Máy phát sự cố phải hoàn toàn được tự động khởi động và đóng lên thanh cái của bảng điện sự cố nếu nguồn chính bị mất.. Khi MCB đóng tiếp điểm của nó là MCB10-12,5B mở để không cho cấp đ
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế công nghiệp hóa, hiện đại hóa, việc vận chuyển hàng hóa đóng một vai trò hết sức quan trọng vào sự phát triển nền kinh tế của mỗi quốc gia trên thế giới
Những năm gần đây, ngành giao thông vận tải Việt Nam phát triển rất mạnh cả về quy mô và chất lượng Với lợi thế đặc biệt: địa hình 3 mặt giáp biển,
bờ biển dài hơn 3000 Km, vận tải biển đang là một trong những ngành mũi nhọn của nền kinh tế Việt Nam Cũng bởi vận chuyển hàng hóa đường biển là một giải pháp hiệu quả nhất về mặt giá thành kinh tế mà nó đã đảm đương 70 80% tổng sản lượng hàng hóa lưu thông Đi đôi với việc phát triển về lĩnh vực hàng hải, nhờ có nguồn nhân lực dồi dào, giá nhân công khá rẻ, xu hướng đóng mới tàu ở Việt Nam đang được chú trọng và phát triển Các nhà máy đóng mới và sửa chữa ở nước ta đã cho ra đời những con tàu siêu trọng, được trang bị hiện đại, có tính tự động hóa cao Yêu cầu đặt ra là người sĩ quan trên tàu phải có trình độ chuyên môn cao để có thể vận hành và khai thác tốt con tàu Đáp ứng yêu cầu đó, với bề dày hơn 50 năm trưởng thành và phát triển, trường đại học Hàng Hải Việt Nam nói chung, khoa Điện – Điện tử tàu biển nói riêng đang từng ngày đổi mới, mở rộng quy mô, nâng cao chất lượng dạy và học cho sinh viên
Sau gần 5 năm học tại lớp Điện Tàu Thủy, khóa 43 em đã được ban chủ
nhiệm khoa tin tưởng giao cho đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Trang thiết bị điện tàu 12500T Đi sâu nghiên cứu hệ thống truyền động điện neo Xây dựng
mô hình trạm từ điều khiển hệ thống truyền động điện tời neo”
Với thời gian hơn 3 tháng, bằng những cố gắng của bản thân và sự giúp
đỡ hết sức nhiệt tình của thầy giáo, Thạc sĩ Đỗ Văn A, cùng nhiều thầy cô giáo khác trong khoa, em đã hoàn thành đồ án của mình Tuy nhiên, do trình độ có hạn, kiến thức còn bị hổng nhiều, kinh nghiệm thực tế ít nên việc làm đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy để em có thể hoàn thiện hơn đồ án của mình
Em xin chân thành cảm ơn !
Hải Phòng, ngày 4 tháng 3 năm 2007
Sinh viên : Nguyễn Tiến Dũng
Trang 2MỤC LỤC
Giới thiệu chung về tàu 12500T ………
Phần I: Trang thiết bị điện tàu 12500T………
Chương I: Trạm phát sự cố tàu 12500T………
1.1 Khái niệm chung………
1.2 Bảng điện sự cố tàu 12.500T………
1.3 Bảng điện sự cố………
1.4 Nguyên lý hoạt động………
Chương II: Hệ thống điều khiển từ xa diesel chính………
2.1 Khái niệm chung………
2.1.1 Định nghĩa………
2.1.2 Đặc điểm của hệ thống điều khiển từ xa diesel………
2.1.3 Phân loại hệ thống điều khiển từ xa diesel………
2.1.4 Các yêu cầu đối với hệ thống điều khiển từ xa diesel………
2.2 Hệ thống diesel chính tàu 12.500T………
2.2.1 Giới thiệu các phần tử trong hệ thống………
2.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống………
2.2.2.1 Chức năng khởi động………
2.2.2.2 Chức năng dừng máy………
2.2.2.3 Chức năng điều chỉnh tốc độ………
2.2.2.4 Chức năng đảo chiều………
2.2.3 Chức năng báo động và bảo vệ trong hệ thống………
Chương III: Truyền động điện máy phụ buồng máy………
3.1 Bơm vận chuyển dầu LO………
3.1.1 Giới thiệu phần tử hệ thống………
3.1.2 Nguyên lý hoạt động………
3.1.3 Các báo động và bảo vệ………
3.2 Bơm Ballast………
3.2.1 Giới thiệu phần tử hệ thống………
3.2.2 Nguyên lý hoạt động………
5
7
7
7
7
7
9
12
12
12
12
12
13
14
14
17
17
19
19
19
20
21
21
21
22
22
23
23
24
Trang 33.2.3 Các bảo vệ………
3.3 Máy lọc dầu………
3.3.1 Giới thiệu chung………
3.3.2 Máy lọc dầu SJ10G của hãng MITSUBISHI………
3.3.2.1 Mạch động lực hệ thống lọc dầu………
3.3.2.2 Mạch điều khiển chương trình tự động………
Phần II : Đi sâu nghiên cứu hệ thống truyền động điện neo………
Chương IV: Tổng quan chung về hệ thống neo………
4.1 Giới thiệu chung………
4.2 Các yêu cầu đối với hệ thống neo………
4.3 Cấu tạo hệ thống neo………
4.4 Phân loại neo………
4.5 Các tham số đặc trưng và các đại lượng cơ bản………
4.6 Các giai đoạn quá trình thu neo………
4.7 Các loại động cơ trong truyền động điện neo………
4.8 Giới thiệu về các loại động cơ điện dùng trong hệ thống truyền động điện tời neo………
4.9 Các hình thức bảo vệ và các quá trình khởi động………
4.10 Giới thiệu hệ thống tời neo tàu 12500 T………
Chương V: Tính toán lựa chọn thiết bị điều khiển cho hệ thống truyền động điện tời neo………
5.1 Lựa chọn sơ đồ điều khiển………
5.1.1 Đặc điểm kỹ thuật của hệ thống………
5.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống………
5.2 Lựa chọn khí cụ điện trong sơ đồ………
5.2.1 Yêu cầu với khí cụ điện ………
5.2.2 Cầu chì………
5.2.3 Công tắc tơ………
5.2.4 Rơle………
5.2.5 Aptomat………
24
24
24
25
26
27
30
30
30
30
32
33
34
37
38
41
43
44
49
49
49
51
53
53
53
57
61
67
Trang 4
Chương VI: Xây dựng mô hình vật lý………
6.1 Ý nghĩa của việc xây dựng mô hình………
6.2 Lựa chọn thiết bị phục vụ………
6.2.1 Yêu cầu với khí cụ điện………
6.2.2 Thông số kỹ thuật của thiết bị và khí cụ………
6.3 Công nghệ lắp ráp………
6.3.1 Tổng quan về các hệ thống tự động ………
6.3.2 Yêu cầu lắp đặt………
6.4 Kiểm tra và thử nghiệm………
6.4.1 Kiểm tra hệ thống………
6.4.2 Thử nghiệm mô hình………
6.5 Đánh giá và nhận xét………
KẾT LUẬN
70
70
70
70
71
72
72
73
75
75
75
75
Trang 5GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 12.500T (VINASHIN-BEACH)
Tàu VINASHIN-BEACH là tàu chuyên chở hàng bách hoá do Nhật
Bản thiết kế và được đóng mới tại công ty đóng tàu Phà Rừng Tàu có trọng tải là 12500 tấn với các kích thước và thông số cơ bản sau:
* Các kích thước chủ yếu :
- Chiều dài lớn nhấi : Lmax = 136,40 m
