TÀI LIỆU ÔN THI KHAI THÁC ĐỘNG LỰC

KHAI THÁC ĐỘNG LỰC ĐỀ CƯƠNG ƠN THI TỐT NGHIỆP 1/ Sự phối hợp công tác động Diesel chân vòt tàu thủy – biểu diễn đồ thò đặc tính? a Điều kiện khai thác không thay đổi b Khi điều kiện khai thác thay đổi: KHAI THÁC ĐỘNG LỰC c.sự phối hợp cơng tác với chân vịt động trang bị điều tốc KHAI THÁC ĐỘNG LỰC 2/ Phạm vi làm việc động Diesel lai chân vòt đònh bước đồ thò đặc tính ứng dụng khai thác động cơ? Cu: Đặc tính chân vòt thử tàu bến hmax: Đặc tính công suất lớn hn: Đặc tính công suất đònh mức hkt: Đặc tính công suất khai thác nmax: Giới hạn vòng quay lớn nmim: Giới hạn vòng quay nhỏ Ứng dụng khai thác 3/ Các đặc tính công tác Diesel tàu thủy Phương pháp xây dựng đồ thò đặc tính công suất hệ động lực lai chân vòt biến bước? A/ Các đặc tính công tác Diesel tàu thủy * C ó loại: - Đặc tính công suất (đặc tính tốc độ): - Đặc tính phụ tải: - Đặc tính tổng hợp Đặc tính tốc độ: đặc tính biểu thị thay đổi thơng số cơng tác động theo hàm tốc độ quay tốc độ tầu Bao gồm ĐT ngồi, ĐT chân vịt, ĐT giới hạn KHAI THÁC ĐỘNG LỰC a Đặc tính dw: lượng phun nhiên liệu vào động Đặc tính đường đặc tính dw = const M1 = const; dw1 = const M2 = const; dw = const Ne M dw2 dw1 N2 N1 M2 M1 n2 n1 Pe dw = dw max dw = dw n dw = dw n n Công suất lượng cung cấp nhiên liệu M Pe ( áp suất có ích) KHAI THÁC ĐỘNG LỰC Cho chu trình không đổi dw = const (1) Độ bền động (2) Nmax nmax (3) Công suất lớn ổn đònh nmax (4) NKT = 0,95 Nn sử dụng rộng dãi (5) Đặc tính phận luồng lạch, ma nơ Nmax Nđm NKT nmin nKT nđm nmax b Đặc tính chân vòt KHAI THÁC ĐỘNG LỰC c Đặc tính phụ tải: KHAI THÁC ĐỘNG LỰC Đặc tính tổng hợp B/ Phương pháp xây dựng đồ thò đặc tính công suất hệ động lực lai chân vòt biến bước? KHAI THÁC ĐỘNG LỰC KHAI THÁC ĐỘNG LỰC KHAI THÁC ĐỘNG LỰC 4/ Phương pháp xác đònh thông số hợp lý( công tác) hệ động lực lượng nhiên liệu dự trữ tàu có hạn? - Đo đạc xác lượng nhiên liệu lại tàu - Xác đònh lại thông số công tác Giả sử: quãng đường lại S * Các thông số công tác: NA - VA - nA - GA * Lượng nhiên liệu lại B * Tổng lượng tiêu thụ Bb Bb = Gb t (tấn) = Gb.Scb/Vb Gb = Vb ge so sánh Bb B Bb ≤ 0,95 B cho tàu làm việc theo chế độ chọn Bb > 0,95B giảm tốc độ tàu đến Vb với Vb < VA Xác đònh lại lần đạt Bb ≤ 0,95B với nb< nA Gn A B A GA Điểm phối hợp công tác Lượng nhiên liệu tàu có hạn Gb VA C MA = const Mb = const B 10 S Vb V KHAI THÁC ĐỘNG LỰC 5/ Trình bày chế độ công tác hệ động lực điều kiện hành trình (sóng gió) thay đổi Phương pháp xác đònh thông số hợp lý? * Động làm việc điều kiện sóng gió n, p tải thay đổi do: - Thay đổi lực đẩy - Mô men chân vòt - Thay đổi phụ tải nhiệt theo thời gian * Vì sóng gió ∆V giảm phụ thuộc vào cấp gió W0B C2 phụ thuộc vào hướng gió ϕ n1 MB Giả sử A ( C1, MKT) C1 Do sóng gió lên B (C2, MKT) B Ta xác đònh B: đánh giá điểm công tác cho nA = nB