Phân tích kỹ thuật hệ thống máy lạnh thực phẩm và hệ thống kiểm tra báo động bảo vệ các thông số buồng máy

BÀI TẬP LỚN
Môn: Điện Tàu Thủy ll
Đề bài: Phân tích kỹ thuật hệ thống máy lạnh thực phẩm và hệ thống kiểm tra báo
động bảo vệ các thông số buồng máy
Bài làm:
I.Lý thuyết
1, Giới thiệu chung hệ thống lạnh trên tàu thủy



 !"#
$#%&#'#(


BL : Buồng lạnh - Đối tượng
DBH : Dàn bay hơi – cơ cấu điêu chỉnh
t
0
tải
: Tải nhiệt các vật cần làm lạnh
Lcc : Lượng công chất – tín hiệu đ.k
)*+,*,-#./#'0#1
#./#'0#123!4,567#7!#'
89:!3##'0#1,;)7#67#<(9
=
>../:!
?@67#
Page 1

A
#


A


>
B>
5
A
DBH
C:!1DE:#FGHIJ*KG,,L#(9M!!./6N967#
EOBLPQ 2)R##S:!94#9T#7#,>./
:!7##')#(#",
C:!17#./UV9U4#M!GM.4#).,B)
../W#GM).:!./1M1D
M!G29X=.M!./Q9./.967#,
M n
c c h
d b h
c c l
v t l
b h
B l
t
0
)*+,K,$Y
Z7[S.ME)*+,KL
C:!.49X=.M!4.M9X=.#"Q!#'1:
!67#6\7#,
O7#0:0Y#22#R#0Y97#
2, Các chức năng của hệ thống tự động máy lạnh

#'0#1:#]F7"M
- 5(#'8#(
- 5(#'8]:!67#
- 5(#'8M!7#.<
- 5( =
Page 2
B-C
>>CC

B>
-A
OB
A9PA
A
- 5(0#1G(
2.1. Chức năng tự động điều chỉnh nhiệt độ buồng lạnh
-#'8#(^R#./:!.967#,
$#(FG#'0#1F./:!9#'#
(#"=0##(^#(@)04:!#
@6WU_5T#'8(#(M`6<.7
#'0#1I(

)*+,a,$[(#'8#(
bOc9#W#'0#1./:!I#(
C"#=#(#(W.=(#'0#1#(EB-d5
A
B>LG=#(F"#=#(Me.:X9'B-d5
A
B>Q`[9
#'0#19#Wf-5:!D967#E)*+,+L6

#g#(
A
≤
A
@

bOc9#W0=./:!I#(:!7#
C"#=#(#(SCC.=(#'0#1#(EB-d5
A
B>LQ`
[9#'0#19#Wf-5:!D967#E)*+,+
L6#g#(
A
≤
A
@

Page 3
CC
B-d
5AB>
f-5
CC>
A
OB
CC
h>,5 d,-$
d-5
CC>
?$

CC>
B-d
5AB>
f-5*
f-5K

Hình 14.4.a

Hình 14.4.b
b-iU
Oc"#=#(1#(W.=7I(#'0#1i
Eh>,5 d,-$LW(90#(Wi(7#UE)*+,j,L
6b5.k/:M!4.k./!#'67#,
C169#0#"##U%0#"##4)(6
9##<%(6Me9#E)*+,j,L
Hình 14.5.a Hình 14.5.b
2.2. Chức năng tự động điều chỉnh mức công chất
?<YS9##'8]:!
-""2)7##.#gFM!E]:!20:7#
./G!20:./#(L
Page 4
CC
CC
h>?
-""M9#SUE=]:!2UMeV7#N
:!D9P#./0Y0YPF%#l:,
O#="##g
#
≤≤
Q


f##'0#1]:!0:#<:29#Wf-5G9##'0#1
9#:27I]Eh>?L,

Hình 14.6.a

Hình 14.6.b
2.3. Tự động điều chỉnh áp suất hơi ngưng tụ
$=M!7#.<24:!MeD#(6N=../.4
0:4.:M!U4,$./#=M!7#.<U
):M!U0:4.../.4"#4
2.4. Tự động tẩy tuyết
- -1FFM!"# =^MR##7
#g:!99T,
;) =16c^@(,
5.k# =(I.7),
C16cF./W#.7#.4G6c:!M.<#
(.26,
Page 5
f-5
CC>
CC
5(-bC5A
f-5
CC>
5-55
5B5-
$,./
5-555( =
5B5-5#=&R##

