Uddannelsesinstitution: Titel: Rapporttype: Projektperiode: Aflevering: Fag: Vejleder: Sideantal: Normalsider: Klassetrin: Udarbejdet af:

Transkript

1

2 Uddannelsesinstitution: Aarhus maskinmesterskole. Titel: Ventilationsoptimering. Rapporttype:. Projektperiode: Ultimo Januar 2013 primo Juni Aflevering: 4. Juni Fag: Automation, Elektroteknik, Termiske maskiner samt metodelære. Vejleder: Henrik Rønbjerg. Sideantal: 46 Normalsider: Ca. 36 Klassetrin: 6. semester. With the vessel m/t Oraholm as the empirical outset, the following thesis comes up with suggestions for the optimization of the already existing ventilation system on board the ship. It is written by a student at Aarhus School of Marine and Technical Engineering, as the final bachelor s thesis of his education. M/t Oraholm is a small/medium- sized tanker that typically operates in Europe. The vessel transports a large number of different liquids, for example, molasses, oil from vegetables, and ethanol. Due to the shifting weather conditions occurring in Europe throughout the year, the vessel is exposed to significant shifts in temperatures, from around minus 10 degrees to plus 35 degrees. These shifts in temperatures, and the fact that the ventilation system on board is of low quality, and some places barely working, results in the operation safety not corresponding to the requirements of the crew, ship owner and customers. Furthermore, the safety of the staff is dropping each time the operations of the ship fail. The main concerns of the crew is that some of the electronic equipment sometimes fail due to the high temperatures in the engine room, while another concern is that some of the valves occasionally freeze up when sailing in cold weather, hence not being operational. As a secondary requirement, the crew would like to have more convenient temperature climate in the engine section, which currently follows the weather outside. The focus of the proposal for optimization will be within the following three categories: crew safety, environmental impact, and reduced monetary costs of the vessel s operations. Udarbejdet af: Thomas Gedsig Nielsen Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 2 af 46

3 Forord Rapporten er udarbejdet, som min afsluttende bacheloropgave på 6. Semester, på Aarhus maskinmesterskole. I forbindelse med mit praktikophold i perioden ultimo Januar til primo April, har jeg indsamlet information og inspiration, som danner det fundamentale grundlag for denne rapport. Det har været min hensigt at udforme rapporten således, at den er aktuel anvendelig for det rederi, projektet omhandler. Der er med andre ord ikke udelukkende tale om en teoretisk udtænkt problemstilling, men derimod et aktuelt problem, med udgangspunkt i tanker og ønsker fra skibets besætning. I forbindelse med udarbejdelsen at dette projekt er der nogle personer som har hjulpet mig, med inspiration, manglende empiri, rapportopbygning, samt korrekturlæsning. Der skal derfor lyde en stor tak til besætningen om bord på m/t Oraholm, samt rederiet M.H. Simonsen. Endvidere en tak til superintendent - Thomas Møller (MAN Prime Serv), Underviser - Per Byskov (Aarhus Maskinmesterskole), Studerende - Chris Heltborg (Aarhus Maskinmesterskole) og til sidst en stor tak til Lektor Henrik Rønbjerg (Aarhus maskinmesterskole). Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 3 af 46

4 Indholdsfortegnelse LÆSEVEJLEDNING... 5 INDLEDNING... 6 M/T ORAHOLM... 6 LOKATIONSBESKRIVELSE... 8 FORMÅL... 8 PROBLEMFORMULERING AFGRÆNSNING OG FORBEHOLD RAPPORTENS METODE OG FORLØB BESKRIVELSE AF NUVÆRENDE VENTILATIONSANLÆG I MASKINAFDELING ENERGIOPTIMERING LUFTBEHOV LASTSIGNAL TRYKFØLER FORDELE VED FREKVENSSTYRING ANLÆGSKARAKTERISTIK OG VENTILATORKARAKTERISTIK ENERGIBESPARELSE VED FREKVENSOMFORMER MINDSKET BRÆNDSTOFFORBRUG OG SLITAGE SKYLLELUFTENS FUGTINDHOLD, TEMPERATUR OG MASSEFYLDE SAMMENDRAG OG KOMMENTARER INDEKLIMA OG ARBEJDSMILJØ ARBEJDSTILSYNET KONTRA BYGNINGSREGLEMENTET KOMFORTVENTILATION TEMPERATUR TRÆK LUGT LUFTFORURENING STATISK ELEKTRICITET FORSLAG TIL ANLÆGSÆNDRINGER KANAL OG RØRSYSTEM VENTILATORERNE REGULERING ØVRIGE FORSLAG FORSLAGSSAMMENDRAG KONKLUSION NOMENKLATURLISTE KILDE - OG LITTERATURLISTE REFERENCER ILLUSTRATIONER Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 4 af 46

5 Læsevejledning Bilag findes i vedlagte bilagsmappe. Bilagene er i denne nummereret med sidenumre. Løbende i rapporten er der, i forskellig sammenhæng, benyttet værdier/informationer fra modeller, tabeller og kurver. Henvisninger til bilagene, hvor værdierne/informationerne er hentet, er placeret i bunden af siden. Henvisningerne vises ved, at der efter den benyttede værdi, er en parentes som angiver kort hvor informationen er fundet. Efter parentesen er der opløftet et tal i potens. Dette tal vil, i bunden af siden, fremgå og efter dette vil henvisningen til det vedrørende bilag forefindes. Eks. en maksydelse på ca. 380 KW stykket (Datablad) 1 Samme system er benyttet til kildehenvisninger. Når der i teksten kommer et udsagn, er der umiddelbart efter, i parentes, kortfattet beskrevet, hvor udsagnet kommer fra og efter parentesen vil der ligeledes være opløftet et tal i potens, som så igen kan findes nederst på siden. En uddybende kildebeskrivelse er her beskrevet. Endvidere fremgår kilder også af kilde og litteraturlisten på side 46. Kilde og litteraturlisten oplyser titel, forfatter, udgivelsesår, lokaliseringsdato og URL- adresse, m.fl. Kildehenvisninger til tabeller, diagrammer, billeder og kurver, m.fl. er placeret, sammen med en kort, beskrivende tekst, under det benyttede billede, diagram m.fl. Illustrationerne er tildelt et nummer, eks. Figur 3. Nummeret henviser til figurlisten som er placeret på side 46. Rapporten er skrevet til maskinmestre, maskinmesterstuderende eller folk med sammenligneligt fagligt niveau. Der bliver i rapporten brugt ord som en kombinering af dansk og engelsk. Disse termer benyttes blandt teknikerne om bord på m/t Oraholm og benyttes derfor ligeledes i denne rapport. Eks. Combikedel. Ord og forkortelser som ikke er direkte åbenlyse for teknikere vil være forklaret i nomenklaturlisten på side Data blad fra se bilagsmappe side 12 Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 5 af 46

