Hệ thống làm mát làm nhiệm vụ tản nhiệt các chi tiết của động cơ trong quá trình khai thác và có vai trò rất quan trọng vì động cơ có thể bị phá hủy do quá tải về nhiệt. Hệ thống làm mát động cơ còn có tác dụng duy trì nhiệt độ của dầu bôi trơn trong
phạm vi cho phép để đảm bảo chế độ bôi trơn tốt nhất đối với các chi tiết của động cơ. Giải pháp cải hoán hệ thống làm mát cho động cơ bộ là làm mát kiểu nước - không
khí, trong đó nước làm mát cho động cơ, còn không khí làm mát nước thông qua quạt gió. Đây là kiểu làm mát phổ biến hiện nay ở động cơ bộ vì cho phép duy trì nhiệt độ
của nước làm mát khoảng (75 - 85)0C với hệ làm mát thông thường, thậm chí trên 1000C với hệ thống làm mát dưới áp lực hoặc sử dụng môi chất làm mát có nhiệt độ
sôi cao. Điều này không chỉ làm giảm suất tiêu thụ nhiên liệu do giảm nhiệt truyền từ
môi chất công tác sang môi chất làm mát, mà còn giảm ứng suất nhiệt do giảm chênh lệch nhiệt giữa bề mặt vách tiếp xúc với khí nóng và bề mặt vách tiếp xúc với môi chất
làm mát. Tuy vậy, hệ thống làm mát này lại không phù hợp với thực tế sử dụng trên các tàu cá, vì buồng máy tàu cá nằm dưới mực nước biển và chỉ thông với môi trường
khí quyển bên ngoài bằng các cửa với tiết diện nhỏ nên nếu dùng không khí để làm
mát động cơ hoặc làm mát môi chất thì nhiệt độ trong buồng máy tăng cao, không
những không có tác dụng mà còn ảnh hưởng xấu tới sức khỏe thợ máy và gây nguy hiểm trong cháy nổ. Để phục vụ tàu cá, người ta đã thêm vào một bộ phận mang chức năng giải nhiệt cho nước ngọt gồm bình sinh hàn nước - nước, bơm nước ngọt và hệ
thống các ống dẫn để thay thế cho quạt gió và theo sơ đồ nguyên lý này thì nước ngọt
sẽ được tuần hoàn theo chu trình kín ở vòng trong để làm mát cho động cơ đúng như
thiết kế của nhà chế tạo, còn nước biển ở vòng ngoài làm mát nước ngọt theo chu trình hở thay cho quạt gió. Trong thực tế, việc cải hoán hệ thống làm mát cho các tàu đánh
cá có lắp động cơ bộ tại tất cả các địa phương hiện nay chỉ được tiến hành hoàn toàn theo kinh nghiệm, trong đó giá thành và sự tiện dụng được coi là những tiêu chí quan trọng nhất.
Thực tế nhận thấy, các động cơ bộ lắp trên tàu khi cải hoán hệ thống làm mát sẽ
có. Ngoài ra, khi cải hoán động cơ Mitsubishi bộ cũ trên tàu lưới vây Bình Định nhận
thấy với các động cơ có 6 xi lanh, thường sử dụng các bình sinh hàn thuộc dạng SKT 250, còn với các động cơ có 8 xi lanh thì sử dụng bình sinh hàn SKT 450 là phù hợp
nhất. Đặc điểm cấu tạo bình sinh hàn SKT 250 và SKT 450 được trình bày trên hình vẽ 4.1, trong đó kích thước của vỏ ngoài là 300x300x700 mm bẳng gang, trọng lượng
45 kg, diện tích bề mặt làm mát của bình là khoảng 1,65m2, với 106 ống Đồng hoặc
Inox, thành ống có chiều dày khoảng (0,10-0,20) mm, lá tản nhiệt làm bằng đồng thau
có chiều dày khoảng (0,08-0,12) mm.
* Water outlet: nước ra * Water inlet: nước vào * Tubesheet: mặt giữ ống * Baffle: Vỏ bình
* Steam: nước cần giải nhiệt * Condensate: Nước đã làm mát * To ejector vacuum system: Van giảm áp
Hình 4.1 : Kết cấu bình sinh hàn
Một số hình ảnh về hệ thống làm mát cải hoán sử dụng cho động cơ bộ lắp trên
Nhược điểm chính của giải pháp kỹ thuật cải hoán này là có các kết cấu phức tạp do cần phải có thêm một bình sinh hàn nước - nước và phải có thêm bơm nước ngọt. Điều này không những làm tăng chi phí mà còn liên quan đến độ tin cậy của động cơ trong điều kiện trình độ kỹ thuật của các cơ sở sữa chữa động cơ hiện không đồng đều,
thiết bị thường thuộc dạng độ chế lại hoặc mua những sản phẩm có sẵn trên thị trường.
