2.2 .Nguyên lý hoạt động hệ thống
2.2.1 .Hệ thống điều khiển động cơ lai bơm thủy lực
6.1. 2các hệ thống làm mát dung cho diesel tàu thủy
Có 2 loại :
-làm mát hở .
-làm mát kín .
1.hệ thống làm mát hở (1 vịng )
Hệ thống này dung nước ngoài mạn tàu để làm mát trực tiếp cho động cơ sau đó lsij xả ra ngoài mạn.hệ thống làm mát này thường dùng cho động cơ công suất nhỏ ..
-nguyên lý làm việc :
Nước ngoài mạn tàu thong qua van thong biển, qua bầu lọc đến bơm đưa đi làm mát cho sinh hàn dầu nhờn và sau đó đi làm mát cho các bộ phận trong động cơ, sau đó xả ra ngồi mạn tàu.để tránh nước vào làm mát cho động cơ quá láng , người ta nối giữa đường ra và đường vào của nước làm mát bằng một đường ống trên đó bố trí van điều tiết nhiệt độ .
- ưu điểm : cấu tạo đơn giản,giá thành thấp .
- nhược điểm:
nhiệt độ nước làm mát ra khỏi động cơ không được vượt quá 50-55◦ C. để tránh tạo ra hiện tượng kết tủa muối làm giảm khả năng trao đổi nhiệt của hệ thống ,ngồi ra lượng muối đóng cặn trên ống làm tắc ống nhiệt độ nước ngoài tàu thay đổi rat lớn (5-30◦C) tùy thuộc vào vùng hoạt động của tàu và thời thiết dẫn đến nhiệt độ của các vách làm mát cũng thay đổi làm cho ứng suất nhiệt của các chi tiết tăng lên .ngồi ra khi nhiệt độ thấp có khă năng ngưng tụ hơi nước kết hợp với sản phẩm cháy tạo thành các loại axit làm tăng độ ăn mòn sowmixilanh .
dù đã lọc qua bầu lọc nhưng nước làm mát vẵn bị bẩn do cat, bùn.. nên các khoang làm mát xilanh và nắp xilanh bị bẩn rất nhanh,gây nên những điểm nóng cục bộ dẫn đến việc tạo ra các vết nứt trên những bề mặt đó .
hình 5.1
2. Hệ thống làm mát kín (2 vịng)
Hệ thống gồm 2 vịng tuần hồn.
-vịng tuần hồn nước ngọt: làm mát trực tiếp cho động cơ ,máy nén tăng áp,tua bin khí xả..và nó tuần hồn trong một chu trình kín .
- vịng tuần hồn nước mặn : dung nước ngoài mạn tàu làm mát cho dầu nhờn, nước ngọt,khơng khí tăng áp rồi xả ra ngoai mạn tàu .
*nguyên lý làm việc :
-vịng tuần hồn hở : nước từ ngồi mạn van thong biển, qua fin lịc nhờ bơm qua sinh hàn nước ngọt đồng thời qua làm mát cho sinh hàn khí tăng áp rồi ra ngồi .
- vịng tuần hồn kín : nước ngọt sau khi ở động cơ ra qua sinh hàn nước ngọt được bơm hút đưa vào động cơ.một phần nước nóng ra khỏi động cơ được đưa vào két giãn nở để thốt hơi ,thốt khí .sau đó lại về trước bơm. Lượng nước hao hụt được bổ xung qua két giãn nở.
Các van điều tiết nhiệt độ duy trì nhiệt độ cần thiết cho hệ thống .
Trước khi khởi độngcần phải hâm động cơ ta mở hơi hâm vào bầu hâm, sau đó chạy bơm nước ngọt .
Nhiệt độ nước ngọt ra khỏi động cơ khoảng 65-80◦ C,còn hiệu số nhiệt nước ngọt ở cửa ra vào động cơ khoảng ∆T=8-10◦ C.
