Tàu hàng rời tải trọng25000 tấn

CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1 Loại tàu công dụng Tàu hàng rời tải trọng 25000 đóng nhà máy đóng tàu Phà Rừng loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, boong Tàu thiết kế trang bị 01 Diesel chính, động kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chong chóng Tàu chuyên chở hàng khô than, ngũ cốc, alumin, quặng boxit, phân đạm, thép cuộn, sắt vụn… loại hàng hóa khác 1.1.2 Vùng hoạt động cấp thiết kế Tàu 25000 thiết kế theo “Cấp không hạn chế Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép – 2003, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành Phần hệ thống động lực tính tốn thiết kế thỏa mãn theo TCVN 6259 – : 2003” 1.1.3 Các công ước quốc tế áp dụng: “Tàu đóng theo quy định điều luật quốc tế có hiệu lực thời gian ký kết hợp đồng Cơng ước quốc tế an tồn sinh mạng biển 1974 với nghị định thư 1978 sửa đổi bao gồm hệ thống an toàn báo nguy hiểm (GMDSS A1, A2, A3) Quy định tính ổn định (IMO Res.A749)” Quy định IMO tính khơng ổn định gặp nạn MSC19 (58) Quy định ổn định hàng hạt (IMO, Res MSC 23 (59)) Quy định thiết bị cứu sinh Bộ luật an toàn cho tàu chuyên chở hàng gỗ (IMO Res A715 (17)) Sắp xếp độ chúi hầm hàng cuối (IMO Res.A715 (17)) Hiển thị liệu điều khiển (IMO Res A601 (15)) Tiêu chuẩn tạm thời cho khả manơ A751 (18) Bộ luật an toàn cho tàu chở hàng rời khối Quy tắc đường nước tải quốc tế năm 1996, bao gồm sửa đổi (B-Freeboard) Quy tắc quốc tế ngăn chặn va chạm biển, năm 1972 cùng với số sửa đổi 1 “Công ước quốc tế ngăn chặn ô nhiễm từ tàu (Marpol) năm 1973 với Nghị định thư năm 1978 sửa đổi sau phụ lục VI Công ước quốc tế viễn thông quốc tế năm 1979 (Geneva) quy tắc (điều chỉnh) đài phát.” Công ước quốc tế đo dung tích tàu năm 1969 Cơng ước ILO (Tổ chức lao động quốc tế) số 92 133 Quy tắc hàng hải quyền kênh đào Suez “Các quy định điều luật hàng hải kênh đào Panama vùng nước tiếp giáp, bao gồm quy tắc đo dung tích.” “Quy tắc bảo đảm an tồn biển Mỹ ngăn chặn nhiễm, thiết bị vệ sinh biển thiết bị hàng hải, quy định điều luật tàu nước hoạt động địa phận hải hải Mỹ (CFR Title 33-Vùng nước tàu thuyền qua lại, phần 155, 156, 159 164, khơng có chứng chỉ hay kiểm tra).” “Quy tắc Australia thiết bị làm hàng, miệng hầm hàng, biện pháp an toàn nhận bốc dỡ hàng hoá.” “Quy địng IMO A868 (20) việc quản lý thay đổi nước ballast.” “IACS URS 17 (80% MW, két mạn không đầy tràn) URS 18 (tương tự), URS 20.” Nghị định A468 (XII) quy tắc mức độ tiếng ồn tên tàu ISO 6954, hướng dẫn đánh giá toàn diện việc chống rung động thân tàu Các điều luật hàng hải kênh đào Kiel Việc áp dụng điều luật đánh giá an tồn hàng hố bao gồm sổ tay làm hàng 1.1.4 Các thơng số tàu Chiều dài lớn Lmax = 160,25 m; Chiều dài thiết kế Lwl = 148 m; Chiều dài hai trụ Lpp = 143,00 m; Chiều rộng lớn Bmax = 26,00 m; Chiều rộng thiết kế B = 25,20 m; Chiều cao mạn D = 13,85 m; Chiều chìm thiết kế dwl = 9,7 m; 2 Máy MITSUBISHI – 7UEC45LA Công suất N = 6230 kW; Suất tiêu hao nhiên liệuge = 173,4 g/kW.h; Vòng quay = 158 rpm n 1.1.5 Các thơng số tính tồn cần thiết: Số lượng thuyền viên tàu 25 người; Thời gian hành trình theo nhiệm vụ thư 45 ngày; Nhiệt độ nước biển 35 C; Nhiệt