CHÖÔNG 5
PHAÂN BOÁ NHIEÄT TRONG DIESEL TAØU THUYÛ VAØ KHAI THAÙC
SÖÛ DUÏNG NGUOÀN NHIEÄT THAÛI TREÂN TAØU.
5.1 PHAÂN BOÁ NHIEÄT TRONG DIESEL TAØU THUYÛ
Phaân boá nhieät löôïng khi ñoát chaùy nhieân lieäu trong Diesel taøu thuyû hieän nay
coù theå phaân chia nhö sau:
1. Nhieät löôïng bieán thaønh coâng coù ích khoaûng 40% -50 %
2. Nhieät löôïng do khí xaû mang ñi khoaûng 20%-25%
3. Nhieät löôïng do moâi tröôøng laøm maùt khoaûng 20%-25%
4. Nhieät löôïng do toån thaát khaùc 5% -10%
Hieäu suaát nhieät cuûa Diesel taøu thuûy khoaûng 36- 45%
Ñaëc tröng cho söï maát maùt tieâu toán cho caùc chi phí goïi laø toån thaát nhieät
Nghieân cöùu söï phaân boá trong caùc chu trình coâng taùccuûa Diesel .
P
Hinh 5.1 Ñoà thò lyù thuyeát quaù trình ñoâng cô
Söï toån thaát naêng löôïng, khaû naêng laøm vieäc cuûa heä thoáng trong moät quaù
trình khoâng thuaän nghòch ñöôïc xaùc ñònh (tính khoâng thuaän nghòch ñaùnh giaù söï
hoaøn thieän cuûa moät quaù trình)
Ltn – Lktn = To.S (Coâng thöùc Clauziut)
To : nhieät ñoä moâi tröôøng coâng taùc
S: söï thay ñoåi Entroâpi trong heä thoáng
Quaù trình dieãn ra trong ñoäng cô Diesel laø quaù trình khoâng thuaâän nghòch ,
döïa vaøo ñònh luaät nhieät ñoäng hoïc thöù 2 ñeå xaùc ñònh toån thaát vaø khaû naêng laøm
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
82
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
vieäc ôû nhöõõng ñoaïn khaùc nhau cuûa chu trình. Duøng phöông phaùp Entropi ñeå xaùc
ñònh toån thaát.
a) Nhieät löôïng caáp vaøo
-Nhieät löôïng caáp vaøo quaù trình chaùy
qvp = (u3 – u2) + (i4 - i3)
-Nhieät löôïng caáp trong quaù trình giaûn nôû
qgn= (u5 – u4) -
R
n2−1
(T5 - T4)
Nhieät löôïng caáp vaøo: q =
q vp q dn
: heä soá söû duïng nhieät
b) Nhieät löôïng bieán thaønh coâng coù ích trong xi lanh
Li = R [(T4 - T3) +
1
n2−1
(T4 - T5) -
1
n1− 1
- (T2 - T1)]
c) Nhieät löôïng toån thaát
- Nhieät löôïng toån thaát trong quaù trình chaùy:
ch = To.S = To (S4 - S2) Coù theå bieåu dieãn
To
Tm
Tm : Nhieät ñoä trung bình trong quaù trình chaùy
Tc− Td
T
Td
Td : nhieät ñoä ñaàu quaù trình chaùy
Tc : nhieät ñoä cuoái quaù trình chaùy
Hoaëc coù theå tính nhö sau:
Tm =
S vS P
TmV : Nhieät ñoä trung bình quaù trình chaùy ñaúng tích
TmP : Nhieät ñoä trung bình quaù trình chaùy ñaúng aùp
Sv : Ñoä giaùng Entropi trong quaù trình chaùy ñaúng tích
Sp : Ñoä giaùng Entropi trong quaù trình chaùy ñaúng aùp
-Toån thaát nhieät trong quaù trình giaõn nôõ.