- Chiều dài hai trụ : L = 126 m
- Chiều rộng lớn nhất : Bmax = 20,20 m
- Chiều cao mạn : H = 11,30 m
- Mớn nước tính toán : T = 8,20 m
- Mớn nước mùa hè : d = 8,35 m
* Trọng tải và trọng lượng toàn bộ :
- Trọng tải tại đường nước thiết kế : DW = 12500T
- Trọng lượng tàu không : D0 = 8140T
+ Két nước ngọt : 242 (m3
) + Két nước dằn tàu : 2103(m3
)
* Tốc độ, lượng tiêu thụ FO, tầm hoạt động :
- Tốc độ khi không tải : V = 17,4 hải lí/giờ
- Tốc độ khi toàn tải : V = 13,2 hải lí/ giờ
- Mức độ tiêu thụ FO : 15,2 tấn/ ngày
Trang 6- Tầm hoạt động : R = 12000 hải lí
* Các thông số của máy chính :
- Máy chính : Do hãng AKASAKA MITSUBISHI chế tạo, nó có kí hiệu máy là: 7UEC33LS II
Công suất cực đại : 3965 KW (5390 PS) x 215 vòng/ phút
Công suất định mức : 3370 KW (4582 PS) x 204 vòng/ phút
* Các thông số của máy phát :
- Máy phát chính : Máy phát thuộc loại tự kích của hãng TAIYO
A.C 450V , 375KVA (300KW) - 2 cái
Diesel lai máy phát - 2 cái
La bàn con quay Kiểu: CMZ700S
- Máy lái thuỷ lực của Kawasaki Precision Machinery Ltd Loại: RV21- 027
- Hệ thống điều khiển giám sát của TAIYO ELECTRIC CO.,LTD
- Hệ thống điều khiển từ xa diesel của AKASAKA DIESELS LIMITED DIESEL TECHNICAL GROUP Loại: APN - 1U
- Hệ thống cẩu và tời neo thuỷ lực của MANABE ZOKI CO., LTD
- Hệ thống điều khiển nồi hơi của MIURA PROTEC CO., LTD
-Các bộ khởi động (STARTER) của hãng TAIYO ELECTRIC CO., LTD
* Nhận xét :
Mức độ điện khí hoá và tự động hoá của tàu VINASHIN- BEACH rất cao Các hệ thống làm việc với độ tin cậy và độ chính xác cao Do đó sẽ làm giảm được sức lao động nhưng lại đòi hỏi đội ngũ vận hành phải có trình độ chuyên môn cao mới có thể đáp ứng được
Trang 7PHẦN I: TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 12500T CHƯƠNG I : TRẠM PHÁT SỰ CỐ TÀU 12.500T
1.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Trên các tàu cỡ lớn thì thường được trang bị máy phát sự cố Máy phát
sự cố phải hoàn toàn được tự động khởi động và đóng lên thanh cái của bảng điện sự cố nếu nguồn chính bị mất
Máy phát sự cố và bảng điện sự cố phải đặt trên mớn nước Máy phát sự
cố cấp nguồn tới bảng điện sự cố Từ bảng điện sự cố chỉ cấp nguồn cho 1 số phụ tải quan trọng đã được tính toán xác định cụ thể trên 1 tàu nhất định như : máy lái, một phần ánh sáng, bơm cứu đắm, thiết bị vô tuyến
Trong chế độ công tác bình thường bảng điện sự cố được cấp nguồn từ bảng điện chính
Các tàu chở khách dù to hay nhỏ đều phải có máy phát sự cố
1.2 TRẠM PHÁT SỰ CỐ TÀU 12.500T
* Các thông số của máy phát sự cố tàu 12.500T :
Công suất định mức : 90 KVA
EL51 Đèn kiểm tra cách điện
V11 Đồng hồ đo điện áp máy phát
W11 Đồng hồ đo công suất máy phát
A11 Đồng hồ đo dòng điện máy phát
F11 Đồng hồ đo tần số máy phát
ES51 Công tắc kiểm tra các đèn EL51
MCB Aptomát lấy nguồn từ bảng điện chính
Trang 8ACB Aptomát cấp nguồn từ máy phát sự cố lên bảng điện sự cố
TR Các biến áp hạ áp
43A Công tắc chọn chế độ MANU hoặc AUTO
AS1 Công tắc chuyển đổi đo dòng điện
VFS1 Công tắc chuyển đổi đo điện áp và tần số
SHS Công tắc điện trở sấy
3R-28 Nút khẳng định sự cố
3-11L Nút ấn thử đèn
43-11E Nút ấn thử máy phát sự cố
BCS1 Công tắc điều khiển ACB bằng tay
BCS51 Công tắc điều khiển BUS-TIE(MCB) bằng tay
* Bảng cấp nguồn 440V (SNP2):
EP1 Cấp nguồn cho máy lái
EP2 Cấp nguồn ắcqui
EP3 Cấp nguồn quạt phòng máy phát sự cố
EP4A Cấp nguồn quạt gió buồng máy số 1
EP4B Cấp nguồn cho bảng khởi động nhóm số 1
EP5, EP6 Dự trữ
TR2A, TR2B, TR2C: Các biến áp
* Bảng cấp nguồn 220V (SNP3):
EPL1 Cấp nguồn cho hệ thống đèn hành trình
EPL2,EPL3,EPL4 Cấp nguồn cho ánh sáng sự cố
EPL5 Cấp nguồn cho thông tin liên lạc
EPL7 Cấp nguồn cho bảng điều khiển ở buồng điều khiển trung tâm EPL8 Cấp nguồn thiết bị radio
EPL6,EPL9,EPL10 dự trữ
EPL11 Cấp nguồn hộp rơle báo động CO2
EPL12 Cấp nguồn nạp ắc quy để khởi động máy phát sự cố
* Các đèn tín hiệu trong bảng điện máy phát sự cố :
YL Nguồn 24V một chiều
Trang 9Công tắc 43A được bật sang vị trí AUTO
* Khi bảng điện chính đang có điện:
+ Rơle 84MX(S06) có điện đóng tiếp điểm 84MX(4A,S06) để đóng MCB
và tiếp điểm 84MX(S07) đóng cấp nguồn đến khối BTPC để thực hiện ở chế độ
tự động, 84MX(S13) đóng cấp điện cho rơle 84MX1 và 84MXT Rơle 84MX1
có điện mở tiếp điểm 84MX1(1A,S13) → 84MXNT mất điện → 84MXNT(7A,S13) = 0 không cho khởi động máy phát sự cố.Tiếp điểm 84MX1(8A,S13) đóng cấp điện cho rơle 5 → máy ở trạng thái dừng
+ Rơle thời gian 84MXT có điện → sau khoảng thời gian đóng tiếp điểm 84MXT(7A) làm rơle 52CMX có điện → đóng tiếp điểm 52CMX(CM1-CM2) cấp điện cho rơle thời gian CMT → sau 3s đóng tiếp điểm CMT(1-3,4B) cấp điện cho cuộn đóng MCB Khi MCB đóng tiếp điểm của nó là MCB(10-12,5B)
mở để không cho cấp điện tới cuộn mở MCB bằng tay khi đang ở chế độ tự động Đồng thời MCB(10-11,2B) đóng cấp điện cho rơle MCBX đóng tiếp điểm MCBX(S07) cấp điện tới đầu MCB của khối BTPC không cho đóng ACB Tiếp điển MCBX(8B,S08) đóng cấp điện đèn GL sáng báo MCB đang đóng
+84MXT(6A,S13) đóng cấp điện cho rơle 52TAX hai đầu ra (TA1,TA2) thông cấp điện cho rơle 52ATX→ 52ATX(6A) đóng lại cấp điện cho cuộn mở
Trang 10ACB, khi ACB mở rơle 52AX không có điện nên tiếp điểm 52Xc)đóng cấp điện cho đèn RL(S08) sáng báo ACB đang mở
+Khi công tắc 43A ở vị trí AUTO thì rơle 43AX(S13) có điện đóng tiếp điểm 43AX(5A) cấp điện cho rơle 10AX → tiếp điểm 10AX(101-102,3B) đóng cấp điện tới đầu 75 của khối GRU1 → đầu ra 10AX có điện đóng tiếp điểm
10AX(71-72,S08) cấp điện cho đèn YL sáng báo máy phát sự cố ở trạng thái sẵn sàng hoạt động