ưu điểm : khống chế được chất lượng nước làm mát nên hệ thống đường ống các khoag chứa nước làm mát sạch. Mặt khác đảm bảo nhiệt độ nước vào động cơ không quá thấp giảm được ứng suất nhiệt
nhược điểm :
hệ thống cồng kềnh phải mang theo nước ngọt .
6.2. cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống 6.2.1 cấu trúc hệ thống
Hệ thống làm mát trung tâm của tàu victory leader là một hệ làm mát kín gồm các trang thiết bị chính sau :
- Ba bơm làm mát nước biển (1 làm bơm dự phịng) cơng suất 430m3/h tổng áp suất 0,21Mpa.
- Một bơm phun máy chế tạo nước ngọt kiểu và công suất theo maker máy chế tạo nước ngọt.
- Hai bơm nước làm mát sơmi máy chính (1 làm bơm dự phịng) cơng suất 135m3/h tổng áp suất 0,38 Mpa.
- Hai bơm nước ngọt làm mát trung tâm (một làm bơm dự phịng) cơng suất 430m3/h, tổng áp suất 0,27 MPA.
- Một bơm nước ngọt làm mát tại bến công suất 40m3/h tổng áp suất 0,25 Mpa.
- Hai bơm nước ngọt làm mát kho lạnh thực phẩm và hệ điều hịa (một làm bơm dự phịng) cơng suất 145m3/h tổng áp suất khoảng 0,5Mpa.
- Hai sinh hàn nước ngọt làm mát trung tâm nhiệt độ thấp, sử dụng 60% công suất mỗi chiếc và cho nhiệt độ nước biển đầu vào tối đa 330C, đầu ra 380c, sinh hàn kiểu tấm titan dầy 0,5mm, công suất khoảng 7800kw mỗi chiếc (phải tính tốn cân bằng nhiệt).
- Một bộ sấy nước ngọt làm mát sơmi máy chính vỏ thép và cuộn hâm, bề mặt sấy khoảng 2,3m2 , sấy hơi bão hòa.
- Ba bộ sấy nước ngọt làm mát xilanh, chạy điện, công suất theo tiêu chuẩn maker máy chính.
- Một bơm nước ngọt rửa sinh hàn khí máy chính, 2,0m3/h, 0,3 Mpa, ly tâm.
6.2.2 nguyên lý hoạt động của hệ thống
Tàu victory leader Có 2 Hệ thống làm mát chính:
-Làm mát bằng nước biển
Trong 2 hệ thống này nước biển dùng làm mát trung tâm ,giảm nhiệt dầu bôi trơn .nước ngọt làm mát sơ mi máy chính và các máy phụ , làm mát dầu bôi trơn ,làm mát trung tâm .
làm mát bằng nước biển (sơ đồ 70901)
Hệ thống này sử dụng nước biển để giảm nhiệt độ cho máy chính ,các diesel lai máy phát và giảm nhiệt cho dầu nhờn bôi trơn các chi tiết máy .nước biển được hút từ các van thông biển ,trước khi tới làm mát nước biển được đi qua bộ lọc tách bui bẩn tránh gây tắc đường ống .chất lượng nước biển làm mát phải dảm bảo được lọc sạch không gây ảnh hưởng tới các hệ thống khác.
Nước biển được bơm hút cấp tới 3 ngả :
-tới làm mát máy chính : mở van (3) nước biển được cấp tới máy chính làm mát đồng thời đưa các chất bẩn ra ngoài theo luồng nước .
-qua van điều chỉnh (5) nước biển đi tới làm mát các máy phụ , qua các chi tiết cần làm mát của máy phụ ,tới bình giảm nhiệt dầu bơi trơn ,đi ra ngồi .
-làm mát dầu bôi trơn trong các két dầu hồi .
Cuối q trình làm mát nước biển thốt ra ngoài biển qua van xả mạn(7).
Van điều chỉnh (6) được điều khiển bởi cảm biến nhiệt độ nước làm mát (8) . nếu nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 10◦ C van 6 mở ra đưa nước làm mát ra ngoài quay trở về đường hút của bơm.
