Energioptimering af kølevandssystem · Volumenstrøm ny DESMI F.W. pump = 320 Fremgår af afsnit...

Udarbejdet af Lars Pedersen

MAERSK SUPPLY SERVICE

Bilagsrapport Energioptimering af kølevandssystem

Lars Pedersen

Januar 2013


Titelblad

Forfatter: Lars Pedersen

Rapportens Titel: Bachelor projekt 2012 - Optimering af kølevandssystem

Placering i uddannelsesforløb: Bachelor projekt efterår 2012

Fagområde: Termiske maskiner, maritime valgfag

Uddannelsesinstitutionens navn: Aarhus Maskinmesterskole

Vejleder: Hayati Balo

Dato for aflevering: 1.2.2013


Indhold Bilag 1 – Datablad F.W. pump ............................................................................................................ 1

Bilag 2 – Datablad S.W. pump ............................................................................................................ 2

Bilag 3 – Pumpekurve F.W. pump ....................................................................................................... 3

Bilag 4 – Pumpekurve S.W. pump ....................................................................................................... 4

Bilag 5 – Uddrag af Operating Manual ................................................................................................ 5

Bilag 6 – General Data ......................................................................................................................... 6

Bilag 7 – Tilbud DESMI F.W. pump ................................................................................................... 7

Bilag 8 – Tilbud DESMI S.W. pump ................................................................................................... 9

Bilag 9 – Data trevejs ventil ............................................................................................................... 11

Bilag 10 – Data indsamling ................................................................................................................ 12

Bilag 11 – Samtale Rolls –Royce ...................................................................................................... 13

Bilag 12 – Samtale Søren Skive, MSS ............................................................................................... 14

Bilag 13 – TCO Template, MSS ........................................................................................................ 16

Bilag 14 – Uddrag af Operating Manual ............................................................................................ 17

Bilag 15 – Beregninger ved frekvensregulering ................................................................................ 18

Bilag 16 – Effektoptag under havneophold ....................................................................................... 25

Bilag 17 – Samtale Gert Andersen, CS Electric ................................................................................ 26

Bilag 18 – Samtale Kim Strate Kiegstad, Siemens A/S ..................................................................... 27

Bilag 19 – Samtale Carsten Jensen, DESMI A/S............................................................................... 28

1

Bilag 1 – Datablad F.W. pump Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet

2 Udarbejdet af Lars Pedersen

Bilag 2 – Datablad S.W. pump Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet


Bilag 3 – Pumpekurve F.W. pump Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet


Bilag 4 – Pumpekurve S.W. pump Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet


Bilag 5 – Uddrag af Operating Manual Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet


Bilag 6 – General Data Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet


Bilag 7 – Tilbud DESMI F.W. pump Tilbud modtaget fra DESMI A/S, se bilag 19


Bilag 8 – Tilbud DESMI S.W. pump Tilbud modtaget fra DESMI A/S, se bilag 19


Bilag 9 – Data trevejs ventil Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet


Bilag 10 – Data indsamling Indsamlede data under forskellige driftssituationer


Bilag 11 – Samtale Rolls –Royce


Bilag 12 – Samtale Søren Skive, MSS


Bilag 13 – TCO Template, MSS


Bilag 14 – Uddrag af Operating Manual Scannet kopi af dokumentation fra ombord på skibet


Bilag 15 – Beregninger ved frekvensregulering Introduktion: Målingerne blev foretaget med vægt på en ensartet fremgangsmåde såsom at måle

temperaturen de samme steder hver gang for at højne validiteten af målingerne. Da simuleringerne

indebærer justeringer af ventiler og måling af temperaturer som er relativt længe om at stabilisere

sig blev der øvet en del gange inden at fremgangsmåden og rutinen var på plads. Det blev sikret at

temperaturerne havde stabiliseret sig inden at målingerne blev foretaget.

I formlerne henvises temperaturerne til målepunkterne fra 1 til 5, som vist i Figur 11 i rapporten.