6 Indledning M/t Oraholm Skibet m/t Oraholm er et mindre tankskib, registeret under dansk flag og ejet af rederiet M.H. Simonsen Aps. M.H. Simonsen er et familieejet rederi, etableret i 1931 og beliggende i Svendborg på Fyn. M/t Oraholm er blandt rederiets største og nyeste skibe. Skibet er ca. 106 meter langt og 16 meter bredt, bygget i 2006 og vejer uden last og ballast (light ship) ca tons. Der er 14 lasttanke om bord med en samlet kapacitet på ca m 3. (Datablad M.H. Simonsen) 2 Skibet Sejler hovedsageligt i Europa og fragter mange forskellige medier bl.a. melasse, gødning, vegetabilske olier og Ethanol. Skibet sejler ikke i fast rutefart, men fra opgave til opgave, som løbende bliver bekræftet og uddelegeret til de forskellige skibe. Til fremdrift er der en MAN- B&W 2- takt motor af typen 5L35MC, som maksimalt yder ca KW. Se figur 1. El- produktionen varetages henholdsvis af 3 stk. Volvo Penta hjælpemotorer, som driver hver sin generator, disse har en maksydelse på ca. 380 KW stykket. (Datablad) 3 Figur 1 (Mærkeplade på hovedmotor) Endvidere er der mulighed for at koble akselgenerator på hovedmotoren, denne kan maksimalt yde 400 KW, hvilket er tilstrækkeligt til normal drift, hvor forbruget ligger på ca. 200 KW. Skibet er udstyret med en udstødningskedel som varetager det daglige forbrug af damp. Til tankrensning, hvor dampforbruget er væsentligt forøget er der imidlertid mulighed for supplering fra en separat dampgenerator. Som hjælperedskab ved havnemanøvre er skibet udstyret med en bow thruster. Hovedmotoren, samt de to kedler benytter low sulfur,heavy fuel som brændstof og de tre hjælpemotorer benytter marine gas oil. 2 Se Datablad fra M.H. Simonsen, bilagsmappe side 12 3 Se Datablad fra M.H. Simonsen, bilagsmappe side 12 Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 6 af 46

7 Til opbevaring af heavy fuel er skibet udstyret med en styrbord og bagbord storage tank, en settling tank og to dagstanke. Samlet kapacitet ca. 240 m 3. Til Marine gas oil er der henholdsvis en storage tank, en settling tank og en dagstank. Samlet kapacitet ca. 50 m 3. (Datablad) 4 Det daglige brændstofforbrug er varierende alt efter belastning, men ligger gennemsnitligt på ca. 10 ton/døgn. (Maskinchef logbog) 5 Besætningen på skibet består af 20 personer som i hold af 10 skiftes til at varetage skibets drift. Udmønstringstiden er varierende, men ligger typisk på 6 uger ude og 6 uger hjemme. Nationaliteterne er fordelt således at kaptajn og størstedelen af officererne er danske og den øvrige besætning polsk. Besætningen er fordelt som følger, en kaptajn, 1. styrmand, 2. styrmand, maskinchef, 1. maskinmester, motormand, kok og fire matroser, til at varetage den daglige drift af skibet. (Observation) 6 4 Se Datablad fra M.H. Simonsen, bilagsmappe side Information fra logbog som føres af maskinchefen om bord (Logbog ultimo primo 2013). 6 Forfatters egne observationer under praktikophold (Januar 2013). Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 7 af 46

8 Lokationsbeskrivelse For at lette forklaringer og henvisninger til specifikke lokationer om bord på m/t Oraholm er der her beskrevet og forklaret i henhold til oversigtsdiagrammer af skibet. Endvidere er de forskellige rum/lokationer blevet tildelt et nummer, som vil fungere som reference gennem hele rapporten. (Oversigtsdiagrammerne kan findes i bilagsmappen) 7 Som det ses på bilagene er de forskellige lokationer tildelt et rødt nummer, omridset af en rød cirkel, disse numre er der løbende refereret til gennem rapporten. Da diagrammerne er af ringe kvalitet er omridset af rummene markeret med mørkeblå tusch. Endvidere fremgår det nuværende ventilationsanlæg, markeret med orange og grøn tusch, på samme diagrammer. Formål Grundlaget for udarbejdelsen af dette projekt er med tanke på maskinpersonalets (1. Mester og Maskinchef) ønsker og prioriteter ang. maskinrumsventilationen på m/t Oraholm. Grundet de store temperaturspænd som skibet sejler under, opleves der skiftende temperaturer i maskinrummet. Dette bevirker, at der ved sejlads i farvand omkring frysepunktet, er opstået problemer med frosne ventiler på bl.a. kedelanlægget. Modsat er der ved sejlads i varme farvande problemer med, at maskinrumstemperaturen til tider stiger til et niveau over, hvad elektronikken kan operere under - herunder kan nævnes elektronikken til viskositetsanlægget, lokaliseret i separatorrummet, samt el- tavler og frekvensomformere. Fejlscenarierne har alle fatale funktionsmæssige konsekvenser og bør derfor undgås for at opretholde en høj drift og personsikkerhed. Som en nødløsning har teknikerne om bord lavet et par lavpraktiske tiltag, som til en vis grad løser problemet. Eksempelvis har de fra ventilationsudløbet i separatorrummet fæstnet en flexslange og ført denne direkte ind i viskositetstavlen. Dette tiltag sørger for, at elektronikken ikke bryder sammen, men bevirker samtidig at indblæsningen til selve rummet ikke fungerer som tiltænkt. Endvidere er viskositetstavlen nødsaget til konstant at stå åbent, for at flexslangen kan afgive luft hertil. Derved er der konstant fri adgang til elektrisk 7 Se bilagsmappe, side 7-11 Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 8 af 46

9 førende dele og derved øget risiko for kontakt med elektrisk udstyr, samt personskade. Foruden de ovenstående driftsmæssige problemer, oplever personalet også problemer i forhold til arbejdsmiljø og klima. Maskinrummet opleves både meget varmt og koldt alt efter årstid og skibets geografiske placering. Maskinpersonalet ønsker derfor at der gøres nogle tiltag som højner personvelværet under arbejde i maskinen, med tanke på bl.a. træk, temperatur og luftfugtighed. Til sidst er besætningen og Figur 2 viskositetstavle med alternativ ventilationsudmunding rederiet interesseret i at spare energi og derved brændstof. Maskinpersonalet har en formodning om, at det nuværende ventilationsanlæg har et unødvendigt stort energiforbrug og ønsker derfor at få nedbragt dette, hvis muligt. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 9 af 46

