Bilagsrapport. Nikolai Lyngsø og Lasse Juul Madsen Fredericia Maskinmesterskole Side 0 af 29

Transkript

1 2018 Bilagsrapport Nikolai Lyngsø og Lasse Juul Madsen Fredericia Maskinmesterskole Side 0 af 29

2 Indholdsfortegnelse Bilag 1: Projekt skabelon... 2 Bilag 2: Udklip fra ISO standard 8861:1998 Shipbuilding-Engine room ventilation in Diesel Engined ships Design requiremens and basis of calculations fra side 1, 2, 3, 4 og Bilag 3: Udklip fra artikel CAT Engine Room Ventilation side 4 og Bilag 4: Udklip fra artikel MAN Diesel & Turbo: Influence of Ambient Temperature Conditions side 8, 9 og Bilag 5: Udklip fra Søfartsstyrelsens meddelelse D afsnit C regel Bilag 6: Manual for Elma 610A side 2 og Bilag 7: Udklip fra datablad for Kimo Multifunctional instrument AMI300SK side Bilag 8: Dataindsamling Bilag 9: Interview med maskinchef Bilag 10: Interview med kaptajn Bilag 11: Datablad marine dieselolie Bilag 12: Datablad hjælpemotor Bilag 13: Datablad hovedmotor Bilag 14: kalibrerings rapport for måleudstyr Bilag 15: Motortimer 2018 SCS Bilag 16: Motortimer 2017 papirform Bilag 17: Mærkeplade ventilator Bilag 18: Udklip fra Diesel Engines 1, side Side 1 af 29

3 Bilag 1: Projekt skabelon Projektskabelon Emne Skribenter Optimering af ventilation i maskinrum på M/F Samsø Lasse Juul Madsen E @edu.fms.dk Nikolai Lyngsø E @edu.fms.dk Vejledere Problemstilling Rikke Andreassen FMS, Projekt og metode-vejleder. rian@fms.dk På færgen M/F Samsø ventileres maskinrummet af 2 el drevet ventilatorer styret af frekvensomformere. Disse optager ved 40 Hz 6.4 kw og giver et overtryk på 100 Pa. Maskinchefen ønsker at sænke strømforbruget til ventilation med 50% og samtidig overholde følgende krav: ISO : have et mindre overtryk der under normal drift ikke overstiger 50 Pa. Ventilere mere end samlet luftbehov til forbrænding +50%. Søfartsstyrelsen: have tilstrækkelig lufttilførsel når maskiner kører på fuld kraft under alle vejrforhold. Caterpillar: have tilstrækkelig ventilation så motorrums temperatur ikke overstiger 49 grader. Ventilerer mere end motorernes virkelige luftforbrug. Problemformulering Hypotese Hvorledes kan strømforbruget til maskinrums ventilation reduceres og samtidig overholde krav fra ISO , søfartsstyrelsen, MAN og CAT samt at ventilere mere end motorernes virkelige luftforbrug. Ved at sænke frekvensens fra 40hz til 25hz kan strømforbruget reduceres med 50% og samtidig overholde krav fra ISO , Søfartsstyrelsen, Caterpillar samt ventilerer mere end motorernes virkelige luftforbrug. Metode 1. Hvad: hoved- samt hjælpemotorens minimum luftforbrug Hvordan: datablad, motorproducent Side 2 af 29

4 Hvorfor: kortlægge hvor meget luft der minimum skal ventileres til maskinrummet ved de 2 fastlagte hastigheder 2. Hvad: Korrekt overtryk i maskinrum Hvordan: Undersøg fagteks, datablad, producent Hvorfor: For at fastlægge korrekt overtryk til forbrænding motor 3. Hvad: Overtryk i maksinrum ved pågældende belastninger på ventilations motorer Hvordan: Ved måle tryk forskellen mellem maskinrum og atmosfærer, undersøg fagtekst Hvorfor: Ved at kortlægge hvad overtrykket er ved de forskellige belastninger 4. Hvad: Hvad er volumen strømmen af luft gennem ventilator ved forskellige belastninger Hvordan: ved at udføre en korrekt måling jf. ventalitions ståbi bogen. Hvorfor: For at korlægge hvor meget luft ventilatios anlæget levere ved forskellige belastninger 5. Hvad: Afprøve hypotese Hvordan: ved at justerer ventilation til 25hz og måle overtryk i maskinrum samt luft strøm fra ventilator kan det påvises om hypotesen holder. Hvorfor: For at verifiserer at hypotesen virker i praksis 6. Hvad: Måling af strømforbrug på ventilator Hvordan: Ved at målestrømforbrug på ventilator og sammenholde dette med data fra skibets egnet SRO anlæg. Eller ved at anvende frekvens omformeres eget display. Hvorfor: For at verificerer hvor meget strøm der bruges på pågældende belastning. 7. Hvad: Skibet total sejltimer Hvordan: Ved at indsamle data / interview skibet kaptajn og styrmand. Hvorfor: For at udregne hvor mange kw/hr der bruges på at ventilerer maskinrummet under sejlads. Side 3 af 29

