Gas/luft temperaturens indvirkning på en gasmotor - Aarhus ...

Gas/luft temperaturens indvirkning på en gasmotor
Skrevet af Simon Hwan Pedersen
04.06.2013

Gas/luft temperaturens indvirkning på en gasmotor
Forfatter: Simon Hwan Pedersen _________________________
Studie nr: F10627
Fagområde: Gasmotoren og dens kølesystem
Placering i uddannelsens forløb:
Uddannelses institution:
Vejleder:
Afleveringsdato:
6. semester, Bachelorprojekt
Aarhus Maskinmesterskole
Torben Egelund Rauff, Lektor Aarhus Maskinmesterskole
04.06.2013
Antal normalsider af 2400 anslag inkl. mellemrum:
20,35
Forsidehenvisning:
http://www.tradebit.com/filedetail.php/173677466-man-industrial-gas-
engine-e0836-le202-workshop
http://www.aams.dk/Files/Templates/Designs/AAMS2011/css/images
/aams_logo.png

Abstract
The title of this bachelor project is ”Gas/luft temperaturens indvirkning på en
gasmotor” (The effect of the temperature of gas/air mixture on a gas engine), and it is
as a part of the final bachelor semester at the education as Bachelor of Technology
Management and Marine Engineering. The education is conducted at Aarhus School
of Marine and Technical Engineering, as a part of their online education program.
This bachelor project is based on a trainee period at DEIF A/S and it is made in
cooperation with the company.
The project investigates the effects on a gas engine caused by a high gas/air mixture
temperature, and this concerns both the operation of the gas engine and the total
efficiency. In order to determine the effects, the project includes a study of another
gas engine which is the exact same model as the gas engine at DEIF A/S.
In order to avoid the effects, caused by the gas/air temperature, the project contains
proposals to an optimization which are based on minor changes to keep the costs
down.
The conclusion for the effects, caused by the gas/air temperature, is theoretically the
temperature results in degraded operation conditions and a decrease in the efficiency
for the gas engine. The conclusion for the effects based on the results of the engine
oil analysis, does not agree with the theory, but the reason for that is the number of
the collected oil samples are too small.
The project also contains a section which describe the next step in the investigation
to be able to define the final conclusion about the effects caused by the gas/air
temperature and the evaluation for the optimization
1

Indholdsfortegnelse
Abstract ....................................................................................................................... 1
1 Indledning ................................................................................................................. 5
1.1 Formål med opgaven ......................................................................................... 5
1.2 Problemstilling .................................................................................................... 5
1.3 Problemformulering ............................................................................................ 6
1.4 Metode ............................................................................................................... 6
1.5 Afgrænsning ....................................................................................................... 7
1.6 Kildekritik ............................................................................................................ 8
1.7 Læsevejledning .................................................................................................. 8
1.8 Kildehenvisninger ............................................................................................... 8
1.9 Kommentarer til bilag ......................................................................................... 8
2 Gasmotoren før optimeringen ................................................................................... 9
2.1 Beskrivelse af gasmotoren ................................................................................. 9
2.2 Beskrivelse af kølesystemet ............................................................................... 9
2.3 Analyse af gasmotorens driftssituation ............................................................. 11
2.3.1 Praktiske målinger og observationer ......................................................... 11
2.3.2 Vurdering af målingernes validitet ............................................................. 11
2.3.3 Konsekvenser for gasmotoren grundet gas/luft temperaturen ................... 12
2.3.3.1 Volumenforøgelse af gas/luft blandingen ............................................... 13
2.3.3.1.1 Mager og fed blanding ......................................................................... 13
2.3.3.2 Øget forbrændings- og røggastemperatur .............................................. 14
2.3.3.3 Tændingsbanken .................................................................................... 15
2.3.3.4 Anormale værdier i olieprøven ............................................................... 15
2

2.3.3.4.1 Sammenligning af olieprøver fra et referenceanlæg ............................ 17
2.3.3.5 Virkningsgraden ..................................................................................... 20
2.3.3.5.1 Vurdering af målingernes validitet ....................................................... 20
2.4 Delkonklusion ................................................................................................... 21
3 Optimering af gasmotorens kølesystem ................................................................. 22
3.1 Definition af målsætning for optimeringen ........................................................ 22
3.2 Optimeringsmuligheder for kølesystemet ......................................................... 22
3.2.1 Øge flowet på kølevandet .......................................................................... 23
3.2.2 Øge overflade arealet på varmeveksleren ................................................. 23
3.2.3 Øge temperaturdifferensen ....................................................................... 24
3.2.4 Delkonklusion ............................................................................................ 24
3.3 Overvejelser omkring optimeringen .................................................................. 24
3.4 Delkonklusion ................................................................................................... 27
4 Konklusion .............................................................................................................. 29
5 Perspektivering ....................................................................................................... 30
6 Litteraturliste ........................................................................................................... 32
7 Figurliste ................................................................................................................. 34
8 Bilagsliste ............................................................................................................... 35
3

Forord
Jeg, Simon Hwan Pedersen begyndte at studere i august 2010 på Aarhus
Maskinmesterskole som fjernstuderende. Jeg er nu nået til 6. semester hvor det
afsluttende bachelorprojekt udarbejdes på baggrund af et praktikforløb.
Jeg startede i praktik d. 16.01.2013 hos en virksomhed i Skive, som hedder DEIF
A/S, hvor jeg påbegyndte mit projekt i samarbejde med flere af de ansatte fra
virksomheden. Gennem diskussion og vejledning blev projektet defineret, og derfra
begyndte jeg at lave min dataindsamling. I løbet af hele praktik- og projektforløbet
har jeg været i tæt samarbejde med ansatte fra DEIF A/S, og derfor vil jeg gerne rette
en stor tak til DEIF A/S, og specielt tak til Torben Overby Senior support Engineer.
Derudover vil jeg også gerne rette en tak til driftslederne Brian Frost og Ib
Johannesen fra Hobro Rensningsanlæg, som har stillet deres gasmotor til rådighed
som referenceanlæg.
4

1 Indledning
DEIF A/S er en international koncern, som har hovedsæde i Skive, og derudover har
koncernen afdelinger i Tyskland, Norge, Storbritannien, Frankrig, Kina, USA,
Brasilien og Indien. Virksomheden er opdelt i tre hovedsegmenter, som er Wind
Power Technology, Marine & Offshore Technology og Power & Control Technology.
Wind Power Technology leverer komplette løsninger til styring af vindmøller og
vindmølleparker. Marine & Offshore Technology beskæftiger sig hovedsaligt med
broinstrumentering og tavle-visningskomponenter. Power and Control Technology
producerer og udvikler kundespecifikke beskyttelseskomponenter til generatorer,
som både er i ø-drift, paralleldrift og net-paralleldrift.
På hovedsædet i Skive er der installeret en gasmotor, som producerer 100 kW el og
140 kW varme til bygningen. Gasmotoren er leveret, installeret, idriftsat og serviceret
af et eksternt firma, men alligevel er det konstateret, at indsugningstemperaturen på
gas/luft blandingen er for høj grundet utilstrækkelig køling. Denne høje
indsugningstemperatur kan være en afgørende parameter for gasmotorens
driftsbetingelser, og derfor undersøges dette i denne rapport.
1.1 Formål med opgaven
Formålet med opgaven er at undersøge, om den konstaterede høje
indsugningstemperatur på gas/luft blandingen har indvirkning på motorens
driftsbetingelser, og dermed også gasmotorens levetid. Derudover undersøges hvilke
muligheder der er for at forbedre kølingen og dermed nedbringe gas/luft
temperaturen.
1.2 Problemstilling
Hvis kølingen af gas/luft blandingen er uhensigtsmæssig er det problematisk, da
dette kan have direkte indflydelse på gasmotorens drift. Derudover er gas/luft
temperaturen en afgørende parameter for, om driftsbetingelserne er optimale.
5