dn = To (S5 - S4)
-Toån thaát nhieät do khí xaõ
kx = To (S1 - S5) + (U5 - U1)
-Toån thaát nhieät trong quaù trình neùn
n = To (S2 - S1) + (U2 - U1) -
R
n1− 1
(T2 - T1)
-Toån thaát cho laøm maùtlm = (1 -) q
Ñeå giaûm caùc toån thaát ngöôøi ta söû duïng caùc bieän phaùp nhö: Cho quaù trình
chaùy maõnh lieät, Giaûm∝ , Taêng tæ soá neùn, Taêng quaù trình hoaø troän, Taêng
löôïng caáp cho chaùy ñaúng tích…
Baèng lyù luaän vaø thöïc nghieäm ñöa ra keát luaän sau:
1. Taát caû caùc bieän phaùp coù lieân quan ñeán vieäc giaûm caùc toån thaátch,dn,
n. khoâng coù hieäu quaû neáu giöõ nguyeân nhieät ñoä trung bình cuûa chu trình , caùc
thoâng soá chæ thò cuûa ñoäng cô thay ñoåi khoâng ñaùng keå.
2 . Söû duïng taêng aùp, laøm maùt khí taêng aùp, taêng aùp suaát cuoái kyø neùn (Pc )
khoâng laøm thay ñoåi ñaùng keå heä soá hoaøn thieän nhieät cuûa ñoäng cô, tuy nhieân caùc
chæ tieâu veâà kinh teá, kyõ thuaät coù toát leân
3. Höôùng cô baûn hoaøn thieän heä ñoäng löïc taøu thuyû : söû duïng caùc toån thaát
nhieät cho caùc nhu caàu khaùc nhau treân taøu.
5.2 CAÂN BAÈNG NHIEÄT TRONG DIESEL TAØU THUÛY
Khi ñoát chaùy nhieân lieäu trong Diesel, nhieät löôïng toûa ra chæ moät phaàn bieán
thaønh coâng coù ích, phaàn coøn laïi laø caùc toån thaát. Phöông trình caân baêng nhieät
nhö sau:
Q = Qe +Qkx + Qlm+Qcg + Qcl
5.2.1 Nhieät löôïng sinh coâng coù ích
Qe=e.QH
5.2.2 Nhieät löôïng do khí xaû mang ñi
Qkx = Gkx. Ckxp .Tkx – Gkk. Cpkk . Tkk
Gkx,Gk2 : löôïng khí xaû, khoâng khí cung caáp töông öùng cho 1 kg nhieân
lieäu
Gk2 =.ϕ . Lo
Gkx =ϕ . Lo + 1
)
)
ϕ : heä soá dö löôïng khoâng khí queùt (phuï thuoäc keát caáu ñoäng cô)
1 =.ϕ: heä soá dö löôïng khoâng khí toång hôïp (ϕ:phuï thuoäc keát caáu)
Cpk2, Cpkx tyû nhieät ñaúng aùp cuûa khoâng khí vaø khí xaõ.
Cpk2 = 0,9852 + 0,000934 tkk
Cpkx = 0,03 + 0,000126 tkx
Qkx = (1 . Lo + 1) Cpk2 . Tkx -1 Lo Cpkx. Tk2
Chuù yù: Toån thaát nhieät cho khí xaõ khoâng baèng toån thaát naêng löôïng cuøng teân
vôùi noù vì toån thaát naêng löôïng khí xaû coøn tính ñeán chaùy rôùt treân ñöôøng giaûn nôû
maát maùt treân ñöôøng giaûn nôõ.
5.2.3. Nhieät löôïng do nöôùc laøm maùt laáy ñi.
Qlm = Gn.Cn.
T m− T vao
Gnlieu
Gn : Khoái löôïng nöôùc tuaàn hoaøn laøm maùt kg/h
Gh : Tieâu hao nhieân lieäu cho ñoäng cô kg/h
Toån thaát naøy phuï thuoäc vaøo kieåu loaïi ñoäng cô, caùch thöùc vaø coâng chaát laøm maùt.
5.2.4 Nhieät löôïng do daàu nhôøn mang ñi
Qlm = Gdn. Cdn .
T v dn
Gnl
2.2.5 Nhieät löôïng toån thaát coøn laïi khoâng tính ñöôïc (böùc xaï, chaùy khoâng
hoaøn toaøn) Qcl
Phöông caân baèng nhieätcoù theå vieát:
Qt = Qc + Qkx + Qxllm + Qbslm + Qshlm + Qcg + Qcl
1 = qe + qkx + qxllm + qbslm + qshlm + qcg + qcl (%)
Vieäc chia nhoû thaønh phaàn giuùp deã phaân tích vaø tính toaùn. Tuy nhieân vieäc
tính toaùn thöïc teá seõ khoù khaên do phaàn naøy chuyeån qua cho phaàn khaùc.