n2 MKT Tra đồ thò (∆V – W) ta có ∆V A Tại n1 ta có: V1 ∆V C Khi sóng gió: VB = V1 – ( − ) 100 Tra đồ thò N – V ta có NB NB Vậy CB = x điều kiện công tác sóng gió nB - Ứng suất nhiệt ứng suất giảm tay ga kiện Động làm việc phụ thuộc vào điều sóng gió C1: Điều kiện khai thác bình thường C2: : Điều kiện khai thác sóng gió 6/ Trình bày hoạt động hệ thống động lực động phải ngừng làm việc vài xi lanh Phương pháp thiết lập chế độ khai thác hợp lý? a Không tháo nhóm xi lanh tay biên Nm: công suất giới N Ni Trường hợp hỏng xi lanh 1’ Ni: đường cong Ne Ne: đường cong 2’ Khi xi lanh bò cố: Nm Ni: công tác với xi lanh lại đướng 1’ Ne: công tác với xi lanh lại đướng 2’ * Xác đònh điểm phối hợp công tác chân vòt động A: điểm phối hợp toàn xi lanh N A’: điểm phối hợp với xi lanh bò hỏng 100% A”: điểm phối hợp động chân vòt tay ga giảm 80 n C Ne A’ A” 11 100% n KHAI THÁC ĐỘNG LỰC b Tháo nhóm pis tông tay biên - Rung động chấn động vỏ tàu - Thay đổi vòng quay cộng hưởng - Chuyển động không động - Đường cong 1: Ni tăng lên chút - Đường cong 2: Ne tăng lên chút tháo pis tông tay biên - Đường cong 3: đường cong công suất giới tháo pis tong - Đường cong 3’ N 1’ Nm Ni 2’ 3’ n1 Ne Nm n 7/ Trình bày hoạt động hệ động lực động diesel có máy phát điện đồng trục làm việc Những lưu ý khai thác điều kiện này? - Để tận dụng khả phát công suất động điều kiện khai thác khác nhau, số tàu lắp đặt máy phát đồng trục máy lai C1 - Máy phát đồng trục nhằn cung cấp điện cho tàu điều kiện khai thác ổn đònh C2 - Điểm công tác N( c1, MKT) 100% N Khi điều kiện thuận lợi c2 giữ nguyên n = const = Nm N Điểm công tác M giữ nguyên lượng nhiên liệu cung cấp ∆N cho chu trình MKT Vậy Tại M dư lượng công suất ∆N = Nđc - Ncv Nm M v Khi khai thác n = nđm công suất dư N = Nđm Nn = Nm n 8/ Trình bày hoạt động hệ động lực động Diezel trường hợp tua bin tăng áp động bị cố Phương pháp thiết lập chế độ khai thác hợp lý a/ hoạt động hệ động lực động Diezel trường hợp tua bin tăng áp động bị cố 12 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC b/ Phương pháp thiết lập chế độ khai thác hợp lý 9/ Trình bày hoạt động hệ thống động lực chế độ tăng tốc độ tàu, thông số động thay đổi Lưu ý khai thác chế độ nào? - Tăng tốc độ tàu cách: Thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho trình dw Thay đổi mô men cản (khó thực hiện) 13 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC 14 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC 10/ Trình bày hoạt động hệ thống động lực chế độ giảm tốc độ tàu, thông số động thay đổi Nhữnh lưu ý khai thác? Giảm tốc độ tàu: V1 V2 V2 -> V1 M a Động có điều tốc b c d hmax Mquay động cơ: – – – - a Mchân vòt : – – - h1 b Động điều tốc a’ Mquay động : - c’- Ur2 Mchân vòt : – e – Động có điều tốc Ur1 e c’ – – 4: Lượng nhiên liệu giảm h2 (động không hoạt động với nhiên