Termiske Maskiner
Standpunktsprøve
2 timer
Fredericia Maskinmesterskole
BM4
Elektronik kun tilladt som
skrive/regneredskab
November 2021
Alle øvrige hjælpemidler er
tilladt.
Opgavesættet består af 2 opgaver.
PC som skriveredskab.
Opgavesættet består samlet af 5 sider,
inklusive forside.
Bilag: Ingen
----- Opgavesættet forsætter -----
Standpunktsprøve BM4 E2021, Side 1 af 5
Opgave 1 – Motorlære
Spørgsmål 1.1: Forklar, med egne ord forskellen mellem følgende 3 motortyper:
•
Spark gas motor
•
Dual-fuel motor
•
Gas-diesel motor
Spørgsmål 1.2: Forklar, med egne ord hvorfor der er forskel på forholdet mellem længde og diameter på
stemplet i en krydshovedmotor og stemplet i en trunkmotor.
Spørgsmål 1.3: Beskriv forbrændingens faser i dieselmotoren, indtegn punkterne for en to-takts dieselmotor i
det forsatte diagram (trækdiagram) og henfør punkterne til pV-diagrammet.
Spørgsmål 1.4: Forklar kort med egne ord, hvad der forstås ved motorens luftoverskud.
----- Opgavesættet forsætter -----
Standpunktsprøve BM4 E2021, Side 2 af 5
I et større fragtskib er hovedmotoren en 2-takts dieselmotor af typen 9L60 MC-C
For motoren er oplyst følgende data:
Cylinderantal:
9
Slaglængde:
2022 mm
Cylinderdiameter:
600 mm
Omdrejningshastighed på krumtapakslen:
114 rpm
MIP (indiceret middeltryk):
18,0 bar
Forbrændingstryk:
136 bar
Drejningsmoment på krumtappen:
1346 kNm
Motorens specifikke olieforbrug (SFOCb)
0,170 kg/kWhb
For den anvendte brændselsolie oplyses:
Densitet ved drift temperaturen i °C:
980 kg/m3
Sammensætning af brændselsolie, angivet i masseprocent:
84 % Carbon - 12,5 % Hydrogen - 0,5 % Sulfur - 1 % Oxygen - 1 % Water
Ved den ovennævnte belastning skal følgende beregnes:
Spørgsmål 1.5: Beregn motorens bremseeffekt.
Spørgsmål 1.6: Beregn motorens mekaniske virkningsgrad.
Spørgsmål 1.7: Beregn motorens brændselsolieforbrug i kg/h.
Spørgsmål 1.8: Beregn motorens termiske og økonomiske virkningsgrader.
En analyse af udstødningsgassen gav følgende resultat, angivet som volumenprocent:
78,0 % Nitrogen, 14,0 % Oxygen, 7,5 % Carbondioxid, 0,5 % Carbonmonoxid
Spørgsmål 1.9: Beregn motorens anvendte luftmængde i kg/h ved den ovennævnte belastning.
----- Opgavesættet forsætter -----
Standpunktsprøve BM4 E2021, Side 3 af 5
Opgave 2 – Kedellære
Spørgsmål 2.1: Besvar med begrundelse om en kedel, der producerer overhedet damp til turbinedrift, er en
vandrørskedel eller røgrørskedel?
Spørgsmål 2.2: Beregn hvor meget energi der skal tilføres 10 kg damp ved 40 bar og en tørhedsgrad (x) på 0,40,
for at hæve temperaturen til 400 °C ved uændret tryk?
Spørgsmål 2.3: Nævn 4 lovpligtigt udstyr/armatur, der skal være på en dampkedel; Redegør for funktionen for de
4 lovpligtige udstyr/armaturer.
Spørgsmål 2.4: Hvad er varmetransmissionskoefficienten, K et udtryk for?
Spørgsmål 2.5: Hvad opnås ved at koble en overheder i en dampkedel i medstrøm i stedet for modstrøm?
Spørgsmål 2.6: Besvar med begrundelse, hvad der er farligst i en dampkedel, sod- eller kedelstensbelægning?
Spørgsmål 2.7: Redegør for hvordan man forsøger at modvirke hhv. sod- og kedelstensbelægning i en
beholderkedel?
Spørgsmål 2.8: Redegør for hvorfor pH i kedelvand skal hæves og hvordan dette gøres.
Spørgsmål 2.9: Redegør for hvorfor måling af ledningsevne er vigtigt i kvalitetssikring af kedel/fødevand.
Beregningsopgave 2.10:
•
•
•
•
•
•
•
Driftstrykket i en kedel er 140 bar (der regnes ikke med trykfald gennem kedlen)
Fødevandets temperatur er 25 °C
Dampen efter fordamperen har tørhedsgraden, x = 0,9
Dampen efter overhederen har temperaturen 380 °C
Fødevandsmængden og dermed dampmængden igennem kedlen er 30000 kg/h
Kedlens virkningsgrad er 0,80
Kedlen tilføres halm med en brændværdi hi på 24000 kJ/kg
Spørgsmål 2.10.1: Find entalpierne for fødevand (hf), for dampen efter fordamperen (hx), samt for den
overhedede damp (hOH).
Spørgsmål 2.10.2: Beregn dannelsesvarmen for kedlen.
Spørgsmål 2.10.3: Beregn kedlens nytteeffekt i kW.
Spørgsmål 2.10.4: Beregn den tilførte halmmængde i ton/h.
Spørgsmål 2.10.5: Beregn fordampningstal og forklar hvad fordampningstal er et udtryk for.
----- Opgavesættet forsætter -----
Standpunktsprøve BM4 E2021, Side 4 af 5
Beregningsopgave 2.11:
•
•
•
Et stålrør med en tykkelse på 5 mm og ydre diameter på 40 mm sidder i en røggasrørskedel.
Røret har en belægning af sod på 1 mm.
Følgende værdier gælder:
βsod=0,45
𝑊
𝑚∙𝐾
Spørgsmål 2.11.1: Beregn varmetransmissionskoefficienten.
------ slut på opgavesættet ------
Standpunktsprøve BM4 E2021, Side 5 af 5