10 Problemformulering Dette projekt vil prøve at belyse muligheden for at kombinere nogle af de udfordringer, som mange rederier i dag kæmper med, nemlig at forbedre arbejdsvilkårene for de ansatte, skåne miljøet og begrænse udgifter vedrørende skibets drift. Dette vil ske med udgangspunkt i de, i formålet nævnte fokusområder, som personalet har fremlagt forfatter. Projektet vil, som tidligere nævnt, blive udarbejdet med udgangspunkt i, allerede eksisterende E/R ventilationsanlæg, på M.H. Simonsens tankskib, m/t Oraholm. Maskinpersonalets ønsker og tanker er blevet konkretiseret ned til følgende tre hovedspørgsmål, som denne rapporten vil blive bygget op omkring. Disse lyder som følger. 1: Hvordan energioptimeres nuværende ventilationsanlæg, med tanke på implementeringsevne? 2: Er det muligt at forbedre brændstoføkonomien på hovedmotoren, samt mindske behovet for vedligehold ved, at ændre de ventilationsmæssige forhold i maskinrummet. 3: Hvilke krav og anbefalinger er der opstillet i forbindelse med opbygningen af et ventilationsanlæg? - herunder fokus på arbejdsmiljø, driftsikkerhed og velvære. Afgrænsning og forbehold Det økonomiske aspekt af rapporten tager ikke udgangspunkt i konkrete priser fra producenter, men vil blive behandlet på et generelt og vurderingsmæssigt niveau. Lovgivning og anbefalinger vedrørende ventilationsanlæg, arbejdsmiljø og sikkerhed vil tage udgangspunkt i dansk lovgivning, for sammenlignelige forhold fra det danske erhvervsliv. Eks. autoværksteder, svejseværksteder, maskinhaller. Mere herom senere! Konkret anlægsdimensionering vil ikke blive udført i denne rapport. Principielle udregninger vil blive udført i det omfang som de findes relevante. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 10 af 46

11 Rapportens metode og forløb Rapporten tager, som nævnt, udgangspunkt i ønsker opstillet af maskinpersonalet på m/t Oraholm. Disse ønsker er blevet konkretiseret i den foregående problemformulering. For at besvarer spørgsmålene vil disse blive behandlet individuelt videre i rapporten. Ved energioptimering af maskinrummet vil der via læsestof og korrespondance med motorproducenten MAN B&W blive undersøgt, hvordan ventilationsanlæg på andre skibe er udført. Dette vil give forfatter viden og inspiration til den videre behandling af emnet. Da motoren om bord, som bekendt er af typen MAN B&W, er det nærtliggende at finde ud af, om motorproducenten stiller krav til maskinrumsventilationen og hvis ja hvilke? Med kravene/anbefalingerne fra MAN B&W, samt inspiration fra andre lignende anlæg, vil der blive udformet et forslag til en energioptimeringsplan. Med udgangspunkt i denne plan vil udregninger førende til en eventuel besparelse blive udført. Udregningerne er tiltænkt, som et vejledende argument for en aktuel implementering af forslaget. I forbindelse med udregninger, vil teori omkring beregning på ventilationsanlæg, blive beskrevet og diskuteret, hvorvidt kendt ventilationsteori er anvendeligt på det pågældende anlæg og hvorfor. Til beregning af anlægget vil der, hvor det er muligt, blive brugt informationer fra anlægget på m/t Oraholm. Dog vil der komme udregningseksempler, hvor den nødvendige information, fra anlægget på m/t Oraholm ikke har været til rådighed. I ovenstående tilfælde vil der blive hentet oplysninger og værdier fra eksempler i litteratur og andet, for på den måde at være i stand til at bevise, at det beskrevne optimeringsforslag reelt har en positiv virkning på energiforbruget. I forbindelse med hvilke lovpligtige krav der stilles til et ventilationsanlæg på et skib, vil der blive undersøgt hvilke instanser der diktere disse lovkrav. Instanserne vil blive beskrevet og den del af lovgivningen som er specifikt relevant for m/t Oraholm vil blive beskrevet i det omfang det findes relevant. På punkter, hvor der modsat installationer på land ikke er udstukket regler og anbefalinger vil disse tage udgangspunkt i dansk lovgivning. For at tilsigte de bedste forhold, for det ombordværende personel, vil emner, som har relevans for indeklimaet blive beskrevet. Først generelt for at give et teoretisk indblik i emnet og derefter specifikt med udgangspunkt i m/t Oraholm. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 11 af 46

12 For at undersøge hvorvidt det er muligt at forbedre brændstoføkonomien på hovedmotoren og mindske behovet for vedligehold ved at ændre de ventilationsmæssige forhold, vil termodynamisk grundteori blive beskrevet, herunder om luftens fugtindhold og temperatur har indvirkning på en given forbrænding og, hvis ja, i hvilket omfang? Endvidere vil MAN B&W s Research and Development afdeling blive kontaktet og spurgt om disse emner er med i deres overvejelser når nye motorer bliver dimensioneret eller gamle motorer renoveret. Herefter vil forestående undersøgelser blive sammenlignet med forholdene om bord på m/t Oraholm og hvorvidt en mulig ombygning af ventilationsanlægget kan bevirke bedre brændstoføkonomi og mindre vedligehold. De foregående forslag til anlægsændringer vil herefter blive sammenfattet i ét afsnit. Afsnittet vil, inddelt i kategorier, beskrive, hvor det anbefales at gøre tiltag, hvilke, hvorfor og hvad tiltagene vil bevirke. Til sidst vil en konklusion belyse projektets, forløb, relevans, omfang, m.fl. med afsæt i forfatters tanker, erfaring og viden. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 12 af 46

13 Ventilationsoptimering Beskrivelse af nuværende ventilationsanlæg i maskinafdeling Ventilationen i maskinrummet er bestående af flere separate anlæg. Der er øverst, på fronten af skorstenen, placeret to stk. 15 KW elmotorer som drivkraft til to blæsere. Disse forsyner to parallelle kanalsystemer, som udgør hoveddelen af indblæsningen. (mærkeplade)8 Figur 3 (Èn af de to identiske ventilatorer) Elmotorerne styres på nuværende tidspunkt hundred procent manuelt, dvs. at 4 (De to ventilationsindløb bag på de, ansvarlige for maskinens drift, selv skal Figur skorsten, rum 13 og 14) tage stilling til hvorvidt drift med begge ventilatorer er nødvendigt eller om den ene er tilstrækkelig. Denne vurdering er alene baseret på personlig erfaring og vil derfor i stor grad variere proportionelt med besætningsskifte. De to parallelløbende systemer kan opdeles i et bagbord og styrbord system. (Forkortelse)9 Blæseren har for hver af disse systemer en kapacitet på m3/h. (Anlægsoversigt)10 På bilagene ses det hvilke ventilationsarmaturer/udmundinger som forsynes af henholdsvis E/R- FAN1 (markeret med orange) og E/R- 5 (kontakter som styrer de FAN2 (markeret med grøn). Begge systemer styres som Figur to ventilatorer, rum 11) tidligere nævnt af en kontakt lokaliseret i kontrolpanelet i kontrolrummet. Oplysninger om rør/kanalstørrelser, samt dimensioner på armaturer, fremgår ligeledes af bilagene. (Anlægsoversigt)11 Den generelle udsugning i maskinafdelingen består hovedsagligt af hovedmotorens luftforbrug, dvs. gennem luftfilteret på turboladerens luftside. 8 Aflæst på motorens mærkeplade, se bilagsmappe, side Bagbord ventilationssystem vil videre i rapporten refereres til med forkortelsen E/R- FAN1 og styrbord ventilationssystem med forkortelsen E/R- FAN2 se bilagsmappe side Aflæst på mærkeplade, samt diagram over anlæg, se bilagsmappe, side Se anlægsoversigt i bilagsmappen, side Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 13 af 46

