Giáo trình mô đun Vận hành hệ động lực tàu thủy trên hệ thống mô phỏng

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: VẬN HÀNH HỆ ĐỘNG

LỰC TÀU THỦY TRÊN HỆ THỐNG

MÔ PHỎNG

NGHỀ: KHAI THÁC MÁY TÀU THỦY

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số.....QĐ/ ngày......tháng........năm....của ...........)

Hải Phòng, năm 2017

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng

nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu

lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2

LỜI GIỚI THIỆU

Nhằm không ngừng nâng cao chất lượng giáo dục, tăng cường hội nhập

quốc tế, giáo dục gắn liền với nhu cầu xã hội, giúp các em sinh viên sau khi ra

trường tiếp cận nhanh với công việc của mình. Đồng thời nhằm phục vụ tốt công

việc dạy và học của giáo viên và sinh viên, tiến tới ngày càng hoàn thiện hệ thống

giáo trình nói chung và giáo trình chuyên ngành nói riêng của nhà trường.

Giáo trình Vận hành hệ động lực tàu thủy trên hệ thống mô phỏng được

biên soạn bởi nhóm tác giả là những Thạc sỹ, Máy trưởng tàu biển có nhiều kinh

nghiệm thực tiễn và nhiều năm tham gia giảng dạy, huấn luyện trong nhà trường,

mong muốn cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản nhất về vận hành các

máy móc thiết bị, các hệ thống phục vụ trên tàu thủy, từ đó người học có thể vận

dụng vào thực tiễn nhằm khai thác động cơ Diesel nói riêng và con tàu nói chung

một cách an toàn, tin cậy và đạt hiệu quả kinh tế cao. Hy vọng giáo trình này sẽ

góp phần tích cực cho việc dạy và học môn học, đồng thời cũng bổ ích cho những

ai quan tâm đến lĩnh vực này.

Lần đầu ra mắt, không tránh khỏi khiếm khuyết, rất mong nhận được sự

góp ý chân thành của đồng nghiệp và độc giả.

Hải Phòng, ngày 19 tháng 9 năm 2017

Tham gia biên soạn

Chủ biên: Ths, Mtr. Lê Văn Chung

3

MỤC LỤC

Nội dung

TT

1

2

Trang

Lời giới thiệu

Mục lục

3

4

3

4

Danh mục ký hiệu, từ viết tắt, thuật ngữ chuyên ngành

Danh mục bảng, biểu

5

6

5

Nội dung

7

Bài 1. Sử dụng phần mềm mô phỏng

Bài 2. Vận hành máy móc và các thiết bị phụ

Bài 3. Vận hành hệ động lực chính

Tài liệu tham khảo

8

17

26

42

6

4

Bảng danh mục ký hiệu, từ viết tắt, thuật ngữ chuyên ngành

Ký hiệu, từ viết tắt, thuật ngữ chuyên Giải thích

ngành

Auto

Chế độ tự động

Manu

Remote

Local

Chế độ bằng tay

Chế độ điều khiển từ xa

Chế độ điều khiển tại chỗ

Hệ thống nước ngọt có nhiệt độ cao

Hệ thống nước ngọt có nhiệt độ thấp

HTFW

LTFW

5

DANH MỤC HÌNH VẼ

Số

TT

1

Tên hình

Trang

Hình1.1. Bảng điều khiển máy chính

8

2

3

4

5

6

7

8

9

Hình 1.2. Hệ thống chuyển nhiên liệu

Hình 1.3. Hệ thống nhiên liệu phục vụ

Hình 1.4. Hệ thống két lắng

Hình 1.5. Hệ thống làm mát

Hình 1.6. hệ thống khí nén

Hình 1.7. Hệ thống bôi trơn trục chân vịt

Hình 1.8. Hệ thống phân ly nước la canh

Hình 1.9. Hệ thống đốt dầu bẩn

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

26

28

29

31

32

33

34

35

36

37

38

39

10 Hình 1.10. Hệ thống nồi hơi phụ khí xả

11 Hình 2.1. Hệ thống động cơ Diesel lai máy phát

12 Hình 2.2 Chọn thời điểm đóng cầu dao hòa điện

13 Hình 2.3 Hệ thống bơm hàng

14 Hình 2.4 Hệ thống máy nén khí

15 Hình 2.5 Hệ thống nồi hơi

16 Hình 2.6. Hệ thống lọc nhiên liệu

17 Hình 2.7. Hệ thống lạnh thực phẩm

18 Hình 2.8. Hệ thống điều hòa không khí

19 Hình 3.1. Hệ thống nhiên liệu phục vụ máy chính

20 Hình 3.2. Hệ thống bôi trơn

21 Hình 3.3. Hệ thống nước ngọt làm mát

22 Hình 3.4. Hệ thống nước biển làm mát

23 Hình 3.5. Hệ thống khí nén khởi động

24 Hình 3.6. Hệ thống khí nén phục vụ

25 Hình 3.7. Hệ thống hơi sinh hoạt

26 Hình 3.8. Hệ thống phân phối điện trên tàu

27 Hình 3.9. Hệ thống máy phát lai bằng động cơ Diesel

28 Hình 3.10. Hệ thống máy phát điện sự cố

29 Hình 3.11. Hệ thống ballast

30 Hình 3.12. Các thiết bị trên bàn điều khiển

6

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN

Tên mô đun: VẬN HÀNH HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY TRÊN HỆ THỐNG