* Khi bảng điện chính mất điện:
+Rơle 84MX mất điện do đó hai rơle 84MX1 và 84MXT mất điện
Do 84MX1 mất điện đóng tiếp điểm 84MX1 cấp điện cho rơle thời gian 27BT→ sau 20s đóng tiếp điểm 27BT(2A) làm rơle 52TMX có điện đóng tiếp điểm 52TMX(TM1-TM2,8B) cấp điện cho cuộn mở MCB Khi MCB mở, rơle MCBX mất điện → tiếp điểm MCBX(7B,S08) đóng cấp điện cho đèn RL sáng báo MCB mở MCBX(S05) đóng lại sẵn sàng cấp điện cho cuộn đóng ACB ở chế độ bằng tay
+ Rơle 80X có điện → tiếp điểm 80X(801-802,1B) của khối BTPC đóng
cấp điện cho rơle 8X1(S07) → tiếp điểm 8X1(3B,S08) đóng cấp điện cho đèn
YL sáng báo nguồn 24V Tiếp điểm 8X1(8A) đóng
+ Trước đó khi công tắc 43A ở vị trí AUTO thì sẽ có tín hiệu cấp đến đầu
25 của khối GRU1→ đầu ra của khối GRU1 là 43RX có điện đóng tiếp điểm 43RX(8A) để cấp điện cho đầu vào 85 của khối GRU1 đọc lệnh khởi động
+Rơle 84MXNT có điện đóng tiếp điểm 84MXNT(7A) cấp điện cho rơle 6 đóng tiếp điểm 6(61-62,S12) cấp tín hiệu khởi động diesel lai máy phát
+ Khi máy được khởi động xong thì điện áp máy phát sự cố tăng dần, khi đạt đến giá trị đặt thì cảm biến 33 đóng lại làm rơle 33T có điện đóng tiếp điểm 33T(33TC-33T,6B) cấp điện cho đầu vào EG của khối BTPC cấp điện cho rơle 52CAX → tiếp điểm 52CAX(CA1-CA2,7B) đóng lại cấp điện cho rơle CAT(S05) → sau thời gian 1s tiếp điểm CAT(4B) đóng lại cấp điện cho cuộn đóng ACB
+ Khi ACB đóng, tiếp điểm ACB(Axc1-Axa1,3B) đóng lại cấp điện cho rơle ACBX→ ACBX(S06) mở không cho đóng MCB bằng tay trong quá trình
tự động,ACBX(S07) đóng lại cấp tín hiệu tới đầu ACB của khối BTPC → rơle
Trang 1152AX có điện đóng tiếp điểm 52AX(52Xa-52Xc) cấp điện cho đèn GL(S08) sáng báo ACB đã đóng Đồng thời tiếp điểm ACBX(S01) mở để ngắt mạch sấy máy phát
Khi bảng điện chính có điện trở lại thì rơle 84MX có điện và quá trình lập lại như ban đầu: mở ACB, đóng MCB và dừng máy
Thử hoạt động của hệ thống ta bật công tắc 43-11 sang vị trí Test khi đó cắt nguồn để mở MCB và rơle 11X có điện mở các tiếp điểm của nó,khi tiếp điểm 11X mở rơle 84MX1 và 84MXT mất điện → máy được khởi đông như quá trình tự động ở trên Đồng thời đóng các tiếp điểm 11X cấp điện cho rơle 52CAX để đóng ACB
Khi thôi không thử thì công tắc 43-11 ở vị trí normal → ACB được mở, đóng MCB và dừng máy
* Các báo động và bảo vệ :
Khi điện áp 220V của bảng điện sự cố thấp thì khối GRS61 hoạt động đóng tiếp điểm GRS61(C-NO,S07) làm rơle 61T có điện mở tiếp điểm 61T(S12) báo động điện áp 220V thấp
Khi điện áp máy phát sự cố thấp thì rơle 30XT có điện → sau thời gian 1s đóng tiếp điểm 30XT(30TC-30T) cấp điện cho rơle →ACBLX(1B) đóng tự nuôi, tiếp điểm ACBLX(S08) đóng đèn RL sáng báo có tín hiệu bất thường của ACB
Trang 12CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL CHÍNH
2.1 KHÁI NIỆM CHUNG
2.1.1 Định nghĩa
Hệ thống điều khiển từ xa Diesel là hệ thống cho phép dùng một tay điều khiển (đặt ở buồng lái hay trung tâm điều khiển ), ta có thể thực hiện quá trình : khởi động, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay…
Đặc điểm của hệ thống điều khiển từ xa Diesel là : Quá trình điều khiển được thực hiện từ xa, người điều khiển chỉ phát ra lệnh ban đầu, và sau đó thứ tự thực hiện các thao tác điều khiển là do hệ thống tự động thực hiện
2.1.2 Đặc điểm của hệ thống điều khiển từ xa diesel
* Ưu điểm :
+ Giảm bớt được số người phục vụ trên tàu
+ Sĩ quan điện có thể trực tiếp điều khiển máy chính do vậy quá trình thực hiện chính xác nhanh và ổn định
+ Quá trình điều chỉnh tốc độ láng không nhảy bậc, giảm xung lực trong quá trình chuyển đổi tốc độ
+ Cải thiện được điều kiện lao động của con người
+ Có thể thực hiện khai thác tối ưu và theo dõi từ xa tình trạng kỹ thuật của máy + Nâng cao được độ tin cậy, tính an toàn trong quá trình khai thác : Cho phép hình thành một trung tâm điều khiển và tiến tới tạo điều kiện tự động hoá quá trình điều động an toàn
* Nhược điểm :
+ Cấu tạo của hệ thống phức tạp, giá thành cao, kinh phí đầu tư lớn
+ Yêu cầu người vận hành, khai thác phải có trình độ chuyên môn và những hiểu biết nhất định
2.1.3 Phân loại hệ thống điều khiển từ xa diesel
* Theo tính chất đối tượng :
_ Diesel lai chân vịt cố định (chân vịt không biến bước)
_ Diesel lai chân vịt bước thay đổi
Trang 13_ Diesel cần đảo chiều quay để đảo chiều chân vịt (có thể đảo chiều quay bằng cam hoặc hộp số)
_ Diesel lai chân vịt điện
*, Theo nguồn năng lượng điều khiển :
- Năng lượng điện khí : Tín hiệu điều khiển gồm có hai loại khí: khí điều khiển: 5 – 7 Kg/cm2 có loại từ 1 – 2 Kg / cm2 ; loại thứ hai là khí khởi động từ
20 – 30 Kg/ cm2
- Năng lượng điện : Dễ dàng truyền tín hiệu đi xa, dễ dàng lắp ghép điều chỉnh phù hợp theo yêu cầu đặt ra của người khai thác
- Năng lượng thuỷ lực : Góp phần tạo ra những mô men quay lớn
- Năng lượng cơ học : Khi khoảng cách truyền động ngắn
2.1.4 Các yêu cầu đối với hệ thống điều khiển từ xa diesel
- Việc thực hiện điều khiển máy bằng một tay điều khiển, ta có thể đưa tay điều khiển từ một vị trí bất kỳ nào đó đến vị trí cần thiết mà không cần dừng lại
ở vị trí trung gian , nhưng các thao tác trung gian đó đều do máy thực hiện
- Vị trí tay điều khiển từ xa của buồng lái hay trung tâm điều khiển phải trùng với tay chuông truyền lệnh để khi điều khiển máy sĩ quan không phải thực hiện thêm một lần nữa
- Điều khiển từ xa phải điều chỉnh được tốc độ bằng phẳng theo ý muốn
- Ngoài trung tâm điều khiển chính ở buồng lái hay buồng điều khiển , nên đặt trạm điều khiển phụ ở hai bên cánh gà , khi trạm điều khiển chính hoạt động thì các trạm điều khiển phụ không được hoạt động theo và có thể thực hiện điều khiển ngay mà không cần truyền lệnh
