2018 Bilagsrapport Nikolai Lyngsø og Lasse Juul Madsen Fredericia Maskinmesterskole 24-05-2018 Side 0 af 29
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 14... 5 Bilag 3: Udklip fra artikel CAT Engine Room Ventilation side 4 og 7... 8 Bilag 4: Udklip fra artikel MAN Diesel & Turbo: Influence of Ambient Temperature Conditions side 8, 9 og 10... 9 Bilag 5: Udklip fra Søfartsstyrelsens meddelelse D afsnit C regel 8... 10 Bilag 6: Manual for Elma 610A side 2 og 3... 11 Bilag 7: Udklip fra datablad for Kimo Multifunctional instrument AMI300SK side 3... 12 Bilag 8: Dataindsamling... 13 Bilag 9: Interview med maskinchef... 18 Bilag 10: Interview med kaptajn... 19 Bilag 11: Datablad marine dieselolie... 20 Bilag 12: Datablad hjælpemotor... 21 Bilag 13: Datablad hovedmotor... 22 Bilag 14: kalibrerings rapport for måleudstyr... 23 Bilag 15: Motortimer 2018 SCS... 26 Bilag 16: Motortimer 2017 papirform... 27 Bilag 17: Mærkeplade ventilator... 28 Bilag 18: Udklip fra Diesel Engines 1, side 314... 29 Side 1 af 29
Bilag 1: Projekt skabelon Projektskabelon Emne Skribenter Optimering af ventilation i maskinrum på M/F Samsø Lasse Juul Madsen E20152055@edu.fms.dk Nikolai Lyngsø E20151023@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: ISO8861-1998: 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 ISO8861-1998, 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 ISO8861-1198, Søfartsstyrelsen, Caterpillar samt ventilerer mere end motorernes virkelige luftforbrug. Metode 1. Hvad: hoved- samt hjælpemotorens minimum luftforbrug Hvordan: datablad, motorproducent Side 2 af 29
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
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
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
Side 6 af 29
Side 7 af 29
Bilag 3: Udklip fra artikel CAT Engine Room Ventilation side 4 og 7 Side 8 af 29
Bilag 4: Udklip fra artikel MAN Diesel & Turbo: Influence of Ambient Temperature Conditions side 8, 9 og 10 Side 9 af 29
Bilag 5: Udklip fra Søfartsstyrelsens meddelelse D afsnit C regel 8 Side 10 af 29
Bilag 6: Manual for Elma 610A side 2 og 3 Side 11 af 29
Bilag 7: Udklip fra datablad for Kimo Multifunctional instrument AMI300SK side 3 Side 12 af 29