Sô ñoà caân baèng nhieät
Hình 5.2 Sô ñoà caân baèng nhieät ñoäng cô 12K98MC/ME haõng MAN B&W
5.3 TOÅN THAÁT NHIEÄT CHO KHÍ XAÛ
Toån thaát nhieät cho khí xaû mang ñi laø moät phaàn khaù lôùn chieám khoaûng 20%
ñeán 25% trong phöông trình caân baèng nhieät. Toån thaát naøy coù theå taän duïng tuøy
thuoäc vaøo loaïi ñoäng cô , thieát bò taän duïng vaø caùc cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô.
Nhieät löôïng do khí xaû ñoäng cô mang ñi phuï thuoäc vaøo hai yeáu toá cô baûn
sau:
- Nhieät ñoä khí xaû
- Löôïng khí xaû (chuû yeáu phuï thuoäc)
5.3.1 Nhieät löôïng khí xaû mang ñi.
Qkx = (1.Lo + 1) Cpkx . Tkx -1 Lo Cpkx . Tkx
Qkx
QH
Ñoäng cô laøm vieäc theo ñaëc tính chaân vòt Q = f (n)
tkx = tñmkx (
n
ndn
) m1
m1⎫
m2⎭
Ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä phuï taûi (n = const)
tkx = ( a + b
N c
N cdm
)t dm kx
=ñm
( ) m
N c dm
t kx
560−1,11− 48
Ñoäng cô taêng aùp: a = 0,07 ; b = 0,93 m = -0,68
Ñoäng cô khoâng taêng aùp : a = 0,12; b = 0,88 ; m = -0,95
Toån thaát nhieät khí xaõ ôû ñoäng cô coù taêng aùp lôùn hôn ôû ñoäng cô khoâng taêng
aùp maëc duø moät phaàn naêng löôïng ñöôïc söû duïng ôû tua bin, tuy nhieân beù hôn toång
löôïng nhieät khí xaû mang ñi.
Nhieät löôïng rieâng toån thaát khí xaû öùng vôùi ñôn vò coâng suaát:
qkxcs = qkx . ge . Qh
3
n dm
5.3.2. Nhieät löôïng thieát bò phuï coù taän duïng.
Khoâng theå taän duïng hoaøn toaøn löôïng nhieät do khí xaû mang ñi do nhöõng
nguyeân nhaân sau ñaây:
-Giôùi haïn haï nhieät ñoä khí xaû ra khoûi thieát bò phuï Tkk khoâng theå baèng nhieät
ñoä moâi tröôøng T0.
-Ñaët thieát bò phuï gaây phaûn aùp treân ñöôøng xaõ laøm aûnh höôûng ñeán söï laøm
vieäc cuûa ñoäng cô.
-Giôùi haïn nhieät ñoä ñieåm söông tñs Neáu nhö thieát bò phuï laøm vieäc ôû nhieät
ñoä ñieåm söông seõ gaây aên moøn, nhieät ñoä naøy phuï thuoäc vaøo aùp suaát rieâng phaàn
cuûa hôi nöôùc trong khí xaû vaø haøm löôïng löu huyønh coù trong nhieân lieäu. Nhieät
ñoä ñieåm söông coù theå xaùc ñònh nhö sau:
tñs = tng + 98,5 3 S ( 140 120oC)
Nhieät ñoä thaáp nhaát ra khoûi thieát bò phuï tminp
tminp = tñs +tt≥ 25oC
Heä soá taän duïng nhieät lôùn ôû thieát bò phuï:
C kx p . t kx−C pa p .t min p
kx
Gaàn ñuùng coi Ckxp≅ Clp
=>max =
t kx− t min p
t kx
=> =
t kx− t p
t kx
kx = 1 -
t p
t kx
Nhieät löôïng thieát bò phuï coù theå söû duïng :
Qp = qkxcs . Nc . . gc . Qn
Ñoái vôùi ñoäng cô laøm vieäc vôùi chaân vòt
tkx = tñmkx (
n
ndm
) m1
Qkx = f(n)
Nc = Ncñm (
n
ndm
) 3
Qp = f(n)
Muoán söû duïng nhieät khí xaõ coù hieäu quaû phaûi naém quy luaät thay ñoåi caân
phaûi ñònh ra cheá ñoä khai thaùc thieát bò taän duïng coù hieäu quaû, cho caùc nhu caàu
khaùc nhau öùng vôùi cheá ñoä khai thaùc ñoäng cô.