liệu) Sau điểm động tiếp tục hoạt ω động lại với nhiên liệu * Lưu ý: Trong trình khai thác tăng tay ga nhiên liệu cách từ từ liên tực M qđc Mcv không kòp cân Do Mqđc dư thừa nhiều so với Mqcv tiêu thụ 15 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC - Khi thay đổi tay ga nhẩy bậc k = 2; k = cách không lớn M qđc Mqcv tự cân bằng, độ dư thừa giảm động an toàn tin cậy C V1 V2 V3 M h3 k2 h2 k1 h3 ω 11/ Trình bày ảnh hưởng điều kiện khí hậu tới làm việc động Nêu biện pháp khai thác nhằm hạn chế ảnh hưởng này? Xét 16 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC * Ba yếu tố môi trường: P0, T0, U0 đồng thời ảnh hưởng tới động - Độ ẩm: Biến thiên 10% -> Ne biến thiên 1%; ge biến thiên 1% - Nhiệt độ: Biến thiên 10 ·C -> kỳ: Ne biến thiên 1%; ge biến thiên 1,1% kỳ: Ne biến thiên 1,2%; ge biến thiên 1,4% - p suất: Biến thiên 10mmHg -> Ne biến thiên 1%; ge biến thiên 1,5% lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình khơng đổi * Với động khác ảnh hưởng khác - Động tăng áp chòu ảnh hưởng động không tăng áp - Động kỳ chòu ảnh hưởng động kỳ 17 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC * nh hưởng khí hậu tới làm việc động lớn theo xu hướng * Để hạn chế ảnh hưởng điều kiện môi trường: - Điều chỉnh góc phun sớm cho phù hợp - Sử dụng loại động tăng áp – buồng lốc xoáy – hệ số dư α lớn điều kiện khí hậu thiết kế giống điều kiện Việt Nam * Khi khí hậu nơi động công tác thay đổi cần phải hiệu chỉnh lại công suất thông số động 12/ Trình bày ảnh hưởng sức cản nạp, phản kháng xả tới chế độ hoạt động động cơ, số biện pháp hạn chế ảnh hưởng đó? a nh hưởng sức cản nạp: *Nguyên nhân: - Bầu lọc khơng khí bẩn đặt khơng vị trí - Diện tích thông qua bò hạn chế - Tăng chiều dài đường nạp - Góc mở xupáp không - Hư hỏng đường nạp tắc bẩn * nh hưởng: - Tăng sức cản làm cho lượng kk nạp γbgiảm;,hệ số dư lượng kk α giảm làm cho q trình cháy động dẫn đến cơng suất Ni ,Ne giảm; η i giảm Nhiệt độ khí xả Tkx tăng; suất tiêu hao nhiên liệu ge tăng; Đồng thời thời gian trì hỗn cháy τ i tăng, động làm việc với độ cứng cao cháy rớt đường giãn nơ,û q trình qt thải kém, hệ số khí sót đ γ r tăng; * Khắc phục: - Vệ sinh đònh kỳ - Kiểm tra sức cản nạp - Khai thác gần chế độ đònh mức, Điều chỉnh góc phân phối khí b nh hưởng phản áp đường xả Ngun nhân γ r tăng - Tắc đường ống xả - Van chặn tuyến xả không mở hoàn toàn Ta tăng ( nhiệt độ, không khí nạp đầu kỳ nén) - Góc phân phối khí không Công đẩy khí tăng - Nhiều xi lanh làm việc chung bầu góp Hạn chế khí nạp vào - Tắc bẩn tua bin khí: Ni giảm; Ne giảm; α giảm; γ b giảm; ge tăng Ảnh hưởng 18 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC nh hưởng hai yếu tố sảy đồng thời ảnh hưởng lớn đến trình công tác động cơ, động làm việc xấu, cần thiết giảm tay ga, thường xuyên kiểm tra hệ thống nạp, xả 13/ nh hưởng chế độ nhiệt làm mát tới làm việc động cơ, chất lượng nước làm mát ảnh hưởng tới động nào? a nh hưởng chế độ nhiệt - Nhiệt làm mát tăng => nhiệt đầu vào trình nén tăng => γ b lượng không khí nạp giảm -> Ni giảm; η i giảm - Nhiệt làm mát tăng => nhiệt thành vách xi lanh phía nước làm mát giảm -> tổn thất nhiệt độ nước làm mát mang giảm -> Ne tăng - Nhiệt làm mát tăng => τ i giảm -> cháy tốt -> động làm việc mềm, thông số thò tốt - Nhiệt làm mát tăng => Nhiệt dầu nhớt tăng -> Nm giảm -> Ne tăng -> ge giảm Khi tăng nhiệt độ làm mát => có đối lập người vận hành phải nắn bảm chất => khai thác hợp lý b nh hưởng chế độ làm mát tới công suất động - Tăng nhiệt làm mát 100C -> Nm giảm ; Ne tăng 0,8% đến 1,2% Su hướng tăng nhiệt độ làm mát chí lên 150 0C tối ưu 80 – 950c c nh hưởng nhiệt làm mát tới ứng súât nhiệt chi tiết động - Nhiệt làm mát tăng -> ứng suất nhiệt độ giảm nhiên dễ tải nhiệt độ d nh hưởng chất lượng nước làm mát tới động 14/ Trình bày tiêu đánh giá chế độ động tàu thủy Ý nghóa chúng khai thác động cơ? a Chỉ tiêu kinh tế lượng: M; N; Pi; n; η ; ge 19 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC Chỉ tiêu kinh tế lượng gồm có nhóm thông số thò nhóm thông số có ích b Chỉ tiêu ứng suất cơ: Đo trực tiếp khó khăn, thường gián tiếp qua P z, Mơ men qn tính chi tiết chuyển động * Pz: Đánh giá không đồng xi lanh phụ tải P max − P δ pz = z TB z ≤ δ pz (5%) Pz ∆p * Tốc độ tăng áp súât theo góc quay trục khuỷu ω = ∆ϕ Pz ∆P = Pz - Pc tỷ số tăng áp suất λ = pc ∆ϕ = ϕ z − ϕ c c Chỉ tiêu ứng suất nhiệt: * T0KX; T0Làm mát nước; T0Làm mát dầu; Pi nhiên liệu Tkxmax − Tkxmin δ = ≤ [δ Tkx ]6% * Độ không đồng xi lanh phụ tải Tkx TkxTB * Khi chỉnh độ không đồng xi lanh ( phụ tải nhiệt cơ) phải chỉnh chế độ ổn đònh lâu dài( toàn tải) 15/ Các yếu tố ảnh hưởng tới cơng suất động Diezel tầu thủy Các phương pháp xác định cơng suất động a/ Các yếu tố ảnh hưởng tới cơng suất động Diezel tầu thủy Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới cơng suất động cơ, tổng hợp thành nhóm sau: b/ Các phương pháp xác định cơng suất động - Trong nhà máy : dùng thiết bị hãm thủy lực đặt bệ thử - Dưới tầu : +) thiết bị đo đồ thị cơng thị (Maigac) , thiết bị cảm ứng siemens, thiết bị xoắn khác Nhờ đồng hồ đo cơng thị thu áp suất thị bình qn pi Cơng suất tính: Ni = K.pi.n ; Ne = K.pe.n ; ( pe = pi ηm ) +) Xác định theo lượng nhiên liệu tiêu tốn /giờ Ne =Gn/ge Gn: lượng nhiên liệu tiêu tốn /giờ; ge: suất tiêu hao nhiên liệu chế độ định mức theo lý lịch máy +) Xác định theo biểu đồ vạch báo bơm cao áp nhà chế tạo cung cấp +) Xác định nhờ đường đặc tính chân vịt Ở chế độ định mức : Nedm = C.n³dm 20 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC Ở chế độ khai thác : Nekt = C n³kt => Nekt = Nedm ( n³kt / n³kt ) 16/ Các yếu tố ảnh hưởng tới chi phí nhiên liệu Nêu số biện pháp nhằm