Bilag 8: Dataindsamling DMI Dato Tid Måling Temp. Ude (Grader) Baro (hpa) Luft fugtighed (%) Vind (m/s) 19-mar 15:21 1 2,6 1014,6 65 8 19-mar 17:00 2 2,4 1012 72 8 19-mar 17:00 3 2,4 1012 72 8 19-mar 17:00 4 2,4 1012 72 8 20-mar 06:06 5 0,6 1014,4 86 12 20-mar 06:06 6 0,6 1014,4 86 12 20-mar 08:21 8 1,1 1016 81 12 20-mar 08:21 9 1,1 1016 81 5 20-mar 14:50 10 2,2 1022 75 5 20-mar 14:50 11 2,2 1022 75 5 20-mar 17:20 12 0,7 1022,9 86 6 20-mar 17:20 13 0,7 1022,9 86 6 21-mar 06:07 14 0,4 1023 85 5 21-mar 06:07 15 0,4 1023 85 5 21-mar 08:24 16 0,7 1022 98 7 21-mar 08:24 17 0,7 1022 98 7 21-mar 08:24 18 0,7 1022 98 7 21-mar 14:25 19 4 1020,5 84 10 21-mar 14:25 20 4 1020,5 84 10 21-mar 17:00 21 3 1021 95 8 21-mar 17:00 22 3 1021 95 8 22-mar 06:12 23 0,9 1005 100 4 22-mar 06:12 24 0,9 1005 100 4 22-mar 08:10 25 1,8 1005,5 100 5 22-mar 08:10 26 1,8 1005,5 100 5 22-mar 14:30 27 1,7 1008,7 100 4 22-mar 14:30 28 1,7 1008,7 100 4 22-mar 17:00 29 1 1010 100 2 22-mar 17:00 30 0 1010 100 2 23-mar 06:10 31 1,2 1007,4 100 4 23-mar 06:10 32 1,2 1007,4 100 4 23-mar 08:21 33 1,3 1007 100 6 23-mar 08:21 34 1,3 1007 100 6 23-mar 13:45 35 1,6 1005 97 8 23-mar 13:45 36 1,6 1005 97 8 23-mar 15:30 37 2,2 1005,4 95 8 23-mar 15:30 38 2,2 1005,4 95 8 23-mar 17:15 39 2 1004,7 92 8 23-mar 17:15 40 2 1004,7 92 8 23-mar 19:20 41 1,7 1004,6 97 8 23-mar 19:20 42 1,7 1004,6 97 8 20-mar 17:20 43 0,7 1022,9 86 6 20-mar 17:20 44 0,7 1022,9 86 6 21-mar 14:25 45 4 1020,5 84 10 21-mar 14:25 46 4 1020,5 84 10 Gennemsnit 1,668888889 1013,546667 Side 13 af 29
Hoved motor 3 Hoved motor 4 Belastning (%) RPM Fuel (Liter/hr) Udstød temp. (Grader) Belastning (%) RPM Fuel (Grader) Fuel (Liter/Hr) Udstød temp. (Grader) 46 1362 137 380 53 1381 35,7 158 400 35 1286 108 353 40 1302 38,2 123 377 35 1286 108 353 40 1302 38,4 123 377 37 1317 114 354 43 1337 34,3 128 379 38 1279 120 369 42 1283 29,4 128 380 50 1373 146 383 51 1382 28,4 153 392 29 1206 84 332 31 1215 46,7 96 350 26 1162 73 309 28 1173 47,1 81 341 42 1346 128 370 48 1354 31,6 142 386 42 1349 128 369 47 1359 31,6 140 385 29 1207 85 333 32 1216 38,1 95 353 29 1207 86 333 32 1218 38,4 97 354 50 1380 148 378 57 1400 28,3 167 394 44 1340 134 375 48 1350 29,5 143 389 26 1182 74 305 29 1194 46,5 84 332 26 1183 74 308 29 1199 48,4 85 335 26 1185 78 309 30 1196 47,1 85 334 39 1303 118 368 44 1320 31,4 133 390 39 1298 120 369 44 1315 31,5 136 387 35 1275 109 356 40 1292 34,4 123 379 35 1275 109 357 40 1290 34,4 122 379 36 1270 115 367 41 1290 30,6 124 384 36 1275 112 361 40 1297 30,8 123 380 31 1245 95 342 35 1256 36,8 107 365 30 1245 95 341 35 2360 36,4 107 364 35 1276 107 356 38 1290 32,2 117 374 34 1275 106 359 39 1285 32,2 119 375 27 1180 77 316 30 1190 41,5 85 341 27 1178 77 318 30 1185 41,1 86 342 71 1570 215 397 84 1590 32,6 251 435 70 1570 214 400 84 1594 34,2 253 435 40 1380 122 357 49 1400 32,2 146 381 40 1380 122 