Phöông aùn saûy ra: - a: Söû duïng ôû moät vuøng khai thaùc
- b: Söû duïng toaøn boä vuøng khai thaùc.
- c: Söû duïng ôû moät cheá ñoä (khoâng söû duïng).
n
89
c)
Hình 5.3 Caùc phöông aùn söû duïng nhieät khí xaû
5.4 TOÅN THAÁT NHIEÄT DO NÖÔÙC LAØM MAÙT
Toån thaát nhieät do nöôùc laøm maùt laø moät trong nhöõng toån thaát khaù lôùn ôû ñoäng cô
ñoát trong vaø chuùng phuï thuoäc vaøo keát caáu, cheáø ñoä hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô,
nhieät ñoä trung bình cuûa nöôùc maùt vaø moät soá caùc yeáu toá khaùc.
Ñoäng cô Diesel taøu thuûy hieän nay söû duïng chuû yeáu hai kieåu heä thoáng laøm maùt.
1.Heä thoáng laøm maùt kín . Söû duïng nöôùc ngoït tuaàn hoaøn laøm maùt cho ñoäng
cô sau ñoù nöôùc ngoaøi taøu seõ laøm maùt cho nöôùc ngoït. ÔÛ heä thoâng naøy , ngöôøi ta
muoán naâng cao nhieät ñoä nöôùc laøm maùt cho ñoäng cô nhaèm naâng cao chaát löôïng
quaù trình coâng taùc trong ñoäng cô , ñoàng thôøi taïo thuaän lôi cho vieäc taän duïng
nhuoàn nhieät toån thaát do nöôùc laøm maùt mang ra ngoaøi.
2. Heä thoáng laøm maùt hôû . Söû duïng nöôùc ngoaøi taøu vaøo laøm maùt tröïc tieáp
cho ñoäng cô . Ôû heä thoáng naøy , nhieät ñoä nöôùc laøm maùt ra khoûi ñoäng cô thaáp ,
vieäc taän duïng nguoàn nhieät toån thaát do nöôùc laøm maùt mang ñi keùm hieäu quaû.
ÔÛ caùc ñoäng cô hieän nay coù nhieàu maïch laøm maùt rieâng vaø söû duïng coâng chaát
laøm maùt rieâng tuøy thuoäc vaøo kieåu loaïi ñoäng cô vaø haõng cheá taïo:
- Laøm maùt xilanh, naép xilanh : nöôùc ngoït hoaëc nöôùc ngoaøi taøu
- Laøm maùt piston : nöôùc ngoït, daàu nhôøn
- Laøm maùt voøi phun : nöôùc ngoït , nhieân lieäu.
Giaù trò toån thaát nhieät do laøm maùt mang ñi ôû caùc loaïi ñoäng cô khaùc nhau :
toån thaát ôû ñoäng cô 2 kyø ít hôn ñoäng cô 4 kyø
Söï thay ñoåi giaù trò toån thaát nhieät cho nöôùc laøm maùt Qlm phuï thuoäc vaøo taûi
cuûa ñoäng cô,trong vuøng coâng suaát 60% ñeán 100% Nñm quan heä nhö sau:
qlm
dm
( )m3
N dm
m3 = -0,226
Nhieät löôïng rieâng toån thaát laøm maùt öùng vôùi ñôn vò coâng suaát:
qcslm = qlm . gc . QH
.Q
ndm
Qlm = qcslm .
n 3
ndm
Thöïc teá heä soá taän duïng nhieät coâng suaát laøm maùt luoânlm nhoû hôn 1 do
khoâng coù khaû naêng taän duïng nhieät ôû moät soá voøng laøm maùt nhoû nhö laøm maùt voøi
phun, piston ...
