương đương 203,2mm đường kính ống Bảng 3.1: ảnh hưởng độ nhớt chất lỏng Viscosity Specific loss Body loss Mesh factor factor factor drop 10 0.51 0.1787 0.49725 0.67575 25 0.51 0.2142 0.82875 1.04295 100 0.51 0.2856 2.15475 2.44035 200 0.51 0.3927 3.81225 4.20495 500 0.51 0.7854 8.2875 9.0729 76 loss Total pressure 1000 0.51 1.428 16.575 18.003 2000 0.52 2.7132 33.15 35.8632 Hình 3.1: Ảnh hưởng độ nhớt đến độ sụt áp qua màng lọc b Phân tích ảnh hưởng lưu lượng nước biển đến sụt áp qua phin lọc độ nhớt nước biển 1000 cp tương đương mm tỷ trọng nước biển 1.02 kg/m3 mật độ lưới 300 đường kính ống 8’ tương đương 203,2mm Bảng 3.2 ảnh hưởng lưu lượng hệ đến độ sụt áp qua phin lọc Flow metter Specific loss Body loss Mesh factor factor factor drop 100 0.0102 0.02856 0.3315 0.3606 110 0.01224 0.034272 0.3978 0.432072 120 0.01428 0.039984 0.4641 0.504084 130 0.01632 0.045696 0.5304 0.576096 140 0.01836 0.051408 0.5967 0.648108 77 loss Total pressure 150 0.0204 0.05712 0.663 0.72012 160 0.02346 0.065688 0.76245 0.828138 170 0.02652 0.074256 0.8619 0.936156 180 0.02958 0.082824 0.96135 1.04417 190 0.03264 0.091392 1.0608 1.15219 200 0.0357 0.09996 1.16025 1.26021 210 0.03927 0.109956 1.27628 1.38623 220 0.04284 0.119952 1.3923 1.51225 230 0.04641 0.129948 1.50833 1.63827 240 0.04998 0.139944 1.62435 1.76429 250 0.05559 1.55652 1.80668 1.96233 260 0.05712 0.159936 1.8564 2.01634 270 0.06069 0.169932 1.97242 2.14236 280 0.06426 0.179928 2.08845 2.26838 290 0.06783 0.189924 2.20448 2.3944 300 0.0714 0.19992 2.3205 2.52042 400 0.102 0.2856 3.315 3.6006 500 0.1734 0.48552 5.6355 6.12102 600 0.255 0.714 8.2875 9.0015 700 0.357 0.9996 11.6025 12.6021 800 0.51 1.428 16.575 18.003 900 0.612 1.7136 19.89 21.6036 1000 0.663 1.8564 21.5475 23.4039 78 Hình 3.2: Ảnh hưởng lưu lượng đến độ sụt áp qua màng lọc Từ liệu bảng đồ thị ta thấy tổn thất áp suất sảy màng lọc lớn lưu lượng chảy qua phin lọc cao, thực tế yêu cầu lưu lượng qua phin lọc 200m3/h tổng sụt áp qua phin lọc nhỏ 0.2 kg/cm2 Kết luận chương III Qua kết nghiên cứu xây dựng phần mềm đo đạc tính toán thực tế ta thấy rằng: Kết tính toán phần mềm với kết đo thực tế tàu ứng với điều kiện định có sai lệch giá trị cho phép Do đó, phần mềm có khả ứng dụng cao thực tế toán thiết kế lắp đặt hệ thống phin lọc tự động làm 79 Trên thực tế, thông số lưu lượng tỷ trọng nước biển thay đổi dẫn đến độ sụt áp qua phin lọc hệ thống thay đổi theo, Việc sử dụng hệ thống phin lọc tự động làm góp phần cải thiện trình xử lý nước dằn đồng thời thuận tiện cho người khai thác vận hành hệ thống giảm công tháo lắp vệ sinh thiết bị KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Hệ thống phin lọc xả tự động có vai trò quan trọng việc xử lý nước dằn tàu, tránh xâm lấn sinh vật ngoại lai ảnh hưởng đến môi trường sống loài địa ,màng có khả giữ lại sinh vật có kích thước nhỏ 0.05 mm , với thiết bị khử trùng UAV nhàm tiêu diệt mầm bệnh ký sinh trùng có nước dằn tàu Tránh lây nhiễm mầm bệnh từ nơi đến nơi khác Trong trình hệ thống hoạt động, hệ thống có hai chế độ xả tự động xả tay ,chế độ xả tự động hoạt động dựa nguyên tắc độ trênh áp suất trước sau phin lọc thông qua thiết bị cảm biến áp suất, độ trênh áp trước sau phin lọc lớn thiết bị tự động rửa cho bầu lọc, chế độ hoạt động tay người khai thác vận hành thao tác bảng điều khiển Qua phần mềm cho phép người sử dụng tính độ sụt áp qua phin lọc nhanh chóng biết thông số lưu lượng kích thước lỗ lọc, từ dễ dàng lựa chọn loại phin lọc phù