MÔ PHỎNG

Mã mô đun: MĐ 6840111.30

Thời gian thực hiện mô đun: 120 giờ; (Lý thuyết: 16 giờ; Thực hành: 100 giờ;

Kiểm tra 4 giờ)

I. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí: Mô đun được thực hiện sau khi học xong các môn học, mô đun: Trực

ca, Nhận nhiên liệu.

- Tính chất: Mô phỏng buồng máy là mô đun đào tạo nghề trong danh mục các

mô đun/môn học đào tạo thuộc chương trình Cao đẳng nghề Khai thác máy tàu

thủy. Mô đun này trang bị cho sinh viên những hiểu biết và kỹ năng khai thác, vận

hành các hệ thống phục vụ cho tàu.

- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Mô phỏng là mô đun chuyên môn nghề rất quan

trọng và có ý nghĩa thực tiễn rất lớn, nhằm trang bị cho người học những kiến thức

kỹ năng cơ bản của nghề Khai thác máy tàu thủy

I. Vị trí, tính chất của mô đun:

- Kiến thức: Trình bày được các kiến thức về nguyên lý hoạt động, vận hành

của các hệ thống.

- Kỹ năng: Thực hành khai thác, sử dụng thành thạo các hệ thống một cách an

toàn và đạt hiệu suất cao.

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Bảo được an toàn, vệ sinh công nghiệp và bảo

vệ môi truờng.

III. Nội dung mô đun:

1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:

7

BÀI 1. SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG

Mã bài: MĐ.6840111.30.01

Giới thiệu: Phần mềm mô phỏng các hệ thống phục vụ được phát triển bởi Công

ty Phần mềm Tự động hoá Điều khiển Kongsberg.

Mục tiêu:

- Kiến thức: Trình bày được những ứng dụng của máy tính.

- Kỹ năng: Khởi động máy tính, hiểu biết phần mềm hệ thống; Làm các bài tập

trên máy tính. Xử lý các tình huống máy dưới tàu.

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:, Nghiêm túc, cẩn thận trong việc sử dụng các

máy móc. Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp, bảo vệ môi trường.

1. Giới thiệu phần mềm

- Phần mềm mô phỏng các hệ thống phục vụ được phát triển bởi Công ty Phần

mềm Tự động hoá Điều khiển Kongsberg.

a. Tổng quan:

Chương trình mô phỏng buông máy tầu thủy đáp ứng được công tác giảng dạy

trong nhà trường.

b. Các hệ thống trong phần mềm:

- Điều khiển máy chính(MainEngine)

Hình 1.1 Bảng điều khiển máy chính

- Hệ thống Nhiên Liệu (Fuel)

Trong hệ thống nhiên liệu có các Tab sau:

+ Fsystem. Hiển thị riêng rẽ từng hệ thống con:

 Hệ thống cấp nhiên liệu cho máy chính

8

Hình 1.2 Hệ thống chuyển nhiên liệu

Hệ thống chuyển dầu nhiên liệu bao gồm:

- Két chứa trước và sau, mỗi két có dung tích 1040 m³

- Két trái và phải, mỗi két có dung tích 520 m³

- Các két chứa trước và sau được hâm bằng hơi nước

- Két trái và phải được hâm nóng bằng hơi nước

- Van nạp và hút

- Van hơi nước

- Két dầu tràn, dung tích 20m³

- Hai bơm chuyển nhiên liệu

 Hệ thống nhận nhiên liệu

 Hệ thống chuyển nhiên liệu

9

Hình 1.3 Hệ thống nhiên liệu phục vụ

+ Một két chứa HFO, dung tích 39 m³

+ Một két chứa DO, dung tích 47 m³

+ Một két chứa DO, dung tích 70 m³

+ Một máy lọc dầu Diesel

+ Fdiagram. Hiển thị sơ đồ nguyên lý của hệ thống nhiên liệu

+ Fseparator. Hiển thị chi tiết hệ thống lọc nhiên liệu

+ Fcontrolpanel. : Bảng điều khiển hệ thống

10

Hình 1.4 Hệ thống két lắng

- Két 1 dung tích 158 m³

- Két 2 dung tích 158 m³

- Hệ thống Làm mát (Cooling)