OBO7#
CCC:P7#
f-5f#W
)*+,m
C#=&.7)1i7G7IG9#G_

d#3# =)3#.=9#W1090:!
:!967#E)*+,mL
2.5. Tự động kiểm tra, bảo vệ máy lạnh
C:M"9
- ;"#(7#U
- n6k:#7!<AGj0b
K

$=U#76:#7)0#0#(U#=&"96:#7
!./.0D#G0#0#(Q4#.90#19"9
- n.4U!<*GA0b
K

- n:!`VU
Q
E1PRGi9L
- n:!`VU!
#

- $#(:!`U
A
Q
- n.4).!
Page 6

- ?]:!)#
- ?]:!)D
C:M0#1
- $#(2
- $#(2!
- B#(S9#W
- B#(SU9=("#,5#"#SUKjo"#GjAo
"#G*AAo"#,
- B=((^(
II, Thuyết minh sơ đồ máy lạnh thực phẩm của hãng USHIHO REINTSU
(COMP. CONTROL CIRCUIT DIAGRAM)
*,p#4##`(
- Z7KU?
$*,Cq?r
$K,Cq?r,
- $#./!W"#Yh*GZsG5*U*9hKGZKG5K
UMK#a++AftCuAJ
- OZ*9OZK:!#@#"#'0#1#U,
- OZa:!##'0#1atCKKAf
- qCh*9qChK7I#"92"#(7U ,
- h*GhK7I#0=#'0#1E0##()
4##'0#1L
- Cb*AAv##6c1M!6I
- rZX=#1S7I"#=M!7#:!2,
- ZZX=#1"#="92#.4,
- q$ZX=#1S7I"9#(64!
- >rZX=#17I"97#:!!`V,
- qh?f9#W#:!
- w$?f9X=.,
Page 7

- ?C*9?CK:i71!#K(7#U,
- Z7#'0#1&
?C?*:i7!# =E#M!92# 
=Lx
?C?K:i7!#2#x
5??(.7) = =I0y#((X=#16
(7##x
O57I"#=#(1#'0#1:!967#x
?f9#'0#1:!9&G1,
- $#7I#z*GzKGzaGz+G7Ik##5*95K6c1##'
0#12)(S
K,$[(S,
{d#((7##U
- -:!W"#Y9:OZ*GKGaS##'0#1
 ,
- -#./!#'0#1 2X=#1S7Ih*GhK,
- B6I./M!k#M!Cb*AAv16|:#7,
- $=#'0#"|EzI0=z*L)#Me./.4#Zv*1M}
MU,
- h7Ik##5*#W1M(k##\X=#1SMe#!
#?C*UEf4##'0#7#:!`V0:2!6
7I>rZ"#=L
- -~p>*U9#G0#9qh?f•:k##16:#
7G9X=.w$?fX=../:!#96,
{-#'0#1&G
- d#7Iz+#GX=#1*Au!#€SK:i7
?C?*@?C?KE#:i7#0:k#x0#?C?K#
2R#0Y9G%0#?C?*#)?C?K0:#V!
# =,
- f#W?f9!:!6G#k#94#2R#0Y