hợp với hệ thống tàu cụ thể 80 KIẾN NGHỊ Việc ứng dụng kết nghiên cứu mang tính khả thi cao Tuy nhiên để kết ứng dụng rộng rãi cần tham gia công ty, chủ tàu đặc biệt kể đến yếu tố người khai thác Đối với công ty hay chủ tàu kiến nghị chủ tàu hay công ty lên trang bị hệ thống xử lý nước dằn cho tàu đóng từ năm 2009 với tổng thể tích két chứa nước dằn nhỏ 5000m3.phù hợp với công ước BWM nghị A 1005(25) từ đóng để tránh gặp phải rắc rối trình khai thác sau đặc biệt việc kiểm tra quyền cảng (PSC) công ước có hiệu lực Đối với người khai thác cần có kiến thức chuyên môn hệ thống phin lọc xả tự động ,thường xuyên theo dõi hoạt động thiết bị, kiểm tra vệ sinh ác đầu cảm biến áp suất, điều chỉnh thời gian cho việc xả tự động phin lọc phù hợp với hệ thống tàu Do điều kiện thời gian vốn kiến thức hạn chế nên đề tài không tránh khỏi sai sót vấn đề tồn cần khắc phục, luận văn nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho giáo viên, sinh viên, kỹ sư, sỹ quan khai thác máy tàu biển 81 Tài liệu tham khảo 1.pressure drop data basket strainer –colton industries 2.Engineering specification for the selection, installation and maintenance of pipe line strainers –pipeline strainer section fluid controls institute,inc Strainerscatalogue-2010-sure flow equipment.inc Strainers selection-Yoshitake Griffith, P 1984 Multiphase Flow in Pipes J Pet Technol 36 (3): 361367 SPE-12895-PA.http://dx.doi.org/10.2118/12895-PA Taitel, Y., Bornea, D., and Dukler, A.E 1980 Modelling flow pattern transitions for steady upward gas-liquid flow in vertical tubes AIChE J 26 (3): 345-354 http://dx.doi.org/10.1002/aic.690260304 Crane Flow of Fluids, Technical Paper No 410 1976 New York City: Crane Manufacturing Co Engineering Data Book, ninth edition 1972 Tulsa, Oklahoma: Natural Gas Processors Suppliers Assn Westway, C.R and Loomis,A.W ed 1979 Cameron Hydraulic Data Book, sixteenth edition Woodcliff Lake, New Jersey: Ingersoll-Rand 10 Titan Flow Control, Inc http://www.titanfci.com/ 11 Y-Strainer - Pressure Drop Online Calculator PDA www.pressuredrop.mobi 12 Pressure drop data “y” strainers- products.coltonind.com 13 Cục đăng kiểm Việt Nam-Việt Nam register Phòng tàu biển, “thông báo kỹ thuật”, 23-06-2010 82 83 84 [...]... nếu phin lọc có thể trải qua một thời gian dài có có độ bám bẩn chậm, có thể lắp rơ le thời gian để bộ lọc định kỳ làm sạch và tránh cho phin lọc không bị tắc bẩn Do đặc điểm tự làm sạch tự động của nó, một bộ lọc tự động thông thường là sạch hơn trong thời gian dài hơn so với một phin lọc làm sạch bằng tay 1.2.2 Nguyên lý tự động rửa của phin lọc tự động làm sạch Phương pháp làm sạch bằng cách xả nước. .. dụng lý thuyết tính toán độ sụt áp Từ cơ sở lý thuyết, luận văn thiết kế phin lọc làm sạch tự động lắp cho hệ thống ballast tàu thủy Luận văn sử dụng phần mềm Matlab để lập trình các thông số ảnh hưởng và kiểm nghiệm lại kết quả thiết kế trước khi tiến hành chế tạo lắp đặt trên tàu • Ý nghĩa thực tiễn của luận văn Kết quả của luận văn góp phần thúc đẩy việc chế tạo hệ thống phin lọc làm sạch tự lắp. .. làm sạch phin lọc trong các khoảng thời gian định trước 3 Có nút khởi động quá trình làm sạch để người vận hành có thể sử dụng khi cần làm sạch bầu lọc (bán tự động) 4 Rơ le báo động độ chênh áp và đưa tín hiệu báo động để người vận hành làm sạch phin lọc (bán tự động) 5 Kết hợp các điều khiển trên Tất cả các hệ thống điều khiển trên thường được sử dụng cho phin lọc làm sạch không liên tục Một số phin. .. nghiên