14 luftudsugningen øges og sænkes derfor i takt med hovedmotorens belastning. Endvidere er der separate udsugningssystemer i rum 5, 7 og 8 men disse er i vid Figur 6 (Hovedmotor, til venstre på billedet ses turboladerens indsugningside) udstrækning defekte eller på anden måde sat ud af drift. Disse eksterne udsugningssystemer styres lokalt, med undtagelse af udsugningen i separatorrummet som styres af kontakten for E/R- FAN1. Til sidst har luftforbruget fra hjælpemotorerne, combikedlen, steamgeneratoren, kompressorne og inciniratoren også indvirkning på mængden af udsugningsluft. Trykket i maskinrummet er, over en periode, varierende og et resultat af om både E/R- FAN1 og E/R- FAN2 kører, samt hvilke luftforbrugende maskiner som er i drift. Der kan derfor både forekomme vakuum og overtryk i maskinrummet, men oftest er der overtryk, da både E/R- FAN1 og E/R- FAN2 typisk er i drift. (Personlig erfaring) 12 Figur 7 (Princip diagram af ventilationsanlægget) 12 Egne observationer fra praktikforløb. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 14 af 46

15 Energioptimering 1: Hvordan energioptimeres nuværende ventilationsanlæg, med tanke på implementeringsevne? Som tidligere nævnt er maskinrumsventilationen på M.H. Simonsen udgjort af simple elementer. To Ventilatorer er placeret på, hver sit separate og parallelløbende ventilationssystem. Disse udgør henholdsvis, tidligere omtalte, E/R- FAN1 og E/R- FAN2. Se bilagsmappen, side Disse er styret af hver sin On/Off kontakt, som på nuværende tidspunkt styres manuelt. Luftbehov I stedet for manuelstyrede kontakter, er det en mulighed at montere en styring, som håndterer denne On/Off funktion automatisk. Styringen skal agere i takt med hovedmotorens luftforbrug. Dette luftforbrug er varierende da det ændrer sig i forbindelse med motorens last. I forbindelse med sejlads på M.H. Simonsen har det vist sig, at majoriteten af sejladsen foregår ved omkring 75 procent last. Ifølge MAN B&W s testrapport, for den pågældende motor, opbygger turboladeren et trykforhold på ca. 2.9 på indsugningssiden, ved 74.5 procent last. Dvs. at turboladeren giver et tryk på 2.9 bar ved et omgivende tryk på 1 bar. (Testrapport) 13 Turboladeren er af typen MAN B&W NA34/S og leverer, ifølge den medfølgende dokumentation, ca. mellem 5.4 og 7.7 m 3 luft/s, ved et trykforhold på 2.9. Se figur 8. Figur 8 (Karakteristik for turbolader. - viser luftindtaget ved et givent trykforhold) 13 Se MAN B&W test ved 74.5 procent load, bilagsmappe, side 6. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 15 af 46

16 75 procent last, er den hyppigste last men, luftforbruget heraf, er ikke optimalt alene at basere luftindblæsningen på, da motoren til tider også opererer ved mindre last og ved fuld last. Eksempelvis. ved havneanløb, dårligt vejr, modstrøm og ved laster som hurtigt skal bringes frem. På grafen for turboladeren aflæses det at turboladeren af den pågældende type maksimalt kan levere ca. 8 m 3 luft/s. Se figur 8. Dertil kommer forbrugsluften til de øvrige forbrændingsmaskiner, herunder tre hjælpemotorer, to kedler, kompressorerne, samt inciniratoren. Endvidere bør luften i maskinrummet skiftes et antal gange, hver time for at opretholde et sundt indeklima. Til bestemmelse af det nødvendige luftskifte, har bygningsreglementet opstillet nogle krav, som skal overholdes i forbindelse med byggerier, herunder svejseværksted, mekanisk værksted, m.fl. Selve maskinrummet på m/t Oraholm kan til en vis grad sammenlignes med et mekanisk værksted, da den type arbejde, som her bliver udført, ofte er af mekanisk art og luften derfor hovedsagligt bliver forurenet af dampe fra forskellige olier, samt røg fra slibe, skære og svejsearbejde. Bygningsreglementet foreskriver, i et mekanisk værksted, et luftskifte på 3-4!!!! (Bygningsreglement)14 Denne værdi er dog kun vejledende da man på et skib ofte har en anderledes rumopbygning end i typiske værkssteder. Endvidere er rummene ikke direkte defineret, da der er i nogle af rummene er vertikale åbninger fra det ene plan til det andet. (Oversigtsdiagrammer) 15 En estimeret opmåling af de forskellige rum, på de forskellige plan, udgør et totalt gulvareal på ca m 2. (Opmålinger) 16 Det estimerede luftskiftebehov, i forbindelse med komfortventilation, estimeres, som følge deraf, til 5000 liter pr. sekund, dvs. ca. 5 m 3 luft pr sekund.! Udregningen tager udgangspunkt i et luftskifte på ca. 4, som!!! bygningsreglementet foreskriver, og ved arealet på 1400 m 2. Denne værdi ligger imidlertid under den nødvendige lufttilførsel til hovedmotoren, som tidligere nævnt er min. 5.4 m 3 /s, og kan derfor ses bort fra da kravet er opfyldt, alene, ved hovedmotorens luftforbrug. Foruden hovedmotorens luftforbrug er der som tidligere nævnt en række øvrige forbrugere, samt nogle eksterne udsugningssystemer, eks. i separatorrummet (rum 5). Grundet manglende oplysninger om disse udsugningssystemer og anlæg, estimeres det samlede luftforbrug til at være maksimalt 10 m 3 /s, dvs m 3 /t 14 Se tabel fra bygningsreglementet, bilagsmappe side Se oversigtsdiagrammer i bilagsmappen, side Forfatters egne opmålinger, estimatmål med tommestok. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 16 af 46