5.5 CAÂN BAÈNG NAÊNG LÖÔÏNG HEÄ ÑOÄNG LÖÏC TAØU THUÛY
Heä ñoäng löïc taøu thuûy laø toå hôïp caùc thieát bò khaùc nhau duøng ñeå bieán ñoåi caùc
daïng naêng löôïng cho caùc muïc ñích khaùc nhau treân taøu.
Nguoàn naêng löôïng cung caáp treân taøu chuû yeáu laø ñoát chaùy nhieân lieäu loûng.
Nhieät löôïng tieâu thuï treân taøu : Q = QM + QA + QP hay vieát döôùi daïng
phaàn traêm 1 (100%) = x + y + z
QM naêng löôïng tieâu thuï cuûa maùy chính
QA naêng löôïng tieâu thuï cuûa maùy ñeøn
QP naêng löôïng tieâu thuï cuûa thieát bò phuï
Nguoàn naêng löôïng treân bao goàm ñeå: ñaåy taøu, phaùt ñieän vaø caùc nhu caàu
khaùc Caùc thaønh phaàn naøy thay ñoåi tuøy theo chöùc naêng cuûa con taøu.
Thoáng keâ löôïngtieâu thuï rieâng bieät ta coù:
(qc + qlm + qkx + qcg + qcl) x + (qAc + qAt) y + (qpc + qpt) = 1
qAt, qpt Nhieät löôïng toån thaát ôû ñoäng cô phuï vaø thieát bò phuï coi toång caùc toån thaát
khoâng söû duïng ñöôïc vaø khoâng tính ñöôïc.
∑qt = (qcl + qcg) x + qAEt y + qpt z
Ta coù phöông trình
(qc + qlm + qkx) x + qAEc. y + qp.z +∑qt = 1
Nhö vaäy caùc thaønh phaàn x, y, z thay ñoåi phuï thuoäc vaøo sô ñoà taän duïng.
1. Thay theá toaùn boä hoaëc moät phaàn noài hôi phuï baèng thieát bò taän duïng.
qkx . x .≤ qpe . z
2. Thay theá toaøn boä noài hôi phuï baèng thieát bò taän duïng vaø moät phaàn baèng
maùy phaùt tua bin hôi.
qkx . x . > qpe . z
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
3. Thay theá moät phaàn hay toaøn boä Diesel lai maùy phaùt baèng maùy phaùt tua
bin hôi laáy hôi töø noài hôi khí xaû
qkx . x . .p≤ qAEe.y
4. Thay theá toaøn boä Diesel lai maùy phaùt baèng maùy phaùt tua bin hôi vaø 1
phaàn noài hôi phuï baèng thieát bò taän duïng
qkx . x . .p > qAEe . y
5. Thay theá toaøn boä Diesel lai maùy phaùt baèng maùy phaùt tua bin hôi vaø toaøn
boä noài hôi phuï baèng thieát bò taän duïng
qkx . x . .p≥ qAEe . y + qpe . z
p : Hieäu suaát trung bình hôi coâng taùc vôùi hôi töø noài hôi khí xaû.
Ngoaøi vieäc söû duïng nhieät khí xaû, naêng löôïng nöôùc laøm maùt coù theå söû duïng
cho caùc nhu caàu khaùc nhau nhö chöng caát nöôùc ngoït töø nöôùc bieån, haâm nöôùc
sinh hoaït hoaëc nöôùc caáp cho noài hôi , ñaây laø caùc giaûi phaùp naâng cao hieäu suaát
heä ñoäng löïc.
Nhö vaäy naêng löôïng khí xaû vaø nöôùc laøm maùt coù theå söû duïng cuøng vôùi naêng
löôïng coù ích cuûa heä ñoäng löïc . Caùc phöông trình treân coù theå vieát nhö sau:
1. qkx . . x + qlm . x .w≤ qlc . z
q .. x q lm . w . x
p
2. qkx . x . + qlm . x .w > qpc . z
(q kx . x. q lm . x. w− q p c . ) p
AE
c
3. (qkx . x . + qlm . x .w)p < qAEc . y
(qkx . x. qlm. x. w ) p
AE
c
4. (qkx . x . + qlm . x .w)p > qAEc . y
(qkx . x. qlm . x. w ) p− q AE c . y)
AE
5. Sô ñoà naøy khoâng caàn söû duïng nhieät cuûa nöôùc laøm maùt.
Hieän nay phoå bieán treân taøu thuyû laø söû duïng caùc sô ñoà ( 1 ) , ( 2 ) vaø moät phaàn
naêng löôïng nöôùc laøm maùt söû duïng cho vieäc chöng caát nöôùc ngoït vaø haâm saáy.