Lưu lượng nước làm mát được điều chỉnh nhiều hay ít nhờ các van điều tiết.các thơng số về nước làm mát như : nhiết độ lưu lượng ,áp suất đều được báo về buồng điều khiển và điều chỉnh ngay tại buồng điều khiển .
Hệ làm mát bằng nước biển đơn giản tiết kiệm nhưng chỉ làm mát được một số bộ phận ,thiết bị có thể chịu được sự ăn mòn của nước biển.
làm mát sơmi máy chính ( sơ đồ 70902)
sơmi máy chính được làm mát bằng nước ngọt ,nước ngọt làm mát phải đảm bảo các yêu cầu không được vượt hơn các chỉ số dưới đây :
khơng có sunfua,clo,amoniac.
Độ cứng : 10◦ DH
Clorua: 50mg/lit
Chất sul-fat:50mg/lit
để chống ăn mịn trong nước làm mát nên có thêm chất súc tác chống ăn mòn.
Nước làm mát được cấp từ két chứa tới các bộ phận kiểm tra thông số nước làm mát ,kiểm tra và báo động mức nước làm mát cao hay thấp .
Bơm hút nước từ két cấp lên tới máy chính .nước làm mát được cấp tới máy chính vừa có tác dụng làm mát vừa làm sạch cặn bẩn .nước làm mát từ máy chính đi ra được điều chỉnh áp lực trở về két chứa tách cặn bẩn và làm mát rồi lai được cấp trở lại máy chính theo vịng tuần hồn.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát đặt ở đường ống từ máy chính đi ra .tín hiệu của cảm biến này đưa tới bộ điều khiển ,điều khiển van 3 ngả đưa nước làm mát tới bộ giảm nhiệt .
làm mát trung tâm (sơ đồ 70903)
Hệ làm mát chung tâm có thể sử dụng cả nước ngọt và nước mặn để làm mát .
-Nước biển hút từ các bơm đưa đi làm mát trung tâm và xả ra biển qua van xả mạn
-nước ngọt từ bồn chứa được bơm hút cấp tới 2 đường .một đường đi làm mát trung tâm,một đường qua van điều chỉnh đi tới làm mát máy chính ,dầu bơi trơn ,sơ mi máy chính. Trên đường ra của bơm có đặt cảm biến nhiệt độ .nếu nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 10◦ C cảm biến này phát tín hiệu điều khiển chặn không cho nước đi tới làm mát dầu bôi trơn và làm mát sơ mi máy chính,phụ.
Hệ thống làm mát bằng nước ngọt tàu victory leader(sơ đồ F6)
Hệ thống làm mát bằng nước ngọt làm mát sơ mi máy chính và các máy phụ làm mát trung tâm ,giảm nhiệt dầu bôi trơn .
Nước ngọt dùng làm mát được cấp từ các két chứa ,trên tàu có một bơm nước ngọt làm mát dùng để cấp nước ngọt vào các két chứa khi tàu cập cảng .
Nước ngọt cấp vào làm mát máy chính theo các đường :
- nước làm mát từ két sấy nước làm mát trung tâm qua các bơm nước sạch trung tâm cấp lên đi vào làm mát cho máy chính . tại đường ống dẫn nước có đặt các cảm biến đo áp lực
nước,cảm biến nhiệt độ.tín hệu của các cảm biến này báo lên bảng điều khiển ,báo động khi áp lực,nhiệt độ nước làm mát cao hoặc thấp,để điều chỉnh hoạt động của bơm . có 2 bơm nước làm mát trung tâm một bơm ln hoạt động ở chế độ bình thường ,một bơm ở chế độ stanby để đảm bảo ln có nước làm mát cho động cơ . nước làm mát khi đi vào giải nhiệt cho động cơ khi đi ra một phần bốc hơi qua đường ống dẫn nước bốc hơi đi vào két chứa .từ bơm nước làm mát trung tâm một phần nước làm mát được cấp lên làm mát két bốc .hơi hơi nước nóng này cũng ngưng tụ lại trở về két chứa .