Trong hệ thống làm mát có các Tab sau:

+ Csystem. Hiển thị riêng rẽ từng hệ thống con:

 Hệ thống nước ngọt làm mát

 Hệ thống nước biển làm mát

+ Cdiagram. Hiển thị sơ đồ nguyên lý của hệ thống làm mát

+ Ccontrolpanel. Bảng điều khiển hệ thống

11

Hình 1.5 Hệ thống làm mát

- Hệ thống Khí nén (CompressAir)

Hình 1.6 Hệ thống khí nén khởi động

12

Trong hệ thống khí nén có các Tab sau:

+ CAsystem. Hiển thị riêng rẽ từng hệ thống con:

 Hệ thống từ máy nén gió tới chai gió

 Hệ thống từ chai gió tới máy đèn

 Hệ thống nước ngọt sinh hoạt

+ CAdiagram. Hiển thị sơ đồ nguyên lý của hệ thống khí nén

+ CAcontrolpanel. : Bảng điều khiển hệ thống

+ CAsewage. : Hệ thống nước thải

- Hệ thống Bôi trơn (Lubricating)

-

Hình 1.7 Hệ thống bôi trơn trục chân vịt

Trong hệ thống bôi trơn có các Tab sau:

+ Lsystem. Hiển thị riêng rẽ từng hệ thống con:

 Hệ thống bôi trơn máy chính

 Hệ thống nhận, dự trữ và lọc dầu bôi trơn

 Hệ thống lọc dầu bôi trơn, bôi trơn gối trục chân vịt

+ Ldiagram. Hiển thị sơ đồ nguyên lý của hệ thống bôi trơn

+ Lcontrolpanel. Bảng điều khiển hệ thống

+ Lseparator. Chi tiết hệ thống lọc dầu

- Hệ thống khác(Miscellaneous)

13

Hình 1.8 Hệ thống phân ly nước la canh

+ MIsystem. Hiển thị riêng rẽ từng hệ thống con:

 Hệ thống nước dằn tầu

 Hệ thống lái và hệ thống cứu hỏa

 Hệ thống lạnh thực phẩm, điều hòa không khí trung tâm

 Hệ thống lacanh buồng máy

 Hệ thống lacanh hầm hàng

14

Hình 1.9 Hệ thống đốt dầu bẩn

+ MIcontrolpanel. Bảng điều khiển hệ thống

+ MIcondition. Hệ thống máy lạnh thực phẩm, điều hòa không khí trung tâm

+ MIballast. Hệ thống hút khô, nước dằn tầu

+ Mifire: Hệ thống đánh lửa

- Hệ thống nồi hơi (Steam)

15

Hình 1.10 Hệ thống nồi hơi phụ khí xả

Trong hệ thống nồi hơi có các Tab sau:

+ Ssystem. Hiển thị riêng rẽ từng hệ thống con:

 Hệ thống nồi hơi phụ và nồi hơi kinh tế

 Hệ thống cấp nước nồi

 Hệ thống hơi

+ Sdiagram. Hiển thị sơ đồ nguyên lý của hệ nồi hơi

+ Scontrolpanel. Bảng điều khiển hệ thống

2. Quy trình sử dụng phần mềm

Bước 1: Bật nguồn khởi động máy chủ

Bước 2: Khởi động máy giáo viên

Bước 3: Nháy đúp vào biểu tượng “Neptune instructor”

Bước 4: Khởi động các máy sinh viên từ máy giáo viên bằng cách chuột

phải sau đó vào Start computer

Bước 5: Tải bài tập từ máy chủ đến máy sinh viên bằng máy của giáo viên

Bước 6: Hướng dẫn sinh viên làm bài trên máy của học viên

Bước 7: Đánh giá kết quả làm bài của sinh viên

Bước 8: Lưu và tắt bài tập trên máy

Bước 9: Tắt máy sinh viên từ máy của giáo viên

Bước 10: Tắt máy của giáo viên

Bước 11: Tắt máy chủ

16

BÀI 2. VẬN HÀNH MÁY MÓC VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ

Mã bài: MĐ.6840111.30.02

Giới thiệu: Đây là hệ thống tổ hợp Diesel- máy phát, sinh viên được vận hành hệ

thống hòa điện vào lưới, ngắt máy phát ra khỏi lưới, ngoài ra sinh viên sẽ được

vận hành các thiết bị phụ trên hệ thống mô phỏng.

Mục tiêu:

- Kiến Thức: Trình bày được hệ thống hòa điện và qui trình hòa điện; Quy trình

vận hành các thiết bị phụ như bơm, máy nén khí...

- Kỹ năng: Thành thạo, chính xác trong thao tác hòa và ra tải; trong vận hành

các thiết bị phụ như bơm, máy nén khí...