giảm chi phí nhiên liệu khai thác? a Các yếu tố 857 − 828 100% = 3,5% tăng - Nhiệt độ 100C γ 10 = 0,857; γ 50 = 0,828 V50 = 828 - Phụ tải 100% ; 75%; 50% sóng gió - Công suất động phụ thuộc vào ( P, T0, ϕ ) môi trường - Thiết bò đẩy, động cơ, chân vòt, vỏ tàu => Phải có lượng nhiên liệu dự trữ cho hành trình khoảng 20% b Biện pháp nhằm giảm chi phí nhiên liệu khai thác - Không dùng nhiên liệu vào nhữnh việc không đáng dùng - Bảo quản, bảo dữơng hệ thống nhiên liệu, đường ống, vỏ tàu, tránh dò rỉ - Phương án khai thác phù hợp điều kiện để lượng nhiên liệu tiêu tốn - Tránh dầu tràn có bão tố c Lượng hàng hoá cho hành trình nhiều nhất, tiêu tốn nhiên liệu - Chế độ khai thác hợp lý công suất nhỏ nhưnh thời gian hành trình không nhiều - Tuy nhiên ý đến yếu tố an toàn máy thiết bò * Chú ý giảm bước chân vòt làm tăng tổn thất Phương pháp xác đònh trạng thái làm việc động thông qua đồ thức khai triển Cho số ví dụ đồ thức công khai triển phân tích? 1.Pz P 2.Pc; z pz Thời điểm bắt đầu cháy nhiên liệu Sau đo đạc so sánh với đồ thò chuẩn đồ thò với để đánh giá điều chỉnh công tác xi lanh động 21 pc KHAI THÁC ĐỘNG LỰC ϕc ĐCD Ví dụ đồ thức công khai triển: Pc bảo đảm Pz thấp Nhiên liệu phun muộn, vòi phun Hỏng Pc bảo đảm Pz cao Nhiên liệu phun vào sớm 22 ϕz ĐCT Góc phun sớm Pc thấp Pz thấp p khí tăng áp thấp Rò lọt khí qua xéc măng [...]... tua bin tăng áp động cơ chính bị sự cố Phương pháp thi t lập chế độ khai thác hợp lý a/ hoạt động của hệ động lực động cơ Diezel trong trường hợp tua bin tăng áp động cơ chính bị sự cố 12 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC b/ Phương pháp thi t lập chế độ khai thác hợp lý 9/ Trình bày hoạt động của hệ thống động lực ở chế độ tăng tốc độ tàu, các thông số của động cơ thay đổi thế nào Lưu ý khi khai thác chế độ nào?... nhiên liệu cấp cho trình dw Thay đổi mô men cản (khó thực hiện) 13 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC 14 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC 10/ Trình bày hoạt động của hệ thống động lực ở chế độ giảm tốc độ tàu, các thông số động cơ thay đổi như thế nào Nhữnh lưu ý khi khai thác? Giảm tốc độ tàu: V1 V2 V2 -> V1 M a Động cơ có bộ điều tốc b c d hmax Mquay động cơ: 2 – 3 – 4 – 5 - 1 a 2 Mchân vòt : 2 – 4 – 5 - 1 h1 b Động cơ không có... thời ảnh hưởng tới động cơ - Độ ẩm: Biến thi n 10% -> Ne biến thi n 1%; ge biến thi n 1% - Nhiệt độ: Biến thi n 10 ·C -> 4 kỳ: Ne biến thi n 1%; ge biến thi n 1,1% 2 kỳ: Ne biến thi n 1,2%; ge biến thi n 1,4% - p suất: Biến thi n 10mmHg -> Ne biến thi n 1%; ge biến thi n 1,5% khi lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình khơng đổi * Với các động cơ khác nhau sự ảnh hưởng khác nhau - Động cơ tăng áp... thái làm việc của động cơ thông qua đồ thức khai triển Cho một số ví dụ về đồ thức công khai triển và phân tích? 1.Pz P 2.Pc; z pz 3 Thời điểm bắt đầu cháy nhiên liệu Sau khi đo đạc so sánh với đồ thò chuẩn hoặc giữa các đồ thò với nhau để đánh giá và điều chỉnh sự công tác của các xi lanh động cơ 21 pc KHAI THÁC ĐỘNG LỰC ϕc ĐCD Ví dụ về đồ thức công khai triển: Pc bảo đảm Pz thấp Nhiên liệu phun muộn,... không có bộ điều tốc a’ Mquay động cơ : 2 - c’- 1 Ur2 Mchân vòt : 2 – e – 1 Động cơ có bộ điều tốc Ur1 e c’ 2 – 3 – 4: Lượng nhiên liệu đã giảm về 0 h2 (động cơ không hoạt động với nhiên liệu) 1 Sau đó tại điểm 5 động cơ mới tiếp tục hoạt ω 5 4 3 động lại với nhiên liệu * Lưu ý: Trong quá trình khai thác khi tăng tay ga nhiên liệu một cách từ từ liên tực thì M qđc và Mcv không kòp cân bằng nhau Do vậy... nhiều so với Mqcv tiêu thụ 15 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC - Khi thay đổi tay ga nhẩy bậc k = 2; k = 3 cách nhau không lớn thì M qđc và Mqcv tự cân bằng, độ dư thừa sẽ giảm động cơ sẽ an toàn tin cậy C V1 V2 V3 M 3 h3 k2 2 h2 k1 1 h3 ω 11/ Trình bày ảnh hưởng của điều kiện khí hậu tới sự làm việc của động cơ Nêu biện pháp trong khai thác nhằm hạn chế ảnh hưởng này? Xét 16 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC * Ba yếu tố môi trường:... tàu trong các điều kiện khai thác ổn đònh C2 - Điểm công tác N( c1, MKT) 100% N Khi điều kiện thuận lợi c2 nếu giữ nguyên n = const = Nm N Điểm công tác M giữ nguyên lượng nhiên liệu cung cấp ∆N cho chu trình MKT Vậy Tại M còn dư 1 lượng công suất là ∆N = Nđc - Ncv Nm M v 2 3 Khi khai thác ở n = 3 nđm công suất dư là N = Nđm 3 9 Nn = Nm n 8/ Trình bày hoạt động của hệ động lực động cơ Diezel trong trường... nhiên liệu trong khai thác? a Các yếu tố 857 − 828 100% = 3,5% tăng - Nhiệt độ ở 100C γ 10 = 0,857; γ 50 = 0,828 V50 = 828 - Phụ tải 100% ; 75%; 50% sóng gió - Công suất động cơ phụ thuộc vào ( P, T0, ϕ ) môi trường - Thi t bò đẩy, động cơ, chân vòt, vỏ tàu => Phải có lượng nhiên liệu dự trữ cho một hành trình khoảng 20% b Biện pháp nhằm giảm chi phí nhiên liệu trong khai thác - Không dùng nhiên liệu. .. và động cơ A: điểm phối hợp toàn bộ các xi lanh N A’: điểm phối hợp với 1 xi lanh bò hỏng 100% A”: điểm phối hợp động cơ và chân vòt khi tay ga giảm 80 n C Ne A’ A” 11 100% n KHAI THÁC ĐỘNG LỰC b Tháo nhóm pis tông tay biên - Rung động chấn động vỏ tàu - Thay đổi vòng quay cộng hưởng - Chuyển động không đều của động cơ - Đường cong 1: Ni tăng lên chút ít - Đường cong 2: Ne tăng lên chút tháo pis tông... hơn động cơ không tăng áp - Động cơ 4 kỳ chòu ảnh hưởng ít hơn động cơ 2 kỳ 17 KHAI THÁC ĐỘNG LỰC * nh hưởng của khí hậu tới sự làm việc của động cơ càng lớn theo xu hướng * Để hạn chế ảnh hưởng của điều kiện môi trường: - Điều chỉnh góc phun sớm cho phù hợp - Sử dụng loại động cơ tăng áp – buồng lốc xoáy – hệ số dư α lớn hoặc điều kiện khí hậu thi t kế giống điều kiện Việt Nam * Khi khí hậu nơi động