-nước ngọt trên tàu trước khi đi làm mát đều phải được lọc sạch ,có thể cho thêm một số chất súc tác hóa học để đảm bảo yêu cấu chất lượng .từ bộ tạo nước sạch có thể cấp trực tiếp tới làm mát máy chính .trên đường ống dẫn có dạt cảm biến nhiệt độ nếu nhiệt độ nước làm mát thấp cảm biến báo tin hiệu mở van điện từ cho nước làm mát đi qua bộ sấy nước trước khi đến máy chính .
Từ bộ tạo nước sạch này nước làm mát cũng được đi tới két chứa nước làm mát sơ mi máy chính .bơm nước làm mát sơ mi máy chính được thiết kế 2 chiếc ,một chiếc hoạt động ở chế độ bình thường ,bơm cịn lại hoạt động ở chế độ stanby .đầu ra của bơm có đặt cảm biến áp lực kiểm tra áp lực nước trên đường ống .
Các máy phụ cũng cần được làm mát khi hoạt động .nước làm mát máy phụ cấp từ két sấy nóng nước làm mát trung tâm .
Vì một lý do nào đó hệ thống làm mát gặp sự cố không thể cấp nước tới làm mát động cơ hoặc lượng nước cấp đi làm mát khơng đủ .khi ấy bơm dự phịng hoạt động ,nước làm mát từ bơm dự phòng đi ra ba ngả .một đường cấp tới máy chính ,một đường đi làm mát máy phụ ,đường còn lạ cấp tới làm mát hơi nước trong bình ngưng .
Sau khi làm mát nước ngọt quay chở về két chứa ,hệ thống hoạt động theo một vịng tuần hồn .
6.2.3 sơ đồ ngun lý các bơm
Hệ làm mát phục vụ máy chính gồm các bơm cỏ bản sau :
- Bơm nước ngọt làm mát trung tâm (central CFW)
- Bơm nước biển làm mát trung tâm( no 2 central csw)
-Bơm nước ngọt làm mát sơmi máy chính số 2(No 2.ME JACKET CFW. P)
- Bơm làm mát bằng nước biển cho cac te (NO 1. AC&PROV. STORE CFW)
- Bơm nước mặn làm mát trung tâm(NO.1 CENTRAL COOL. SW. )
-Bơm nước làm mát sơmi máy chính(NO.1 ME JACKET COOL. FW. )
ở đây sơ đồ của các bơm nước làm mát tương tự nhau nên ta chỉ chình bày một bơm
*1A1:Bơm nước làm mát sơmi máy chính(NO.1 ME JACKET COOL. FW. ) Giới thiệu phần tử :
M : động cơ bơm
Space heater : điện trở sấy
+ Công suất định mức Pđm = 25,5 KW, dòng điện định mức Iđm = 44 A
+ Được khởi động trực tiếp thông qua công tắc tơ 1A-K1(9.4)
+ 1A1-S4 :công tắc bật sấy
+ 1A1-K0 :bộ đo điện trở cách điện
+ 1A1-F1 :Rơle nhiệt bảo vệ quá tải
+1A1-P1 : đồng hồ am pe kế
+ 1A1-T1 :Biến dịng đo lường
+ 1A1-Q1:Aptomat chính cấp nguồn cho động cơ và bảng điều khiển
+ 1A1-T2 :Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển
+ 1A1-F2,1A1-F3,1A1-F4,1A1-F6 :Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch
+ 1A1-S1,1A1-H0,1A1-H4,1A1-H5,1A1-H6 :Các đèn báo động cơ chạy,báo nguồn, báo sấy,báo quá tải,báo chế độ stand-by
+1A1-P1,1A1-P2 :Các đồng hồ đo cường độ dòng điện và đồng hồ báo đếm số giờ chạy
+1A1-S3 :Cơng tắc chọn vị trí
+ Động cơ hoạt động có chế độ stand-by khi chọn chế độ tự động
ở trạng thái ban đầu : đóng 1A1Q1 dịng điện từ mạng qua cầu chì F2 tới biến áp hạ áp1A1T2 giảm điện áp từ 440 xuống còn 220 cấp cho mạch điều khiển động cơ khi ấy đèn1A1- H0 sáng báo có nguồn.