Selvom gasmotoren skal anvendes til test af egne produkter og software,
undervisning af medarbejdere og fremvisning for kunder, har gasmotoren også stor
andel i virksomhedens el- og varmeproduktionen i vinterhalvåret. På grund af dette er
gasmotorens driftsøkonomi også i fokus, da dårlig køling af gas/luft blandingen kan
være medvirkende til at nedsætte motorens virkningsgrad. Grundet ovenstående
forhold bør der foretages dybdegående undersøgelser for at fastslå, om kølingen kan
forbedres, og i givet fald hvad kan der gøres for at give gasmotoren bedre
driftsforhold.
1.3 Problemformulering
Kølingen af gas/luft blandingen er ikke optimal og med dette som udgangspunkt,
beskrives gasmotorens nuværende driftssituation med henblik på at påpege mulige
konsekvenser af den nuværende drift. Derudover undersøges gasmotorens
kølesystem for at kortlægge hvilke muligheder der er for at optimere og dermed
forbedre gasmotorens virkningsgrad og driftsforhold. Ud fra undersøgelserne
udarbejdes der et forslag til hvordan gasmotorens kølesystem kunne være etableret
for at tilgodese gasmotoren og dens virkningsgrad.
Med udgangspunkt i ovenstående undersøges følgende i denne rapport:
Hvordan er gasmotorens driftssituation med det nuværende kølesystem, og hvilke
mulige konsekvenser kan dette medføre?
Hvordan kan kølesystemet optimeres så det nedbringer temperaturen på gas/luft
blandingen?
1.4 Metode
For at opnå general anlægskendskab studeres gasmotoren og dens drift. Desuden er
der indgået et samarbejde med ansatte fra DEIF A/S, for derigennem at opnå et
bredere kendskab til gasmotoren samt dens kølesystem.
6

For at belyse hvilke konsekvenser det nuværende kølesystem har på gasmotoren
anvendes generelt motorteori, for derigennem at fastslå hvor gode eller dårlige
driftsforhold gasmotoren er udsat for. Foruden teorien baseres afsnittenes indhold på
udtagelser og erfaringer fra andre folk med kompetencer indenfor dette område. For
at understøtte konklusionen om gasmotorens driftsbetingelser sammenlignes der
driftsdata med et referenceanlæg i samme størrelse.
Forbedringsforslaget til kølesystemet udarbejdes på baggrund af generel motorteori,
varmetransmissionsteori og pumpe- og anlægsteori til at vurdere, hvordan et
forbedret kølesystem til gasmotoren kan etableres under hensynstagen til et minimalt
energiforbrug.
For at opnå viden indenfor ovennævnte teoriområder, studeres der relevante bøger,
internetsider, artikler osv.
Ud fra de fremkommende forbedringsforslag udvælges et, som realiseres på det
nuværende anlæg for at fastslå om forbedringsforslaget har levet op til
forventningerne. Dette gøres på baggrund af at sammenholde relevant motordata før
og efter optimeringen. Desuden laves der en dataopsamling af relevante værdier til
beregning af om den totale virkningsgrad er steget.
Som opstart på projektet er der udarbejdet en tidsplan for projektforløbet. Denne
tidsplan er tilgængelig på bilag 11.
1.5 Afgrænsning
I afsnittet om konsekvenser for gasmotoren, grundet den højere gas/luft temperatur
fokuseres, der udelukkende på volumenforøgelse af gas/luft blandingen, øget
forbrændings- og røggastemperatur, tændingsbanken, indflydelse på olieprøverne og
indvirkningerne på virkningsgraden.
Optimeringsløsningen af gasmotorens kølesystem omhandler udelukkende mindre
ændringer på det nuværende anlæg grundet økonomiske forhold.
Der vil desuden være løbende afgrænsninger i løbet af rapportens afsnit.
7

1.6 Kildekritik
Den primære kilde til dette projekt er Torben Overby Senior support Engineer hos
DEIF A/S. Torben Overby har været ansat hos DEIF i ca. 8 måneder, og forinden har
han været ansat hos Pon Power i Esbjerg i 12 år, hvor hans kompetenceområde var
servicering af diesel- og gasmotorer både elektrisk og mekanisk. På baggrund af
dette vurderes Torben Overby som en pålidelig kilde. Sekundære kilder til projektet
er undervisere fra Aarhus Maskinmesterskole, som har bekræftet Torben Overbys
udsagn. Derudover er der anvendt litteratur som supplement til ovenstående kilder.
1.7 Læsevejledning
Projektet berører forskellige teoretiske områder, herunder generel gasmotorteori,
varmetransmissionsteori og pumpeteknik, og derfor vil det være en fordel at have en
grundlæggende forståelse indenfor disse fagområder.
1.8 Kildehenvisninger
Der refereres til en kilde efter Harvard metoden. Microsoft Words indbyggede
funktioner til at administrere dette benyttes.
I forbindelse med figurer og billeder vil der blive indsat en forklarende billedtekst med
kilde under disse. Figurer vil være nummeret, og der vil være en figurliste sidst i
rapporten.
1.9 Kommentarer til bilag
De i rapporten omtalte bilag forefindes sidst i rapporten. Nederst på bilagene er den
anvendte kilde opgivet.
8

2 Gasmotoren før optimeringen
2.1 Beskrivelse af gasmotoren
På hovedsædet i Skive er der blev installeret en gasmotor fra MAN type E 0836 LE
202, som driver en generator fra Stamford type UC.I274F2. Dette generatorsæt
anvendes til test af nye DEIF produkter, undervisning af ansatte og som fremvisning
til kunder. Derudover producerer gasmotoren 140 kW varme til virksomhedens
varmeforbrug og 100 kW til elforbruget. Den producerede varmeeffekt opsamles i en
akkumuleringstank, som kan indeholde ca. 10 m 3 vand.
Gasmotoren fungerer som en selvstændig producerende enhed, som er styret af et
CTS anlæg 1 , som regulerer gasmotorens belastning afhængigt af
akkumuleringstankens varmeindhold. Lastsignalet er et analogt signal fra 4-20 mA,
som trinløst regulerer gasmotorens belastning imellem 40 -100 %.
2.2 Beskrivelse af kølesystemet
Figur 1. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram over gasmotoren
1 Forkortelse af Central Tilstands Styring og er en betegnelse for et anlæg til automatik i bygninger.
9