355 48 1400 32,5 143 380 67 1525 196 395 75 1550 34,6 222 423 65 1518 196 396 74 1540 35,3 223 422 40 1371 122 360 50 1407 31,8 148 385 39 1376 122 359 50 1404 32,6 147 384 57 1482 169 385 66 1500 33,8 194 406 57 1484 172 385 66 1500 34,4 191 404,5 37 1350 119 353 44 1365 33,1 136 379 37 1350 115 353 44 1367 32,5 133 378 32 1261 100 344 36 1271 36,4 111 364 29 1211 87 333 33 1233 35,4 102 359 40 1300 119 370 43 1312 31,9 127 383 40 1300 120 367 43 1310 31,4 129 384 35,23777778 Side 14 af 29
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 3,25 25 1,01 8 8 17,2 41,63 9,39 3,03 25 1,01 14 14 17,2 30 9,73 3,15 25 1,01 14 14 14,5 50,91 8,88 2,65 25 1,01 14 14 13,2 35,99 6,7775 3,6 25 1,01 8 8 11,9 25,9 7,135 2,7825 25 1,01 8 8 17,3 27,33 8,385 2,8275 25 1,01 14 14 18,2 27,5 7,93 2,835 25 1,01 14 14 15,6 24,81 10,4825 3,5025 25 1,01 8 8 15,2 23,6 9,9425 3,5625 25 1,01 8 8 19 24,38 9,745 2,685 25 1,01 14 14 16,2 25,7 10,68 3,0275 25 1,01 14 14 11,6 28,43 7,1 3,3375 25 1,01 8 8 12,2 25,61 7,305 3,96 25 1,01 8 8 15,15 41,9 9,8075 2,55 25 1,01 14 14 17,5 36,52 9,905 2,4625 25 1,01 14 14 12,8 37,06 9,65 2,5 25 1,01 14 14 22,5 27,48 10,685 3,575 25 1,01 8 8 16,4 29,11 10,8475 3,8675 25 1,01 8 8 17,2 32,45 11,2675 3,265 25 1,01 14 14 15,2 32,01 10,8325 3,5625 25 1,01 14 14 14,4 21 9,0775 3,555 25 1,01 8 8 13,1 26 9,1125 2,8625 25 1,01 8 8 15,7 18,39 11,5475 3,025 25 1,01 14 14 15,4 17,5 9,79 2,4225 25 1,01 14 14 16,8 28,75 10,5325 3,2475 25 1,01 8 8 14,7 28,25 9,19 3,03 25 1,01 8 8 16,3 26,3 10,3225 2,6675 25 1,01 14 14 15,18 28,89 10,04 3,2325 25 1,01 14 14 13,7 4 8 3,89 25 1,01 8 8 13,4 3,2 7,28 4,345 25 1,01 8 8 18,83 27,38 10,33 3,9575 25 1,01 14 14 21 27,82 10,19 3,3825 25 1,01 14 14 18,4 3,9 9,74 3,065 25 1,01 8 8 18,4 6,2 9,46 4,1325 25 1,01 8 8 17,2 27,49 10,57 3,2025 25 1,01 14 14 18,2 27,66 9,17 3,60775 25 1,01 14 14 17,2 6,74 11,05 2,7825 25 1,01 8 8 16,8 8,7 9,28 3,02 25 1,01 8 8 18,7 26,49 8,22 3,99 25 1,01 14 14 19,4 25,78 9,94 3,8225 25 1,01 14 14 15,9 99,26 9,54 3,85 40 3,2 14 14 16,2 99,2 10,2225 3,68 40 3,2 14 14 16,7 98,77 11,1775 3,8775 40 3,2 8 8 17,1 97,33 11,615 4,615 40 3,2 8 8 16,43244444 9,601222222 Side 15 af 29