17 Estimeringen dannes med hovedmotorens luftforbrug, kontra KW ydelse, som udgangspunkt. Eks. fuld last på hovedmotoren kræver, som nævnt, en lufttilførsel på ca. 8 m 3 /s og motoren yder her ca KW. Forholdet mellem disse to værdier overføres til hjælpemotorerne og luftforbruget estimeres til 380 = 0.93!"#$ m3 luft/sek. Dertil kommer de øvrige systemer og 10 m 3 /s synes deraf som et fornuftigt estimat. De nuværende ventilatorer, som forsyner maskinrummet har som nævnt en maksimal kapacitet på ca m 3 /s pr. enhed dvs. ca m 3 /t pr. enhed. De m 3 /t er ikke opgivet ved et specifikt modtryk og da volumenkapacitet ændrer sig med modtrykket fra anlægget er værdien ikke anvendelig. Dog vurderes anlægsmodstanden, til at være uden større betydning, grundet de store kanaldimensioner og rum, og kapaciteten sættes derfor stadig til m 3 /t. Se kanaldimensioner i bilagsmappe side 7-11.! Lastsignal På størstedelen af de motorstyringer, som i dag sidder på MAN B&W s motorer er der fra producentens side en lastindikator funktion. (Korrespondance med Thomas Møller) 17 Med denne funktion kan motorstyringen afgive et signal, som indikerer, hvor hårdt motoren er belastet, altså en procentsats af motorens maksimale afgivne effekt. Da en motors last varierer i takt med brændstofforbrug og deraf luftindtaget, kan denne funktion benyttes til, at styre en frekvensomformer, som man lader forsyne ventilationsmotoren. På den måde er man i stand til at regulere frekvensen på motorerne, som driver ventilatorerne og derved luftindblæsningsmængden således at den følger motorens last. Er motoren, fra producentens side, ikke udstyret med denne funktion kan man på indexakslen påmonterer en føler som eks. afgiver et 4-20 ma signal. Den strøm som føleren afgiver vil således være et produkt af at index en reguleres og på den måde opnås samme funktion som ved den præfabrikerede funktion. Ovenstående vil ligeledes være implementeringsvenligt på samtlige luftforbrugende maskiner, herunder de tre hjælpemotorer, combikedlen, m.fl. Med en relativt simpel styrring og nogle følere vil et brugbart signal til frekvensomformeren kunne etableres. Der er dog nogle problemer med denne form for regulering. Reguleringen vil ikke tage højde for uforudsete luftbelastninger, dvs. at alle processer som 17 Korrespondance med superintendent, Thomas Møller, MAN B&W, Prime Serv. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 17 af 46

18 behøver luft skal være forbundet til styringen, dette kræver en del kabelføring og er derfor omfattende at etablere i praksis, da maskinerne er placeret med afstand på forskellige niveauer. Endvidere kan dårligt vejr og høj sø resultere i, at ventilationsmotoren vil variere meget i hastighed og derved øge slitagen på denne, samt forbruge mere effekt. Dette vil ske fordi hovedmotoren, i dårligt vejr, er udsat for skiftende belastning, fordi skruen bevæger sig voldsomt i de vertikale plan, hvilket bevirker lastændringer på motoren og derved skiftende signal til den tidligere nævnte frekvensomformer. Signalændringerne vil dog kunne afhjælpes med en form for dæmpning, implementeret i styringen, af ventilationsmotorerne. Trykføler En anden mulighed til styring af ventilationsmotorerne er at basere reguleringen på trykfølere placeret i maskinrummet. Ved skiftende belastning, på de luftforbrugende maskiner, vil trykket enten falde eller stige, alt efter om lasten øges eller sænkes. Trykændringen vil bevirke at trykføleren, via en transmitter, kan sende et signal, som kan benyttes til at styre frekvensomformeren. Fordelen ved denne metode er, at kabelføringen vil være af et væsentlig mindre omfang, da mængden af følere, er begrænset til, mængden af afskærmede rum, og at følerne derfor kan anbringes, hvor kabelføringen er lettest, med tanke på, at følerne er placeret i de ønskede rum. Endvidere vil rummene som følerne er anbragt i dæmpe trykændringerne således, at signalet til frekvensomformeren vil være af mere konstant karakter og bevirke mere jævn drift af ventilationsmotorerne og derved minimere slitage og effektforbrug. Dette sker fordi de store rum vil udjævne trykændringer, grundet deres rumfang. Rummene vil principielt fungerer som buffertanke. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 18 af 46

19 Fordele ved frekvensstyring Frekvensstyring af en motor giver mulighed for at regulere drejefeltets hastighed og derved motorens omdrejningstal. På den måde kan man få motoren til at levere det eksakte omdrejningsniveau, som er nødvendigt ve en given last. Størstedelen af frekvensomformere er forudindstillet således, at de holder spænding/frekvensforholdet konstant. Ved at fastholde spænding/frekvensforholdet tilsigter man, at motoren ikke bliver overbelastet eller staller. At en elmotor staller betyder, at den bliver belastet indtil den når sit maksimale moment (Mmax) og derefter bliver belastet yderligere. Den yderligere belastning bevirker at motoren falder ned i det som kaldes saddelpunktet. I dette punkt vil motoren enten falde ud, eller intet moment yde. For at bringe motoren ud af saddelpunktet, er man nødsaget til at genstartet motoren. Se figur 9. (Danfoss A/S) 18 Figur 9 (Momentkurve for elmotor, ved start og nominelt forløb) Det faste spænding/frekvensforhold bevirker dog, at motoren ved ventilatordrift bruger en større mængde effekt end nødvendigt. En ventilator er på mange punkter sammenlignelig med en centrifugalpumpe. tryk/volumenstrømskarakteristikken er, for begge, en nedadgående kurve og beregning herom udføres på samme måde. Figur 10 (Anlæg og ventilatorkarakteristik) Visse typer frekvensomformere, herunder VLT fra Danfoss, har en funktion som ikke fastholder spænding/frekvensforholdet, men derimod justerer de to parametre i forhold til belastningskurven for den pågældende brugsgenstand. 18 Danfoss A/S, Værd at vide om frekvensomformere, 1.st udgave, 3. Oplag, Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 19 af 46