độ khơng khí biển tw1 39 C; Nước làm mát bầu ngưng tw2 38 C; Nước khỏi bầu ngưng 41 C 1.2 CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG LẠNH Đảm bảo yêu cầu nghiêm ngặt nhiều đặc điểm ví dụ: thơng gió, độ ẩm, nhiệt độ tương ứng với loại hàng hóa cần bảo quản Thiết kế kho đơng lạnh phải đảm bảo thơng số tỉ lệ kích thước tốt không gian thực tế Thực tiễn cho thấy nhiệt lượng xâm nhập qua lớp cách nhiệt chiếm đa số sản lượng hệ thống lạnh Do ta thiết kế buồng lạnh phải đảm bảo thơng số đạt thể tích tối đa mà diện tích bao bọc nhỏ Hình dạng diện tích kho lạnh phụ thuộc nhiều vào hình dạng diện tích kết cấu ngồi thân tàu Thiết kế kho lạnh phải đặt cách xa nơi có nguồn nhiệt lớn ví dụ: khoang máy nồi …vv Phải có tính kinh tế thực tiễn Sử dụng tối ưu kết cấu chuẩn làm giảm bớt diện tích khơng cần thiết vẫn bảo đảm tiện nghi hướng tới làm giảm suất trang thiết bị hệ thống Đòi hỏi việc bố trí kho lạnh cùng thiết bị theo: thiết kế cho vận hành đơn giản thuận tiện nhất, chiều dài đoạn ống nối ngắn giảm chi phí vật tư làm giảm thất áp đường ống 3 Hệ thống lạnh tàu thủy bắt buộc phải có an tồn tin cậy lớn phương tiện vận tải bờ khác trọng lượng cần vận chuyển nhiều, thời gian lưu trữ dài ngày biển Xét đến nhiều yếu tố vận hành kinh tế khác Tính kinh tế hệ thống đánh giá hiệu suất chênh nhiệt độ trao đổi nhiệt, nhiệt độ Dựa vào đặc điểm kho lạnh, cơng suất tính tốn cần thiết, u cầu chủ tàu, cùng với nhiều yếu tố yêu cầu khác để chọn loại bầu ngưng, máy nén …vv phù hợp thiết kế điều kiện kinh tế Tối ưu nhất, quan trọng dựa vào chiều dài đường ống nối, khối lượng công chất có hệ thống lạnh tính chất đặc trưng chúng 1.3 NỘI DUNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VÀ CÁCH THỨC TRÌNH BÀY 1.3.1 Nội dung Phương hướng thiết kế hệ thống làm lạnh gồm phần thực thứ tự sau: Tìm kiếm thơng số ban đầu thiết kế: phương pháp làm lạnh, nhiệt độ môi trường, nhiệt độ nước làm mát, thông số chế độ bảo quản hàng hóa, thời gian bảo quản, khối lượng chủng loại thực phẩm …vv Xác định số lượng, kích thước kho lạnh Chọn vật liệu, phương pháp lắp ráp, kết cấu cách nhiệt Xác định nhu cầu làm lạnh Tạo sơ đồ nguyên lý hệ thống Tính tốn chu trình lạnh Tính chọn máy nén, động điện lai máy nén Tính chọn bầu ngưng Tính chọn dàn bay Quy trình vận hành hệ thống Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, cố xảy hệ thống 1.3.2 Cách thức trình bày Số lượng thực phẩm, hàng hóa cần thiết cho thuyền viên tàu, số lượng thành viên, phương pháp đặt hàng hóa, thực phẩm xác định kích thước, vị trí lắp đặt kho lạnh Xác định nhu cầu làm lạnh tối thiểu truyền dẫn nhiệt độ từ bên vào, làm lạnh bảo quản thực phẩm, phương pháp bọc cách nhiệt, cho thiết bị, nhiệt lượng 4 cần thiết cho thơng gió buồng với nhau, người vào, nhiệt lượng rau hô hấp, lựa chọn loại vật liệu cách nhiệt Lựa chọn công chất làm lạnh tối ưu tiến hành chọn tính nghiệm thiết bị như: máy nén, dàn bay hơi, bình ngưng vv Thơng qua việc chọn lựa sơ kiểm nghiệm lại thông sô xem thỏa mãn u cầu tính tốn cần thiết 1.4 NHỮNG NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG BẢO QUẢN HÀNG HÓA THỰC PHẨM TRONG KHO LẠNH 1.4.1 Các thông số cần quan tâm Nhiệt độ Khi nhiệt độ kho lạnh giảm làm phát triển vi khuẩn phân hủy nhiều phần tử làm chậm đi, lưu giữ chất lượng, hương vị ngon loại Vitamin cần thiết Tùy loại hàng hóa, thực phẩm cần bảo quản lạnh mà lựa chọn phương pháp làm đông hay làm lạnh khác “Làm lạnh: hạ thấp nhiệt độ thực phẩm chưa đạt tới nhiệt độ đóng băng Làm đơng: phương pháp hạ thấp nhiệt độ thực phẩm phần tồn thực phẩm bị đơng đặc” Độ ẩm: Khi độ ẩm mức thấp tạo phát triển nhanh vi khuẩn chậm làm héo, khô thực phẩm nghĩa giảm khối lượng làm dạng thực phẩm không tươi Khi độ ẩm mức cao làm tăng phát triển vi khuẩn, nấm mốc làm việc tạo thành mốc bao quanh bề mặt hàng hóa, thực phẩm gia tăng Thơng gió: Với số loại hàng hóa rau, hoa tươi mà chất lại kho sản sinh lượng CO2 phải bố trí quạt gió để đẩy chất khí có mùi chất độc Đồng thời giúp việc phân bố độ ẩm nhiệt độ kho 1.4.2 Yếu tố gây ảnh hưởng đến quy trình thiết kế Vùng hoạt động tàu: nhiệt độ nước biển, độ ẩm khơng khí …vv Vận tốc thiết kế tàu Số lượng thuyền viên Ảnh hưởng từ kích thứơc, vị trí việc bố trí kho lạnh 5 Thời gian hành hải biển 6 CHƯƠNG TÍNH KHỐI LƯỢNG THỰC PHẨM VÀ ĐỊNH RA KÍCH THƯỚC KHO LẠNH 2.1 LƯỢNG HÀNG HÓA, THỰC PHẨM CẦN THIẾT 2.1.1 Thời gian hành trình, u cầu bảo quản hàng hóa, thực phẩm: Thời gian hoạt động đại dương: tht = 45 ngày; tđb = ÷ 6, chọn: tđb = ngày; Thời gian đậu bến, cảng làm hàng: Thời gian kể đến thời tiết cố: tps = ngày; Tổng thời gian bảo quản hàng hóa: t = tht + tđb+ tps Vậy ta có t = 58 ngày 2.1.2 Lượng thực phẩm cần bảo quản: “Lượng thực phẩm cần bảo quản xác định theo công thức: M= K n.m.t , kg K: hệ số dự trữ tính đến phát sinh thực tế ; K = (1,2 ÷ 2); n: số lượng thuyền viên theo yêu cầu; n = 25 (người); m: lượng thực phẩm cung cấp người ngày (kg/người.ngày); t: thời gian chuyến (số ngày).” Bảng 2.1 Khối lượng cần bảo quản thực phẩm Thực phẩm K n m t M Thịt 2,0 25 0,5 58 1450 Cá 1,2 25 0,25 58 435 Trứng 1,5 25 0,05 58 109 Sữa 2,0 25 0,25 58 725 Rau xanh 2,0 25 0,3 58 870 7 Hoa 1,5 25 0,2 58 435 Bia 1,2 25 0,13 58 218 Gạo 1,2 25 1,0 58 1740 2.2 CHỌN CHẾ ĐỘ BẢO QUẢN “Chế độ bảo quản số loại thực phẩm theo Bảng 1.1, 1.2, 1.3 - [2] phụ lục - [1] có bảng 2.2, 2.3, 2.4, 2.5” “Bảng 2.2 Chế độ bảo quản rau tươi Bưởi Giới hạn nhiệt độ C 0÷5 Độ ẩm tươn g đối (%) 85 Cam 1÷3 Chanh 1÷2 Tên thực phẩm Dứa chín 14 ÷ 16 2÷ 14 4÷7 Dứa xanh 10 Đào 0÷1 Táo 0÷3 Cà chua chín 0÷2 Cà chua xanh 5÷ 15 Cà rốt 0÷1 -18 Chuối chín Chuối xanh Chế độ thơng gió Thời gian bảo quản Mở ÷ tháng 85 Mở ÷ tháng 85 Mở ÷ tháng 85 Mở ÷ 10 ngày 85 Mở ÷10 tuần 85 Mở ÷4 tuần 85 Mở ÷6 tháng Mở ÷6 tháng Mở ÷ 10 tháng Mở ÷ tuần Mở ÷ tuần Mở Đóng ÷ tháng 85 ÷ 90 90 ÷ 95 85 ÷ 90 85 ÷ 90 90 ÷ 95 90 8 12 ÷18 tháng Đậu tươi -18 -29 90 90 90 Đóng Đóng Mở tháng năm ÷ tuần Hành 0÷4 75 Khoai tây 3÷ 10 85 ÷ 90 Nấm tươi 0÷2 Mở 1÷2 tuần ÷ tuần Cải bắp, súp lơ -2 ÷ -18 Mở ÷9 tháng 10 ÷ 12 tháng Su su -18 85 ÷ 95 Mở ÷ tuần” Quả bơ 4÷ 11 85 Mở 10 ngày Xồi Mở ÷ tuần Mở tuần Mở tuần 85 Mở ÷ tuần 90 85 Mở Mở tuần ÷ tuần Dưa chuột Đu đủ Mít chín Khoai lang Thanh long Măng cụt 8÷ 10 12 ÷ 16 12 12 85 ÷ 90 80 ÷ 85 90 0,5 ÷ tháng “Bảng 2.3 Chế độ bảo quản hộp rau quả.” “Tên thực phẩm Bao bì Compot Đồ hộp rau Nước rau Hộp sắt Hộp sắt - Tiệt trùng