5 8. Hvad: Udregning / fastslå hvad skibet giver pr. kw/hr Hvordan: Ved interview af senior maskinchef Hvorfor: For at fastslå hvor stor en besparelse i kw hr der er fra 25-40hz ned til 15Hz 9 Hvad:Beregne hovedmotorens aktuelle Lmin Hvordan: Ved at kontakte leverendøren (OK Benzin) af brændstof og få data med volume procenter på indkøbt diesel kan Lmin beregnes. Hvorfor: For at fastlægge en aktuel Lmin værdi i stedet for at antage 10 Hvad: Have korrekt lamba tal for motor i stedet for antaget værdi. Hvordan: Kontakte Caterpillar producenten og få udleveret lampda tallet for hovedmotoren Hvorfor: For at kunne korrekt Lvirkelig ud. 11 Hvad: Såfremt punkt 9 og 10 ikke er muligt, undersøg da Lmin og lambda tal i faglitteratur. Hvordan: Bruge relevante bøger omkring diesel motorer på skibe eller tung industri Hvorfor: For at have en erfaring tal for lambda og Lmin 12 Hvad: Undersøge hvor lang tid det tager at manøvre ud af ballen havn Hvordan: Ved at interviewe Navigatørene om hvor lang tid det tager at navigere ud af Ballen havn Hvorfor:For at vide hvor lang tids manøvre der er, hvor hovedmotoren bliver hårdest belastet i manvøre Projektets delopgaver Måleudstyr til måling af ventilation, kontakt Bill på FMS Udstyr til måling af elmotorens effekt, kontakt el underviser på FMS Side 4 af 29

6 Bilag 2: Udklip fra ISO standard 8861:1998 Shipbuilding-Engine room ventilation in Diesel Engined ships Design requiremens and basis of calculations fra side 1, 2, 3, 4 og 14 Side 5 af 29

7 Side 6 af 29

8 Side 7 af 29

9 Bilag 3: Udklip fra artikel CAT Engine Room Ventilation side 4 og 7 Side 8 af 29

10 Bilag 4: Udklip fra artikel MAN Diesel & Turbo: Influence of Ambient Temperature Conditions side 8, 9 og 10 Side 9 af 29

11 Bilag 5: Udklip fra Søfartsstyrelsens meddelelse D afsnit C regel 8 Side 10 af 29

12 Bilag 6: Manual for Elma 610A side 2 og 3 Side 11 af 29

13 Bilag 7: Udklip fra datablad for Kimo Multifunctional instrument AMI300SK side 3 Side 12 af 29

14 Bilag 8: Dataindsamling DMI Dato Tid Måling Temp. Ude (Grader) Baro (hpa) Luft fugtighed (%) Vind (m/s) 19-mar 15:21 1 2,6 1014, mar 17:00 2 2, mar 17:00 3 2, mar 17:00 4 2, mar 06:06 5 0,6 1014, mar 06:06 6 0,6 1014, mar 08:21 8 1, mar 08:21 9 1, mar 14: , mar 14: , mar 17: ,7 1022, mar 17: ,7 1022, mar 06: , mar 06: , mar 08: , mar 08: , mar 08: , mar 14: , mar 14: , mar 17: mar 17: mar 06: , mar 06: , mar 08: ,8 1005, mar 08: ,8 1005, mar 14: ,7 1008, mar 14: ,7 1008, mar 17: mar 17: mar 06: ,2 1007, mar 06: ,2 1007, mar 08: , mar 08: , mar 13: , mar 13: , mar 15: ,2 1005, mar 15: ,2 1005, mar 17: , mar 17: , mar 19: ,7 1004, mar 19: ,7 1004, mar 17: ,7 1022, mar 17: ,7 1022, mar 14: , mar 14: , Gennemsnit 1, , Side 13 af 29

15 Hoved motor 3 Hoved motor 4 Belastning (%) RPM Fuel (Liter/hr) Udstød temp. (Grader) Belastning (%) RPM Fuel (Grader) Fuel (Liter/Hr) Udstød temp. (Grader) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Side 14 af 29