Stofværdier, data mm.:

Massefylde vand = ρ = 1000

Massefylde vand = ρ = 1025

Specifik varmekapacitet = = 4,18

Antaget gennemsnitsværdi

Flow af ferskvand opgivet af værftet = 320

Fremgår af Bilag 1+14

Volumenstrøm nuværende F.W. pump = 438

Fremgår af afsnit 6.2 i rapporten

Volumenstrøm ny DESMI F.W. pump = 320

Fremgår af afsnit 6.3 i rapporten

Nominelt omdrejningstal søvandspumpe:

Fremgår af Bilag 2

Optagen effekt til søvandspumperne: 18500 W (afrundet) Se afsnit 6.1 i rapporten

Optagen effekt til DESMI søvandspumper: 13200 W (afrundet) Se afsnit 6.3 i rapporten

Figur A, Data målt under praktikophold. Konstrueret af forfatteren


SERVICEFART:

Beregningerne baseres på data målt tre gange på forskellige dage, men så vidt muligt under samme

forhold. Broen blev bedt om at holde konstant fart under simuleringerne.

Under servicefart 21.8.2012:

Kølebehov:

Flow gennem veksler:

Flow udenom veksler:

Ny temperaturdifferens på søvandssiden efter reducering af flow med ventil:

∆t = (2-1) = 32,4-13,1 = 19,3 K

Reduceret flow S.W. pump:

Omdrejningstal der modsvarer det reducerede flow:

isoleres:→

Nyt effektoptag ved reduceret omdrejningstal:

Nuværende pumper:

DESMI søvandspumper:



Kølebehov:




∆t = (2-1) = 32,3-13 = 19,3 K



isoleres:


Nuværende pumper:




Kølebehov:




∆t = (2-1) = 32,6-13,2 = 19,4 K



isoleres:


Nuværende pumper:



UNDER DP VED RIG:

Beregningerne baseres på data målt tre gange på forskellige dage for at højne validiteten. Faktorer

som påvirker kølebehovet er vind og strømforhold og målingerne er foretaget under relativt roligt

vejr i Nordsøen. Fremgangsmåden er den samme som før, som beskrevet i afsnit 7.3 i rapporten.

Under DP 22.8.2012:

Kølebehov:




∆t = (2-1) = 26,2-13,2 = 13 K



isoleres:


Nuværende pumper:



Under DP 25.8.2012:

Kølebehov:




∆t = (2-1) = 26,1-13,4 = 12,7 K



isoleres:


Nuværende pumper:



Under DP 2.9.2012:

Kølebehov:




∆t = (2-1) = 26-12,8 = 13,2 K



isoleres:


Nuværende søvandspumper:



Bilag 16 – Effektoptag under havneophold Da det tidligt stod klart at søvandspumpen vil køre med maksimalt reduceret flow på grund af det

ringe kølebehov under havneophold, vil effektoptaget ved mindste omdrejningstal blive beregnet.

Det ringe kølebehov er en konsekvens af de stoppede hovedmotorer som er de største

varmeudviklere ombord. I praktikperioden kom dette blandt andet til udtryk ved at tre vejs ventilen

var næsten helt lukket i under havneophold, således at kun en meget lille del af flowet ledtes

igennem veksleren. Den nedre grænse for motorens omdrejningstal er i denne rapport sat til 25Hz

ifølge samtale med Gert Andersen fra CS Electric (se bilag 17).

Nuværende effektoptag er 18,51 kW og effektoptaget for den nye DESMI S.W. pumpe er 13.2

2 kW.

Flow ved 730 RPM:

Formlen fremgår af afsnit 7.3 i rapporten

1 Se afsnit 6.1 i rapporten

2 Se bilag 8


Bilag 17 – Samtale Gert Andersen, CS Electric


Bilag 18 – Samtale Kim Strate Kiegstad, Siemens A/S


Bilag 19 – Samtale Carsten Jensen, DESMI A/S

Energioptimering af kølevandssystem · Volumenstrøm ny DESMI F.W. pump = 320 Fremgår af afsnit...

Documents

Transcript of Energioptimering af kølevandssystem · Volumenstrøm ny DESMI F.W. pump = 320 Fremgår af afsnit...