Chai đóng hòm - Thanh trùng Rau ngâm muối, ngâm muối Nhiệt độ (0C) Thùng gỗ lớn 9 Độ ẩm không khí Thời gian bảo quản 0÷5 0÷5 (%) 65 ÷ 75 65 ÷ 75 ÷ 10 65 ÷ 75 tháng ÷ 10 65 ÷ 75 tháng 0÷1 90 ÷ 95 10 tháng tháng tháng “Tên thực phẩm Nấm ướp muối Quả sấy, nấm sấy Rau sấy Lạc vỏ Mứt Nhiệt độ Bao bì (0C) Thùng gỗ lớn Hòm, gói Hòm, thùng trồng Gói giấy Gói giấy 0÷1 0÷6 -0 ÷ -1 0÷2 Độ ẩm khơng khí (%) 90 ÷ 95 65 ÷ 75 65 ÷ 75 75 ÷ 85 80 ÷ 85 Thời gian bảo quản tháng 12 tháng 10 tháng 10 tháng ÷ tháng” “Bảng 2.4 Chế độ bảo quản sản phẩm động vật.” “Tên thực phẩm Thịt lợn tươi ướp đơng Thịt đóng hộp kín Cá tươi ướp đá từ 50 ÷ 100% lượng cá Cá khơ ( W = 14 ÷ 17% ) Giới hạn nhiệt Độ ẩm tương Chế độ Thời gian độ (0C) đối (%) thơng gió bảo quản -23 ÷ -18 80 ÷ 85 Đóng 12 ÷ 18 tháng 0÷2 75 ÷ 80 Đóng 12 ÷ 18 tháng -1 100 Đóng ÷ 12 tháng 2÷4 50 Đóng ÷ 12 tháng Cá thu muối, sấy 2÷4 75 ÷ 80 Mở 12 tháng Lươn sống 2÷3 85 ÷ 100 Mở Vài tháng Sò huyết -1 ÷ 11 85 ÷ 100 Mở 12 tháng Tơm sống 2÷3 85 ÷ 100 Mở Vài ngày Tơm nấu chín 2÷3 Mở Vài ngày Bơ muối ngắn ngày 12 ÷ 15 75 ÷ 80 Mở 38 tuần Bơ muối lâu ngày -1 ÷ 75 ÷ 80 Mở 12 tuần Bơ muối lâu ngày -20 ÷ -18 75 ÷ 80 Mở 36 tuần 10 10 ς : Tỷ số nhiệt trở từ phía khơng khí mơi chất làm lạnh.” ς= tT' = αk Rt + ∑ R + αt 3,526 = 7,5.10 + 5,057.10 -3 −4 t k + ς t s − 20 + 3,684.( −27) = = −20,5 1+ ς + 3,684 + 14,5 = 3,684 (0C) | tT’- tT |= | -20,52 – (-19)| = 1,52 < ( 0C) Vậy điều kiện nhiệt độ trung bình mặt ống đạt yêu cầu 5.2.13 Hệ số truyền nhiệt tính cho diện tích bề mặt phẳng ngồi ống k Theo cơng thức (7.49 – [1]) ta có: k= 1 + ∑R + αk αt = 1 + 5,057.10 − + 3,526 14,5 = 2,832 (W/m2.K) 5.3.14 Nhiệt tải dàn bay DD – 1.3/7ở chế độ công tác Nhiệt tải làm lạnh chế độ công tác θ Q0TB = k.F = 2,822 277,332 = 5498,27 = 5498,27 (W) > 2178 (W) Vậy dàn DD – 1.3/7 đạt yêu cầu tải nhiệt 5.3.15 Kiểm nghiệm lưu lượng khơng khí qua dàn DD – 1.3/7 Qryc “Theo công thức (7.35- [1]) ta có: Vk = ρ ρ (i1 − i2 ) (m3/h) : Khối lượng riêng khơng khí tra theo nhiệt độ trung bình tk: (kg/ m3) tk = -20 C, ρ = 1,3921 (kg/ m3) i1; i2 :lần lượt entanpi khơng khí tương ứng với nhiệt độ tk1; tk2 tk1; tk2:lần lượt nhiệt độ không khí vào khỏi dàn bay d1; d2: độ chứa khơng khí tương ứng với tk1; tk2” tk1 = (-18) 0C d = 0,368.10 59 59 -3 i1= 18,34 kJ/kg kg/kg.kkk Vk = i2 d = 0,237.10-3 kg/kg.kkk tk2 = (-22) 0C Qr 2178 ρ (i1 − i2 ) 1,3921(18,34 − 13,12) = = 13,12 kJ/kg =300,31 m3/h = 0,083 m3/s < VTB = 0,667 m3/s Vậy thông số nhiệt độ, độ ẩm chọn thỏa mãn 5.4 TÍNH TỐN LỰA CHỌN DÀN BAY HƠI CHO BUỒNG ĐỆM 5.4.1.Các thông số ban đầu t03 = 0C Nhiệt độ yêu cầu buồng đệm: ϕ Độ ẩm không khí lựa chọn: = 90 % ts3 = (-27) 0C Nhiệt độ công chất sôi ống: Nhiệt độ khơng khí vào dàn bay hơi: Chọn tk1 = 10 C ; Nhiệt độ khơng khí khỏi dàn bay hơi: Chọn tk2 = 0C ; Nhiệt độ trung bình thành ống: tw = 0,5.( tk1 + tk2) = 8,5 0C 5.4.2 Hiệu nhiệt độ logarit trung bình θtb = “ Theo(7.3)- [1)] có: t k − tk t −t ln k1 s tk − t s = 35,47 0C” 5.4.3 Xác định sơ thiết bị làm lạnh khơng khí (kiểu dàn ống) Lựa chọn dàn quạt Frêon cỡ nhỏ Chọn hệ số truyền nhiệt từ khơng khí đến bề mặt thành ống “Với dàn lạnh ống phẳng bay trực tiếp, theo phụ lục (7-[1]) có: k = (713) W/m2.0C, chọn k = 10 W/m2.0C” Diện tích trao đổi nhiệt: F= Qd 313,2 = k θ tb 10.35,47 ϕ = 0,883 m2 Vậy ta chọn kích thước dàn ống: 60 60 ϕ = 90 % = 90 % Đường kính ống :d = 60 (mm) = 0,06 (m) Chiều dài: l = 13000 (mm) = 13 (m) Có diện tích trao đổi nhiệt là: F = 0,4.