På figur 1 ses et PI-diagram over gasmotorens kølesystem, gasforsyning og
udstødning. Af figuren fremgår det, at gasmotorens kølesystem er opdelt i tre
grupper, som er gasmotorens primære kølesystem (1), køling af gas/luft blandingen
(2) og det sekundære kølesystem (3). På figuren er der angivet temperaturer, som
alle er opgivet ved en driftssituation med en belastning på 100 %.
Gasmotorens primære kølesystem varetager kølingen af alle kølefunktioner i
gasmotoren, herunder motorolien, stempler, cylindere, foringer, motorkappen,
smøreolie osv. På figur 1 fremgår det desuden, at det primære kølesystem er
opbygget af en varmeveksler, en pumpe, diverse temperatur- og trykfølere og som
kølemiddel anvendes glykol. Den i gasmotoren opvarmede glykol pumpes igennem
en veksler, hvor varmen udnyttes til opvarmning af vand, som indgår i virksomhedens
varmeforsyning. Pumpen kører med konstant omdrejningstal, og dermed er glykol
flowet konstant, og da indgangstemperaturen til gasmotoren har et set-punkt på 76
, reguleres denne temperatur af en trevejsventil, som styrer temperaturen på
kølevandet i varmeveksleren. Temperaturen på glykolen på afgangen fra gasmotoren
er, ud fra figur 1, målt til 84 , hvilket giver en temperaturdifferens igennem
gasmotoren på 8 .
Kølingen af gas/luft blandingen foregår i en to-trins varmeveksler. I det første trin
afkøles gas/luft blandingen af gasmotorens primære kølesystem, hvorefter i
varmevekslerens andet trin afkøles gas/luft blandingen af vandet, som indgår i
varmeforsyningen. Når gas/luftblandingen har gennemløbet to-trins varmeveksleren,
er blandingen nedkølet til en temperatur på 72 .
I det sekundære kølesystem opvarmes vandet, som indgår i virksomhedens
varmeforsyning. En akkumuleringstank forsyner gasmotorens sekundære kølesystem
med koldt vand med en temperatur på 37 , og retur til akkumuleringstanken har
vandet en temperatur på 82 . Den før omtalte trevejsventil laver en opblanding af
fremløb og retur, og temperaturen efter opblandingen er ifølge figur 1 på 66 . Den
efterfølgende opvarmning af vandet foregår, som beskrevet i de foregående afsnit, i
to-trins varmeveksleren, som afkøler gas/luft blandingen og i varmeveksleren, som
afkøler glykolen i gasmotorens primære kølesystem. Afslutningsvis opvarmes vandet
10

i en rørveksler, hvor den varme udstødningsgas opvarmer vandet inden det pumpes
tilbage til akkumuleringstanken.
2.3 Analyse af gasmotorens driftssituation
2.3.1 Praktiske målinger og observationer
For at overskueliggøre de opgivet temperaturer samles disse i en tabel.
Primært kølesystem (tilgang) 76
Primært kølesystem (afgang) 84
Gas/luft blandingen 72
Sekundært kølesystem (tilgang) 37
Sekundært kølesystem (afgang) 82
Efter opblanding 66
Røggas 586
Motorolie (før afkøling) 101
De anførte temperaturer i den ovenstående tabel er, bortset fra røggastemperaturen,
målt med PT-100 følere, som alle er forbundet som en 3-wire transmitter, for at
kompensere for ledningslængden. Røggastemperaturen måles med en termokobling,
som forbindes med et kompensationskabel. Derudover måles en
referencetemperatur, med en PT-100 føler, ved tilslutningspunktet af
kompensationskablet i gasmotorens styretavle. PT-100 følerne og termokoblingen
kan alle forbindes direkte ind på et I/O kort på AMC 500’en 2 , og derfor kan en
transducer undlades.
2.3.2 Vurdering af målingernes validitet
De anførte målinger i den ovenstående tabel er over en periode blevet observeret af
ansatte hos DEIF A/S med det resultat, at de anførte temperaturer var konstante og
2 AMC 500- Advanced Modular Controller, og er DEIF’s eget produkt svarende til en PLC.
11

ikke blot enkeltstående værdier. Disse observationer understøttes af, at nogle af
temperaturerne er blevet logget 3 i AMC 500’en. Disse data fremgår af bilag 3, og der
ses det, at temperaturen på gas/luft blandingen har været konstant i de 10 minutter
dataopsamlingen foregik over. I forhold til korrekt skallering fra modstand, som en
PT-100 føler måler, til temperaturen som aflæses og logges, udtaler Armin Solis
Senior Engineer, som har designet programkoden, at ”målingen af temperaturen af
gas/luft blandingen er kontrolleret, og derfor kan det med stor sikkerhed udelukkes at
skalleringen er ukorrekt”.
Sammenlignes temperaturen på gas/luftblandingen og temperaturen på vandet som
afkøler blandingen, virker det sandsynligt, at gas/luftblandingens temperatur er 6
højere set i forhold til varmetransmissionsteorien. På baggrund af dette understøtter
det, at temperaturen på gas/luft blandingen er valid, idet disse temperaturer er
indbyrdes afhængige af hinanden.
På gasmotoren er der ikke monteret redundante temperaturmålinger, og derfor
forefindes der ikke to separate målinger af samme temperatur. Grundet dette forhold
kan det derfor ikke med sikkerhed konkluderes, at temperaturen på gas/luft
blandingen er 100 % korrekt. Dog, som det fremgår af ovenstående afsnit, er der
flere indikationer på, at temperaturen er valid, men skal det endeligt konkluderes, bør
der foretages målinger med kalibreret temperaturmåleudstyr.
2.3.3 Konsekvenser for gasmotoren grundet gas/luft temperaturen
Den konstaterede høje temperatur på gas/luft blandingen kan medføre flere uheldige
konsekvenser for gasmotorens drift. I de kommende afsnit beskrives nogle af de
indvirkninger temperaturen kan have, og om det entydigt kan konkluderes, at
årsagen bunder i den høje temperatur på gas/luft blandingen.
3 Opsamling af data med et fast tidsinterval over en bestemt periode.
12