20 Derved tillades motoren at yde det præcist nødvendige moment, tilpasset den givne belastning. Dette vil ved drift af ventilatorer og centrifugalpumper reducerer effektforbruget betragteligt. Denne type regulering kaldes VT (varible torque). (T.Heilmann) 19. Indstillingen gør det muligt for frekvensomformeren at tilpasse magnetiseringen af statoren til den belastning som motoren er udsat for. Dette betyder i praksis at frekvensomformeren forsyner motoren med en wattløs strøm som er proportionel med wattstrømmen. Den wattløse strøm er den strøm som magnetiserer motoren og wattstrømmen er den strøm som giver motoren moment. Populært kan det siges at, wattstrømmen er belastningsbestemt og magnetiseringsstrømmen normalt tilnærmelsesvis konstant. At begge strømme bliver variable bevirker, at motoren opnår en stort set konstant cosφ vinkel gennem hele belastningsforløbet. Da cosφ vinklens forløb på motorens momentkurve ligger tilnærmelsesvist parallelt med virkningsgraden for samme, kan cosφ vinklen uden større fejl bruges som udtryk for virkningsgraden. Dvs. ved at tillade frekvensomformeren, at regulere spænding/frekvens forholdet opnås en næsten kontinuerlig virkningsgrad gennem hele belastningsforløbet. Se figur 11. I forbindelse med energieffektiv drift af en elmotor, til ventilatordrift, er det udover at tilpasse magnetiseringsgraden, af motoren til den givne belastning, vigtigt at notere sig, at modstanden i et ventilationsanlæg stiger med volumenstrømmen i 2. potens. og at effektforholdet stiger med volumenstrømmen i 3. potens og da volumenstrømmen er proportionel med ventilatorens, og derved motorens omdrejningstal, kan følgende udtryk opstilles. (Ventilation Ståbi) 20 Figur 11 (Viser før og efter reducering af magnetiseringsstrømmen. Essensen er at den resulterende strøm bliver mindre ved kun at magnetisere den nødvendige mængde derved spares energi) P! P! = n! n!! Der er derfor energi at spare, hvis elmotoren bliver styret således at ventilatoren blot roterer med det nødvendige omdrejningstal. 19 T.Heilmann, Praktisk regulering og instrumentering, 5 udgave, 4 oplag, Nyt Teknisk Forlag, Ventilation Ståbi, 2 udgave, 4. oplæg Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 20 af 46

21 Fra udregningerne tidligere i rapporten er det påvist at én af de to maskinrumsventilatorer alene er i stand til at forsyne maskinrummet med den fornødne mængde luft. Det ses endvidere at ventilatoren leverer mere end den nødvendige mængde. Der er derfor, selv ved fuld last, på alle de luftforbrugende maskiner, mulighed for at regulere ventilatormotoren ned i omdrejninger, således at den indblæste mængde luft modsvarer luftbehovet. Samtidig og fuldstændig drift af alle de luftforbrugende maskiner er imidlertid et urealistisk scenarie. Dette er fordi, at når hovedmotoren kører ved fuld last vil el- produktionen fra akselgeneratoren alene være tilstrækkelig. I modsat fald køres el- produktionen over på én eller to af hjælpemotorerne - aldrig tre. Endvidere leverer udstødningskedlen, ved fuld last, meget varme, således at samtidig drift med begge oliefyrede kedler vil være en sjældenhed. Der kan derfor, uden stor fejl, påregnes en samtidighedsfaktor, på det samlede luftbehov. Denne estimeres til 0.9, hvilket, efter forfatters egne observationer og vurdering, er højt sat og derfor på den sikre side. Anlægskarakteristik og ventilatorkarakteristik Der forefindes en del litteratur som beskriver teorien om beregning af et ventilationsanlæg. For at kunne retfærdigøre brugen af de beskrevne beregningsmetoder er man nødsaget til gøre sig nogle overvejelser om hvorvidt det anlæg man vil beregne svare overens med de eksempler man kan finde i litteraturen. Som nævnt tidligere er teorien omkring centrifugalpumper og ventilationsanlæg sammenlignelig. Dette bevirker, at der i ventilationssammenhæng også er tale om en anlægs - og ventilator(pumpe)karakteristik. For at kunne afgøre, hvordan et samlet anlæg, bestående af flere komponenter, reagerer i forskellige driftssituationer, tages der udgangspunkt i de to karakteristikker. Anlægskarakteristikken viser, hvilke modstande anlægget yder, ved forskellige luftvolumenstrømme. Modstanden i anlægget er under indflydelse af lufthastighed, friktion, luftens densitet, bøjninger, forgreninger, m.fl. Anlægskarakteristikken er en opadgående, eksponentielt sigende kurve, dvs. at forøgelse af luftvolumenstrømmen har stor indvirkning på modstanden, se figur 12. Figur 12 (Anlægs og ventilatorkarakteristik) Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 21 af 46

22 Ventilatorkarakteristikken er en eksponentielt faldende kurve i forhold til trykydelse ved øget volumenstrøm. Dvs. at en ventilator typisk kan levere et højt tryk ved en lav volumenstrøm og lavt tryk ved høj volumenstrøm. Karakteristikken for en ventilator er bestemt af ventilatortype. Karakteristikken for en ventilator er bestemt af omdrejningstal, om ventilatoren er med faste eller justerbare skovle, er af typen radial eller aksial, mv. Når man sammensætter karakteristikken fra henholdsvis anlægget og ventilatoren vil man få et driftspunkt, altså en volumenstrøm ved et givent tryk. Ventilator - og anlægskarakteristikkerne fra m/t Oraholm har som nævnt ikke været mulige at skaffe. Der er imidlertid nogle teoretiske tiltag som man kan gøre sig for at belyse anlægget. Først kigges der på indblæsningsdelen, denne består af to ventilatorer som forsyner to parallelt løbende systemer. De to ventilatorer er af typen aksial med faste skovlhjul. Et eksempel på denne type ventilators karakteristik er vist på figur 13. Udsugningsdelen er hovedsagligt udgjort af turboladeren. Denne er af typen radial, med bagudrettede skovle, det betyder at luften suges ind i centrum og blæses ud i ydredelen af blæserhjulet. Dette princip kan sammenlignes med en radial ventilator og dennes karakteristik vil se ud som på figur 14. Figur 13 (Karakteristik for aksial ventilator) Ventilationsanlægget på m/t Oraholm er derfor bestående af tre ventilatorer og karakteristikkerne herfra kan samles til en. De to ventilatorer skal lægges sammen efter at de er forbundet parallelt. Dette bevirker at de to ventilatorer tilsammen kan levere en større Figur 14 (Karakteristik for radial ventilator) volumenstrøm ved det samme tryk, da parallelforbindelse af ventilatorer giver et større volumenflow. Se figur 15 og 16. Figur 15 (Addering af paralleltsiddende ventilatorer) Figur 16 (addering af paralleltsiddende ventilatorer) Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 22 af 46