9./ikX=#1"#=k#5•h?qCq$5rt$•>
I#(,
- 5 =(
$#("# =(,
Page 8
‚M7 =&G6c*7I0#1./##((7(Z?G
(7Z?Me(X=#1+GjGu./6@A*#k) =(,
a,C"9
- B"92"#(7U
Oc7I"92"#qCh*9qChK#(7,
- B"9U%
n:!` rZG7#:!`V!>rZG#(6:#7
0:).kq$ZG#(.4,
- B"90:UV4../PE7Ik##5*L
- C"9./.3#9'P^3#tB$qh?t>Zwp$t>9#=i
tB$,Zwp
II. Kiểm ta báo động và bảo vệ các thông số buồng máy
Ta có thể chia ra các nhóm báo động, bảo vệ như sau:
* Nhóm 1: Bảng điện chính.
- Bảo vệ quá tải, có ngắt.
- Bảo vệ ngắn mạch, có ngắt.
- Bảo vệ công suất ngược, có ngắt.
- Bảo vệ sự cố nguồn.
- Bảo vệ điện áp thấp, có ngắt.
- Bảo vệ điện áp cao, có ngắt.
- Báo cách điện của lưới thấp.
* Nhóm 2: Buồng máy.
- Báo động áp lực dâù bôi trơn máy chính
thấp.
- Báo áp lực khí điều khiển máy chính thấp.

- Báo nhiệt độ nước làm mát máy chính cao.
- Báo nhiệt độ khí xả cao.
- Bảo vệ quá tốc máy chính, có ngắt.
- Báo lỗi khi khởi động máy chính.
- Báo áp lực dầu bôi trơn máy 1 thấp.
- Báo nhiệt độ nứơc làm mát máy 1 cao.
* Nhóm 3: Báo động dầu FO, DO ở các két.
- Báo động mức dầu DO trong két phục vụ số 1 cao.
Báo động mức dầu DO trong két phục vụ số 1 thấp.
- Báo động mức dầu DO trong két phục vụ số 2 cao.
- Báo động mức dầu DO trong két phục vụ số 2 thấp.
- Báo động mức dầu FO trong két lắng cao.
- Báo động mức dầu FO trong két lắng thấp.
- Báo mức dầu LO trong két dầu cặn cao.
- Báo mức dầu FO trong két dầu cặn cao.
- Báo mức dầu LO trong két dầu thải cao.
- Báo mức dầu FO trong két dầu thải cao.
- Báo mức dầu FO trong máng dẫn thấp.
- Báo mức nước làm mát trong máy chính trong két
giãn nở thấp.
- Báo mức dầu đo trong két máy chính thấp.
- Báo bơm cứu hoả khẩn cấp khi mức dầu rò rỉ cao.
- Báo áp lực khí dự trữ số 1 thấp.
- Báo áp lực khí dự trữ số 2 thấp.
Page 9
- Bảo vệ quá tốc máy 1.
- Báo máy 1 rò rỉ dầu trong két.
- Báo mức dầu trong két của máy 1 thấp
- Báo lỗi khi khởi động máy 1.
- Báo áp lực dầu bôi trơn máy 2 thấp.

- Báo nhiệt độ nước làm mát máy 2 cao.
- Bảo vệ quá tốc máy 2.
- Báo máy 2 rò rỉ dầu trong két.
- Báo dầu trong két của máy 2 thấp.
- Báo lỗi khi khởi động máy 2
- Báo mức nước nồi hơi thấp.
- Báo mức nước nồi hơi cao.
- Báo quạt gió bị sự cố.
- Báo nhiệt độ dầu đốt quá thấp.
- Báo nhiệt độ dầu đốt quá cao.
- Báo nồi hơi mất lửa.
- Báo động làm sạch dầu FO máy 1.
- Báo động làm sạch dầu FO máy 2.
- Báo động làm sạch dầu DO.
- Báo động làm sạch dầu LO.
- Báo động hàm lượng muối trong bơm nước sạch
cao.
- Báo động dầu hoả thiêu huỷ trên mức bình thường.
- Báo động hàm lượng dầu la canh mức cao.
- Báo động nước thải trên mức bình thường.
- Báo động sự phóng điện của nguồn tin.
- Báo động dừng sự cố áp suất van khí thấp.
- Báo động áp suất khí điều khiển thấp.
- Báo rò rỉ dầu trong ống dẫn dầu FO áp suất cao.
- Báo động không có dòng chảy trong ống ở phía đuôi
tàu.
13.8.1. Hệ thống tự động kiểm tra dùng rơ le điện từ
Các hệ thống tự động kiểm tra loại dùng rơ le thường không giám sát được các thông số do các loại
này thường dùng dạng tín hiệu cảm biến đầu vào là ON/OFF- chúng được thiết kế rất phổ biến trên
các tàu thuỷ trước đây vì có cấu trúc và thiết bị cũng như thiết kế đơn giản. Dưới đây giới thiệu 1 sơ