Tuy nhiên nếu được thiết kế, chế tạo và vận hành đúng kỹ thuật thì phương án làm mát gián tiếp tin cậy và đạt hiệu quả tốt, có thể điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát dễ dàng. Theo ghi nhận kinh nghiệm của các tàu đã cải hoán và các cơ sở sửa chữa máy uy tín, ngưới ta có thể chấp nhận máy hao dầu một tí để giảm nhiệt độ nước ra, nhưng bù lại, động cơ sẽ làm việc dịu hơn, đỡ rát hơn, tránh được trường hợp hỏng hóc do quá nhiệt.
Với đặc thù của nghề biển, một số kinh nghiệm được đúc kết khi vân hành, bảo dưỡng
hệ thống làm mát trên động cơ bộ cải hoán như sau :
-Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất và các chất ăn mòn kim loại. Nhiệt độ nước vào làm mát cho động cơ không quá thấp hoặc quá cao. Nhiệt độnước
vào nằm trong giới hạn cho phép
-Đối với hệ thống làm mát gián tiếp, nước làm mát chảy tuần hoàn trong độngcơ
còn nước ngoài tàu làm mát nước tuần hoàn thì nhiệt độ nước sau khi làm mát ra khỏi động cơ không quá 900C, vì nếu trên nhiệt độ này nước sẽ bay hơi tạo
thành bọt khí trong các hốc nước làm mát. Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa nước vào và nước ra làm mát cho động cơkhông được lớn lắm vì nếu chênh lệch lớn
gây ra ứng suất nhiệt làm các chi tiết động cơ dễ vỡ, tổn thất nhiệt. Thông thường độ chênh lệch như sau:
- Động cơ cao tốc: T = Tra -Tvào = (5-10)0C - Động cơ thấp tốc: T = Tra -Tvào = (10-30)0C
Do đó nước làm mát phải đưa vào từ nơi có nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao. Khi cường độ làm mát lớn, nhiệt độ các chi tiết thấp, khi đó hơi nhiên liệungưng
tụ đọng trên các bề mặt chi tiết và rửa hết dầu bôi trơn nên các chi tiết bị mài mòn nhanh. Đồng thời, độ nhớt của dầu bôi trơn thấp nên sự ma sát giữa các chi tiết, công suất tiêu hao cho các bộ phận hệ thống tăng làm tăng tổn thất cơ giới (hình 4.2).
Hình 4.2 : Sơ đồ hệ thống làm mát gián tiếp bằng nước ngọt
1. Rọ chắn rác. 2. Bơm nước biển.
3. Bơm nước ngọt. 4. Bình làmmát dầu bôi trơn. 5. Ống góp nước làm mát. 6. Ống dẫn nước ngọt.
7. Bình dãn nở. 8. Ống dẫn nước biển. 9.Bình sinh hàn nướcnước. 10. Ống dẫn nước biển
Trên cơ sở phân tích các ưu nhược điểm, có thể nhận thấy phương án làm mát
gián tiếp bằng nước ngọt đối với động cơ bộ lắp trên tàu đánh cá được coi là hợp lý. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu của phương án này cao hơn so với phương án làm mát
trực tiếp thông dụng, theo tính toán sơ bộ, phần chi phí gia tăng khoảng 4 - 6 triệu đồng nhưng chi phí này chiếm tỷ lệ không đáng kể so với tổng vốn đầu tư đóng mới
con tàu. Trong khi điều quan trọng là phương án này đã giải quyết giải pháp làm mát
động cơ, giảm đi những hư hỏng, nâng cao tính an toàn và độ tin cậy cho “trái tim”
4.3.CẢI TIẾN LẠI BÁNH ĐÀ
Bánh đà là bánh quay có khối lượng lớn, năng lượng quán tính quay lớn. Năng lượng của bánh đà tùy thuộc vào hai yếu tố chính là tốc độ quay và trọng lượng. Khi
máy làm việc, nếu gặp lực cản biến đổi đột ngột lớn lên thì năng lượng quán tính sẽ là
đà hỗ trợ máy phát động lực vượt qua; nếu lực cản biến đổi bé đi, bánh đà sẽ tích luỹ năng lượng thừa của máy phát động lực. Bánh đà được dùng trong các động cơ pít tông, máy nén khí, máy bơm, máy đột dập, đó là những máy mà trục chính thường có mômen quay không đều nên cần dùng bánh đà để làm cho máy chuyển động đều theo
nguyên lí nêu ở trên , ngoài ra nó còn có tác dụng khởi động động cơ dễ dàng và bảo đảm cho động cơ vẫn chạy ở số vòng quay bé hoặc dẫn động công suất nhỏ.