cứu của luận văn: Tính toán thiết kế phin lọc tự động làm sạch Phạm vi nghiên cứu của luận văn: Tính toán thiết kế phin lọc tự động làm sạch lắp đặt trên tàu thủy 4 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết tính toán các thông số ảnh hưởng tới độ sụt áp của công chất lỏng khi qua màng lọc, lập chương trình tính toán độ sụt áp, thiết kế chọn phin lọc thông qua số liệu tính toán 5 Ý nghĩa khoa... bị tự động làm sạch trong một chu kỳ, sử dụng một lượng chất lỏng xối ngược để rửa sạch các chất bẩn bám trên lưới lọc mà không cần giám sát của người vận hành Có nhiều lọai phin lọc tự làm sạch và mỗi loại có ưu điểm riêng Trong ( hình 1.11 ) là một ví dụ về phin lọc làm sạch tự động Phin lọc tự động làm sạch thường đắt hơn so với phin lọc làm sạch bằng tay nhưng giá thành khi thêm chi phí các thiết. .. phải thực hiện việc quản lý nước dằn phù hợp với Quy định 14 D-2 (Tiêu chuẩn chức năng nước dằn) , hay nói cách khác là tàu phải trang bị hệ thống xử lý nước dằn được phê chuẩn Hình 1.1 Hệ thống xử lý nước dằn tàu Liên quan đến quy định nêu trên, ngày 29 tháng 11 năm 2007 Đại hội đồng IMO đã thông qua Nghị quyết A.1005(25) cho phép hoãn việc trang bị hệ thống xử lý nước dằn cho các tàu liên quan Theo... loại Y lọc (Hình 1.3A.), có một số loại giỏ lọc khác nhau (hình 1.3B tới hình 1.3D) 28 Hình 1.3 Các loại phin lọc c .Phin lọc chữ Y và giỏ lọc Trong các đường ống lắp thẳng đứng, thường lắp một phin lọc trên đường hút của bơm, phin lọc này phải là phin lọc chữ Y hoặc một giỏ lọc chữ T Hầu hết các giỏ lọc được lắp cho đường ống nằm ngang hoặc đường ống hơi nghiêng Đặc biệt chú ý khi lắp phin lọc phải lắp. .. thành khi thêm chi phí các thiết bị tự động có thể được chấp nhận do: 1 Số lần làm sạch của thiết bị làm sạch bằng tay và chi phí nhân công để làm việc này 2 Sẽ có nguy hiểm mà các bộ lọc hoặc các thiết bị mà nó được bảo vệ có thể bị hư hỏng do phin lọc không được làm sạch khi cần thiết 3 Các bộ lọc được thiết kế lắp đặt ở vị trí khó làm sạch bằng tay 4 Độ bẩn của phin lọc không thể đoán trước do sự thay... đó làm sạch bằng tay không thể chính xác được 5 Không đủ nhân lực để thực hiện việc làm sạch bằng tay 34 Hình 1.11 Phin lọc làm sạch tự động Có rất nhiều loại điều khiển tự động và bán tự động cho các bầu lọc được điều khiển như sau: 1 Sensor cảm biến độ chênh áp suất trước và sau phin lọc từ đó biết được độ bẩn của bầu lọc và bắt đầu chu kỳ làm sạch tại giá trị chênh áp đặt trước 2 Đặt thời gian cho. .. nơi sử dụng phin lọc chịu áp suất cao, (Hình 1.7), yêu cầu vỏ phin lọc dầy hơn và chi phí của phin lọc cao hơn, Phin lọc thường không được chế tạo để làm việc với áp suất trên 104 bar Bầu lọc chữ Y có thể làm việc với áp lực 414 bar và cao hơn Ngoài phin lọc cữa Y và giỏ lọc khác có các loại như phin lọc kép /ghép đôi, tạm thời / hình học, rửa xả /rửa ngược, tự động làm sạch 31 Hình 1.7 Phin lọc có van ... chy v sinh, phin lc kộp c s dng cho mc ớch ny Khi mt phin lc b tc, dũng chy c chuyn sang phin lc khỏc s hot ng ca dũng chy c liờn tc Phin lc bn c thỏo ra, lm sch v thay th Cỏc phin lc kộp cú... phỏp x lý nc dn tu tng lai Hin s ng tia UV kh trựng c ỏp dng bnh vin, nh tự git cht vi sinh vt v trỏnh lan truyn bnh ốn UV c nghiờn cu s dng x lý nc dựng cho ụ th thay th phng phỏp x lý dựng... thng ng, thng lp mt phin lc trờn ng hỳt ca bm, phin lc ny phi l phin lc ch Y hoc mt gi lc ch T Hu ht cỏc gi lc c lp cho ng ng nm ngang hoc ng ng hi nghiờng c bit chỳ ý lp phin lc phi lp ỳng hng