- Khi mất nguồn chính cần có bộ phận tự động đóng vào nguồn sự cố và nguồn sự cố cần được ngắt ra ngay khi điều khiển bằng tay
- Có thể điều khiển tốc độ động cơ theo chương trình: (có 3 loại chương trình) + Chương trình bình thường
+ Chương trình chậm : Áp dụng khi máy có tốc độ thấp
Trang 14+ Chương trình sự cố : Chỉ thực hiện điều khiển khi máy (hoặc tàu) có sự
cố, có thể dừng sự cố, đưa động cơ tới tốc độ ổn định nhanh , cho động cơ có thể nhận tải cực đại
- Hệ thống có thể tự động khởi động lại khi lần khởi động trước không thành công, số lần khởi động từ 4 - 7 lần và đến lần khởi động cuối không thành công hệ thống sẽ không cho phép hoạt động nữa và báo về trung tâm “khởi động không thành công” ( có thiết bị đếm số lần khởi động, có Rơle thời gian khống chế thời gian khởi động )
- Phải đảm bảo Diesel vượt qua nhanh vùng tốc độ cộng hưởng, nếu tay điều khiển vô tình đặt vào vùng cộng hưởng thì hệ thống phải từ động đặt “dưới hoặc trên” vùng cộng hưởng ( tăng hoặc giảm nhiên liệu )
- Cần trang bị cho hệ thống tự động kiểm tra báo động và bảo vệ các thông
số của Diesel
- Cần có máy tự ghi lệnh và hoàn thành lệnh theo tộc độ động cơ , cần sử dụng bộ điều tốc nhiều chế độ ngoài ổn định tốc độ nó cần phải có các chức năng khác như hạn chế quá tải động cơ , hạn chế đưa nhiên liệu vào máy khi áp lực Turbin tăng áp giảm Có khả năng giảm tốc độ động cơ khi các thông số chính vượt quá giá trị cho phép , có thể ngắt nhanh nhiên liệu khi dừng hay thực hiện đảo chiều động cơ
- Hệ thống được xây dựng trên các thiết bị thống nhất, ít chủng loại để có thể dễ dàng thay thế, có thể trang bị thêm mạch điều khiển dự phòng để tăng độ tin cậy hệ thống
2.2 HỆ THỐNG DIESEL CHÍNH TÀU 12500T
2.2.1 Giới thiệu các phần tử trong hệ thống
* Sơ đồ mạch gió (007 440 171 00)
201 : Tay điều khiển tại buồng điều khiển trung tâm
202 : Van chuyển đổi tiến hay lùi
203, 204 : Van lọc
205 : Van điều khiển chính
206 : Van điều khiển tốc độ
Trang 15207 : Van điều khiển (gắn vói tay điều khiển)
303 : Van liên động cho phép khởi động hay không
304 : Van liện động cho phép cung cấp dầu f.o
E01 : Van khởi động hoặc dừng
E02 : Van điều khiển tiến hay lùi
E03 : Van điều chỉnh tốc độ
E04 : Đồng hồ đo áp suất
E05 : Van 4 vị trí cho phép chuyển đổi vị trí điều khiển
E06 : Van OR
E07 : Cơ cấu dừng
E08 : Van tác động nhanh
E09 : Van tác động để dẫn gió khởi động chính
E10 : Van gắn với tiếp điểm via máy
E11 : Van an toàn
E12 : Van an toàn
E13; E14 : Phin lọc
E15 : Van tra dầu
Trang 16* Sơ đồ mạch điện ( 077 665 511 00)
TGS : Công tắc cấp nguồn
R1 : Rơle báo nguồn
RE1 : Rơle báo nguồn
PS(209) : Cảm biến áp lực vị trí tay điều khiển
RE2; RE3 : Các rơle trung gian
LS(E14) : Tiếp điểm hành trình tàu điều khiển ở vị trí stop
RE4; RE5 : Các rơle trung gian
RE6 : Rơle trung gian
TLR : Rơle thời gian
PS(2-22) : Cảm biến áp lực dầu đốt thấp
RE7; RE8 : Các rơle trung gian
TLROS : Rơle thời gian
PS; RE10 : Cảm biến và rơle trung gian cảm nhận không khí ở buồng máy thấp
TLR1B : Rơle thời gian
PS; RE11 : Cảm biến và rơle trung gian cảm nhận áp lực dầu bôi trơn thấp SOL(20,3) : Van dừng
LS(C2) : Cam tiến
LS(C3) : Cam lùi
LS(C10) : Tiếp điểm via máy
TR13; TR11: Các đèn chỉ thị
R7 : Rơle trung gian
SOL(2-22) : Van khống chế cung cấp dầu đốt
SOL(2-24) : Van Liên động khởi động
MR1H : Rơle trung gian cảm biến qua tốc Diesel
MR1L : Rơle cảm biến tốc độ diezel( thời điểm cung cấp dầu)
MR2H : Cảm nhận tốc độ cần thiết để dịch trục cam theo chiều lùi MR2L
MR3H : Các máy phát tốc cảm biến tốc độ quay Diesel
Trang 17MR3L
REV : Các máy phát tốc cảm biến tốc độ quay Diesel
PVC-11C- 12V : Là khối xử lý tín hiệu tốc độ
Transmitter(pulse type) : Bộ đo tốc độ diezel dạng xung
Telegraph signal : Tín hiệu tay chuông truyền lệnh
TLRW1 : Rơle thời gian cảm nhận tín hiệu lệnh máy
tiến(AH) ; máy lùi(AS) TLRW2 : Rơle thời gian cảm nhận tín hiệu lệnh điều khiển có thống nhất giữa buồng máy và buồng lái hay không
2.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
2.2.2.1 Chức năng khởi động
a, Chuẩn bị khởi động :
- Via máy :
Khi đang via máy thì tiếp điểm LS( 3-9) đóng lại → (R5) =1→R5( 3-11)
=0→(R6) = 0→đèn L(T13) tắt; R5(3-16) =1 → đèn L(T11) sáng báo đang via máy Đồng thời gửi tín hiệu báo lên buồng điều khiển trung tâm
Khi đang via máy tác động vào đầu gió van E10 ngắt nguồn gió điều khiển khởi động Khi via máy xong thì L(T13) sáng báo đã via máy xong; E10 chuyển động
về vị trí sẵn sàng cấp gió điều khiển Diesel
Trang 18Khi thực hiện tại buồng điều khiển trung tâm mà van E05 không ở vị trí REMOTE thì tiếp điểm PS(209) mở ra → (RE2) = 0 →RE2 (2-12) = 0 → không cho phép thực hiện điều khiển từ xa; RE2(2-10) = 1 → (RE3) = 1 → RE3(3-14)
= 1 → cho phép thực hiện điều khiển tại chỗ Đồng thời các tiếp điểm RE2 ; RE3 gửi tín hiệu đi báo vị trí điều khiển
b, Giai đoạn khởi động :
- Chọn điều khiển từ xa :
Tay điều khiển 201 phải ở vị trí STOP để RESET hệ thống; tức LS(12) =1
→(RE4) = 1 →RE4(2-17) = 0 → các rơle RE6; RE7; RE8; TLROS mất điện→
để van dừng mất điện
Đưa tay điều khiển 202 về vị trí AHEAD (máy tiến) thì gió điều khiển từ AIR DRYER qua E05 → 203→ van 202 → tác động lên van gió gắn trên E02 chuyển động về vị trí tương ứng → đưa gió điều khiển vào bình AH và mở chốt Kết quả dịch trục cam tiến về vị trí máy tiến
Khi đang dịch trục cam thì (r2) = 0 → r2(3-21) = 1 → (r7) = 1 → r7(3-22)