2.3.3.1 Volumenforøgelse af gas/luft blandingen
En direkte konsekvens af den høje temperatur på gas/luft blandingen, grundet de
fysiske egenskaber, er at blandingen har en større volumen, og derfor indeholder
blandingen ikke samme mængde energi. Det betyder at den mængde energi i de
enkelte cylindere, som omdannes til trykenergi ved antændelse, er mindre og
dermed reduceres den kraft, som trykker på toppen af stemplet. I nogle tilfælde kan
det medføre en reduktion af gasmotorens ydelse, en lavere virkningsgrad og
dårligere driftsøkonomi, idet gasmotoren yder optimalt ved 100 % belastning ifølge
gasmotorens datablad. (se bilag 1)
På gasmotoren hos DEIF A/S tilpasser gasmotorens styring automatisk
blandingsforholdet imellem gas og luft ud fra temperaturen i indsugningsmanifolden.
Grundet denne automatiske indregulering vil en øget temperatur på gas/luft
blandingen ikke have nogen indflydelse for blandingsforholdet. Dog er der meget
som tyder på, at denne regulering ikke har fungeret optimalt, idet der ved sidste
service blev konstateret et for højt indhold af NOx i røggassen. Hvad årsagen er til
dette høje indhold undersøges ikke i denne rapport, og derfor bør der foretages
yderligere undersøgelser, da dette forhold har betydning for gasmotorens
driftsbetingelser. Ifølge servicemontøren fra Nordhavn, var indholdet af NOx op imod
4 gange over den tilladte grænseværdi, som er på 205
⁄ omregnet til 15 % O2
(se bilag 4), hvilket indikerer, at gas/luft blanding er for fed 4 . Dette udsagn fra
servicemontøren er ikke dokumenteret, og derfor er det forbundet med en hvis
usikkerhed. Dog bør det tilføjes, at efter en justering af blandingsforholdet er
indholdet af NOx koncentrationen atter faldet til et lovligt niveau.
2.3.3.1.1 Mager og fed blanding
Blandingsforholdet imellem gas og luft er en afgørende parameter, for om
gasmotoren yder som foreskrevet i gasmotorens datablad, og om den overholder
kravene til emission.
4 Luftoverskudskoefficienten er større, dvs. andelen af luft er større.
13

En mager 5 blanding øger sandsynligheden for tændingsudsættere, idet
koncentrationen af gas er lavere, og derfor kan det kræve en kraftigere gnist fra
tændingssystemet for at antænde gas/luft blandingen. En anden konsekvens af en
mager blanding er, at forbrændingstemperaturen falder, idet den tilførte energi i
cylinderen reduceres, men også fordi den større luftmængde har en kølende virkning
på forbrændingen. Grundet den lavere forbrændingstemperatur mindskes risikoen
også for detonation 6 og NOx dannelser.
En fed blanding resulterer i en højere forbrændingstemperatur, og dermed øges den
termiske belastning på materialerne i og omkring cylinderen. Med øget termisk
belastning medfølger øget slid af motoren, hvilket kan resultere i, at olien kan komme
ind i cylinderen og dermed dannes koks. En fed blanding er nemmere at antænde,
medmindre den bliver for fed, og kombineret med den høje forbrændingstemperatur,
som opvarmer materialerne, og koksdannelserne i cylinderen, som kan ligge og
gløde, øges chancen for detonation. Desuden øges muligheden for NOx dannelser
grundet den højere forbrændingstemperatur.
2.3.3.2 Øget forbrændings- og røggastemperatur
Ved øget temperatur på gas/luft blandingen, vil forbrændingstemperaturen og
dermed røggastemperaturen stige, idet blandingen er varmere inden den
komprimeres i de enkelte cylindere. Præcis hvor meget forbrændings- og
røggastemperaturen øges er ukendt og kræver derfor yderligere undersøgelser,
hvilket ikke er inkluderet i denne rapport. Dog er der en tommelfingerregel ifølge
Torben Overby Senior support Engineer, som siger, at for hver grad temperaturen på
gas/luft blandingen stiger, stiger forbrændings- og røggastemperaturen 2 .
På gasmotoren hos DEIF A/S er temperaturen på gas/luft blandingen målt til 72 ,
hvilket ligger over den foreskrevne grænse. Af gasmotorens datablad (bilag 1)
fremgår det, at den maksimale tilladte temperatur på blandingen må være 50 . Ud
5 Luftoverskudskoefficienten er mindre, dvs. andelen af luft er mindre.
6 Forbrændingen foregår eksplosivt og trykket i cylinderen stiger momentant, hvilket giver anledning til
øget belastning og slid på gasmotoren.
14

fra dette kan det konkluderes, at forbrændings- og røggastemperaturen stiger med
ca. 50 , hvilket, som beskrevet ovenfor, resulterer i forringelse af virkningsgraden,
risiko for NOx dannelse, øget tendens til detonation og termisk belastning, og dermed
øget slid på dele af gasmotorens komponenter.
2.3.3.3 Tændingsbanken
Som beskrevet i foregående afsnit kan en øget temperatur på gas/luft blandingen, og
dermed øget temperatur på forbrændingen, give anledning til tændingsproblemer.
Med tændingsbanken menes der ikke fejltænding, grundet forkert indstillet
tændingstidspunkt, men for tidlig tænding forsaget af andre grunde og detonation.
På gasmotoren hos DEIF A/S har Torben Overby Senior support Engineer, gentagne
gange observeret tændingsbanken, hvilket stemmer overens med, at gas/luft
blandingen er fed og den højere forbrændingstemperatur. På gasmotoren er der ikke
monteret anti-knocking system 7 , og derfor er det ikke en problemstilling, som
gasmotorens styring automatisk kan håndtere. Dog kan tændingstidspunktet
reguleres manuelt eller gasmotorens belastning kan reduceres for at afhjælpe
problemet.
2.3.3.4 Anormale værdier i olieprøven
En måde at bestemme en gasmotors tilstand på er ved en olieprøve, som udtages og
analyseres efter et olieskift. Olieprøven indikerer hvordan gasmotorens
driftsbetingelser er, set ud fra en række værdier som prøven indeholder.
For at vurdere om den høje temperatur på gas/luft blandingen har haft indflydelse på
gasmotorens drift, analyseres olieprøverne fra de sidste 10 gange gasmotoren har
gennemgået et service (se bilag 5).
7 Sensorer som detekterer og afhjælper tændingsbanken. Dette gæres ved at flytte
tændingstidspunktet, hvilket resulterer i at mere energi udledes via røggassystemet, og dermed
reduceres trykenergien på stempeltoppen.
15

Figur 2. Uddrag af bilag 5 - Olieanalyse fra gasmotoren hos DEIF A/S
På figur 2 er nogle af felterne markeret med rød, hvilket indikerer at værdien ligger
over den anbefalede grænse. Af figuren fremgår det, at for hovedparten af
olieprøverne overskrider en eller flere værdier den anbefalede grænse, hvilket som
udgangspunkt passer godt med de ovennævnte konsekvenser gas/luft blandingens
højere temperatur medfører.
Ved nærmere analyse af oliens fysiske tilstand ses tydeligt en stigning af oliens
viskositet ved 40 . Denne stigning af viskositeten kan skyldes en dårlig
forbrænding, hvor der dannes sod, men også en forbrænding ved for høj temperatur,
hvilket har været tilfældet, idet gas/luft blandingen har været for fed, og der samtidig
er dannet NOx. Viskositetsstigningen kan også være en konsekvens af, at oliens
oxidationstal er for højt, hvilket er tilfældet ved flere af prøverne. Foruden en stigning
af viskositeten er TAN værdien også for høj i flere af prøverne. TAN værdien angiver
indholdet af syrer, som dannes når olien nedbrydes.
16