π d l = 0,4.3,14.0,06.13 = 0,98 m2 5.4.4 Kiểm nghiệm lưu lượng khơng khí qua dàn ống Qd ρ (i1 − i2 ) “Theo (7.35-[1]) có: Vk = ρ (m3/h) ” : Khối lượng riêng khơng khí, kg/ m3 tra theo nhiệt độ trung bình tw tw = 8,5 C ⇒ ρ = 1,6216 kg/ m3 i1,i2: Entanpi khơng khí vào khỏi thiết bị tk1 = 100C tk2 = 70C ϕ ϕ = 90 % i1 = 23,67 (kJ/kg) = 90 % i2 = 21,15 (kJ/kg) 313,2 1,6216.( 23,67 − 21,15) Vk = = 76,66 (m3/h) = 0,0213(m3/s) Vk < VTB = 0,5(m3/s) Vậy thông số nhiệt độ, độ ẩm ban đầu chọn hợp lý CHƯƠNG TÍNH CHỌN BẦU NGƯNG 61 61 6.1 VAI TRÒ BẦU NGƯNG TÀU THỦY Bầu ngưng thiết bị dùng để thực quy trình ngưng tụ công chất nhiệt sau máy nén từ thể thành thể lỏng truyền nhiệt cho nước làm mát Quá trình làm việc bình ngưng ảnh hưởng đến nhiệt độ, áp suất ngưng tụ Theo chương chọn tổ hợp máy nén bầu ngưng Vậy ta tính nghiệm lại bầu ngưng 02 bầu ngưng UWC-202 có thơng số kỹ thuật bầu ngưng sau: Đặc điểm: Kiểu ống vỏ nằm ngang sử dụng nước làm mát Vật liệu ống hợp kim đồng Đường kính ngồi ống: dn = 18 mm; Đường kính ống: dt = 14 mm; Độ dày ống: δ = mm; Chiều dài ống: l = 1400 mm; Số lượng ống: n = 20 ống ; Lần lưu thơng nước qua bình ngưng: z = 6; Số ống lần tuần hoàn: n =6 ống; Đường kính bầu ngưng: 230 mm; Chiều dài bầu ngưng: 1610 mm Nhiệt độ nước làm mát vào thiết bị :tw1 = 38 0C : tw2 = 410C Độ chênh nhiệt độ nước vào khỏi thiết bị: ∆tw = 30C Độ chênh nhiệt độ với hệ thống làm lạnh khác tàu : ∆tk = 50C Nhiệt độ ngưng tụ (tk): tk = twl + ∆tk tk = 43 0C 6.2 PHỤ TẢI BẦU NGƯNG “Sản lượng bầu ngưng Qk, xác định theo công thức (7.3 [1]) sau: Qk = Qo + ΣNi , (kW) Qk: nhiệt tải bầu ngưng (kW) Q0: sản lượng lạnh hệ thống có tính đến dự trữ an tồn Vì chọn 02 bầu ngưng nên Q0 xác định:” 62 62 Q0 = Q yc = 6,8 = 3,4 (kW) Ni: công suất chỉ thị máy nén, Ni = 4,36 (kW) Qk = 3,4 + 4,36 = 7,76 (kW) 6.3 TÍNH NGHIỆM BẦU NGƯNG 6.3.1 Hiệu nhiệt độ lơgarit trung bình: “Theo cơng thức (7.5 - [1]) ta có: ” θ tb = t w − t w1 t −t ln k w1 t k − t w2 = 41 − 38 43 − 38 ln 43 − 41 = 3,27 (0C) 6.3.2 Diện tích trao đổi nhiệt thiết bị F = π.l.dn.n n: số ống bầu ngưng, n = 20 ống ; l: chiều dài ống, l = 1400 mm = 1,4 m; dn: đường kính ngồi ống, dn = 0,018 m F = 20.1,4.0,018.π = 1,58 m2 6.3.3 Lưu lượng nước làm mát vào bầu ngưng V= Qk C.ρ ∆tw ,(m3/h) Qk = 7,76 (kW) = 27936 (kJ/h) “Nhiệt dung riêng nước C = (4,18÷4,2) kJ/kg.độ, Chọn: C = (kJ/kg.độ) Khối lượng riêng nước: ρ = 1000 (kg/m3) Độ chênh nhiệt độ nước vào khỏi bầu ngưng: ∆tw = 30C” V= 27936 4.1000.3 =2,306 (m3/h) 6.3.4 Tốc độ chuyển động nước ống ω “ : Nước làm mát ống bầu ngưng có tốc độ Theo cơng thức (7.8- [1]) 63 63 ω= 4.V π d n1.3600 , m/s” n1: số ống lần lưu thông, n1 = ω= 4.V π dt n1.3600 = 4.2,306 3,14.0,014 6.3600 = 0,693 m/s 6.3.5 Hệ số truyền nhiệt bầu ngưng k= “Theo công thức (7.1 - [1]) ta có: δ 1 +Σ i + αa λi α w , W/(m2 K) αw: Hệ số tỏa nhiệt từ thành ống đến nước làm mát, W/(m2 K) αa : Hệ số toả nhiệt từ công chất làm lạnh đến bề mặt thành ống, W/(m2 K) ∑δ λi i : Tổng nhiệt trở lớp thành ống, W/(m2 K) ” “Theo công thức (7.9 - [1]) ta có: αw = Ψ.Bw.