Phân tích cấu tạo, tính năng kỹ thuật họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC-C22, Chương 14

Chia sẻ: Do Van Nga Te | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

188
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong quá trình làm việc của động cơ đốt trong, nhiệt truyền cho các chi tiết máy tiếp xúc với khí cháy (piston, xécmăng, xupáp, nắp xilanh, thành xilanh) chiếm khoảng 25÷35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy trong buồng cháy tỏa ra. Vì vậy các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh liệt: nhiệt độ đỉnh piston có thể lên đến 600C, còn nhiệt độ nấm xupáp có khi lên đến 900C. Nhiệt độ các chi tiết máy cao sẽ gây ra hậu quả xấu sau đây: + Phụ tải nhiệt của các chi tiết máy lớn, làm...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích cấu tạo, tính năng kỹ thuật họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC-C22, Chương 14

Chương 14: Hệ thống làm mát Trong quá trình làm việc của động cơ đốt trong, nhiệt truyền cho các chi tiết máy tiếp xúc với khí cháy (piston, xécmăng, xupáp, nắp xilanh, thành xilanh) chiếm khoảng 25÷35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy trong buồng cháy tỏa ra. Vì vậy các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh liệt: nhiệt độ đỉnh piston có thể lên đến 600 C, còn nhiệt độ nấm xupáp có khi lên đến 900 C. Nhiệt độ các chi tiết máy cao sẽ gây ra hậu quả xấu sau đây: + Phụ tải nhiệt của các chi tiết máy lớn, làm giảm sức bền, độ cứng vững và tuổi thọ của chúng. + Do nhiệt độ cao, độ nhớt của dầu bôi trơn giảm nên tổn thất ma sát tăng. + Có thể gây kẹt bó piston trong xilanh do hiện tượng giản nở nhiệt. + Giảm hệ số nạp. Để khắc phục các hậu quả xấu trên, cần thiết phải làm mát động cơ. Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy đến môi chất làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ các chi tiết không quá nóng nhưng cũng không quá nguội. Quá nóng sẽ gây ra các hiện tượng xấu như đã nêu ở trên, còn quá nguội có nghĩa là động cơ được làm mát quá nhiều vì thế tổn thất nhiệt nhiều, nhiệt lượng dùng để sinh công ít do đó hiệu suất của động cơ nhỏ. Mặt khác do nhiệt độ của động cơ thấp, độ nhớt của dầu nhờn -Trang 50 -
tăng, khiến cho dầu nhờn khó lưu động vì vậy làm tăng tổn thất cơ giới và tổn thất ma sát. Hơn nữa khi nhiệt độ thành xilanh thấp quá, nhiên liệu sẽ ngưng tụ trên bề mặt thành xilanh làm cho màng dầu bôi trơn sẽ bị nhiên liệu rửa sạch, nếu trong nhiên liệu có nhiều lưu huỳnh, thì có thể dễ tạo ra các axít do sự kết hợp của nhiên liệu và hơi nước ngưng tụ trên bề mặt thành xilanh. Các axit đó gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại. Hiện nay có rất nhiều phương pháp làm mát như: làm mát bằng nước kiểu bốc hơi, làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên nhưng với họ động cơ S70 MC-C là động cơ có công suất lớn người ta sử dụng hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bứ c. Hãng Man đã đưa ra 2 phương hướng lựa chọn sau đây trong việc bố trí hệ thống làm mát cho động cơ. Mỗi phương pháp bố trí cho hệ thống làm mát đều có những ưu và nhược điểm riêng. Chúng ta có thể lựa chọn 1 phương pháp thích hợp nhất trong 2 phương pháp sau đây để trang bị trên tàu: -Trang 51 -
+ Hệ thống làm mát bằng nước biển và hệ thống làm mát áo bao. Hệ thống này có 2 vòng: vòng ngoài làm mát bằng nước biển, nước biển được dùng để làm mát: khí quét, dầu bôi trơn và nước làm mát áo bao. Vòng trong làm mát bằng nước ngọt dùng làm mát áo bao. + Hệ thống làm mát trung tâm. Hệ thống làm mát này cũng có hai vòng, vòng ngoài làm mát bằng nước biển dùng để làm mát cho trung tâm (nước ngọt), sau đó nước làm mát của hệ thống làm mát trung tâm này sẽ đến làm mát khí quét, dầu bôi trơn và nước làm mát áo bao. 2.4.3.1. Hệ thống làm mát nước biển và hệ thống làm mát áo bao. Hệ thống là m mát nước biển Hệ thống làm mát nước biển thì được sử dụng làm mát dầu bôi trơn động cơ, làm mát nước ngọt làm mát áo bao và làm mát khí quét. Sơ đồ hệ thống như hình vẽ 4 3 8 6 5 2 7 1 -Trang 52 -
Hình 2.37. Sơ đồ hệ thống làm mát nước biển. 1. Van thông 5. Nước làm mát áo bao biển 6. Làm mát khí quét 2. Thiết bị lọc 7. Máy chính 3. Bơm nước 8. Van điều tiết nhiệt (hằng biển nhiệt). 4. Dầu bôi trơn -Trang 53 -