đồ dạng rơ le của Nhật thường dùng.
*, Modul kiểm tra thông số dùng rơ le MYA-LB2
Page
10
Hình 13.2. Modul kiểm tra thông số dùng rơ le MYA-LB2
Đây là một loại modul hay sử dụng trên các tàu Nhật. Modul giới thiệu sơ đồ hình 13.2 là loại dùng
cảm biến on/off thường đóng (T
1,
T
2
)
- Bình thường tiếp điểm cảm biến đóng: Rơ le R
1
và R
2
đều có điện, đèn RL không sáng, không báo
đèn, còi
- Khi có sự cố tiếp điểm cảm biến mở: Rơ le R
1
mất điện và R
2
có điện, đèn RL sáng nhấp nháy,
đồng thời đưa tín hiệu (Alarm) đến khối báo động chung – báo còi
- Khi khẳng định sự cố BZ-S ở vỉ báo động chung thì cắt điện R
2
cắt tín hiệu nhấp nháy đèn sáng
bình thường, còi dừng
- Khi hết sự cố thì thông số đó trở về trạng thái bình thường
2. Modul báo động chung :
Modul này làm nhiệm vụ:

- Cấp tín hiệu test đèn
- Tạo tín hiệu nhấp nháy báo động
- Đưa tín hiệu dừng còi và cắt nhấp nháy
Page
11
- Cấp nguồn cho các modul báo các thông số
- Đưa tín hiệu đến các chuông báo động ngoài và nội bộ
- Nhận tín hiệu báo động từ thông số từ các mudul rơ le MYA-LB2 (đường Alarm.)
Cấu tạo:
- FL
1
là rơ le tạo tín hiệu nhấp nháy: Khi rơ le này có điện thì tiếp điểm FL1 của nó đóng mở theo
chu kỳ từ 1 – 3 Hz ; - BZ-S (PB3) là nút tắt chuông còi; - BZT là nút thử còi; - 28B1 và 28B2 là
các rơ le trung gian; - LT (CS1): Nút thử đèn
Hình 13 3. Modul báo động chung
3. Nguyên lý hoạt động:
Ở Module báo động MYA LB2: Tiếp điểm T1 – T2 là tiếp điểm cảm biến loại đóng/ mở - modul
này dùng cho tiếp điểm thường đóng. Khi chưa có sự cố thì nguồn + cấp cho rơ le R1 qua tiếp điểm
thường đóng của R2  N1- là đầu (-), khi đó tiếp điểm R1 thường mở của nó ở mạch R2 đóng rơ le
R2 được cấp điện theo mạch BS1 (khi chưa ấn BZS cũng là +)  tiếp điểm R1  rơ le R2 N1.
Hai rơ le R1 và R2 được duy trì qua các tiếp điểm thường mở của nó. Lúc này nguồn + từ BS1 chưa
được cấp cho Alarm để đến vỉ báo động chung, đèn RL chưa có điện (RL có điện qua 3 đường LT1-
thử đèn, P1 đi qua R2 thường đóng đã bị mở, FL1 chưa có điện do 28B1 chưa có điện nên tiếp điểm
FL1 đang mở. Khi tiếp điểm cảm biến đảo trạng thái thì rơ le R1 mất điện  có tín hiệu đến Alarm
gửi về mạch báo động là + cấp điện cho 28B1  FL1 có điện tiếp điểm FL1 của nó đóng mở tạo
nên tín hiệu nhấp nháy cấp điện cho RL – đèn này nhấp nháy. Đồng thời rơ le 28B1 có điện cấp
điện cho còi nội bộ BZ, 28B2 có điện cấp điện cho chuông ngoài. Nhận biết sự cố tại mạch báo
động chung ta ấn nút tắt chuông BZ.S, rơ le R2 mất điện đèn báo sự cố thông số kiểm tra sáng liên
Page
12

tục qua mạch P1  tiếp điểm thường đóng R2 tiếp điểm thường đóng R1. Đồng thời đường
alarm không có điện (do R2 mất điện mở tiếp điểm của nó ở mạch alarm ra) làm cho 28B1 mất điện
 28B2 mất điện chuông nội bộ và chuông ngoài đều mất điện. Khi sự cố mất tiếp điểm T1 – T2
đóng trở lại đèn RL lại mất điện không sáng.
13.8.2. Hệ thống tự động kiểm tra được chế tạo bằng các module mạch bán dẫn
Các thập niên đầu những năm 70 công nghệ điện tử phát triển, hàng loạt các sản phẩm công nghiệp
đã ứng dụng rất mạnh mẽ công nghệ này.
Các hệ thống tự động kiểm tra, bảo vệ trên các tàu thuỷ ở nước ta lúc đó đã nhập về có trang bị các
hệ thống tự động kiểm tra, bảo vệ loại này như: Tàu Hậu Giang, tàu Tô Lịch, Thái Bình, các tàu
dịch vụ dầu khí như Sông Dinh, Bến Đình …
Có thể nói các hệ thống tự động kiểm tra, bảo vệ thế hệ bán dẫn được chế tạo theo các module là
phong phú nhất.
Có 2 dạng xử lý tín hiệu là dạng tương tự và dạng số.
13.8.3. Hệ thống tự động kiểm tra ứng dụng công nghệ PLC
Hiện nay do mức độ tự động hoá cao, yêu cầu điều khiển các hệ thống cần tâp trung đòi hỏi số
lượng thông số kiểm tra rất nhiều và đa dạng, các hệ thống tự động kiểm tra, dự báo trên không còn
phù hợp.
- Số lượng thông số kiểm tra, dự báo, bảo vệ rất lớn nếu sự dụng 2 loại hệ thống trên thì quá cộng
kềnh, lượng dây truyền tín hiệu đo quá lớn.
- Tín hiệu kiểm tra với yêu cầu hết sức đa dạng của các đại lượng điện và không điện là trở ngại lớn
cho thiết kế hệ thống cũng như chế tạo các phần tử cảm biến theo các hệ thống cũ
- Các hệ thống tự động kiểm tra, điều khiển khi làm việc với giao diện người – máy cần phải chuẩn
hoá tín hiệu theo dòng (0-20mA; ±10 V) thì các thiết bị PLC hay các vi xử lý mới đáp ứng được
- Việc truyền thông gặp nhiều khó khăn nhất là dung lượng tín hiệu là quá lớn
Vì những lý do trên, hiện nay các hệ thống tự động kiểm tra, dự báo, bảo vệ cho các hệ thống trên
tàu thuỷ đã và đang dùng chủ yếu là các thiết bị lập trình và thông tin được truyền thông .
Hệ thống ngày này được trang bị trên các tàu đóng mới hiện đại, có thể khái quát sơ đồ như
sau :
Page
13

C"#=q$bqƒ
C"#=.7
5IM
r>C9#Q`[
B"9
?3
5,&#
C1R#3#
-~
-~2
C%#
B"9
C8&G
#M
Hình 13.6. Hệ thống kiểm tra các thông số sử dụng PLC
Có 2 loại cảm biến số và tương tự , tín hiệu số trực tiếp giao diện với PLC hay vi xử lý, còn tín hiệu
tương tự phải qua khối chuyển đổi tín hiệu nhằm đưa về dạng tín hiệu đo lường chuẩn. Tất cả các
tín hiệu đầu vào PLC hoặc bộ vi xử lý sẽ được lập trình điều khiển theo yêu cầu và gửi đến các đầu
ra giám sát, bảo vệ, báo động, thiết bị ghi (kể cả hộp đen), PLC hoặc bộ vi xử lý thực hiên toàn bộ
thuật toán tạo trễ, báo động, nhận biết sự cố…
Trong một số tàu người ta sử dụng các bộ vi xử lý thay cho PLC với chức năng và nhiệm vụ
tương tự, người ta sử dụng một card chủ điều hành các card rời, mỗi card rời ứng với một nhóm
thông số riêng biệt, hệ thống loại này thể hiện sự cơ động hơn rất nhiều so với hệ sử dụng PLC.
Page
14