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Nghiêm túc, cẩn thận trong việc kiểm tra,

điều chỉnh. Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp, bảo vệ môi trường.

1. Vận hành tổ hợp Diesel-máy phát

1.1. Qui trình, thao tác hòa

Bước 1: Khởi động động cơ Diesel

- Khởi động động cơ Diesel lai máy phát, kiểm tra động cơ Diesel xem có hiện

tượng gì bất thường không.

Hình 2.1 Hệ thống động cơ Diesel lai máy phát

Bước 2: Điều chỉnh thông số thỏa mãn điều kiện hòa

- T¹i b¶ng ®iÖn chÝnh, tiÕn hµnh ®iÒu chØnh sao cho điện áp máy phát bằng điện

áp lưới, tần số máy phát bằng tần số lưới. So s¸nh, kiÓm tra b»ng c¸c ®ång hå

®iÖn ¸p vµ tÇn sè.

17

- Kiểm tra tải lưới điện

Chọn kiểu hòa (Auto/Manu)

- Bật công tắc hòa

- Điều chỉnh sao cho kim đồng bộ kế quay cùng chiều kim đồng hồ với tốc độ

chậm ( tần số của máy phát cần hòa lớn hơn tần số lưới một chút)

- Chọn thời điểm đóng cầu dao

Hình 2.2 Chọn thời điểm đóng cầu dao hòa điện

- Đóng cầu dao hòa điện (CLOSE)

- Ngắt hệ thống kiểm tra hòa đồng bộ.

- Kiểm tra lại tải của từng máy, xác định rõ các máy cần tăng giảm

- Tiến hành cùng lúc việc tăng, giảm tải cho 2 máy thông qua tay điều khiển

(tay trái 1 máy, tay phải 1 máy). Nếu hệ thống có 3 máy thì cũng chỉ điều

chỉnh 2 máy một

- Việc điều chỉnh kết thúc khi các máy có tải bằng nhau.

- Kiểm tra điều chỉnh lại tần số

- Kiểm tra các thông số công tác của máy

1.2. Quy trình, thao tác ngắt máy phát ra khỏi lưới

Bước 1: Điều chỉnh thông số đảm bảo việc ra tải an toàn

Kiểm tra mức độ an toàn khi ngắt bớt một máy làm việc thông qua tổng tải đang

sử dụng và khả năng chịu tải của mỗi máy.

Bước 2: Thao tác ngắt máy phát ra khỏi lưới

- Kiểm tra lại tải của từng máy, xác định rõ máy cần ra tải

18

- Tiến hành cùng lúc việc tăng, giảm tải cho 2 máy thông qua tay điều khiển

(tay trái 1 máy, tay phải 1 máy). Nếu hệ thống có 3 máy thì cũng chỉ điều

chỉnh 2 máy một.

- Giảm máy cần ra tải tới gần 0, chú ý không được để công suất ngược

- Tác động cầu dao: OPEN

- Kiểm tra điều chỉnh lại tần số các máy

- Kiểm tra các thông số công tác của máy

- Kiểm tra lại toàn bộ hệ thống

- Chọn vị trí điều khiển (Remote/Local)

- Giảm tần số máy phát cần dừng đến giá trị thích hợp

- Ấn STOP động cơ diesel

- Tắt các hệ thống phục vụ động cơ diesel

2. Vận hành các thiết bị phụ

2.1. Vận hành bơm

Hình 2.3 Hệ thống bơm hàng

2.1.1. Chuẩn bị

- Đóng, mở các van trong hệ thống theo yêu cầu sử dụng

- Kiểm tra lại toàn bộ van trong hệ thống

2.1.2. Khởi động bơm

Dùng chuột đưa vào bơm để khởi động bơm

2.1.3. Điều chỉnh các thông số

Điều chỉnh các thông số áp suất và lưu lượng của bơm

2.1.4. Dừng bơm

- Dừng bơm

- Đóng các van trong hệ thống

19

2.2. Vận hành máy nén khí

Hình 2.4 Hệ thống máy nén khí

2.2.1. Chuẩn bị

- Mở các van từ máy nén tới van nạp vào chai gió

- Kiểm tra các hệ thống làm mát và bôi trơn cho máy nén

- Mở van giảm tải

2.2.2. Khởi động máy nén

- Khởi động máy nén

- Kiểm tra tình trạng hoạt động của máy nén

2.2.3. Điều chỉnh các thông số

Điều chỉnh các thông số như áp suất, lưu lượng.

2.2.4. Dừng máy nén

- Dừng máy nén

- Đóng các van trong hệ thống

2.3. Vận hành nồi hơi

20

Giáo trình mô đun Vận hành hệ động lực tàu thủy trên hệ thống mô phỏng - Nghề: Khai thác máy tàu thủy