= 1 → van 304 có điện tác động lên e07 → tác đông lên thanh răng nhiên liệu cắt dầu vào Diesel
Khi cam tiến đúng vị trí thì → LS(2-2) = 1 → (R2) = 1; R2(5-6) = 1 báo cam tiến ở buồng điều khiển trung tâm; R2(3-21) = 0 → tiếp điểm liên động cho bơm dầu tức (R7) mất điện → van 304 mất điện → nhả bộ điều tốc thực hiện bơm dầu vào Diesel
Đưa tay điều khiển 201 về vị trí START thì sẽ có tiếp điểm cơ khí tác động vào đầu gió van nằm trong tay điều khiển 201 để cắt gió dịch trục cam
,tiếp điểm LS(2-12) mở ra → (RE4) = 0 để đưa các thông số bảo vệ vào hoạt động
Cấp gió điều khiển từ nguồn gió qua van 204 →E14 → qua van 303→ tác động lên van nằm trên E01 → tác động lên van dẫn gió khởi động e09 → gió khởi động qua van STARTING AIR CONT VAN đưa vào xi lanh động cơ, mặt khác gió qua van E09 → qua E16 tác động lên bộ điều tốc kéo bộ điều tốc
về vị trí hạn chế nhiên liệu vào Diesel Trước đó van 303 phải mất điện tức các
Trang 19điều kiện để khởi động là áp lục dầu bôi trơn thấp; không khí trong buồng máy phải đảm bảo tức là các tiếp điểm PS(2-22; 2-25; 2-36) phải mở ra
2.2.2.2 Chức năng dừng máy
a, Dừng bình thường :
Đưa tay điều khiển 201 về vị trí STOP thì tiếp điểm hành trình LS(2-12) tác động → (RE4) = 1 → các tiếp điểm RE4(2-17; 2-22; 2-25) = 0 → loại bỏ các thông số bảo vệ Đồng thời tay điều khiển tác động lên đầu gió van nằm trong
201 → đưa gió điều khiển từ E05 → qua van 204( đường STOP) → van 304 → van 302 → tác động vào van nằm trong E01 → đưa gió tác động vào van OR E08 → tác động vào cơ cấu dừng E07→ tác đông vào thanh răng nhiên liệu cắt dầu vào động cơ Đưa
hệ thống về trạng thái ban đầu chuẩn bị cho lần khởi động sau
b, Dừng sự cố :
Ấn nút dừng sự cố → (RE6) =1 → RE6(2-17) = 1 duy trì; RE6(2- 44) =1
→ van dừng sự cố 302 có điện đưa gió trực tiếp đến van E08 → tác động vào cơ cấu dừng E07 cắt dầu vào Diesel
Hoặc dừng sự cố tự động do các thông số bảo vệ như:
- Áp lực dầu bôi trơn thấp thì các tiếp điểm RE7; RE8; RE11 tác động
- Diesel bị qúa tốc thì TLROS tác động
- Hay không khí trong buồng may không đủ cho Diesel hoạt động
2.2.2.4 Chức năng đảo chiều
Đưa tay điều khiển E01; 201 về vị trí STOP dẫn đến cắt nhiên liệu vào Diesel (tác động vào cơ cấu E07) Khi tốc độ dừng ( n= 2 đến 5 % nđm ) thì đưa tay điều khiển 202; E02 theo chiều ngược lại để dịch cam theo chiều ngược lại
Trang 20Đồng thời có tín hiệu mở gió khởi động để hãm nhanh qúa trình dừng và sau đó khởi động Diesel theo chiều ngược lại như đã trình bày ở chức năng khởi động ở trên
2.2.3 Chức năng báo động và bảo vệ trong hệ thống
a, Thông số áp lực dầu bôi trơn thấp
Khi áp lực dầu bôi trơn thấp thì các tiếp điểm 22) ; PS( 2-25); 39) đóng lại → rơle thời gian (TLR1) =1 sau một thời gian đặt 10/3 giây thì TLR1(2-20) = 1→ (RETLR) = 1 → các rơle (RE7) = 1 ; (RE8) = 1; (RE11) = 1
PS(2-→ các tiếp điểm RE7(2- 40) = 1 ; RE8( 2- 47) = 1; RE11(2-41) = 1 đều cấp điện cho van dừng 302 → cắt dầu vào Diesel
b, Thông số Diesel bị quá tốc
Khi Diesel bị qúa tốc → thì MR1H tác động → MR1H(2-28) = 1 → rơle thời gian (TLROS) = 1 sau thời gian đặt 1/ 0.5 giây →TLROS(2-29) = 1 duy trì, TLROS (2-49) =1 cấp điện cho van dừng → cắt dầu vào Diesel
c, Thông số không khí trong buồng máy không đủ
Khi không khí trong buồng máy không đủ PS(2-36) =1 → (TLR1B) = 1 sau thời gian đặt 10/8 giây →TLR1B(2-36) = 1→ (RE10) = 1 → RE10(2-28) = 1 duy trì ; RE10(2-50) = 1→ cấp điện cho van dừng Măt khác TLR1B(3-27) = 1
→ cấp điện cho van 303 không cho phép khởi động Diesel khi không khí trong buồng máy không đủ
Trang 21CHƯƠNG III : TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MÁY PHỤ BUỒNG MÁY
* , Tổng quan về truyền động điện máy phụ buồng máy
Trên tàu thuỷ truyền động điện máy phụ buồng máy xếp vào nhóm máy phụ quan trọng Ta đã biết truyền động điện các máy phụ trên tàu tiêu thụ tới 90% tổng công suất của trạm phát, trong đó nhóm máy phụ buồng máy chiếm tới 50% Ở những tàu chuyên dụng như tàu chở dầu , truyền động điện máy phụ buồng máy có một ý nghĩa quan trọng do đó mà công suất mà chúng tiêu thụ cũng rất lớn
Truyền động điện máy phụ buồng máy thực hiện các chức năng cơ bản sau:
- Phục vụ cho hành trình của tàu
- Đảm bảo an toàn khi chạy tàu
- Đảm bảo sinh hoạt cho thuyền viên
- Phục vụ cho khai thác
- Và một số chức năng khác như cứu hoả, cứu sinh
3.1 BƠM VẬN CHUYỂN DẦU LO
3.1.1 Giới thiệu phần tử hệ thống
52 : Aptomát cấp nguồn cho động cơ lai bơm
SCH : Cuộn ngắt từ xa
51 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải
88 : Côngtắctơ cấp nguồn cho động cơ
T : Biến áp hạ áp cấp nguồn cho mạch điều khiển
SIC-101 : Khối điều khiển trong đó có các chuyển đổi D/A, A/D, khối
vi xử lý, khối này có các đầu vào ra như sau : C3, C1 : Đầu các nút ấn khởi động và dừng từ xa
C : Cổng vào bảo vệ quá tải
GL : Đèn báo bơm hoạt động
A, M : Hai đầu vào ứng với hai chế độ hoạt động của bơm tự động và
bằng tay thông qua công tắc chọn chế độ 43A ASL, ASP : Hai đầu vào lấy tín hiệu cảm biến thông qua hai tiếp điểm `
cảm biến mức 33L, 33H
Trang 224X1, 4X2 : Hai đầu ra cấp tín hiệu cho công tắc tơ 88
AC1, AC2 : Hai đầu vào lấy tín hiệu điện áp 20V trước khi chỉnh lưu để
cấp nguồn 1 chiều cho khối vi xử lý
WL : Đèn báo nguồn cho khối SIC-101
ở chế độ tự động, ta bật công tắc 43A sang vị trí AUTO, tín hiệu 1 logic được đưa tới đầu A, đèn GL sáng báo chế độ tự động hoạt động Trong chế độ này này tín hiệu ra của khối SIC-101 được quyết định bởi 2 tín hiệu đầu vào AST, ASP đó là các tín hiệu rơle mức Khi mức dầu thấp hơn mức đặt, tiếp điểm 33L đóng lại đưa 1 logic vào đầu AST Khi đó tại đầu ra 4X2 và 4X1 sẽ