23 Da de to indblæsningsventilatorer i princippet sidder i serie med udsugningsventilatoren (turboladeren) skal den resulterende karakteristik for indblæsningsventilatorerne lægges sammen med udsugningsventilatoren. Derved kan en teoretisk resulterende karakteristik for de tre separate ventilatorer fremstilles og den vil principielt se ud som figur 19. Se også figur 17 og 18. Når denne karakteristik er fundet skal anlægskarakteristikken for det samlede anlæg fremstilles. Dette er imidlertid ikke uden problemer. Problematikken ligger i, at de to indblæsningsventilatorer har, hver sin anlægskarakteristik, grundet Figur 17 (Addering af serieltsiddende ventilatorer) de forskellige kanalføringer. Dog vurderes disse til, at være overvejende uden betydning, grundet omfanget er deres dimensioner, samt det faktum, at maskinrummet i sig selv bliver en del af anlægskarakteristikken og derfor har majoriteten af rumfang. Anlægskarakteristikken tager derfor udgangspunkt i et teoretisk eksempel, som i figur 12. Den resulterende ventilatorkarakteristik og den teoretiske anlægskarakteristik indsættes herefter i samme diagram. Se figur 20. Figur 18 (Addering af serieltsiddende ventilatorer) Det konkluderes, ud fra eksampler i litteratur, at diagrammet er sammenlignelig med teoretiske eksempler og beregningsmetoderne herfra vil derfor benyttes. Beregningsmetoderne kaldes proportionalitetslove. Det skal påpeges at disse love gælder for et cirkulerende system, hvilket systemet på m/t Oraholm ikke overholder. Dog vil udregningerne resultere i vejledende resultater, som bør beregnes nærmere inden implementering af omdrejningsregulering Figur 19 (Resulterende karakteristik af to paralleltsiddende og én serieltsiddende ventilatorer) Figur 20 (Resulterende karakteristik og anlægskarakteristik) Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 23 af 46

24 Energibesparelse ved frekvensomformer Da det ikke har været muligt at finde karakteristikken eller driftspunktet for den ventilator som er monteret på m/t Oraholm, tages der udgangspunkt i en karakteristik for en aksial ventilator fundet i et katalog. Dvs. en ventilator af samme type, som den der er monteret på m/t Oraholm og ved samme omdrejningsniveau ca omdr./min. For at kunne fastlægge driftspunktet for ventilatoren i diagrammet skal anlægsmodstanden kendes, målt som totaltrykmodstanden ( p! ). Dette er udtryk for differenstrykket over ventilatoren, dvs. trykforskellen på indsugningsside og udblæsningssiden af ventilatoren. Trykket har imidlertid ikke været muligt at måle, grundet manglende adgang og udstyr. Totaltrykmodstandsværdien vurderes derfra ud fra eksempler i litteratur. Fundamentet for vurderingen ligger i tanke på de store kanal og rumdimensioner og modstanden heraf vurderes derfor til at være af relativt lille karakter. p! sættes i udregningseksemplet, ved nuværende driftsforhold, til 900 Pa. Det skal understreges at de følgende udregnede værdier er teoretiske og derfor ikke modsvarer virkeligheden nøjagtigt. Dog bør udregningerne give et indtryk af, hvad monteringen af en frekvensformer vil betyde for ventilationsanlæggets energiforbrug og derved stadig findes relevante. Luftbehovet er tidligere blevet estimeret til 10 m 3 /s, se anlægsbeskrivelse. Dertil kommer samtidighedsfaktoren på 0.9 og luftbehovet bliver derfor 9 m 3 /s, ved 100 procent last. For eksemplets skyld vil det hyppigste luftbehov ligeledes blive benyttet i beregningsmæssig sammenhæng altså drift med hovedmotoren, som eneforbruger, ved ca. 75 procent last - luftbehovet er, ved denne last, aflæst til ca. 6 m 3 /s. Se figur 8. For at beregne de forskellige lasttilstande opstilles disse i tre scenarier. Disse beregnes med henblik på at eftervise en besparelse i form af el- effekt. Scenarie 1 (nuværende ved drift med én motor) p! = 900 Pa qv = 14 m 3 /s n = 1460 omdr/min P1= 15 KW Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 24 af 46

25 Ventilationsoptimering Scenarie 2 (100 procent last) qv = 9 m3/s!"!!!"! =!!!"!!"!"#$ =!!" n!" = 939 0mdr/ min.!!,!"!!!!"! =!!!!,!"!"" =!"!!!"#$ p!,!" = 372 Pa!!"!! =!!"!!!!!"!" =!"!!!"#$ Pny = 4 KW Scenarie 3 (75 procent last) qv = 6 m3/s!"!!!"! =!!!"!"!!"#$ =!!" n!" = 626 0mdr/ min.!!,!"!! =!!"!!!!!,!"!"" =!"!!!"#$ p!,!" = 166 Pa!!"!! =!!"!!!!!"!" =!"!!!"#$ Pny = 1.2 KW Ved at kigge på ovenstående udregninger ses det, at energibesparelserne er væsentlige og dette er kun ved omdrejningsregulering. Ved at regulere ventilatoren således, at den kun tilfører den mængde luft som hovedmotoren benytter (scenarie 3) er der en energibesparelse på 13.8 KW, hvilket udgør 92 procent af det nuværende energiforbrug og dette er ved drift af én af de to ventilatorer. Ellers er besparelsen 28.8 KW hvilket udgør 96 procent af det samlede energiforbrug. Dertil kommer besparelsen ved, at lade frekvensomformeren, som tideligere beskrevet, justere magnetiseringsstrømmen i forhold til belastning og derved nedsætte energiforbruget yderligere. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 25 af 46

26 Mindsket brændstofforbrug og slitage 2: Er det muligt at forbedre brændstoføkonomien på hovedmotoren, samt mindske behovet for vedligehold ved, at ændre de ventilationsmæssige forhold i maskinrummet. Udgangspunktet for dette afsnit er termodynamik og deraf den energimæssige påvirkning af eks. luftens fugtindhold på forbrænding i hovedmotoren. Mere herom bliver belyst i følgende. Skylleluftens fugtindhold, temperatur og massefylde. Luften som hovedmotoren forbruger kommer som tidligere nævnt fra den atmosfæriske luft som skibet befinder sig i. Luften er essentiel for opretholdelsen af en god forbrænding i motoren. Luftens beskaffenhed har derfor indflydelse på forbrændingen. Massefylden for atmosfærisk luft ændres ved skiftende temperatur - kold luft fylder mindre end varm luft. I forbindelse med drift af en forbrændingsmotor er forholdet mellem mængden af luft og mængden af brændstof afgørende, da der skal en rette mængde ilt til at forbrændingen forløber optimalt. Jo mere luft man er i stand til at presse ind i motoren, desto mere brændstof kan der tilføreres og ydelsen på motoren maksimeres. Turboladeren har et fast rumfang, men mængden af luft som turboladeren kan tilføre forbrændingen varierer med omdrejningerne. Dvs. jo koldere luften er og jo flere omdrejningerne turboladeren yder, desto mere luft og, i forlængelse deraf, brændstof kan der tilføres forbrændingskammeret. For at sikre at motoren har den nødvendige mængde luft til rådighed søger man at opretholde et lille overtryk i det rum, hvorfra turboladeren henter luften. På m/t Oraholm er dette i det centrale maskinrum (Lokation 1, 4 og 10). Se bilagsmappe, side Omvendt skal alt hvad der føres ind i forbrændingskammeret varmes op til forbrændingstemperatur og dette kræver energi. Dvs. jo koldere luften er desto mere skal den varmes op og yderligere energi forbruges. Ved sejlads i tropiske områder er luftfugtigheden høj. Dette bevirker at den luft som ledes ind til turboladeren har et højere vanddampindhold ind det er tilfældet ved sejlads i tempererede omgivelser. Hvis denne mængde vanddamp bliver tilført forbrændingen bevirker det, at en mængde af den energi, som kommer fra brændstoffet bruges til at varme vanddamp op i stedet for at skabe akseleffekt. Atmosfærisk luft består af ca. 1 procent vand og det er trods øget relativ luftfugtighed relativt små mængder vanddamp der er tale om. Derfor kan energispildet hertil undlades i beregningsmæssig sammenhæng. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 26 af 46