5.6 SÖÛ DUÏNG NGUOÀN NHIEÄT THAÛI TREÂN TAØU
5.6.1 Phöông phaùp taän duïng nguoàn nhieät toån thaát.
Taän duïng nguoàn nhieät thaûi treân taøu chuû yeáu laø nguoàn nhieät nöôùc laøm maùt
vaø nhieät khí thaûi.
Phöông phaùp 1: Naâng cao phaàn naêng löôïng coù ích, tìm caùc bieän phaùp laøm
giaûm caùc toån thaát:
- Hoaøn thieän quaù trình coâng taùc trong ñoäng cô .
- Hoaøn thieän veà keát caáu cuûa ñoäng cô.
Giaûm toån thaát khí xaû baèng caùch keùo daøi haønh trình giaûn nôû , ñaây khoâng
phaûi laø giaûi phaùp höõu hieäu do laøm taêng nhieàu kích thöôùc cuûa ñoäng cô.
gn
0
ÑCT
ÑCD 1 ÑCD 2
V
Hình 5.4
Phöông phaùp 2:
Söû duïng nguoàn nhieät thaûi cho caùc thieát bò taän duïng phuïc vuï caùc nhu caàu
khaùc nhau treân taøu nhö : tua bin taêng aùp , noài hôi khí xaû, thieát bò chöng caát nöôùc
ngoït...
5.6.2 Caùc thieát bò taän duïng nhieät thaûi thoâng duïng treân taøu.
Hieän nay , treân caùc taøu thuûy , nhöõng thieát bò ñöôïc söû duïng roäng raõi treân taøu
thuyû nhö sau :
- Tua bin khí xa û (turbocharger )
- Noài hôi kinh teá (exhaust gas boiller)
- Thieát bò chöng caát nöôùc (fresh warter generator)
Ngoaøi ra tuyø thuoäc vaøo taøu,heä ñoäng löïc vaø caùc nhu caàu söû duïng coù theå
trang bò caùc thieát bò sau : haâm saáy ( daàu, nöôùc, khoâng khí ...) , maùy laïnh haáp
thuï…
Sô ñoà heä thoáng caùc thieát bò taän duïng nhieät thaûi treân taøu bao goàm :
- Caùc thieát bò keå treân nhö : tua bin khí xaû, noài hôi khí xaû , maùy chöng caát
nöôùc ngoït , baàu haâm...
- Heä thoáng phuïc vuï cho caùc thieát bò: heä thoáng van, ñöôøng oáng, caùc thieát bò
ñieàu khieån, ñoäng cô chæ baùo, kieåm tra, ...
5.6.2.1 Thieát bò taän duïng nhieät khí xaû.
Thieát bò taän duïng nhieät khí xaû bao goàm: tua bia khí xaõ, noài hôi khí xaõ, thieát
bò haàm saáy, maùy laïnh haáp thuï.
a)Tua bin khí xaû
Tua bin khí xaû laø öùng duïng phoå bieán nhaát söû duïng naêng löôïng khí xaû. Söû
duïng tua bin khí xaû mang laïi nhöõng lôïi ích sau:
1. Naâng cao khaû naêng phaùt ra coâng suaát cuûa ñoäng cô
2. Hoaøn thieän cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô
3. Naâng cao tính kinh teá cuûa ñoäng cô vaø cuûa toaøn heä ñoäng löïc
Tua bin khí xaû aùp duïng laø caùc loaïi tua bin khí khaùc nhau ñoàng truïc lai maùy
neùn khí taêng aùp. Hieän nay söû duïng hai loaïi tua bin khí xaû:
1. Tua bin ñaúng aùp
2. Tua bin bieán aùp
Thoâng thöôøng ôû caùc loaïi ñoäng cô coøn laép theâm quaït gioù ñoäc laäp hoaëc do
ñoäng cô lai ñeå naâng cao khaû naêng laøm vieäc cuûa ñoäng cô ôû cheá ñoä nhoû taûi.