Giải pháp cải tiến lại bánh đà được áp dụng phổ biến trên tất cả động cơ bộ cải
hoán ở Bình Định nhằm tăng mômen quán tính chuyển động quay tùy theo đặc điểm
hộp số và chân vịt. Qua nghiên cứu thực tế đối với động cơ Mitsubishi thủy hoá làm máy chính trên các tàu lưới vây có đặc điểm cấu tạo là bánh đà của động cơ được thiết
kế trong bộ ly hợp, do đó thường chỉ cần đắp bù thêm một lượng kim loại có khối lượng bằng (47 – 50) kg bằng khối lượng bộ ly hợp bỏ ra. Trọng lượng bánh đà sau khi kẹp thêm sắt là khoảng (97 – 100) kg, đủ để động cơ hoạt độngổn định tốt, mang
lại hiệu quả kinh tế cao.
Ngoài các giải pháp kỹ thuật nêu trên thì trong quá trình vận hành, khai thác các chi tiết của động cơ còn bị già hoá, hao mòn do tác động của điều kiện môi trường, cũng như do trình độ vận hành, khai thác của người sử dụng chưa thật tốt và là tác nhân không nhỏ gây ra những hỏng hóc đáng kể, ảnh hưởng tới hoạt động của cả con
tàu. Thực tế cho thấy, do trình độ sử dụng của ngư dân còn thấp, việc bảo dưỡng định
kỳ, kiểm tra máy móc trong quá trình vận hành ít được chú trọng và không thường
xuyên, nên làm cho độ tin cậy của hệ thồng giảm và các hư hỏng có thể xảy ra bất cứ
lúc nào. Do vậy, vấn đề kiểm tra, bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ để kịp thời phát hiện
giải pháp nhằm nâng cao an toàn cho động cơ, hệ động lực tàu nói riêng và cả con tàu nói chung. Giải pháp tốt nhất là xác định thời gian làm việc trung bình an toàn và xác suất gây hỏng theo nguyên nhân của các chi tiết, cụm chi tiết trong hệ động lực tàu xem xét và tạo lập thói quen ghi chép và lập kế hoạch đối với các chi tiết sửa chữa,
thay thế v..v… Thực hiện tốt điều này, với kế hoạch chủ động, nghiêm túc, chắc chắn
sẽ làm tiết kiệm được thời gian, chi phí, mang lại tính an toàn và hiệu quả sử dụng cao cho người dân. Cần phải hướng dẫn các ngư dân xây dựng kế hoạch mua thiết bị dự
phòng thay thế, nâng cao dân trí, tăng cường đầu tư vào nghiên cứu các cách thức quản
lý phù hợp với trình độ và nhận thức của ngư dân để từ đó giúp họ tự quản lý ngành nghề của mình, nhất là những khó khăn trong các vấn đề hợp đồng dân sự giữa chủ tàu và thủy thủ nhằm mục đích làm tăng trách nhiệm của thủy thủ trên con tàu mà mình
đang làm việc. Đào tạo, phổ biến kiến thức về sử dụng máy trên tàu, chuẩn đoán và sữa chữa những hư hỏng thường gặp cho máy trưởng trên tàu để họ sử dụng ngày càng hiệu quả hơn. Đào tạo những kỹ năng về vận hành, khai thác hệ động lực tàu một cách
trách nhiệm. Công việc này có thể lồng ghép trong các khoá đào tạo thuyền trưởng, máy trưởng. Đánh giá hiệu quả kinh tế của các nghề khai thác xa bờ nhằm mục đích
cung cấp những thông tin cần thiết để có định hướng trong quy hoạch, phục vụ công
Chương 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Bình Định là một trong những tỉnh có đội tàu khai thác thuỷ sản phát triển mạnh, nhất là nghề câu vàng cá ngừ đại dương, lưới vây với công suất máy chính khá lớn.
Lượng tàu trang bị động cơ công suất lớn ngày càng tăng, tốc độ phát triển của các tàu khai thác xa bờ khá nhanh tạo công ăn việc làm và tăng thu nhập của bà con ngư dân, đồng thời góp phần quan trọng trong bảo vệ an ninh quốc phòng trên các vùng biển.