Analyseres tallene for slidmetaller fremgår det, at indholdet af blypartikler i olien er
for højt i prøve nr. 4, 5, 7 og 8, og i særdeleshed i prøve nr. 4, 7 og 8. Blypartiklerne i
olien stammer typisk fra lejerne, og er et udtryk for at disse er udsat for slitage. Dog
viser det sig ofte, at indholdet af blypartikler i olien er for højt ved de første 3-4
olieprøver, idet lejerne skal slides til. Indholdet af jernpartikler i olien har ikke
overskredet den anbefalede grænse, dog er det bemærkelsesværdigt, at indholdet
ligger højere ved de samme olieprøver, som hvor indholdet af blypartikler var
særdeles højt. Typisk stammer jernpartikler fra slitage af stempelringe og foringer,
hvilket gas/luft blandingens temperatur kan medføre.
Ud fra olieprøverne er der flere indikatorer på, at den højere temperatur på gas/luft
blandingen har haft stor indflydelse for gasmotorens drift. Af ovennævnte afsnit
beskrives det, at driftssituationen resulterer i, at olien nedbrydes og gasmotorens
komponenter nedslides.
En anden vigtig faktor, som fremgår af figur 2, er oliens driftstid. Analyseres
driftstiden nærmere ses der en tydelig sammenhæng imellem antallet af driftstimer
og overskridelser af de anbefalede værdier i olieprøven. Ved de olieprøver hvor
driftstimerne er over 500-600 timer fremkommer overskridelserne, og ved prøverne
hvor gasmotoren har haft mindre driftstimer, ser olieprøverne normale ud. På
baggrund af dette kan det derfor ikke konkluderes, at den høje temperatur på gas/luft
blandingen er årsagen til de anormale værdier i nogle af olieprøverne. En anden og
mere sandsynlig forklaring kan være manglende udskiftning af olien, idet der er en
klar sammenhæng imellem antal driftstimer og anormale værdier i olieprøven.
2.3.3.4.1 Sammenligning af olieprøver fra et referenceanlæg
For at give et mere retvisende billede af om gas/luft temperaturen har haft indvirkning
på værdierne i olieprøven, sammenholdes olieprøverne fra DEIF A/S med olieprøver
fra et referenceanlæg.
17

På Hobro
rensningsanlæg er der
installeret en gasmotor,
hvor modellen er
identisk med
gasmotoren hos DEIF
A/S. Selvom
gasmotorerne er
identiske, er der
alligevel flere punkter,
hvor de adskiller sig fra
hinanden. Af figur 3
fremgår det, at
gas/luft blandingen
afkøles i et køletårn, som er placeret på taget af den bygning, som huser
gasmotoren. Grundet dette forhold er temperaturen på gas/luft blandingen
svingende, idet luften har en varierende temperatur set over hele året. Ud fra bilag 7,
som er en temperaturkurve for gas/luft blandingen, fremgår det, at temperaturen
gennemsnitlig er omkring 45 set over tidsperioden, som kurven viser.
Temperaturen vil, som omtalt tidligere, være svingende, og derfor er der en
usikkerhed forbundet med at vurdere, at temperaturen på gas/luft blandingen er
under den i databladet foreskrevne maksimale grænse på 50 set over hele året.
Dog udtaler Brian Frost Driftsleder, at ”temperaturen normalt ligger på 48 på de
varme sommerdage”.
Figur 3. Uddrag af bilag 6 - Oversigtstegning af gasmotor i Hobro
Et andet punkt hvor gasmotoren i Hobro afviger på, er brændstoftypen, idet denne
gasmotor anvender biogas i stedet for naturgas. Præcist om dette forhold giver
udslag i olieprøven vides ikke, og derfor er der en vis usikkerhed forbundet med at
sammenligne olieprøver direkte. For at fastslå om brændstoftypen har indvirkning på
olieprøven, bør der derfor foretages undersøgelser om dette forhold. Denne
undersøgelse er ikke inkluderet i denne rapport, men alligevel sammenlignes
olieprøverne med den afvigelse, som der evt. kan være.
18

Ved analyse af værdierne fra olieprøverne, som ses på figur 4, fremgår det, at de
ligger under grænseværdierne, idet ingen værdier er markeret.
Figur 4. Uddrag af bilag 8 – Olieanalyse fra rensningsanlægget i Hobro
Over de sidste fem olieprøver har antallet af driftstimer været omkring 500 timer,
hvilket ifølge b Johannesen Driftsleder, er det maksimale antal driftstimer inden
olieskift, hvilket han begrunder ud fra erfaringerne med tidligere olieprøver for denne
gasmotor.
På baggrund af ovenstående kan det ikke konkluderes med sikkerhed, at de normale
olieprøveværdier grunder i, at temperaturen på gas/luft blandingen er lavere end hos
DEIF A/S. Ligesom på gasmotoren hos DEIF A/S tyder det mere på, at antallet af
driftstimer er en afgørende faktor for om oliens egenskaber og funktionalitet
opretholdes.
19

2.3.3.5 Virkningsgraden
Som beskrevet i tidligere afsnit har en øget temperatur på gas/luft blandingen en
negativ indvirkning på virkningsgraden, idet forbrændingstemperaturen stiger.
På gasmotoren hos DEIF A/S er der foretaget målinger til udregning af
virkningsgraden. Resultatet af dette ses i bilag 9. Resultaterne bygger på målinger
ved syv forskellige belastningssituationer, som er imellem 40 – 100 % belastning.
Hver belastningssituation er fastholdt i ca. fem timer for at sikre, at de målte værdier
er stationære.
Efficiency %
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
0,000 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000
Power kW
Figur 5. Uddrag af bilag 9 - Virkningsgradskurver for gasmotoren hos DEIF A/S
På ovenstående figur ses kurveforløbet for den totale virkningsgrad. Sammenlignes
kurven med gasmotorens datablad (bilag 1) fremgår det, at de beregnede
virkningsgrader ligger ca. 1-2 % lavere end foreskrevet i databladet.
2.3.3.5.1 Vurdering af målingernes validitet
I tidligere afsnit er det beskrevet, at ved sidste service blev det konstateret, at gas/luft
blandingen var for fed, hvilket giver en usikkerhed for, om det er den højere
Heat efficiency
Electric efficiency
Total efficency
temperatur, den fede blanding eller en kombination af disse, som er årsagen til en
lavere virkningsgrad. Derfor er den ovenstående virkningsgradskurve beregnet efter
gas/luft blandingen er indreguleret, og derfor har dette forhold ikke indflydelse på den
viste kurve. En anden væsentlig fejlkilde er gasmåleren, hvor der ved nærmere
20