27 Anderledes ser det ud med tanke på vedligehold af hovedmotoren. Da man som nævnt tidligere er interesseret i at køle luften for derved at tilføre forbrændingen mere luft, kan der opleves problemer med høje relative luftfugtigheder. Dette er fordi, at efter luften har passeret turboladeren, ledes denne til en køleflade. Når luften her, køles ned, kondensere vandet, fordi den nu koldere luft ikke kan rumme vandindholdet. Dette kondensat vil agere som potentiel skadelegeme i motoren og bør derfor fjernes inden det når forbrændingen. Af samme årsag er motorer i dag udstyret med affugter i forbindelse med skylleluftskølingen. Man B&W har udført en række test på en motor af samme type som den på m/t Oraholm. Sejlads under tropiske forhold ved en temperatur på 45, relativ luftfugtighed på 60 procent og hovedmotoren kørende ved 75 procent last, vil ifølge testrapporten bevirke at 8200 kg vand/ døgn vil kondensere i forbindelse med skylleluftskøling. Af denne mængde, vil affugteren være i stand til at fjerne 7800 kg af kondensatet. Derved vil der på døgnbasis blive tilført forbrændingen 400 kg vand som vil optage energi ved fordampning. (MAN B&W) 21 Denne mængde udgør, med et brændstofforbrug på 10 t/døgn, 4 procent og har derfor relativ lille indflydelse på afgangseffekten fra motoren. Dog vil det være ønskeligt at nedbringe vandmængden yderligere og derved øge virkningsgraden for motoren. Sammendrag og kommentarer Det er en mulighed at holde klimaforholdende nogenlunde konstante i maskinrummet. Det vil imidlertid kræve meget store køle, varme og affugtningsanlæg, grundet den store mængde luft som skal tilføres maskinrummet. På et skib som m/t Oraholm vil dette være vanskeligt at implementere da pladsen er begrænset. Endvidere konkluderes det fra ovenstående, at luftbehandling ved indblæsning til maskinrummet vil have lille positiv virkning på brændstofforbruget og vedligehold på hovedmotor heller ikke nedsættes markant. Dog vil det i forbindelse med nogle af skibets andre processer, være en fordel at tilføre luft af kontrolleret beskaffenhed. Eksempelvis i forbindelse med startluft og procesluftkompressorerne. Disse skal, som det er i dag, affugtes flere gange dagligt og især ved høj relativ luftfugtighed. Dette gøres manuelt og omfanget af denne opgave vil, ved luftbehandling, blive kraftigt nedsat. 21 Se testrapport under bilagsmappe, side 3. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 27 af 46

28 Forbehandlet luft vil også være en fordel unde kedeldrift, da disse ingen affugtersystemer er udstyret med og derfor bruger energi på at opvarme vanddampindholdet i luften, hvilket nedsætter virkningsgraden for anlægget. Dog vurderes det at luftbehandling i ventilationsmæssig sammenhæng på skibet m/t Oraholm ikke har en positiv indflydelse, som vil bevirke, at det er økonomisk ansvarligt at implementere ændringerne. Det skal understreges, at vurderingen kun er med tanke på proces og ikke menneskelig velfærd. Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 28 af 46

29 Indeklima og arbejdsmiljø 3: Hvilke krav og anbefalinger er der opstillet i forbindelse med opbygningen af et ventilationsanlæg? - herunder fokus på arbejdsmiljø, driftsikkerhed og velvære. Det følgende afsnit vil prøve at belyse sidstnævnte spørgsmål i problemformuleringen ovenstående spørgsmål 3. Som et led i denne belysning vil, med udgangspunkt i kendt teori, de væsentligste faktorer i tilstræbelse af et sundt indeklima, blive beskrevet. Endvidere vil de lovgivende instanser indenfor dette felt blive belyst og relevant lovgivning, samt anbefalinger herom beskrevet. Den lovgivende instans vedrørende dansk registrerede skibe i nationalt og internationalt farvand er, i forbindelse med arbejdsmiljø og anlægsretningslinjer, to organisationer, som henholdsvis hedder Seahealth og søfartsstyrelsen. Seahealth s formål er at opretholde en vis standard for danske sømand rundt i verdenen. Organisationen er med til at udbrede og håndhæve en international konvention kaldet MLC (Maritime Labour Convention). Denne blev oprettet i 2006 og beskriver en masse forhold og lovgivning vedrørende søfolks velvære. Dog er der ikke i denne konvention eller på Seahealth s hjemmeside beskrevet noget konkret vedrørende luftkvalitet, arbejdstemperatur, luftfugtighed og de øvrige punkter som i denne rapport bliver belyst i forbindelse med et godt arbejdsmiljø. Derimod har Søfartsstyrelsen i meddelelse B, vedrørende skibes bygning og udrustning beskrevet nogle krav til udførelsen af maskinrumsventilation til søs. Disse lyder som følger: Af hensyn til personalets sikkerhed og velbefindende samt maskinernes drift skal maskinrum af kategori A være tilstrækkeligt ventilerede for at sikre, at der opretholdes en tilstrækkelig lufttilførsel til rummene, når maskineri eller kedler i disse rum arbejder på fuld kraft under alle vejrforhold, herunder hårdt vejr. Ethvert andet maskinrum skal være tilstrækkeligt ventileret under hensyntagen til dets anvendelse. (Retsinformation) 22 Forskriften gælder for passagerskibe i international fart uanset størrelse og for lastskibe med en længde på 15 meter og derover eller med et dimensionstal på 100 og derover, uanset om de går i national eller international fart, samt fritidsfartøjer med en skroglængde over 24 m, medmindre andet er anført i de enkelte kapitler. (retsinformation) Søfartsstyrelsens meddelelser B, vedrørende skibets bygning og udrustning, Afsnit C, regel Hentet fra Thomas Gedsig Nielsen 4 Juni Side 29 af 46