Nguyên lý hoạt động: Nước biển từ van thông biển (1) vào qua lọc nước biển (2) được bơm (3) bơm cung cấp đi làm mát, nó được chia làm hai ngã, một ngã đi làm mát dầu bôi trơn (4) sau đó nó tiếp tục đi làm mát nước làm mát áo bao. Ngã còn lại đi làm mát khí quét, sau đó hai đường nước này gặp nhau và cùng đến van điều tiết nhiệt. Van điều tiết nhiệt (8) là van 3 ngã có một thiết bị cảm biến đặt ở đường vào của nước làm mát và nó điều khiển hoạt động của van này. Nếu nhiệt độ của nước làm mát đi qua thiết bị cảm biến thấp hơn nhiệt độ qui định mở cửa van thì van hằng nhiệt vẫn đóng, khi đó nước biển sẽ đi trở lại tiếp tục đi làm mát, ngược lại nếu nhiệt độ nước làm mát qua thiết bị cảm biến lớn hơn nhiệt độ qui định thì van hằng nhiệt mở, nước sau khi đi làm mát sẽ đổ ra biển và nước mới nguội sẽ được bơm vào. Hệ thống làm mát áo bao. 1 0 9 8 11 3 1 5 4 6 2 7 -Trang 54 -
Hình 2.38. Sơ đồ hệ thống làm mát áo bao. 1. Máy phát nước ngọt 7. Đường nước đi hâm nóng nhiên liệu 2. Thiết bị trao đổi nhiệt 8. Bơm vệ sinh 3. Két tách khí 9. Thiết bị cảnh báo 4. Đường nước trở về 10. Két nước bù 5. Bơm nước 11. Van hằng nhiệt 6. Ống tháo nước -Trang 55 -
Nguyên lý hoạt động: Hệ thống nước làm mát áo bao được sử dụng để làm mát áo bao: lót xilanh, nắp xilanh, van khí xả và hâm nóng nhiên liệu trong ống tháo. Nước ngọt sau khi trao đổi nhiệt với nước biển ở thiết bị trao đổi nhiệt (2) sẽ vào thiết bị tách khí (3) sau đó được bơm (5) đưa đến các nơi cần làm mát của động cơ: - Một ngã làm mát áo bao lót xilanh phía trên sau đó theo các ống dẫn nước lên làm mát nắp xilanh và cụm xupáp xả. Sau đó nước làm mát theo ngã M trở về làm mát máy phát nước ngọt (nếu trên động cơ có lắp máy phát nước ngọt) và sau đó đến van hằng nhiệt (đường đi của nước làm mát được điều khiển bởi van hằng nhiệt này) sau đó nó được đi đến thiết bị tách khí lẫn trong nước và sau đó nó lại tiếp tục được bơm bơm đưa đi làm mát. - Một ngã đến làm mát áo bao lót xilanh phía dưới sau đó nước làm mát được đưa đến theo đường số (7) hâm nóng nhiên liệu và theo đường số (4) trở về. Van hằng nhiệt (11) là thiết bị dùng để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát, van hằng nhiệt này được điều khiển bởi một thiết bị cảm biến đặt trên đường ra của nước làm mát, nếu nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 80 0 C thì van này đóng, nước làm mát sẽ không vào trao đổi nhiệt với thiết bị trao đổi nhiệt (2) mà nó sẽ đến trực tiếp làm mát các thiết bị cần làm mát của động cơ. Ngược lại nếu nhiệt độ nước làm mát lớn hơn 800C thì van này mở ra, nước làm mát sẽ đi vào và trao đổi nhiệt với thiết bị trao đổi nhiệt (2) sau đó nó mới được đưa đến làm mát các thiết bị cần làm mát -Trang 56 -
của động cơ. Thiết bị số (8) là bơm nước, dùng để bơm nước vào vệ sinh tuabin-máy nén khí của hệ thống khí nạp. Sau khi vệ sinh tuabin-máy nén nước sẽ được tháo ra theo đường (6). Thiết bị số (10) là két dãn nỡ, dùng để bù lượng nước dãn nở nhiệt trong quá trình hoạt động của động cơ, trong két dãn nỡ có 2 công tắc phao báo cho ta biết mực nước cao nhất và thấp nhất trong két dãn nỡ để ta kịp thời bổ xung lượng nước hao hụt. -Trang 57 -
2.4.3.2. Hệ thống làm mát trung tâm. 8 6 7 9 5 4 10 3 2 1 Hình 2.39. Sơ đồ hệ thống làm mát trung tâm. 1. Van thông biển 6. Đường nước ra 2. Thiết bị lọc 7. Van hằng nhiệt 3. Bơm nước biển 8. Két nước bù 4. Bơm nước làm mát trung tâm 9. Thiết bị làm mát dầu 5. Thiết bị trao đổi nhiệt trung tâm 10. Thiết bị làm mát nước làm mát áo bao. Nguyên lý hoạt động: Hệ thống làm mát 2 vòng, vòng ngoài làm mát bằng nước biển, vòng trong làm mát bằng nước ngọt và nước ngọt được làm mát bởi nước biển qua thiết bị trao đổi nhiệt trung tâm (5). Bơm nước ngọt (4) bơm nước làm mát qua van hằng nhiệt (7) đến các thiết bị cần làm mát, nó được chia làm 2 ngã, một ngã được dẫn đến làm mát dầu bôi trơn và làm mát nước làm mát áo bao, ngã còn lại được dẫn đến thiết bị làm mát khí quét. Thiết bị số (7) là van hằng nhiệt, van này điều khiển đường -Trang 58 -
đi của nước làm mát, nếu nhiệt độ của nước làm mát thấp hơn nhiệt độ mở van thì van hằng nhiệt đóng nước ngọt không qua thiết bị trao đổi nhiệt trung tâm (5) mà sẽ được bơm đưa đến các thiết bị cần làm mát, nếu nhiệt độ nước làm mát lớn hơn nhiệt độ mở van hằng nhiệt mở, nước ngọt sẽ được dẫn đến thiết bị làm mát trung tâm để trao đổi nhiệt hạ thấp nhiệt độ nước làm mát xuống, sau đó mới được đưa đến những nơi cần làm mát. Chi tiết (8) là két nước bù trừ dùng để bù lượng nước tiêu hao trong quá trình hoạt động của động cơ cũng như quá trình giãn nở nhiệt. -Trang 59 -