ω0,8 dt-0,2 ,W/(m2 K) ” Nhiệt độ trung bình nước tuần hồn bầu ngưng twtb = 0,5.( tw1+ tw2) = 0,5.(38 + 41) = 39,5 0C Bw: hệ số phụ thuộc vào tính chất vật lý nước, với twtb =39,5 0C “Theo bảng (7.3 - [1]) tra Bw= 2237,1” “Ψ: Hệ số hiệu chỉnh tra theo Re bảng 7.4 - [1] Theo tiêu chuẩn Reynold tính theo cơng thức [2] có:” Re = ν ω.dt ν 0,693 0,014 0,68.10 − = = 142,676 độ nhớt động học nước 39,5 C ; ν = 0,68 10 −6 m2/s Với Re = 142,676 tra bảng (7.4 [1]) kết hợp nội suy ta Ψ= 2,468 αw = Ψ.Bw.ω0,8.dt-0,2 = 2,468.2237,1.0,6930,8.0,014-0,2 = 9669,22 W/(m2 K) 64 64 “Theo công thức [2] ta có:  ( g ρ ) r.λ  α a = 0, 725β    µ (tk − tct ) d n  0,25 g: gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s2; Nhiệt độ ngưng tụ công chất: t k = 43 0C Tra theo phần mềm coolpack có thơng số vật lý sau: Nhiệt ẩm hố cơng chất nhiệt độ tk: r = 167,35 (kJ/kg) ρ: khối lượng riêng chất lỏng ngưng : ρ = 1125,7 (kg/m3) λ: hệ số dẫn nhiệt công chất : λ = 0,0811(W/m.K) µ: độ nhớt động lực học cơng chất làm lạnh : µ =1,931.10-4 (Pa.s) Đường kính ngồi ống: dn = 0,018 (m) β: hệ số kể tới ảnh hưởng số lớp ống theo đường công chất lạnh β = n-0,25 bầu ngưng n: số lớp ống bầu ngưng theo hướng chuyển động công chất lạnh n = β = 6-0,25 = 0,639 Nhiệt độ trung bình thành ống: xác định theo phương pháp dần Chọn lấy: tct = 41,850C” αa Vậy: =  (9,81.1125,7) 167,35.0,0811  0,725.0,639.  −4  1,931.10 ( 43 − 41,85).0,018  ∑δ Tổng nhiệt trở lớp thành ống = 7009,47 (W/m2.K) i λi “Gồm có nhiệt trở lớp dầu, lớp rỉ, lớp cặn… tính theo cơng thức: ∑δ λi i = δc δo δd + + λc λo λ d Theo [2] ta có : δd: chiều dày lớp màng dầu bám thành ống, δd = 0,05 ÷ 0,08 mm Chọn δd = 0,06 mm; 65 65 λd: hệ số dẫn nhiệt lớp màng dầu bôi trơn, λd = 0,15 W/m.độ; δc: chiều dày lớp cáu, δc = 0,4 mm; λc: hệ số dẫn nhiệt lớp cặn bùn, λc = 1,8 w/m.K; δo: chiều dày thành ống, δo = mm; λo: hệ số dẫn nhiệt ống, λo = 340 w/m.K” ; ∑ δ i 0,06 0,4 = + + λ i 0,15 1,8 340 = 0,628 m2.K/W Hệ số truyền nhiệt k: k= δ 1 +Σ i + αa λi α w 1 + 0,628 + 7009,47 9669,22 = 1591,732 W/(m2.K) = 6.3.6 Kiểm nghiệm nhiệt độ trung bình thành ống nhiệt tải bầu ngưng Nhiệt tải bầu ngưng Qk = 7,76 (kW) Nhiệt tải bầu ngưng: Qkbn = k.F θ tb =1591,732.1,583 3,27 = 8241,34(W) Vậy: Qkbn > Qk Nhiệt độ trung bình thành ống: “Theo cơng thức (7.12 -[1]) có:” tct’= tk - Qkbn F α a 8241,34 1,583.7009,47 = 42,361 ( 0C) = 43 - Kiểm tra |tct’- tct |= |42,361 – 41,85| = 0,511 < ( 0C) Kết luận: Bầu ngưng thỏa mãn nhu cầu tải nhiệt 66 66 CHƯƠNG KHAI THÁC VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH 7.1 QUY TRÌNH DỪNG HỆ THỐNG TRONG THỜI GIAN DÀI Với mục đích loạt bỏ cơng chất sót lại dàn bay hơi, cacte máy nén Vì gây khó khăn cho lần khởi động sau giảm lượng cơng chất dò lọt máy nén, nơi thấp áp Trình tự quy trình sau : Đóng chặt van cấp lỏng, tiếp tục cho máy nén hoạt động với thời gian đủ lâu để hút hết công chất dàn bay để dồn bình ngưng Đánh dấu, ghi lại mức lỏng sau nhốt ga Đóng cửa hút máy nén Tắt động lai máy nén Đóng cửa đẩy máy nén Tắt quạt gió dàn bay Tắt bơm nước làm mát