undersøgelser viste sig en fejl ved pulsgiveren 8 . Fejlen bestod i, at pulsgiveren i
nogle tilfælde udsendte et forkert antal af pulser, dvs. det virkelige gasforbrug var
forskelligt fra det målte. På baggrund af dette er hele virkningsgradsberegningen og
virkningsgradkurven forbundet med så stor usikkerhed, at det er uholdbart at
konkludere noget i forhold til, om den højere temperatur på gas/luft blandingen har
indflydelse på den foreskrevne virkningsgrad.
For at udarbejde en mere præcis virkningsgradskurve kunne der, i stedet for
pulsudgangen på gasmåleren, være anvendt en flowmåler, som er kalibreret, og
dermed giver et mere retvisende billede af gasforbruget. En anden løsning kunne
være at aflæse gasmåleren manuelt med den forudsætning at alt andet udstyr, som
er forsynet med gas afbrydes under hele målingens varighed.
2.4 Delkonklusion
Ud fra de ovenstående afsnit kan det konkluderes, at den højere temperatur på
gas/luft blandingen, rent teoretisk set, kan have indflydelse på gasmotorens drift
samt øge den termiske belastning og dermed øge slitagen. Dog kan det ikke entydigt
konkluderes, idet olieprøverne fra gasmotoren hos DEIF A/S nærmere viste tegn på
manglende olieskift og vedligehold end øget slitage grundet
indsugningstemperaturen. Denne vurdering understøttes yderligere ved
sammenligning med olieprøverne fra rensningsanlægget i Hobro, hvor driftslederen
har erfaret, at antallet af driftstimer bør holdes omkring 500 timer, for ellers opnås
øget slitage af gasmotoren og anormale værdier i olieprøverne. Den umiddelbare
konklusion af denne undersøgelse vil være, at gas/luft temperaturen ikke har nogle
indvirkninger på gasmotorens driftsbetingelser. Dog kunne konklusionen være
anderledes, idet undersøgelsen bygger på et beskedent antal olieprøver. I stedet for
burde undersøgelsen foregå over et langt større antal olieprøver, for at kunne
konkludere noget mere præcist.
8 Gasmåleren er udstyret med en pulsgiver, som udsender et antal pulser for hver normal kubikmeter
naturgas, som anvendes.
21

I forhold til indflydelse på virkningsgraden er det uvist, om temperaturen på gas/luft
blandingen har indflydelse. Beregningsgrundlaget for de viste virkningsgradskurver
er for usikkert, idet målingen af naturgasforbruget afviger fra det virkelige forbrug, og
derfor er der for stor usikkerhed forbundet med at lave en endelig konklusion herom.
3 Optimering af gasmotorens kølesystem
For at imødekomme problemstillingen om den højere temperatur på gas/luft
blandingen udarbejdes en undersøgelse af hvorvidt det er muligt at optimere det
nuværende kølesystem med henblik på at nedbringe denne temperatur. De
efterfølgende afsnit vil derfor indeholde en redegørelse for, hvilke muligheder der er
for at optimere, og ud fra mulige løsninger udvælges den bedste.
3.1 Definition af målsætning for optimeringen
Hovedformålet med optimeringen er at få nedbragt temperaturen på gas/luft
blandingen til et niveau, som ligger under den foreskrevne maksimale værdi. Denne
værdi er ud fra bilag 1 opgivet til 50 , og derfor skal temperaturen under dette.
Dertil skal det tilføjes, at temperaturen på gas/luft blandingen bør ligge omkring 45 ,
så der er afstand til den maksimale temperatur i tilfælde af, at kølevandets
temperatur stiger i takt med, at akkumuleringstanken opvarmes.
Af tidligere afsnit kunne det ikke entydigt konkluderes, at den højere gas/luft
temperatur har indvirkninger på gasmotorens driftsbetingelser, men alligevel vil et
mål med optimeringen være at forbedre gasmotorens driftsforhold og dermed også
den totale virkningsgrad.
3.2 Optimeringsmuligheder for kølesystemet
Som tidligere omtalt i rapporten har gasmotoren hos DEIF A/S ikke mange driftstimer
om året, og derfor vil ledelsen ikke investere store summer af penge for at nedbringe
temperaturen på gas/luft blandingen. På baggrund af dette vil de kommende
22

optimeringsforslag udelukkende omhandle mindre ændringer af det eksisterende
anlæg.
Betragtes denne problemstilling med gas/luft blandingens forhøjet temperatur ud fra
et energimæssigt synspunkt, kan det konkluderes, at energioverførslen fra gas/luft
blandingen til kølevandet ikke er tilstrækkeligt. Ud fra denne betragtning er der, rent
teoretisk set, flere muligheder for at øge energioverførslen. Disse løsninger kunne
være at øge flowet på kølevandet, øge overfladearealet på varmeveksleren eller øge
temperaturdifferensen imellem gas/luft blandingen og kølevandet.
3.2.1 Øge flowet på kølevandet
En måde at øge energioverførslen på er ved at øge flowet på kølevandet. Ved at øge
flowet på kølevandet tilføres der mere kølevand til veksleren, og på den måde er
differensen imellem de to energiniveauer størst, og dermed opnås større
energioverførsel.
Denne metode er, ud fra et teoretisk synspunkt, en mulig løsning til problemstillingen,
dog forholder det sig anderledes i praksis. Kølevandets temperatur er på 66 (se
bilag 2), hvilket gør det fysisk umuligt at få temperaturen længere ned end denne. På
baggrund af dette kan det derfor konkluderes, at problemstillingen ikke løses ved at
øge flowet på kølevandet.
3.2.2 Øge overflade arealet på varmeveksleren
Energioverførslen hænger også sammen med det areal, som er til rådighed til at
overføre energien på. Derfor vil en anden og større varmeveksler øge
energioverførslen fra gas/luft blandingen til kølevandet, og dermed falder
indsugningstemperaturen.
Denne løsning er dog heller ikke en mulighed, idet temperaturen på kølevandet
stadig ikke er under den ønskede, hvilket er en altafgørende parameter for hvor langt
ned temperaturen kan sænkes. Foruden dette forhold vil en udskiftning af
23

varmeveksleren være en ændring på selve maskinen, og derfor vil det være
sandsynligt at fabrikantens garanti bortfalder. Desuden vil et sådan indgreb også
kræve en ny CE-mærkning og risikovurdering af anlægget.
3.2.3 Øge temperaturdifferensen
Som før omtalt vil en større temperaturdifferens medvirke til, at energioverførslen
stiger, og dermed falder temperaturen på gas/luft blandingen. En forøgelse af
temperaturdifferensen forudsætter, at temperaturen på kølevandet skal reduceres
kraftigt. Denne mulighed anses ikke for at være usandsynlig, idet der er mulighed for
at ombygge kølesystemet og dermed forsyne varmeveksleren med kølevand på 37
.
3.2.4 Delkonklusion
Ud fra ovenstående optimeringsmuligheder er det indlysende, idet de to første
metoder ikke er praktisk muligt, at optimeringsmetoden bliver at forsøge at øge
temperaturdifferensen ved at tilføre koldere kølevand til varmeveksleren.
3.3 Overvejelser omkring optimeringen
På nedenstående figur af det nuværende kølesystem fremgår det, at
kølevandstemperaturen er 66 , hvilket resulterede i for lille temperaturdifferens. Af
billedet ses det også, at gasmotorens kølesystem forsynes med vand på 37 , og
denne vandtemperatur vil være ønskelig at forsyne varmeveksleren med.
Problematikken med det nuværende kølesystem bunder i, at den markerede
trevejsventil, på figur 6, shunter noget af det opvarmede vand over i det kolde, og
dermed opvarmes kølevandsforsyningen. Grunden til denne opblanding er, at
varmeveksleren, som afkøler gasmotorens glykol, ikke må forsynes med vand med
for lav temperatur, idet afkølingen af glykolen bliver for stor, og dermed kan
temperaturen på indgangen til gasmotorens kølesystem risikere at blive for lav.
24

