zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 2: Các chế độ làm việc ổn định của diesel tàu thủy

Chia sẻ: Cố Tiêu Tiêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Báo xấu

35
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 2: Các chế độ làm việc ổn định của diesel tàu thủy. Chương này cung cấp cho sinh viên những nội dung tổng quan về: chế độ hành trình ổn định trên biển; xác định chế độ khai thác hợp lý của hệ động lực trong các điều kiện khai thác khác nhau; xác định thông số công tác hợp lý hệ động lực diesel lai chân vịt biến bước; các phương pháp đánh giá trạng thái công tác hệ động lực diesel tàu thủy. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 2: Các chế độ làm việc ổn định của diesel tàu thủy

CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2021 LE VAN VANG 1
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY • KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ • CHẾ ĐỘ HÀNH TRÌNH TOANTẢI • CHẾ ĐỘ HÀNH TRÌNH NHỎ TẢI • CÁC CHẾ ĐỘ THỬ TÀU • CHẾ ĐỘ CHẠY RÀ ĐỘNG CƠ • CHẾ ĐỘ KHAI THÁC KINH TẾ • PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ CHÍNH TÀU THỦY 2021 LE VAN VANG 2
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ • Chế độ làm việc của động cơ được đặc trưng bởi sự tổng hợp các chỉ tiêu, các thông số kỹ thuật trong các điều kiện khai thác cụ thể. • Thông thường, thông số nào được chọn làm thông số cơ bản thì tên gọi và giá trị của nó sẽ xác lập tên gọi chế độ làm việc. Ví dụ: ❑ Chế độ làm việc ổn định của động cơ được đăc trưng bởi các thông số công tác không thay đổi theo thời gian (thường là mô men và vòng quay) ❑ Chế độ làm việc không ổn định là các chế độ mà thông số công tác của động cơ thay đổi theo thời gian (thông số đặc trưng là mô men) ❑ Chế độ làm việc đặc biệt là các chế độ làm việc không bình thường của động cơ như sự cố, quá tải… 2021 LE VAN VANG 3
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2.2 CÁC CHẾ ĐỘ HÀNH TRÌNH ỔN ĐỊNH TRÊN BIỂN • Chế độ hành trình ổn định trên biển là chế độ làm việc lâu dài nhất đối với động cơ Diesel tàu thủy. • Việc lựa chọn các thông số công tác (phụ tải, vòng quay) phải dựa trên tốc độ hành trình của tàu, độ an toàn tin cậy và tính kinh tế của động cơ. • Tuỳ thuộc vào điều kiện khai thác, sự dao động giá trị (𝑃𝑒 ) vào (𝑛) mà lựa chọn công suất khai thác phù hợp. • Công suất bảo đảm giữ được tốc độ hành trình cho trước gọi là công suất khai thác. 𝑵 𝒌𝒕 ≈ (𝟎, 𝟖𝟓 ÷ 𝟎, 𝟗𝟓) 𝑵đ𝒎 2021 LE VAN VANG 4
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY • Thông thường các hãng chế tạo động cơ đưa ra các đồ thị, biểu đồ giới hạn vùng khai thác động cơ. Đây là cơ sở để người khai thác lựa chọn công suất khai thác hợp lý. • Việc lựa chọn chế độ khai thác phải đảm bảo cho động cơ không bị bất cứ hình thức quá tải nào, phụ tải giữa các xi lanh, các thông số công tác ở các xi lanh phải có độ đồng đều cho phép. • Các thông số của hệ thống phục vụ động cơ phải tương ứng với những chế độ khai thác bình thường. 2021 LE VAN VANG 5
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2.1.1 Khi chiều chìm của tàu thay đổi Chiều chìm của tàu thay đổi có thể do các nguyên nhân sau đây: • Số lượng hàng hóa chuyên chở, đây là yếu tố chủ yếu. • Lượng dự trữ trên tàu: nhiên liệu, dầu, mỡ, nước... • Tỷ trọng nước biển Khi lượng hàng hóa xếp xuống tàu thay đổi làm cho chiều chìm của tàu thay đổi do vậy sức cản tàu thay đổi (đặc tính chân vịt thay đổi). Thông số công tác của động cơ thay đổi. 2021 LE VAN VANG 6