Khai thaùc tua bin taêng aùp.
Hoaït ñoäng cuûa tua bin taêng aùp phuï thuoäc vaøo cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô
chính ,traùnh tình traïng chaïy xaáu ôû ñoäng cô chính seõ laøm taêng khaû naêng baùm
muoäi baån keát coác treân caùnh tua bin.
Trong quaù trình ñoäng cô chính laøm vieäc caàn chuù yù veä sinh löôùi loïc ,tua bin
vaø maùy neùn theo höôùng daãn nhaø cheá taïo vaø tình traïng hieän taïi cuûa heä ñoäng löïc
Ñònh kyø kieåm tra, veä sinh baûo döôõng tua bin : thôøi gian phuï thuoäc vaøo nhaø
cheá taïo, cheá ñoä laøm vieäc cuûa maùy chính.
Ví duï: Moâ taû laép ñaët duïng cuï laøm saïch tuabin taêng aùp NA57 (hình 5.5)
Vaät lieäu raén ñeå laøm saïch ñöôïc ñieàn vaøo keùt chöùa (A). Sau ñoù noù ñöôïc neùn
phun vaøo turbine nhôø khí neùn vaø caùc haït raèn naøy va ñaäp vaøo hoïng phun vaø
caùnh turbine. Do taùc duïng chaø vaøo lôùp caùu baùm treân caùnh turbine vaø hoïng
phun, nhôø ñoù caùc caën baån ñöôïc taåy saïch. Khi laøm saïch khoâ thì ñoäng cô neân laøm
vieäc ôû 50 – 70% taûi, trong khi ñoái vôùi quaù trình laøm saïch öôùt thì neân giaûm taûi
ñoäng cô xuoáng khoaûng 25%.
Khí vaøo (5 kg/cm2)
Höôùng khí xaû
Turbine taêng aùp
Baàu goùp khí xaû
Voû turbine
(A). Keùt chöùa.
(B). Ñöôøng chaát raén ñi vaøo.
(E). Hoïng phun.
(1), (2), (3), (4). Van.
(C). Ñöôøng oáng.
Hình 5.5 Sô ñoà laøm saïch tua bin MITSUI - NA57 trong khai thaùc
Vaät lieäu raén ñeå laøm saïch laø nhöõng chaát carbon coù kích thöôùc nhoû thích hôïp.
Hieäu quaû cuûa vieäc laøm saïch phuï thuoäc vaøo hình daùng, kích thöôùc, ñoä cöùng vaø
tyû troïng cuûa loaïi vaät lieäu raén ñoù. Neáu nhö söû duïng loaïi vaät lieäu khoâng phuø hôïp
thì seõ laøm hö hoûng caùnh turbine vaø oáng phun. Kích thöôùc thích hôïp cuûa loaïi vaät
lieäu naøy laø töø 1.0 – 1.7mm. Khoâng ñöôïc duøng loaïi haït coù kích thöôùc lôùn hôn
1.7mm.
b) Noài hôi khí xaû
95
Haàu heát treân caùc taøu coù coâng suaát trung bình vaø lôùn ñeàu laép ñaët noài hôi khí
xaû (noài hôi kinh teá) ,caùc noài hôi khí xaû thöôøng laép ñaët sau tua bin khí xaû. Thoâng
thöôøng ,ñoàng thôøi laép ñaët caû noài hôi kinh teá vaø noài hôi phuï (ñoát daàu)
ÔÛ cheá ñoä nhoû taûi hoaëc döøng ñoäng cô: cho noài hôi phuï hoaït ñoäng (khi ñoù noài
hôi khí xaû khoâng hoaït ñoäng).
Keát caáu noài hôi khí xaû phuï thuoäc vaøo coâng suaát ñoäng cô, heä ñoäng löïc, con
taøu . Yeâu caàu chung ñoái vôùi noài hôi khí xaû laø ñôn giaûn, goïn nhoû.
Khai thaùc noài hôi kinh teá.
Quy trình, quy phaïm söû duïng gioáng nhö noài hôi thoâng thöôøng. Ñoàng thôøi söï
laøm vieäc cuûa noài hôi khí xaû coøn phuï thuoäc vaøo cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô
chính.