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 68,87 31 179,29 209,43 102,34 74,19 61,83 89,86 65,15 54,29 31 147,12 217,73 102,34 74,19 61,83 89,86 65,15 54,29 31 147,12 183,17 106,50 77,21 64,34 94,85 68,76 57,30 31 152,65 248,83 106,50 77,21 64,34 99,84 72,38 60,32 31 155,66 192,33 127,30 92,29 76,91 121,47 88,07 73,39 31 181,30 195,44 79,87 57,91 48,26 69,89 50,67 42,22 31 121,48 195,96 67,39 48,86 40,72 60,74 44,03 36,69 31 108,41 242,09 118,14 85,65 71,38 106,50 77,21 64,34 31 166,72 246,24 116,48 84,45 70,37 106,50 77,21 64,34 31 165,71 185,59 79,04 57,30 47,75 70,72 51,27 42,73 31 121,48 209,26 80,70 58,51 48,76 71,55 51,88 43,23 31 122,99 230,69 138,94 100,73 83,95 123,14 89,27 74,39 31 189,34 273,72 118,98 86,26 71,88 111,49 80,83 67,36 31 170,24 176,26 69,89 50,67 42,22 61,57 44,64 37,20 31 110,42 170,21 70,72 51,27 42,73 61,57 44,64 37,20 31 110,92 172,80 70,72 51,27 42,73 64,90 47,05 39,21 31 112,93 247,10 110,66 80,23 66,85 98,18 71,18 59,31 31 157,17 267,32 113,15 82,04 68,36 99,84 72,38 60,32 31 159,68 225,68 102,34 74,19 61,83 90,69 65,75 54,79 31 147,62 246,24 101,50 73,59 61,33 90,69 65,75 54,79 31 147,12 245,72 103,17 74,80 62,33 95,68 69,37 57,81 31 151,14 197,86 102,34 74,19 61,83 93,18 67,56 56,30 31 149,13 209,09 89,02 64,54 53,79 79,04 57,30 47,75 31 132,54 167,44 89,02 64,54 53,79 79,04 57,30 47,75 31 132,54 224,47 97,34 70,57 58,81 89,02 64,54 53,79 31 143,60 209,43 99,01 71,78 59,82 88,19 63,94 53,28 31 144,10 184,38 70,72 51,27 42,73 64,06 46,45 38,71 31 112,43 223,43 71,55 51,88 43,23 64,06 46,45 38,71 31 112,93 268,88 208,83 151,40 126,17 178,88 129,69 108,07 31 265,24 300,33 210,50 152,61 127,17 178,05 129,08 107,57 31 265,75 273,54 121,47 88,07 73,39 101,50 73,59 61,33 31 165,71 233,80 118,98 86,26 71,88 101,50 73,59 61,33 31 164,21 211,85 184,70 133,91 111,59 163,07 118,23 98,52 31 241,11 285,64 185,54 134,51 112,09 163,07 118,23 98,52 31 241,62 221,36 123,14 89,27 74,39 101,50 73,59 61,33 31 166,72 249,37 122,30 88,67 73,89 101,50 73,59 61,33 31 166,22 192,33 161,41 117,02 97,52 140,61 101,94 84,95 31 213,47 208,74 158,91 115,21 96,01 143,10 103,75 86,46 31 213,47 275,79 113,15 82,04 68,36 99,01 71,78 59,82 31 159,18 264,21 110,66 80,23 66,85 95,68 69,37 57,81 31 155,66 266,11 254,36 268,01 318,99 Side 16 af 29
Krav til ventilation Max teoretisk luftforbrug Max ventileret ISO standard 285,4 300,33 425,25 Side 17 af 29
Bilag 9: Interview med maskinchef Side 18 af 29
Bilag 10: Interview med kaptajn Side 19 af 29
Bilag 11: Datablad marine dieselolie Side 20 af 29
Bilag 12: Datablad hjælpemotor Side 21 af 29
Bilag 13: Datablad hovedmotor Side 22 af 29
Bilag 14: kalibrerings rapport for måleudstyr Side 23 af 29
Side 24 af 29
Side 25 af 29
Bilag 15: Motortimer 2018 SCS Side 26 af 29
Bilag 16: Motortimer 2017 papirform Side 27 af 29
Bilag 17: Mærkeplade ventilator Side 28 af 29
Bilag 18: Udklip fra Diesel Engines 1, side 314 Side 29 af 29