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY • Điểm phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt trong trường hợp này là 𝑩 (đặc tính chân vịt 𝑪 𝟐 và đặc tính ngoài 𝑴 𝟐 ). Đánh giá các thông số công tác của động cơ tại điểm B, thông thường dễ xảy ra quá tải nhiệt cho động cơ. Ne C2 C1 NB B NA A n2 C NC MB MA n1 vC vB vA v 2021 LE VAN VANG 7
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2.1.2 Tàu công tác trong vùng biển nông • Độ nông sâu của biển khi tàu hành trình đánh giá bằng tỉ số giữa độ sâu của biển và chiều chìm của tàu. Biển nông khi 𝑯Τ 𝑻 ≤ 𝟏, 𝟓; trong đó 𝑯 là độ sâu của biển; 𝑻 là chiều chìm của tàu Ne C2 C1 NB B NA A n2 C NC MB MA n1 vC vB vA v 2021 LE VAN VANG 8
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY • Tàu đi từ vùng biển sâu sang vùng biểncạn (biển nông), sức cản tàu thay đổi sẽ làm đặc tính chân vịt thay đổi Khi đó: 𝑪 𝒔â𝒖 < 𝑪 𝒄ạ𝒏 do 𝑹 𝒔â𝒖 < 𝑹 𝒄ạ𝒏 • Để đảm bảo chế độ công tác hợp lý cho hệ động lực cần phải xác định thông số công tác trong trường hợp này. - Khi tàu hoạt động ở vùngbiển sâu: 𝑁A , 𝑣A , 𝑛2 đặc tính chân vịt 𝐶1 điểm phối hợp công tác là điểm 𝑨 - Nếu tàu hoạt động vùng biển nông đặc tính chân vịt 𝐶2 điểm phối hợp công tác 𝑩, nếu ta tăng nhiên liệu để duy trì tốc độ tàu 𝑣 𝐴 = 𝑣 𝐵 = 𝑐𝑜𝑠𝑛𝑡 - Nếu tàu hoạt động vùng biển nông đặc tính chân vịt 𝐶2 điểm phối hợp công tác là điểm A’ nếu ta duy trì vòng quay không đổi nA = nB = cosnt - Cần phải xác định thông số công tác tại điểm 𝑩: 𝑁B , 𝑣B • Đánh giá sự làm việc của hệ động lực khi xác định được các thông số công tác tại điểm 𝑩 và điểm 𝑨’ 2021 LE VAN VANG 9
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2.1.3 Lượng nhiên liệu dự trữ trên tàu có hạn Do nguyên nhân nào đó, lượng nhiên liệu trên tàu không đủ để đưa tàu về cảng nếu giữ nguyên các thông số công tác khi tàu đang hành trình. Để đưa tàu về cảng an toàn cần phải thực hiện như sau: • Đo đạc xác định lại lượng nhiên liệu thực tế còn lại trên tàu • Xác định lại thông số công tác hợp lý trong điều kiện này. vA A C B NA,nA,vA,GA NC,nC,vC,GC 2021 LE VAN VANG 10
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY G C1 MA A GA nA GB B nB vB vA v • Giả sử quãng đường còn lại là 𝐒; lượng nhiên liệu còn lại thực tế trên tàulà 𝐁 -Thông số công tác của động cơ tại 𝐀: NA , vA , nA , GA -Thông số công tác của động cơ tại C: NC , vC , nC , GC 2021 LE VAN VANG 11
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY • Lượng nhiên liệu tiêu thụ nếu tàu tiếp tục chạy với tốc độ 𝒗 𝑨 𝑩 𝑨 = 𝑮 𝑨 . 𝒕 = 𝑮 𝒂 . 𝑺 𝑨𝑪 Τ 𝒗 𝑨 trong đó 𝑮 𝑨 = 𝑵 𝑨 . 𝒈 𝒆 • Lượng nhiên liệu tiêu thụ nếu giảm tốc độ tàu xuống 𝒗 𝑪 𝑩 𝑪 = 𝑮 𝑪 . 𝒕 = 𝑮 𝑪 . 𝑺 𝑪𝑩 Τ 𝒗 𝑪 trong đó 𝑮 𝑪 = 𝑵 𝑪 . 𝒈 𝒆 - Nếu 𝑩 𝑪 ≤ 𝟎, 𝟗𝟓𝑩, cho tàu hoạt động bình thường theo chế độ đã chọn. - Nếu 𝑩 𝑪 > 𝟎, 𝟗𝟓𝑩 ta phải thay đổi chế độ công tác, giảm tốc độ tàu đến 𝑣 ′𝐶 với 𝐺 ′𝐶 , 𝑛′𝐶 cho đến khi đạt được 𝑩′𝑪 ≤ 𝟎, 𝟗𝟓𝑩. • Để xác định tiêu thụ nhiên liệu 𝐺 𝐴 , 𝐺 𝐶 𝑘𝑔/ℎ có thể sử dụng bằng phương pháp tính toán hoặc tra đồ thị. 𝟑 𝟑 𝑮𝑨 𝒗𝑨 𝒗𝑪 = ֜𝑮 𝑪 = 𝑮 𝑨 . ቮ 𝑮𝑪 𝒗𝑪 𝒗𝑨 𝒗 𝑨> 𝒗 𝑪 2021 LE VAN VANG 12
