5.4.1 Nhiệm vụ
-Làm mát động cơ, động cơ phụ, máy nén khí, gối trục chân vịt, một số thiết bị truyền động, hợp giảm tốc, và các thiết bị trao đổi nhiệt.
-Cơng chất làm mát thường là nước ngọt (FW - Fresh Water) hay nước biển (SW - Sea Water).
-Làm mát piston cĩ thể bằng nước hay dầu nhờn (LO), làm mát vịi phun cĩ thể bằng nước hay nhiên liệu nhẹ (DO).
-Làm mát xi lanh động cơ thường bằng nước và cĩ hai loại hệ thống : 1. Hệ thống làm mát trực tiếp hay hệ thống làm mát hở ( Open System) 2. Hệ thống lam mát gián tiếp hay hệ thống làm mát kín ( Closed System) 5.4.2 Yêu cầu đối với hệ thống làm mát
Giới hạn nhiệt độ nước làm mát ra khỏi động cơ. Nước biển: t = 50 ÷ 55oC
Nước ngọt: t = 80 ÷ 90oC
Cĩ phạm vi điều chỉnh lớn, an tồn, tin cậy. Cĩ thiết bị sấy hơi, thổi khí các van thơng biển. Cĩ van thơng đáy và hai van thơng mạn.
Cĩ bố trí các thiết bị chống ăn mịn điện hĩa .
Cĩ bơm dự phịng làm mát nước ngọt, nước biển cĩ sản lượng tương đương Hệ thống bố trí sao cho tiện lợi khi chuyển đổi lẫn nhau, vệ sinh, sửa chữa dễ dàng...
5.4.3 Hệ thống làm mát điển hình
1. Hệ thống nước biển làm mát (Seawater cooling system).
Nước biển được bơm (2) hút từ các van thơng mạn (1) và đưa tới tất cả các sinh hàn của máy chính, máy đèn và đổ ra mạn.
Khi máy chính (ME) khơng hoạt động. Dùng bơm (4) hút nước từ các van thơng biển (1) đi làm mát các sinh hàn của máy đèn (GE) và các thiết bị khác. Trong hệ thống, tất cả các thiết bị, sinh hàn, phải được chế tạo bằng các vật liệu chống ăn mịn của nước biển, các thiết bị phải gắn thêm kẽm chống ăn mịn (Zn).
Van điều chỉnh nhiệt độ (3) duy trì nhiệt độ vào các thiết bị và động cơ khơng nhỏ hơn 10oC.
Hình 5.4 Sơ đồ hệ thống nước biển làm mát ( hãng MANBW)
1.Van thơng biển 6.Sinh hàn dầu nhờn
2.Bơm nước biển 7.Sinh hàn khí tăng áp
3.Van điều tiết nhiệt độ 8.Sinh hàn nước ngọt
4. Bơm nước biển (làm việc khi tàu trong cảng) 9.Sinh hàn dầu nhờn (bơi
trơn
5. Van một chiều trục cam)
2.Hệ thống nước ngọt làm mát cho xi lanh (Jacket water cooling system) Hình 5.5 Sơ đồ hệ thống nước ngọt làm mát ( hãng MANBW)
1.Bơm nước ngọt làm mát 5.Bình tách khí
2.Bầu hâm cho máy phân ly 6.Két giãn nở
3.Sinh hàn nước ngọt A. Van mở khi tàu trên biển,đĩng khi ở cảng
4. Van điều tiết nhiệt độ B. Van đĩng khi tàu trên biển,mở khi ở cảng
Bơm nước ngọt (1) cĩ nhiệm vụ luân chuyển liên tục nước ngọt qua sinh hàn nước ngọt (2) vào làm mát cho động cơ động cơ. Nước làm mát ra khỏi máy chính ME đưa tới thiết bị chưng cất nước ngọt (2) và đến sinh hàn (3), bầu tách hơi (5) trở lại bơm (1) .
Két giãn nở (6) cĩ nhiệm vụ duy trì áp lực ổn định trước bơm (1), đồng thơì là nơi tách các bọt khí, hơi nước lẫn trong hệ thống và bổ xung các chất chống cáu cặn thường xuyên cĩ trong thành phần của nước ngọt tuần hồn và bổ xung nước ngọt cho hệ thống.
Nước biển được bơm nước biển hút từ van thơng biển vào làm mát các sinh hàn (Dầu nhờn, giĩ tăng áp, sinh hàn nước ngọt) sau đĩ đi ra mạn. Đặc điểm hệ thống:
- Phạm vi điều chỉnh lớn, ít phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, vùng biển hoạt động. Nhiệt độ ra khỏi động cơ cao.
- Độ tin cậy cao, tăng tuổi thọ thiết bị vàđộng cơ. - Hiệu xuất nhiệt động cơ tăng.
- Khá cồng kềnh phức tạp.
3. Hệ thống làm mát trung tâm (Central cooling water system)
Ở hệ thơng làm mát trung tâm, mạch nước biển vào làm mát cho sinh hàn trung tâm và sinh hàn nước ngọt làm mát xi lanh. Hệ thống nước ngọt làm
mát tuần hồn bao gồm hai mạch chính , mạch nhiệt độ cao và mạch nhiệt độ thấp.
Mạch nước ngọt nhiệt độ cao làm mát cho xi lanh động cơ chính và cung
cấp nhiệt cho máy chưng cất.
Mạch nước ngọt nhiệt độ thấp làm mát cho sinh hàn dầu bơi trơn , sinh hàn khí tăng áp của máy chính và tồn bộ các máy phụ của hệ động lực.
Hình 5.6 Sơ đồ hệ thống làm mát trung tâm (hãng MANBW) A. Van mở khi tàu chạy trên biển,đĩng khi tàu ở cảng
B. Van đĩng khi tàu chạy trên biển,mở khi tàu ở cảng
5.4.5 Tính tốn hệ thống làm mát Bơm làm mát
Sản lượng của bơm nước biển: Đối với hệ thống làm mát trực tiếp
(kg/h) Trong đĩ:
Q0: Nhiệt lượng nước làm mát lấy từ động cơ (kcal/h) Qd: Nhiệt lượng do dầu bơi trơn toả ra (kcal/kg 0C)
Cn, Cd: Tỉ nhiệt của nước làm mát và dầu bơi trơn (kcal/kg 0C) tn', tn": Nhiệt độ nước làm mát vào ra động cơ (0C)
td', td": Nhiệt độ bơi trơn vào ra sinh hàn (0C) - Đối với hệ thống làm mát gián tiếp
(kg/h) Trong đĩ:
Qnn: Nhiệt lượng nước ngọt toả ra cho nước biển (kcal/h) Qd: Nhiệt lượng do dầu bơi trơn toả ra (kcal/kg 0C)
Cn, Cd: Tỉ nhiệt của nước biển và dầu bơi trơn (kcal/kg 0C) tn', tn": Nhiệt độ nước biển (0C)
td', td": Nhiệt độ bơi trơn vào ra sinh hàn (0C) Sản lượng của bơm nước ngọt:
(kg/h) Trong đĩ:
Cnn: Tỉ nhiệt của nước làm mát (kcal/kg 0C) t1, t2: Nhiệt độ vào ra khỏi động cơ (0C)