có tín hiệu đóng tiếp điểm để cấp nguồn cho công tắc tơ 88 bơm dầu hoạt động Khi mức dầu tăng cao hơn mức thấp thì tiếp điểm 33L mở ra Tuy nhiên tín hiệu
1 logic vẫn được nhớ lại nhờ khối SIC-101 do đó bơm vẫn hoạt động Khi mức dầu cao hơn mức đặt thì tiếp điểm 33H đóng lại cấp tín hiệu 1 logic vào đầu
ASP làm rơle 4X mất tín hiệu bơm dầu ngừng hoạt động
3.1.3 Các bảo vệ hệ thống
- Khi bơm dầu bị quá tải rơle 51 hoạt động đóng tiếp điểm 51 đưa tín hiệu 1 logic vào đầu C của khối SIC 101, thông qua khối này rơle 4X mất điện bơm dầu ngừng hoạt động
- Bảo vệ ngắn mạch điều khiển bằng cầu chì
Trang 233.2 BƠM BALLAST
3.2.1 Giới thiệu phần tử hệ thống
52 : Aptomát cấp nguồn cho động cơ lai bơm
51 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải
A : Ampe kế đo dòng điện
88 : Contactor chính cấp nguồn cho động cơ
6 : Contactor hoạt động ở chế độ sao
88-1 : Contactor hoạt động ở chế độ tam giác
M : Động cơ không đồng bộ 3 pha rôto dây quấn
SIC-Y01: Khối thời gian phục vụ cho quá trình chuyển đổi sao - tam giác
T : Biến áp hạ áp cấp nguồn cho mạch điều khiển
Điện áp đầu vào 440V
Điện áp ra có hai cấp: điện áp 20V cấp nguồn cho khối vi mạch điện áp 110V cấp nguồn cho đèn báo
WL : Đèn báo nguồn cho khối SIC-103
GL : Đèn báo động cơ lai bơm hoạt động trên vi mạch
GL : Đèn báo động cơ lai bơm hoạt động ở hộp nút ấn điều khiển từ xa START : Nút ấn khởi động tại chỗ
STOP : Nút ấn dừng tại chỗ
RPB : Hộp nút ấn khởi động từ xa ở buồng điều khiển trung tâm
WGP : Hộp nút ấn khởi động từ xa ở buồng lái
SIC-101 : Khối điều khiển trong đó có các chuyển đổi D/A, A/D, khối vi xử
lý, khối này có các cổng ra như sau :
C3, C1 : Đầu vào các nút ấn khởi động và dừng từ xa
C : Cổng vào bảo vệ quá tải (cổng chung)
GL : Cổng vào cấp tín hiệu cho đèn báo bơm hoạt động
4X1, 4X2: Hai đầu ra cấp tín hiệu cho bộ SIC-Y01
AC1,AC2: Hai đầu vào lấy tín hiệu điện áp 20V trước khi chỉnh lưu để cấp nguồn 1 chiều cho khối vi xử lý
ON AT NORMAL STOP : Đóng khi dừng bình thường
Trang 24OFF AT ABNORMAL : Mở khi có sự cố
→ động cơ được khởi động ở chế độ sao Đồng thời rơle thời gian 19T hoạt động, sau thời gian 10s cắt điện contactor 6 đồng thời cấp điện cho contactor 88, 88-1 để động cơ chuyển sang làm việc ở chế độ tam giác Tiếp điểm 88-1(23-24) đóng lại đèn GL sáng báo động cơ đã hoạt động
Nếu muốn dừng động cơ ta ấn nút STOP, tín hiệu được đưa vào đầu C1 của khối SIC-103 Thông qua sử lý tín hiệu để cắt điện rơle 4X, tiếp điểm 4X mở ra
và contactor 88, 88-1 mất điện Tiếp điểm 88,88-1 ở mạch động lực mở ra cắt điện động cơ lai bơm→ bơm ngừng hoạt động và đèn GL tắt
3.2.3 Các bảo vệ
-Bảo vệ ngắn mạch: bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển bởi các cầu chì, bảo vệ ngắn mạch chung được thực hiện bởi aptomat 52
-Bảo vệ quá tải
Nếu đang hoạt động mà bị quá tải, tiếp điểm 51 ở mạch động lực mở ra → bơm ngừng hoạt động Động thời tiếp điểm 51 ở mạch điều khiển mở ra cắt nguồn mạch điều khiển khống chế không cho động cơ khởi động trở lại Khi khắc phục xong sự cố ta phải ấn nút reset trên rơle thì hệ thống mới cho phép hoạt động trở lại
3.3 MÁY LỌC DẦU
3.3.1 Giới thiệu chung
Việc lọc nhiên liệu (dầu đốt) và dầu bôi trơn (dầu nhờn) cho tàu thủy có một ý nghĩa thực tế hết sức quan trọng nhằm khai thác tàu thủy một cách an toàn
và đạt hiệu quả kinh tế hơn
Trang 25Dầu đốt và dầu nhờn trong các két, hệ thống thường có lẫn ít nước, cát bụi, vẩy sơn, phoi kim loại, muối mỡ bôi trơn … phải được làm sạch trước khi đưa vào sử dụng
Để loại bỏ nước và tạp chất trong dầu đốt và dầu nhờn có nhiều phương pháp kết hợp và hỗ trợ lẫn nhau Trước khi tìm hiểu về các phương pháp lọc đặc biệt là nguyên lý làm việc của máy lọc dầu ly tâm, chúng ta cần tìm hiểu khái niệm về chất lỏng huyền phù & chất lỏng nhũ tương
Chất lỏng có các cặn bẩn không hòa tan gọi là chất lỏng huyền phù, còn chất lỏng có các cặn bẩn hoặc hạt rắn hòa tan gọi là chất bẩn nhũ tương Dầu trên tàu thủy vừa là chất lỏng huyền phù, vừa là chất lỏng nhũ tương
Có 3 phương pháp chính lọc dầu bẩn sau đây :
1 Lọc qua bầu lọc : Chỉ lọc sạch các chất lỏng huyền phù có chứa các hạt rắn thể to
2 Lắng lọc nhờ trọng lực : Dựa trên cơ sở khác nhau về trọng lượng riêng của dầu, nước và các hạt rắn để tiến hành tách chúng trong các két lắng
3 Lọc qua các máy lọc ly tâm : Dựa vào sự chênh lệch về lực ly tâm giữa dầu, nước, hạt rắn mà tách chúng ra
3.3.2 Máy lọc dầu SJ10G của hãng MITSUBISHI
Model : SJ10G
Hãng : MITSUBISHI
*, Specifications : Đặc điểm kỹ thuật
Marine diesel oil : 14 mm2/s at 40…
Heavy fuel oil : Dầu nặng đốt
Pump : Bơm
+ Feed pump : Bơm cấp nước
+ Discharge pump : Bơm tháo nước (Centripetal pump : Bơm hướng tâm) Bowl : Trống , Revolution (Số vòng quay) : 1000 vòng/ phút (Khối lượng : 45 Kg) Motor ( Động cơ) : 3,7 Kw , dùng điện xoay chiều 440V , tần số 60Hz
Electric source : Nguồn điện
+ Cấp cho mạch động lực : Xoay chiều 440V , 3 pha , 60 Hz
Trang 26+ Cấp cho mạch điều khiển : Xoay chiều 440V , 1 pha , 60 Hz
Cable entrance : Cáp dẫn , detector & solenoid valse : Gland : Miếng đệm (JIS F8810)
Sludge outlet : Chỗ thoát nước thải
*, Equipment : Trang thiết bị
1 _ Selfjector : Máy lọc li tâm
2 _ Water valve : Van nước ( Dành cho nước đệm, mở và đóng trống )
3 _ Feed valve : Van cấp
4 _ 3-way solenoid valve : Van 3 đường solenoid
5 _ Multi-monitor : Thiết bị giám sát đa phương tiện
*, Connection : Kết nối
A ( Dirty oil inlet ) : Lối dầu bẩn vào