ấn cơng tắc 1A1-S4 sang vị trí ON các tiếp diểm 14-13,24-23 đóng lại , 1A1- H4 sáng , điện trở sấy của động cơ sẽ được cấp điện và sấy nóng động cơ .
động cơ bơm hoạt động ở 2 chế độ LOCAL và AUTO .
+ LOCAL :
ấn công tắc 1A1-S3 chon chế độ LOCAL các tiếp điểm 6-7 ,3-2 của S3 đóng lại .động cơ sẵn sàng hoạt động với chế độ diều khiển băng tay . trên bảng điều khiển ta ấn nút ON dịng điện được đi qua A1-A2 của cơng tắc tơ 1A1-K1 ,cuộn hút của1A1- K1 có điện đóng các tiếp điểm thường mở của nó lại và mở các tiếp điểm thường đóng . (tiếp điểm duy trì 13- 14 của1A1- K1 đóng lại).các tiếp điểm 1-2,3-4,5-6 của1A1- K1 đóng lại cấp nguồn cho đơng cơ đồng thời 11-12 mở ra cắt nguồn cấp cho điện trở sấy .
khi ấy 1A1-S1 sáng báo hiệu động cơ đang hoạt động , đồng hồ 1A1-H2 cũng bất đầu đo thời gian hoạt động cua động cơ .
+AUTO:
Gạt1A1- S3 sang chế độ AUTO các tiếp điểm 5-6,1-2,9-10 của 1A1-S3 đóng lại. 1A1-H6 sáng báo hiệu động cơ hoạt động ở chế độ tự động .
* các chế độ bảo vệ :
-các cầu chì1A1- F2, 1A1-F4, 1A1-F3, 1A1-F6 bảo vệ ngắn mạch .
-rơ le nhiệt 1A1-F1 hoạt động khi động cơ bị ngắn mạch hoặc quá tải , tiếp điểm 98-97 đóng lại 1A1-H5 sáng báo hiệu động cơ quá tải , mở tiếp điểm 5-6 cắt động cơ ra khỏi mạng .
-1A1-Q1 bảo vệ ngắn mạch ,bảo vệ không.
-khi điện trở cách điện của động cơ thấp tiếp điểm 1-3 của 1A1-K0 đóng lại cấp nguồn cho cuộn hút của rơ le chung gian 1A1-K4 .tiếp điểm 13-14 của K4 đóng lại báo hiệu điện trở cách điện của động cơ thấp .tiếp điểm 21-22 mở ra cắt nguồn vào mạch điều khiển .động cơ ngừng hoạt động.
KẾT LUẬN
Trên đây em đã trình bày tồn bộ nội dung của đề tài tốt nghiệp của mình, gồm có hai phần chính:
Phần I: Trang thiết bị điện tàu victory leader .Em đã nêu được các yêu cầu, các phần tử và nguyên lý hoạt động của các hệ thống. Qua đó em đã hiểu biết được phần nào sự hoạt động của các hệ thống trên tàu.
Phần II: Đi sâu nghiên cứu hệ thống phục vụ máy chính .
Trong thời gian làm đề tài với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Tiến Dũng, em đã cố gắng tìm hiểu, tham khảo và sưu tầm tài liệu. Nhưng do kiến thức và kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều nên việc làm đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự góp ý, bổ xung của các thầy cơ giáo và bạn bè để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn và gửi lời chúc tốt đẹp nhất tới thầy giáo Nguyễn Tiến Dũng đã dành nhiều thời gian để giúp đỡ và hướng dẫn em hoàn thành đề tài