bình ngưng Dập cầu dao nguồn điện 67 67 7.2 QUY TRÌNH KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG LẠNH Kiểm tra thơng số nguồn điệp điện áp, tần số, pha, cân pha… Kiểm tra mức dầu bôi trơn cacte máy nén, bật điển trở để hâm nóng dầu LO 15 đến 30 phút Mở tất van đường ống máy nén bình ngưng Khởi động bơm làm mát bình ngưng, kiểm tra lưu lượng nước làm mát Khởi động động lai máy nén Quan sát, ý rung động tiếng động lạ có để tránh cố Mở từ từ van cửa hút xem máy nén có bị ngập lỏng khơng Nếu có đóng van lại, lúc sau mở lại từ từ Cuối cùng mở van cấp lỏng, theo dõi thông số P0, Pk, PL.O có ổn định khơng Chú ý : người khai thác phải theo dõi hoạt dộng hệ thống lạnh từ đến tiếng sau khởi động 7.3 GIÁM SÁT HỆ THỐNG LẠNH Người khai thác thường xuyên theo dõi so sánh thống số chuẩn ghi hồ sơ hãng sản xuất người ban giao thiết bị Các thông số cần giám sát : Cường độ dòng điện động lai máy nén Mức dầu L.O cacte máy nén Nhiệt độ vỏ máy nén động điện Nhiệt độ nhiệt đường ống đẩy ( 80 – 90 0C) Nhiệt độ đường ông hút Mức độ bám tuyeent dàn bay Quan sát chế độ tự động phá băng thiết bị phá băng có hợp lý khơng Thông số P0, Pk, PL.O nằm khoảng cho phép theo tài liệu Độ chênh nhiệt độ nước vào, bình ngưng (6 -10 0C) Quan sát qua kính mức cơng chất bình ngưng có giới hạn cho phép 68 68 Mức độ đóng kin khít van chặn, t-rết, rắc co, mối hàn, khớp mềm, mặt bích Độ kín thiết bị trao đổi nhiệt Tình trạng zoăng, cách nhiệt buồng lạnh Mức độ xác thiết bị kiểm tra, đo thông sô áp kế, vôn, ampe kế Trạng thái cách điện, vòng bị động điện 7.4 CÔNG VIỆC BẢO DƯỠNG THƯƠNG XUYÊN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG LẠNH 7.4.1 Phá băng dàn bay Khi lướp băng dày bám dàn bay xuất hiện tượng sau Áp suât P0 giảm Máy nén bị ngập lỏng tuyết bám cửa hút, thân máy nén, nhiệt độ đường đẩy nhỏ 60 0C Nhiệt độ buồng lạnh tăng cao Tốc độ bám băng dàn bay phụ thuộc vào độ ẩm tương đối khí buồng lạnh, mà độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối ϕ ϕ ϕ không lại phụ thuộc yếu tố : bên buồng lạnh Lần mở cửa buồng lạnh ngày Độ kín zoăng cửa Hơi nước thực phẩm bảo quản 7.4.2 Xả khí khơng ngưng tụ Nhốt cơng chất vào bình ngưng Tắt máy nén, vẫn chạy bơm nước làm mát đến nhiệt độ nước vào Mở van xả “E” từ từ chia làm nhiều đợt van đường ống đẩy Khi áp suất bình ngưng giảm áp suất bão hòa cơng chất nhiệt độ nước làm mát dừng xả “E” 7.4.3 Nạp bổ xung dầu L.O máy nén Khi mức dầu L.O thấp mức quy định ta nạp bổ xung Xác định loại dầu bôi trơn dùng cho máy nén theo hãng Ước lượng mức dầu cần nạp đổ xô, chậu 69 69 Dùng dây nạp dầu đầu nối vào van nạp đầu nhúng vào xô, chậu chứa L.O Mở nhẹ van nạp để xả “E” cho dây nạp sau đóng van lại Cho máy nén chạy cưỡng đóng van cấp lỏng cửa hút tạo chân không cacte Khi P0 có độ chân khơng ta dừng máy nén mở van nạp dầu để dầu tự chảy vào, quan sát mức dầu máy nén đủ mở van hút cấp lỏng khởi động máy nén 7.4.4 Thiếu công chất- nạp bổ xung công chất Khi nhiệt độ buồng lạnh tăng, tuyết khơng phủ kín dàn bay hơi, P hút Pđẩy thấp bình thường, thân máy nén nóng hơn, cường độ dòng điện nhỏ, nghe van tiết lưu co tiếng phun Nạp thể hơi: Chuẩn bị dây nạp, chai ga , chai ga đặt đứng theo hướng dẫn vỏ Vạn đầu dây vào van chai va hút Để máy nén hoạt động mở van Quan sát áp suất P0,Pk đủ u cầu đóng van lại Hình 7.1 Sơ đồ nạp ga thể Nạp thể lỏng : Chuẩn bị dây nạp chai ga , chai ga để đứng, xả “E” dây nạp Nghiêng chai ga chúc đầu xuống góc từ 15 – 90 0C, để máy nén chạy Đóng van mở van 2, van cấp cho công chất từ qua van tiết lưu vào dàn bay máy nén Quan sát mức cơng chất bình ngưng đạt yêu cầu kết thúc nạp 70 70 Hinh 7.2 Sơ đồ nạp ga thể lỏng 7.4.5 Hút chân khơng cho hệ thơng lạnh Quy trình hút chân khơng trước nạp cơng chất Hút hết khơng khí hệ thống bơm chân không máy nén Duy trì áp suất chân khơng từ 24 đến 48 h để làm khô hệ thống Xả lượng công chất vào hệ thống hút chân không thêm lần, tiến hành nạp công chất 7.4.6 Vệ sinh binhg ngưng Tháo nắp bình ngưng Dùng chổi sắt nước rửa ống Thay kẽm chống ăn mòn Thay zoăng kín nước Lắp lại nắp bình ngưng 7.4.7 Vệ sinh phin lọc Phin lọc giữ nước, làm khô công chất sau bầu ngưng Phin lọc dầu cacte , cửa hút máy nén, trước van tiết lưu 7.4.8 Chạy lạnh trước nhập thực phẩm Chạy lạnh đến nhiệt độ cần thiết để kiểm tra hệ thống, giảm tải, làm lạnh giá đỡ, móc treo, thiết bị buông lạnh 7.5 Nguyên tắc vận hành hệ thống 71 71 Luôn thu hồi, lưu trữ công chất lạnh trước sửa chữa, bảo dưỡng Phải hạ áp bên thiết bị cần tháo với áp suất môi trường, xả từ từ tháo Thận trọng tránh công chất dầu bôi trơn bắn vò người Làm thiết bị trước lắp ráp Dùng bọt xà phòng, đèn halogen thử kín hệ thơng sau bảo dưỡng Tài liệu tham khảo [1] Thiết kế hệ thống làm lạnh tái ngưng tụ khí hóa lỏng tàu thủy Tác giả: PGS TS: Lê Xuân Ôn; Lê Xuân Hùng Trường Đại Học Hàng Hải; 1999 [2] Máy lạnh điều hòa khơng khí Tác giả: KS Lạnh trưởng Vũ Anh Dũng; KS Đào Mạnh Cường Trường Đại Học Hàng Hải; 1998 [3] Tính chất vật lý nhiệt động công chất lạnh R12, R22, R502, R717 Tác giả: PGS.TS Lê Xuân Ôn; Trường Đại Học Hàng Hải; 1997 [4] Quy phạm phân cấp đòng tàu biển vỏ thép - Quy phạm hệ thống làm lạnh, thuộc phần Quy phạm liên quan 72 72 Đăng kiểm Việt Nam - Hà Nội 1997 [5] Tính tốn thiết kế hệ thống lạnh Tác giả: TS Nguyễn Xuân Tiên; NXB khoa học kỹ thuật; 2003 [6] Máy thiết bị làm lạnh Tác giả: Nguyễn Đức Lợi; Phạm Văn Tuỳ; Nhà xuất giáo dục; 2003 [7] Vật liệu kỹ thuật lạnh kỹ thuật nhiệt Tác giả: PTS Vũ Diễm Hương; PTS Nguyễn Đức Lợi; Trường Đại Học Bách Khoa [8] Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh Tác giả: PGS TS Nguyễn Đức Lợi; NXB khoa học kỹ thuật; 2003 [9] Hỏi đáp khai thác hệ thống động lực điện tàu thủy (tập III) Tác giả: GS.Trần Hữu Nghị; NXB giao thông vận tải; 1991 73 73 ... ồn tên tàu ISO 6954, hướng dẫn đánh giá toàn diện việc chống rung động thân tàu Các điều luật hàng hải kênh đào Kiel Việc áp dụng điều luật đánh giá an toàn hàng hoá bao gồm sổ tay làm hàng 1.1.4... mạn tàu phải chịu ảnh hưởng gián tiếp hấp thụ nhiệt độ từ ánh nắng mặt trời ” Mạn phải kho lạnh tiếp giáp phòng ăn Phía lái tàu tiếp giáp với vách đôi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng Phía mũi tàu. .. Rau G, (tấn) 0,87 Hoa Tổng Bảo quản t0, (0C) (W /tấn) t0, (0C) 25 340 25 232 1,305 Q5 q bq , (W /tấn) W 82 93,7 95 47,2 140,9 Vậy nhiệt lượng rau thở là: Q5 = 140,9 (W) 30 30 3.4.7 Tổng phụ tải nhiệt