Figur 6. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram af kølesystem
For at kunne forsyne varmeveksleren, til afkøling af gas/luft blandingen, med
kølevand på 37 , og samtidig opretholde den optimale indgangstemperatur på
glykolen til indgangen på gasmotoren, udarbejdes en optimeringsløsning, som
tilgodeser begge kriterier.
På figur 7 ses et forslag til en optimeringsløsning som tilgodeser de ovenstående
kriterier. Af figuren fremgår det, at optimeringen består i at flytte trevejsventilen fra
gasmotorens sekundære kølesystem. Dette resulterer i, at det nu er muligt at forsyne
varmeveksleren med det kolde kølevand på 37 , og dermed opnå den ønskede
forhøjede temperaturdifferens imellem kølevand og gas/luft blandingen.
25

Figur 7. Uddrag af bilag 10 - PI-diagram efter optimeringen
Trevejsventilen flyttes til gasmotorens primære kølesystem, hvor den har til opgave
at opretholde den korrekte udgangstemperatur og dermed også
indgangstemperaturen på glykolen til gasmotoren.
Temperaturen på glykolen reguleres ved, at trevejsventilen shunter en delmængde af
det, i gasmotoren, opvarmede glykol tilbage til indgangen, og dermed sker en
opblanding, så temperaturen på udgangen holdes konstant. Den resterende
mængde glykol pumpes igennem varmeveksleren hvor det afkøles, og dermed
opvarmer kølevandet.
For at kunne regulere flowet igennem varmeveksleren, som afkøler gas/luft
blandingen, installeres en cirkulationspumpe med en dertilhørende
frekvensomformer. Som før omtalt er varmeveksleren en to-trins varmeveksler, og i
26

modsætningen til før, hvor det ene trin blev forsynet med glykol fra gasmotorens
primære kølesystem og det andet med kølevand fra det sekundære kølesystem,
forsynes nu begge trin i varmeveksleren med kølevand fra det sekundære
kølesystem på 37 . For at opnå den laveste temperatur på gas/luft blandingen ved
afgangen af varmeveksleren anvendes modstrømsprincippet som strømningsprincip
gennem hele varmeveksleren, og dermed seriekobles de to trin.
Da den ny installeret cirkulationspumpe er regulerbar i forhold til pumpens
omdrejninger reguleres omdrejningerne ud fra et set-punkt på temperaturen på
gas/luft blandingen. Denne konstellation muliggør at fastholde temperaturen
konstant, og samtidig er det energibesparende i tilfælde af, at pumpens
omdrejningstal afviger fra det nominelle.
Denne optimeringsløsning er, set ud fra et teoretisk perspektiv, en fornuftig løsning,
idet det alt overskyggende problem med afkølingen af gas/luft blandingen grunder i,
at kølevandets temperatur er for høj. Med denne optimering sænkes temperaturen
og derfor virker det sandsynligt, at temperaturen på gas/luft blandingen kan
nedbringes til den ønskede temperatur.
Den omtalte optimering af gasmotorens kølesystem er allerede realiseret, dog er der
under ombygningen tilstødt softwaremæssige problemer, og derfor har det ikke været
muligt at idriftsætte gasmotoren. Dette betyder, at det definerede mål i rapporten ikke
kan eftervises med praktiske målinger.
3.4 Delkonklusion
Ud fra ovenstående afsnit kan det konkluderes, at målet for optimeringen er at
nedbringe temperaturen på gas/luft blandingen til omkring 45 , hvilket realiseres
ved at sænke temperaturen på kølevandet, og dermed øge temperaturdifferensen
imellem gas/luft blandingen og kølevandet. Den praktiske del af optimeringen foregår
ved at flytte trevejsventilen fra gasmotorens sekundære kølesystem til det primære,
og derudover monteres der en særkilt cirkulationspumpe til at forsyne
varmeveksleren med kølevand.
27

På baggrund af teorien kan det konkluderes, at optimeringen vil medføre en lavere
temperatur på gas/luft blandingen, men præcis hvor lav den bliver, kan der ikke
konkluderes noget endeligt omkring, idet gasmotoren ikke på nuværende tidspunkt er
idriftsat, og derfor kræver den endelige konklusion yderligere undersøgelser.
28

4 Konklusion
Af den ovenstående undersøgelse kan det konkluderes, at gas/luft temperaturen på
gasmotoren hos DEIF A/S har været langt over den tilladte grænseværdi. Denne
overskridelse har, ud fra et teoretisk perspektiv, store konsekvenser for gasmotorens
drift. Af undersøgelsen fremgår det, at den høje temperatur på gas/luft blandingen
medfører øget slitage på gasmotorens komponenter, og derudover har det en
negativ indflydelse på gasmotorens virkningsgrad.
Vurderes gas/luft temperaturens konsekvenser for gasmotoren, ud fra olieprøverne,
viser resultaterne fra DEIF A/S umiddelbart ikke tegn på øget slitage grundet
temperaturen. Slitagen, som fremgår af prøverne, viser derimod en sammenhæng
imellem antallet af oliens driftstimer og slitage, og derfor kan det ikke entydigt
konkluderes, ud fra denne undersøgelse, at gas/luft temperaturen har konsekvenser
for gasmotorens drift. Denne hypotese understøttes yderligere ved sammenligning
med olieprøverne fra rensningsanlægget i Hobro.
Konklusionen ud fra olieprøverne viser ikke tegn på negative konsekvenser grundet
gas/luft temperaturen, dog skal det understreges, at konklusionen bygger på et lille
datagrundlag, og derfor vil det kræve en mere dybdegående undersøgelse for at
påvise de teoretiske konsekvenser.
For at påvise gas/luft temperaturens indvirkning på virkningsgraden er der udarbejdet
en virkningsgradskurve, dog er kurven uanvendelig, idet datagrundlaget kurven beror
på er upålideligt. Grundet dette kan der ikke, ud fra denne undersøgelse,
konkluderes noget i forhold til gas/luft temperaturens indvirkning på virkningsgraden.
Ud fra ovenstående undersøgelse kan det desuden konkluderes, at det er muligt at
nedbringe temperaturen på gas/luft blandingen ved at hæve temperaturdifferensen i
mellem gas/luft blandingen og kølevandet. Den endelige konklusion i forhold til om
optimeringen har haft den ønskede effekt, er på nuværende tidspunkt stadig uvis,
idet gasmotoren ikke er idriftsat, og derfor skal der laves yderligere undersøgelser
herom.
29