Xét về mặt tổng thể, việc đóng các tàu cỡ lớn, trang bị động cơ chính công suất cao, thiết bị khai thác, thông tin, hàng hải hiện đại là phù hợp với yêu cầu công nghiệp hóa,
hiện đại hóa đất nước, bảo tồn nguồn lợi và xu hướng phát triển của thời đại hiện nay. Bên cạnh những lợi ích đạt được thì sự phát triển nhanh của những tàu công suất lớn,
đặc biệt là việc sử dụng động cơ bộ cải hoán đã làm phát sinh nhiều vấn đề cần được
quan tâm nghiên cứu, đánh giá và có những giải pháp thiết thực trong đó hiệu quả khai
thác tàu nói chung và hiệu quả sử dụng động cơ nói riêng là một trong những vấn đề
bức xúc của ngư dân, nhất là trong giai đoạn giá nhiên liệu tăng cao như hiện nay.
Muốn như vậy phải tiến hành đồng bộ nhiều giải pháp, trong đó giải pháp kỹ thuật được xem là then chốt và được cân nhắc trên phương diện kinh tế , chính trị - xã hội.
Có nhiều yếu tố về kinh tế, chính trị, xã hội, kỹ thuật khiến cho nhiều ngư dân chọn động cơ đã qua sử dụng, động cơ bộ cải hoán làm máy chính trên tàu cá của mình,
trong đó vốn đầu tư ban đầu thấp và khả năng có thể nợ là yếu tố có vai trò quyết định.
So với máy thủy chuyên dùng mới 100%, máy thủy cũ trung bình có giá chỉ khoảng
(50 – 60)%, còn đối với máy bộ thủy hóa trung bình giá thành chỉ khoảng (40 - 45)%
Các cơ sở bán máy còn sẵn sàng cho các chủ tàu có thể chỉ thanh toán trước 30% , phần còn lại sẽ được thu dần vào những chuyến biển sau khi tàu đi vào hoạt động nên
Thực trạng việc đóng mới, cải hoán, trang bị và khai thác trên tàu cá cũng còn nhiều bất cập về mặt kỹ thuật khi hầu hết công đoạn đóng sửa, cải hoán, lắp đặt v..v… cho các tàu đánh bắt thủy sản ở Bình Định hiện nay đều được làm theo kinh nghiệm, trong đó tuy nhiều kinh nghiệm có độ tin cậy và tính khả thi nhưng trong điều kiện
công nghệ lạc hậu, vốn đầu tư thấp v..v.. khó đảm bảo kỹ thuật và hiệu quả khai thác.
Về hiệu quả kinh tế khi sử dụng động cơ Mitsubishi làm máy chính trên tàu lưới
vây của tỉnh Bình Định, có thể kết luận như sau :
Với tàu sử dụng động cơ Mitsubishi mới 100% thì sau khi hoàn vốn (6,1 năm)
thu lợi khoảng 1.142.916.044 đồng, đạt hiệu quả cao nhất. Nếu không vay vốn,
thời gian hoàn vốn chỉ còn 4,33 năm, hiệu quả đạt được còn cao hơn nhiều, gấp
2,3 lần (đạt 2.645.000.000 đồng ứng với lãi suất 0%).
Với tàu có sử dụng động cơ Mitsubishi cũ 80% thì sau khi hoàn vốn (6,77 năm) sẽ thu lợi vào khoảng 955.429.004 đồng và hiệu quả đạt được cũng khá cao. Nếu như không vay vốn thì hiệu quả đạt được còn cao hơn nữa, gấp 2,15
lần (đạt 2.057.000.000 đồng ứng với lãi suất 0%).
Từ những đánh giá ở trên cho thấy ngư dân nghèo và trung bình có thể sử dụng
loại động cơ Mitsubishi cũ 80% làm máy chính trên tàu đánh cá lưới vây của mình. Còn ngư dân giàu, có sẳn nguồn vốn nên trang bị động cơ mới để đạt hiệu quả cao nhất Để nâng cao hiệu quả sử dụng cho hệ động lực với động cơ Mitsubishi làm máy chính trên tàu cá lưới vây chúng ta cần quan tâm đến những vấn đề sau :
Về mặt kỹ thuật
Động cơ sử dụng làm máy chính trên tàu phải có đầy đủ hồ sơ kỹ thuật cần thiết,
tiến hành theo dõi chặt chẽ hoạt động của động cơ trong quá trình vận hành khai thác,
Việc cải tiến, hoán cải động cơ bộ làm máy chính trên tàu cần phải tuân thủ theo
đúng qui trình kỹ thuật dưới sự giám sát chặt chẽ của những đơn vị quản lý và chuyên