B ( Purified oil outlet ) : Lối dầu sạch ra
C ( Compressed air inlet ) : Lối đưa áp lực không khí vào
D ( Sludge and water outlet ) : Lối cặn bẩn & nước thải ra
E ( Water inlet ) : Lối nước vào
F ( Operating water drain ) : Rút bớt nước
G ( Circulation ) : Dầu thừa ( tràn ) _ Nhằm mục đích lưu thông
3.3.2.1 Mạch động lực hệ thống lọc dầu
A – Giới thiệu phần tử :
+ Motor ( Động cơ) : 3,7 Kw , dùng điện xoay chiều 440V , tần số 60Hz + MCB : Aptomat
+ A : Ampekế đo dòng điện
+ 51 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải
+ 88 : Công tắc tơ
+ 88X : Rơle phụ
+ WL : Đèn màu trắng báo nguồn
+ GL : Đèn xanh báo động cơ đang hoạt động
+ F1 , F2 , F3 , F4 , F5 : Cầu chì bảo vệ mạch điều khiển
+ 3-5 : Nút dừng tự động
Trang 27để báo động động cơ hoạt động Để dừng động cơ ta ấn nút dừng 3-5 ngắt mạch cho rơle 88X Công tắc tơ 88 mất điện, dẫn đến động cơ dừng
C – Các bảo vệ trong hệ thống :
+ Bảo vệ quá tải động cơ điện : Khi xảy ra hiện tượng quá tải thì rơle nhiệt
51 sẽ tác động mở các tiếp điểm 51 cắt nguồn cấp đến công tăc tơ 88 và rơle 88X, đồng thời cắt nguồn đến động cơ điện trên mạch động lực
+ Bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống : Khi xảy ra ngắn mạch với dòng điện giá trị lớn thì aptomat MCB sẽ tự nhả các tiếp điểm cắt ra để cắt nguồn toàn bộ
3.3.2.2 Mạch điều khiển chương trình tự động
A – Giới thiệu phần tử hệ thống
+ Đèn báo nguồn
+ SV1 : Van điện từ cấp nước
+ SV2 : Van điện từ dừng cấp nước
+ SV3 : Van điện từ cấp nước thay thế
+ SV4 : Van điện từ cung cấp
Trang 28- Bước thứ nhất :
+ Cấp điện van cấp nước đóng cửa xả cặn SV2 , nước áp suất thấp được cấp vào khoang dưới của van trụ ống lọc, nhờ tác dụng của ống lọc ly tâm van trụ ống lọc sẽ đẩy dần lên trên để đóng kín các cửa xả
- Bước thứ hai :
+ Cấp điện van điện từ SV3 để cấp nước thay thế vào trống lọc, đẩy hết cặn bẩn đọng trong ống về khoang xả cặn
- Bước thứ ba :
+ Cắt điện van điện từ SV3 để dừng cấp nước thay thế
+ Cắt điện van điện từ SV2 để dừng cấp nước đóng cửa xả cặn
+ Cấp điện van điện từ SV1 để cấp nước mở trống Nước áp suất cao được cấp lên khoang trên van trụ của trống lọc, dưới tác dụng của lực ly tâm áp lực khoang nước trên lớn hơn khoang nước dưới làm van trụ chuyển động xuống dưới và các cửa xả được mở ra
Trang 29khoang nước này thắng áp lực khoang nước trên ( khoang nước trên bị dò qua lỗ thoát ) làm van trụ đẩy lên trên và đóng kín các cửa xả
+ Cấp điện van điện từ SV4 để mở van cấp dầu vào trống lọc
Hệ thống sẽ tự động lặp lại chu trình như vậy
Trang 30PHẦN II : ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN NEO CHƯƠNG IV : TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG NEO
4.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Neo thuộc nhóm thiết bị điện quan trọng ở trên tàu, giữ an toàn cho con tàu,
nó có quan hệ trực tiếp đến quá trình vận hành khai thác của con tàu
Nghiên cứu về neo ta thấy có các chức năng sau:
- Giữ tàu ở vị trí cố định trong các vùng neo đậu
- Hỗ trợ tàu trong quá trình điều động
+ Dùng neo để hỗ trợ tàu khi xoay xở trong luồng hẹp
+ Dùng neo để hỗ trợ tàu khi ra vào cảng hoặc dừng tàu khi tàu đang có trớn
- Dùng neo để tăng sức ì cho tàu, khi tàu buộc phải đi trong mưa bão
- Hệ thống dùng để thu thả cáp khi tàu ra vào cầu hoặc khi tàu được lai dắt
Với chức năng như vậy, neo được xếp vào nhóm máy phụ quan trọng trên tàu Sự hoạt động tin cậy của hệ thống có ý nghĩa lớn đối với an toàn của con tàu
4.2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG NEO
Tời neo là thiết bị rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho con tàu trong quá trình neo đậu tại các vùng thả neo, khi ra vào luồng lạch Trong trường hợp đặc biệt có thể sử dụng cả 2 neo hoặc dùng hết xích neo để giữ cố định cho con tàu Khi tàu hành trình, do sự cố của máy chính, tàu có thể phải được thả trôi Khi đó neo phải được thả để hạn chế sự trôi dạt của tàu Do vậy hệ thống truyền động điện tời neo phải đáp ứng các yêu cầu sau
4.2.1 Yêu cầu chung
Có thể sử dụng hệ thống trong mọi điều kiện thời tiết, mọi trạng thái mặt biển với các yêu cầu kỹ thuật đã cho trước
Tránh các tác dụng của nước biển và các điều kiện môi trường xung quanh khác như độ ẩm lớn, nồng độ muối cao và sự thay đổi đột ngột về nhiệt
độ giữa các vùng…
Thời gian thu neo không quá 30 phút (thu một neo ở độ sâu định mức)
Trang 314.2.2 Yêu cầu về tốc độ
- Tốc độ thu xích neo trung bình Vtb ≥ 10m/ phút
- Tốc độ đưa neo vào lỗ là V ≤ m/ phút
- Tốc độ thu dây cáp ứng với tải định mức là 18 m/phút
4.2.3 Yêu cầu về động cơ
- Có thể khởi động động cơ với toàn bộ phụ tải của hệ thống
- Động cơ thực hiện phải được chế tạo dưới dạng kín nước, chống nổ
- Momen khởi động lớn hơn 2 lần momen khởi động trên đĩa hình sao
- Động cơ có thể dừng dưới điện 30 giây sau khi đã công tác định mức
- Hệ thống điều khiển phải gọn gàng, đơn giản và tin cậy trong vận hành
- Phải đảm bảo thu thả neo an toàn
- Thuận tiện trong lắp ráp, vận hành, thay thế, sửa chữa
Trang 324.3 CẤU TẠO HỆ THỐNG NEO
4.3.2 Xích neo
Dây xích neo gồm nhiều mắt xích gộp lại, trong toàn bộ xích neo gồm nhiều đường, mỗi đường từ 20 đến 25 m Vật liệu làm xích neo bằng thép, với cấu tạo như vậy tăng được độ bền từ 5 đến 6 lần so với dây cáp và quá trình sắp
xếp vào hầm chứa được dễ dàng
4.3.3 Động cơ thực hiện
Trong hệ thống truyền động điện neo người ta sử dụng các loại động cơ sau:
- Động cơ 1 chiều kích từ hỗn hợp
- Động cơ dị bộ rôto lồng sóc
- Động cơ dị bộ roto dây quấn
- Nếu hệ thống có công suất lớn có thể sử dụng hệ thống MF _DC hoặc hệ thống Van Động cơ