Hình 5.6 Sô ñoà heä thoáng söû duïng nhieät khí thaûi haõng MAN B&W
2.7.2 Thieát bò taän duïng nhieät nöôùc laøm maùt.
Hieän nay ngöôøi ta coù theå söû duïng nhieät nöôùc laøm maùt mang ra ngoaøi cho taát
caû thieát bò nhö: chöng caát nöôùc ngoït , haâm daàu, haâm nöôùc, söôûi khoâng khí. Hieän
nay chuû yeáu söû duïng chöng caát nöôùc ngoït. Söû duïng thieát bò chöng caát nöôùc ngoït
ngoaøi yù nghóa taän duïng nhieät toån thaát coøn mang yù nghóa: giaûm bôùt khaû naêng döï
tröõ, taêng khaû naêng chuyeân chôû haøng hoùa , tieát kieäm tieàn mua nöôùc ngoït…
H
Hình 5.7 Sô ñoà taän duïng nhieät khí xaû vaø laøm maùt khí taêng aùp ñoäng cô coâng suaát lôùn.
1.noài hôi khí xaû; 2-bôm; 3-boä taùch hôi; 4-baàu laøm maùt khoâng khí taêng aùp; 5- ngaên thöù
nhaát baàu laøm maùt khoâng khí taêng aùp; 6-baàu haâm nhieân lieäu; 7-Thieát bò tieâu thuï nhieät; 8-
ñöôøng vaøo baàu ngöng ngaên thöù 2 baàu laøm maùt khoâng khí taêng aùp; 9-baàu ngöng; 10-tua
bin hôi lai maùy phaùt.
Thieát bò chöng caát nöôùc ngoït treân taøu thuyû.
Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa thieát bò chöng caát nöôùc ngoït nhö sau:
1. Cho nöôùc bieån soâi ôû nhieät ñoä thaáp (baàu caát aáp suaát thaáp) , sau ñoù nöôùc bieån
bay hôi vaø ngöng tuï, nöôùc ñöôïc chöng caát coù ñoä tinh khieát töông ñoái cao.
2. Söû duïng nhieät cuûa nöôùc laøm maùt (thöôøng laø nöôùc ngoït cuûa heä thoáng laøm
maùt) trao nhieät cho nöôùc bieån ñeå cho nöôùc bieån soâi vaø bay hôi.
Hình 5.7 Sô ñoà heä thoáng chöng caát nöôùc ngoït haõng ALFA LAVAL
CAÙC TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
1. Löông Coâng Nhôù, Ñaëng Vaên Tuaán. Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy;
Nhaø xuaát baûn GTVT Haø Noäi – 1995.
2. Löông Coâng Nhôù . Khai thaùc Diesel taøu thuûy; nhaø xuaát baûn GTVT
Haø noäi 1998.
3. F.H Todd. Resistant and Propulsion (Söùc caûn vaø löïc ñaåy – Ngöôøi
dòch : Löông Coâng Nhôù – Phaïm Vaên Traïch. Tröôøng ÑHHH – 1997).
4. Phomin, Traàn Höõu Nghò. Ñaëc tính vaø caùc cheá ñoä coâng taùc cuûa
Dieden taøu thuûy. Nhaø xuaát baûn GTVT Haø Noäi – 1990.
5. Phomin, Traàn Höõu Nghò. Xaùc ñònh coâng suaát Dieden taøu thuûy. Nhaø
xuaát baûn GTVT Haø Noäi – 1990.
6. G.S Traàn Höõu Nghò . Hoûi vaø ñaùp veà khai thaùc heä thoáng ñoäng löïc
diesel taøu thuyû – taâp I vaø taäp II. Nhaø xuaát baûn GTVT Haø Noäi –
1993.
7. Caùc taøi lieäu kyõ thuaät cuûa caùc taøu thuyû vaø caùc haõng cheá taïo ñoäng cô.
8. Model Course 7.04 – Engineer offcer in charge of a Watch – volume
2 – IMO 1997.
9. Http//www.manbw.com
10. Http//www.wartsila.com
Mon Aug 29, 2016 9:40 am by Admin
Tiêu đề: chương 5 khai thác hệ động lực 