5 Perspektivering
Den udarbejde rapport indeholder nogle uafsluttede undersøgelser, og derfor vil der i
dette afsnit fremgå, hvad der bør gøres fremadrettet for at færdiggøre arbejdet med
problemstillingen.
For endeligt at kunne konkludere hvilke konsekvenser, set ud fra olieprøverne, den
høje temperatur på gas/luft blandingen har for gasmotorens drift, er det nødvendigt
med et større datagrundlag. Dette gør sig gældende for både gasmotoren hos DEIF
A/S og i Hobro, for at være i stand til at sammenligne resultaterne. For at have et
optimalt datagrundlag bør der tages gentagne olieprøver fra begge gasmotorer ved
forskellige antal driftstimer. Denne fremgangsmetode sikrer, at der opnås et klart
billede af hvor stor eller lille slitagen er ved forskellige antal driftstimer på begge
gasmotorer, og på baggrund af dette kan der konkluderes om den højere gas/luft
temperatur øger slitagen.
I forhold til indvirkning på virkningsgraden er det videre forløb at få udarbejdet
pålidelige virkningsgradskurver. Virkningsgradskurverne, som indgår i rapporten, er
uanvendelige grundet upræcis måling af gasforbruget, og derfor bør der i stedet
anvendes en anden og mere præcis målemetode. Som beskrevet i rapporten kunne
gasmåleren aflæses manuelt eller i stedet anvende en flowmåler, som er kalibreret.
Det er dog på nuværende tidspunkt uvist om det er muligt at konstruere nye kurver,
idet gasmotorens kølesystem allerede er ombygget. Dog kan det være muligt at
ændre set-punktet på reguleringssløjfen til gas/luft blandingens temperatur, så den
gamle temperatur på 72 tilbagebringes, og dermed kan virkningsgradskurven
konstrueres. For endeligt at konkludere om gas/luft blandingens temperatur har
indvirkning på virkningsgraden, skal der også konstrueres en virkningsgradkurve
efter optimeringen. Disse to kurver sammenlignes og dermed kan den endelige
konklusion herom udarbejdes.
Da optimeringen allerede har fundet sted, mangles der blot at verificere om
optimeringen opfylder den ønskede målsætning. Dette kan gøres ved at måle, om
temperaturen på gas/luft blandingen er faldet til den fastsatte værdi. Desuden vil det
30

forsat være aktuelt at analysere olieprøverne for derigennem at konkludere, om
gasmotorens driftsbetingelser er forbedret.
31

6 Litteraturliste
Andersen, T. B., 2010. Noget om dieselmotorer. Aarhus: s.n.
Jensen, P. S., 2010. Skibs dieselmotorer. 2. red. Århus: Gads forlag.
Lauritsen, A. B., Grundtoft, S. & Eriksen, A. B., 2007. Termodynamik. 2. red.
København: Nyt Teknisk Forlag.
MAN Engines A/S, 2013. MAN-Engines.com. [Online]
Available at: http://www.man-engines.com/en/index.html
[Senest hentet eller vist den 30 5 2013].
Miljøministeriet, 2012. retsinformation.dk. [Online]
Available at: https://www.retsinformation.dk/Forms/R0710.aspx?id=144085#Kap9
[Senest hentet eller vist den 30 5 2013].
Q8, 2011. Q8.dk. [Online]
Available at: http://www.q8.dk/Erhverv/Produkter/Produktservice/Ordbog.aspx
[Senest hentet eller vist den 30 5 13].
Wikipidia, 2013. wikipidia.org. [Online]
Available at: http://en.wikipedia.org/wiki/Engine_knocking
[Senest hentet eller vist den 30 5 2013].
Aarhus Maskinmesterskole, 2012. Aams.dk. [Online]
Available at: https://docs.google.com/folder/d/0B-
gGZybDmSdKUk1vTmJlYnJuYm8/edit?pli=1#docId=0B-
gGZybDmSdKTkt2WnE4WFp6V3M
[Senest hentet eller vist den 30 5 2013].
Aarhus Maskinmesterskole, 2013. Aams.dk. [Online]
Available at: https://docs.google.com/folder/d/0B-
gGZybDmSdKUk1vTmJlYnJuYm8/edit?pli=1#docId=0B-
32

gGZybDmSdKWDVnTmNSZkszVlE
[Senest hentet eller vist den 30 5 2013].
33

7 Figurliste
Figur 1. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram over gasmotoren ........................................... 9
Figur 2. Uddrag af bilag 5 - Olieanalyse fra gasmotoren hos DEIF A/S .................... 16
Figur 3. Uddrag af bilag 6 - Oversigtstegning af gasmotor i Hobro ............................ 18
Figur 4. Uddrag af bilag 8 – Olieanalyse fra rensningsanlægget i Hobro .................. 19
Figur 5. Uddrag af bilag 9 - Virkningsgradskurver for gasmotoren hos DEIF A/S...... 20
Figur 6. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram af kølesystem .............................................. 25
Figur 7. Uddrag af bilag 10 - PI-diagram efter optimeringen ..................................... 26
34

8 Bilagsliste
Bilag 1 Datablad for gasmotoren
Bilag 2 PI-diagram for gasmotoren før optimeringen
Bilag 3 Temperaturkurver logget i AMC 500
Bilag 4 Emissionskrav for gasmotoren
Bilag 5 Prøveresultat fra olieprøver (DEIF A/S)
Bilag 6 Oversigtstegning af gasmotoren (rensningsanlægget i Hobro)
Bilag 7 Temperaturkurver (rensningsanlægget i Hobro)
Bilag 8 Prøveresultat fra olieprøver (rensningsanlægget i Hobro)
Bilag 9 Virkningsgradskurve for gasmotoren (DEIF A/S)
Bilag 10 PI-diagram for gasmotoren efter optimeringen
Bilag 11 Tidsplan
35

Bilag 1
36

Kilde: MAN Engenes A/S
39

Bilag 2
Kilde: IET Intelligente Energie Technik GmbH
40

Bilag 3
41

Kilde: Kilde: IET Intelligente Energie Technik GmbH
42

Bilag 4
Kilde: Retsinformationen (se litteraturliste)
43

Bilag 5
Kilde: OK a.m.b.a
44

Bilag 6
Kilde: Hobro rensningsanlæg
45

Bilag 7
46

Kilde: Hobro rensningsanlæg
48

Bilag 8
Kilde: Uno X
49

Bilag 9
Efficiency %
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
0,000 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000
Kilde: DEIF A/S
Power kW
Heat efficiency
Electric efficiency
Total efficency
50

Bilag 10
Kilde: IET Intelligente Energie Technik GmbH
51

Bilag 11
Planlægning
Definition af projekt
Udarbejdelse af
projekt
Kilde: Simon Hwan Pedersen
Udarbejde overordnet tidsplan
Projektoplæg
Godkendelse af projektoplæg
Godkendelse af
problemformulering
Valg af teori og metode
Dataindsamling
Analyse af indsamlet data
Rapportskrivning
Uge 16 Uge 17 Uge 18 Uge 19 Uge 20 Uge 21 Uge 22 Uge 23
52