Trang 33Tùy theo yêu cầu công suất lớn hay nhỏ của hệ thống, tùy theo nguồn năng lượng điện và các yêu cầu mà chọn động cơ cho phù hợp
4.3.4 Thiết bị điều khiển
Xuất phát từ chế độ làm việc của máy neo là ngắn hạn, tải thay đổi trong phạm vi rộng mà yêu cầu hệ thống điều khiển tốc độ neo phải có độ láng, dòng dừng phải nhỏ nên sơ đồ điều khiển phải được lựa chọn phụ thuộc vào động cơ thực hiện
- Có 3 loại sơ đồ điều khiển được sử dụng sau đây :
+ Sơ đồ điều khiển dùng công tắc tơ rơ le
+ Sơ đồ điều khiển dùng thyristo
+ Sơ đồ điều khiển bằng tay khống chế
4.3.5 Các phần tử khác trong cơ cấu truyền động
- Hộp biến đổi tốc độ
- Đĩa hình sao
- Trống tời
- Phanh cơ khí
4.4 PHÂN LOẠI NEO
Có 2 loại neo chính: Loại không có thanh ngang và loại có thanh ngang
4.4.1 Loại không có thanh ngang
Là loại neo có khả năng bám chặt xuống đáy biển, thu thả dễ dàng, cấu tạo đơn giản và dễ dàng hất lên khỏi bùn
4.4.2 Loại có thanh ngang
Là loại neo có khả năng bám vào bùn nhanh và dễ dàng lấy ra khỏi bùn, lực giữ lớn gấp 6 đến 8 lần trọng lượng neo
Nhược điểm của loại này là:
- Khi thả ở chỗ nước cạn có thể làm hư hỏng đến vỏ tàu
- Khó khăn khi đưa neo vào lỗ
Ngoài ra còn có neo móc dùng cho các loại tàu nhỏ nhưng loại này ít được
sử dụng
Trang 344.5 CÁC THAM SỐ ĐẶC TRƯNG VÀ CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN Bất cứ một hệ thống neo nào cũng có cấu tạo gồm các phần tử sau:
Neo, xích neo, hệ thống truyền động (bánh răng, hộp số) hệ thống điều khiển
Để đảm bảo an toàn cho tàu theo quy định của đăng kiểm mọi tàu đều trang bị hai neo ở mũi (trái, phải) ở một số tàu được trang bị một neo ở đuôi và
có thêm một neo dự phòng
4.5.1 Đặc tính cung cấp của neo
Đặc trưng bởi phương trình:
NC = ∆2/3 + 2Bhi + 0,1A (m2)
+ NC : Là tham số tổng hợp dựa vào ta chọn được số lượng neo, chiều dài xích neo, kích thước neo
+ ∆ : Lượng choán nước của tàu ∆ = D + K
trong đó : D là tải trọng của tàu
K là tải trọng khác của tàu
+ B : Chiều rộng lớn nhất của tàu (m)
+ hI : Chiều cao của tàu tính từ đường mớn nước mùa hè WL đến đỉnh cabin + A : Tổng diện tích chắn gió của tàu
4.5.2 Trọng lượng và số lượng neo
Theo quy định của Đăng kiểm thì mỗi tàu đều được trang bị 2 neo Ngoài ra tàu có NC > 200 thì có thêm neo thứ ba
* Trọng lượng neo
Gn = K NC (kg)
K : Hệ số phụ thuộc vùng hoạt động của tàu, thường chia thành 4 vùng hoạt động ứng với 4 loại
Loại 1 : Tàu đi trong vùng biển không hạn chế K = 3
Loại 2 : Đối với tàu có tầm hoạt động hạn chế cấp 1 Tàu hoạt động trong vùng biển hở, khoảng cách giữa hai điểm neo đậu tránh bão là 200 hải lý hoặc ở vùng biển kín khoảng cách giữa hai điểm neo đậu là 400 hải lý K = 2,75
Loại 3 : Tàu hoạt động trong vùng biển hở có khoảng cách neo đậu giữa hai điểm là 50 hải lý K = 2,5
Trang 35Loại 4 : Tàu chạy ven biển K = 2
* Số lượng neo
- Với tàu chạy vùng ven biển không hạn chế được chọn 2 neo và 1 neo dự trữ
- Với tàu chạy vùng ven biển hạn chế chọn 2 neo không có neo dự trữ
4.5.2 Chiều dài xích neo :
L∑ = 87.r.4
Nc: Chiều dài tổng của cả 2 neo trái, phải
r : là hệ số phụ thuộc vùng tàu hoạt động
+ Với vùng hoạt động loại 1 : r = 1
+ Với vùng hoạt động loại 2 : r = 0,88
+ Với vùng hoạt động loại 3 : r = 0,76
+ Với vùng hoạt động loại 4 : r = 0,64
Thông thường : L∑200 tầm hoạt động không hạn chế
L∑< 100 tầm hoạt động hạn chế
- Xích neo được chia thành nhiều đường, mỗi đường dài 25 ÷ 30 m
- Số đoạn xích neo : L∑ =( 25 ÷ 30) m, số đoạn lẻ thì neo phải dài hơn trái một đường
t = 1,75 đối với thép bình thường
t = 1,55 đối với loại thép có độ bền cao
t = 1,35 đối với loại thép đặc biệt
4.5.4 Khối lượng 1m xích neo
+ Trong không khí P = 0,215 d2 (N/m)
Trang 364.5.6 Lực tác dụng lên đĩa hình sao
a/ Lực tác dụng theo quy định của đăng kiểm
b/ Lực tác dụng cực đại lên đĩa hình sao
Chỉ xuất hiện khi nhổ bật neo lên khỏi bùn
Tmax = [2Gn + (Gn + p h) 0,87] Kms
Ngoài ra còn được tính trong một số trường hợp khác
+ Khi thả 2 neo đồng thời
Trang 374.6 CÁC GIAI ĐOẠN QUÁ TRÌNH THU NEO
Nhận xét: Quá trình thu hay thả neo, thu thả cáp là nhiệm vụ của neo và tời quấn dây Nhưng trong đó, quá trình thu neo là quan trọng nhất Vì quá trình
đó là quá trình làm việc nặng nề nhất của hệ thống neo, quyết định việc tính toán
và chọn động cơ thực hiện Do đó ta chỉ nghiên cứu quá trình thu neo, nhưng khi nghiên cứu quá trình thu neo ta phải đưa ra các quy định khi thả neo (điều kiện
để thả neo)
- Bãi thả neo là đất bùn, cát Từ quy định đó mà lực căng trên xích neo đạt trị số lực nhổ neo lên khỏi bùn thì neo được nhổ lên khỏi bùn
- Trước khi kéo neo thì tàu cần phải giữ chắc chắn bởi neo
- Để tàu được giữ chắc chắn thì :
Wtt : Lực của dòng nước lên thân tàu
WCV : Lực tác dụng của dòng nước lên chân vịt
Các giai đoạn thu neo: Gồm 4 giai đoạn
4.6.1 Giai đoạn 1: Tàu được kéo với sức căng không đổi
Đây là giai đoạn thu phần xích neo nằm trong bùn Xích neo được thu với tốc độ đều Cứ một mắt xích neo được nhấc lên khỏi bùn thì có một mắt xích neo đi qua đĩa hình sao Tàu từ từ tiến đến điểm thả neo với một tốc độ không đổi Lực căng trên đĩa hình sao Tk = const và φk hằng số độ võng của xích neo trong nước không đổi
4.6.2 Giai đoạn 2: Tàu được kéo với sức căng thay đổi
Bắt đầu được tính từ mắt xích neo cuối cùng được nhấc lên khỏi bùn, kết thúc khi toàn bộ xích neo võng trong nước cho đến khi xích neo trong nước được rút ngắn và thẳng Tốc độ của tàu vẫn không đổi, lực căng trên đĩa hình sao thay đổi tăng dần Tk = var và φk tăng dần