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2.1.4 Khi máy phát điện đồng trục làm việc • Để tận dụng khả năng phát ra công suất của động cơ chính trong các điều kiện khai thác khác nhau trên một số tàu được lắp đặt máy phát đồng trục do máy chính lai (Shaft Generator). • Máy phát đồng trục nhằm cung cấp điện năng cho tàu trong các điều kiện khai thác ổn định. 2021 LE VAN VANG 13
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY Để đưa máy phát đồng trục vào làm việc phải thỏa mãn hai điều kiện cơ bản: • Vòng quay ổn định ở giá trị nhất định (thông thường theo thiết kế) • Công suất của máy chính phải đủ lớn để cung cấp cho máy phát (có lượng dư công suất ∆𝑁). Ne C2 C1 B NA ΔN NB A NS nA n 2021 LE VAN VANG 14
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY 2.1.5 Động cơ làm việc trong điều kiện sóng gió • Khi động cơ làm việc trong điều kiện sóng gió, vòng quay và phụ tải luôn thay đổi (vì nó có sự thay đổi lực đẩy và mô men quay của chân vịt). Sự thay đổi này gây ra do trạng thái mặt biển, hướng và lực của gió... • Động cơ chính làm việc trong trường hợp này luôn có sự thay đổi phụ tải nhiệt và cơ theo thời gian. • Khi công tác trong điều kiện sóng gió động cơ dễ xảy ra quá tải mô men, quá tải vòng quay, quá tải nhiệt. Để đảm bảo an toàn công tác cho động cơ thông thường phải giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình. 2021 LE VAN VANG 15
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY • Tốc độ tàu công tác trong điều kiện sóng gió giảm một lượng ∆𝑣 phụ thuộc vào cấp gió WoB và hướng gió . • Phương pháp xác định thông số công tác như sau: - Giả sử đang công tác tại 𝑨 𝐶1 , 𝑀 𝐾𝑇 khi điều kiện khai thác thay đổi là sóng gió lên điểm phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt là 𝑩 𝐶2 , 𝑀′ 𝐾𝑇 . - Xác định điểm công tác B và đánh giá sự làm việc của động cơ. 2021 LE VAN VANG 16
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY Ne C2 C1 NB B NA A n2 C NC MB MA n1 vC vB vA v C1: đặc tính chân vịt khi tàu chạy ngược sóng gió C2: đặc tính chân vịt khi tàu chạy yên sóng gió 2021 LE VAN VANG 17
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY Bài tập-thảo luận tuần4 I. CÁ NHÂN TỪNG SINH VIÊN 1. Khi tàu hoạt động trong các điều kiện khai thác khác nhau, người khai thác cần quan tâm đến những vấn đề gì, cho ví dụ. 2. Bài tập A ship on an outward uses 30 000 litres of fuel oil and travel at 15 knots. Due to a leak in the tanks only 20 000 litres of fuel oil is available for the return voyage. Calculate the speed the ship must travel to arrive with 3800 litres remaining in the tank. 2021 LE VAN VANG 18
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY II. BÀI THEO NHÓM (nhóm thảo luận online, nhóm trưởng gửi báo cáo ) Khi tàu đang hoạt động trong các điều kiện khác thác khác nhau, những thông số của động cơ chính cần quan tâm: • Nhóm 1: Khi tàu chạy không chở hàng • Nhóm 2: Khi tàu chạy chở đầy hàng • Nhóm 3: Khi tàu chạy trong vùng biển nông • Nhóm 4: Khi tàu chạy xuôi sóng gió • Nhóm 5: Khi tàu chạy ngược sóng gió • Nhóm 6: Khi tàu chạy có máy phát đồng trục làm việc. 2021 LE VAN VANG 19
CHƯƠNG 2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA DIESEL TÀU THỦY THANK YOU ! 2021 LE VAN VANG 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.