16 Målte værdier VLT Observationer Temp maskinrum (Grader) Overtryk (Pa) Temp Ventilator (grader) Hastighed (m/s) Ventilator (Hz) Strømforbrug (kw) SCS anlæg (min) skibets dæk (min) 24,7 39,12 10,18 3, , ,2 41,63 9,39 3, , ,2 30 9,73 3, , ,5 50,91 8,88 2, , ,2 35,99 6,7775 3,6 25 1, ,9 25,9 7,135 2, , ,3 27,33 8,385 2, , ,2 27,5 7,93 2, , ,6 24,81 10,4825 3, , ,2 23,6 9,9425 3, , ,38 9,745 2, , ,2 25,7 10,68 3, , ,6 28,43 7,1 3, , ,2 25,61 7,305 3, , ,15 41,9 9,8075 2, , ,5 36,52 9,905 2, , ,8 37,06 9,65 2,5 25 1, ,5 27,48 10,685 3, , ,4 29,11 10,8475 3, , ,2 32,45 11,2675 3, , ,2 32,01 10,8325 3, , ,4 21 9,0775 3, , ,1 26 9,1125 2, , ,7 18,39 11,5475 3, , ,4 17,5 9,79 2, , ,8 28,75 10,5325 3, , ,7 28,25 9,19 3, , ,3 26,3 10,3225 2, , ,18 28,89 10,04 3, , , , , ,4 3,2 7,28 4, , ,83 27,38 10,33 3, , ,82 10,19 3, , ,4 3,9 9,74 3, , ,4 6,2 9,46 4, , ,2 27,49 10,57 3, , ,2 27,66 9,17 3, , ,2 6,74 11,05 2, , ,8 8,7 9,28 3, , ,7 26,49 8,22 3, , ,4 25,78 9,94 3, , ,9 99,26 9,54 3, , ,2 99,2 10,2225 3, , ,7 98,77 11,1775 3, , ,1 97,33 11,615 4, , , , Side 15 af 29

17 HVM 4 HVM 3 HJM Total Ventilator (M3/min) molie (kg/hr) mluft (kg/min) Virk luft (m3/min) molie (kg/hr) mluft (kg/min) Virk luft (m3/min) Virk Luft (m3/min) Virk luft (m3/min) 224,64 131,46 95,31 79,42 113,98 82,64 68, ,29 209,43 102,34 74,19 61,83 89,86 65,15 54, ,12 217,73 102,34 74,19 61,83 89,86 65,15 54, ,12 183,17 106,50 77,21 64,34 94,85 68,76 57, ,65 248,83 106,50 77,21 64,34 99,84 72,38 60, ,66 192,33 127,30 92,29 76,91 121,47 88,07 73, ,30 195,44 79,87 57,91 48,26 69,89 50,67 42, ,48 195,96 67,39 48,86 40,72 60,74 44,03 36, ,41 242,09 118,14 85,65 71,38 106,50 77,21 64, ,72 246,24 116,48 84,45 70,37 106,50 77,21 64, ,71 185,59 79,04 57,30 47,75 70,72 51,27 42, ,48 209,26 80,70 58,51 48,76 71,55 51,88 43, ,99 230,69 138,94 100,73 83,95 123,14 89,27 74, ,34 273,72 118,98 86,26 71,88 111,49 80,83 67, ,24 176,26 69,89 50,67 42,22 61,57 44,64 37, ,42 170,21 70,72 51,27 42,73 61,57 44,64 37, ,92 172,80 70,72 51,27 42,73 64,90 47,05 39, ,93 247,10 110,66 80,23 66,85 98,18 71,18 59, ,17 267,32 113,15 82,04 68,36 99,84 72,38 60, ,68 225,68 102,34 74,19 61,83 90,69 65,75 54, ,62 246,24 101,50 73,59 61,33 90,69 65,75 54, ,12 245,72 103,17 74,80 62,33 95,68 69,37 57, ,14 197,86 102,34 74,19 61,83 93,18 67,56 56, ,13 209,09 89,02 64,54 53,79 79,04 57,30 47, ,54 167,44 89,02 64,54 53,79 79,04 57,30 47, ,54 224,47 97,34 70,57 58,81 89,02 64,54 53, ,60 209,43 99,01 71,78 59,82 88,19 63,94 53, ,10 184,38 70,72 51,27 42,73 64,06 46,45 38, ,43 223,43 71,55 51,88 43,23 64,06 46,45 38, ,93 268,88 208,83 151,40 126,17 178,88 129,69 108, ,24 300,33 210,50 152,61 127,17 178,05 129,08 107, ,75 273,54 121,47 88,07 73,39 101,50 73,59 61, ,71 233,80 118,98 86,26 71,88 101,50 73,59 61, ,21 211,85 184,70 133,91 111,59 163,07 118,23 98, ,11 285,64 185,54 134,51 112,09 163,07 118,23 98, ,62 221,36 123,14 89,27 74,39 101,50 73,59 61, ,72 249,37 122,30 88,67 73,89 101,50 73,59 61, ,22 192,33 161,41 117,02 97,52 140,61 101,94 84, ,47 208,74 158,91 115,21 96,01 143,10 103,75 86, ,47 275,79 113,15 82,04 68,36 99,01 71,78 59, ,18 264,21 110,66 80,23 66,85 95,68 69,37 57, ,66 266,11 254,36 268,01 318,99 Side 16 af 29

18 Krav til ventilation Max teoretisk luftforbrug Max ventileret ISO standard 285,4 300,33 425,25 Side 17 af 29

19 Bilag 9: Interview med maskinchef Side 18 af 29

20 Bilag 10: Interview med kaptajn Side 19 af 29

21 Bilag 11: Datablad marine dieselolie Side 20 af 29