Selección de la maquina para la propulsion de un buque
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8/16/2019 Selección de la maquina para la propulsion de un buque
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SELECCIÓN DE
AQUINAS PARA LAPULSIÓN DEL BUQUE
ro ulsión
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8/16/2019 Selección de la maquina para la propulsion de un buque
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PROPULSORES
Último elemento cadena de propulsión movimiento del barco mediantepotencia sistema de propulsión.
Existe distintos tipos depropulsores, entre los !s
utili"#dos est!n$• Hélice• Propulsor a chorro• Propulsor de eje vertical
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PROPULSORES % &'LICE
Hélice (tornillo)agua (tuerca)
Propulsor !s (o)n*
Atornillada
Dispositivo mecánico conjunto de palas
(orma helicoidal) sobre un eje giro despla!amiento delbu"ue.
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+UNCIONAMIENO DE &'LICE
#$%A& Dependiendo del giro& Avance 'retroceso.
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PROPULSORES % C&ORRO DEA-UA
onsiste en lan!ar sistema de bombas masade agua hacia atrás a través de un conducto tipotobera.
Produciendo por reacción un movimiento del barcohacia delante.
archa atrás(desviador de empuje) de*e+ión de chorrode agua haciadelante.
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E.E /ERICAL 0/OI& SC&NEIDER1
,ueda "ue contiene conjunto de alabesverticales (paletasarticuladas).
2l#3es$ Puede cambiarde orientación girando individualmente sobre su propio eje provocando un empuje cual"uier dirección.
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E.E /ERICAL 0/OI& SC&NEIDER1
Utili"#dos en$
• ,emolcadores• a!aminas• -u"ues pe"ueos
Debido a la necesidad
de una e+celentemaniobrabilidad.
#o re"uieren el uso de grandes potencias propulsora
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SELECCIÓN DEL IPO DE &'LICE
4 N5 DE
PROPULSORESLa hélice de paso: controlable tiene la ventaja
de aumentar la capacidad
de maniobra y flexibilidad,pudiendo pasar de marchar
avante a ciar en breves
segundos y sin tener que
cambiar el sentido de giro
del propulsor, permite
además que la máquina
motriz gire siempre a sus
revoluciones óptimas, de
mejor rendimiento.
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SELECCIÓN DEL IPO DE &'LICE
4 N5 DE
PROPULSORESLa hélice de paso fijo: es más económica,sencilla y fiable, y además puede alcanzar un
rendimiento superior
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SELECCIÓN DEL IPO DE &'LICE
4 N5 DE
PROPULSORESlos buques pueden tener;
una, dos, tres, o cuatro
hlices. !esde el punto de
vista de los costes iniciales
y de funcionamiento "elrendimiento hidrodinámico
es mejor con una hlice#
$a selección de m%ltiples
propulsores puede ser
necesaria con potencias
elevadas en buques de poco
calado y con diámetros de las
hlices limitados, lo que
provocar&a la sobrecarga del
propulsor propiciando la
cavitación si se empleara unasola hlice.
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SELECCIÓN DEL EQUIPO DE
MAQUINAS
PROPULSORASLos tres tipos de máquinas propulsoras de tipo marino más comunes son:
otores Diésel
%urbina a vapor
%urbina gas
Los Diésel de media velocidad, siguen el
ciclo de cuatro tiempos con sobrealimentación. Con velocidad (400-600 rpmconvierte en muc!as ocasiones en las plantas
propulsoras m"s apropiadas para la propulsión
de bu#ues.
los diesel lentos tienen las m"s altas
e$iciencias térmicasson m"s tolerantes con la ba%a calidad del
$uel #ue los diesel de media velocidad.
Los costes en mantenimiento son m"s ba%os#ue en los diesel de media velocidad.
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INGENIERO O ARQUITECTO NAVAL
an"lisis detenido & pro$undo para cuanti$icar las venta%as o
desventa%asla maniobrabilidad
considerarse cuanto le
tomar" a determinada
m"#uina cambiar la
marc!a del bu#ue de
un punto a otro.
Cada tipo de ma#uinaria tiene sus venta%as &
desventa%as & se las usa ampliamente dependiendo del
servicio #ue presta la embarcación.
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'elocidad.
embarcaciones de alta velocidad
las )* del motor & de la !élice,
son de ma&or importancia.
emolcadores la $uer+a de empu%e
l tor#ue desarrollado por la !élice debe ser lo m"s alto
#ue se pueda. )ara estos casos el di"metro de la !élice
debe ser alto & las )* ba%as.
Regulan en apro 600 )* (para #ue no golpeeal entrar el cambio, pero no se pare en ralenti.
Regimen de crucero (siempre dependiendo decada embarcacion eslora, peso & tipo de $ondo
es entre las ,/00 & 4,000 )*
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Disponibilidad de la ma#uina
$unciones de control de los e#uipos,
de su $uncionamiento, del
mantenimiento & supervivencia.
proporcionar la potencia necesampulsar al bu#ue a la velocidad
para la cual $ue pro&ectado
ininterrumpidamente.
1odas estas operaciones
seguridad, & el mantenimiento
& mane%o de la planta.
l espacio & disposición, consumo &
calidad del combustible, peso total
de la planta, coste de la planta,
$iabilidad, $acilidad de
mantenimiento & generación de
ruidos & vibraciones.
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/+iste una gran variedad de tipos de plantas propulsoras0algunas son ventajosas0 su aplicación depende del tipo de
bu"ue en concreto. /ntre los sistemas de ma"uinariaprincipal más utili!ados actualmente son&
6% Pl#nt# de 7#por0 compuestas por calderas convencionales o porgeneradores de vapor de energ1a nuclear0 turbinas ' engranajereductor.8% Motores diesel de 8 tiepos lentos0 directamente acoplados ala hélice.9% Motores diesel de : tiepos de edi# ; #lt# 7elo(id#d conengranaje reductor.:% ur3in#s de
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La ma!or parte de estos aspectos in"olucrandinero ! en muc#os casos el aspectoecon$mico será lo determinante en laselecci$n%
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REQUERIMIENO DE UNA
INSALACIÓN
PROPULSORA
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REQUERIMIENO CAR-A
La carga usual #ue act2a sobre una instalación
)ara la propulsión también
n cual#uier caso, la m"#uina debe suministrar un tor#ue a cierta velocidad (rpm
A
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REQUERIMIENO CAR-A
l producto de estos dos $actores nos da el poder #ue se mide en:• Caballa%e.• 3p.• Cv o• ilovatios de potencia.
&oder ' (uer)a "elocidad&oder ' Torque rpm%
onectada Directamente
5l motor
o
*a&or $uer+a de empu%e
eductor de velocidad
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REQUERIMIENO CAR-A
CON*I+ERACIONs #ue esta carga sea inversa, para #ue el bu#ue pueda dar marc!a atr"s.
La carga que soporta el motores la misma en los dos casos%
*in em,argo eltorque ! las rpm di-ieren en las
dos situaciones
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REQUERIMIENO AMBIENALES
Dentro del bu#ue
1ripulante
*a#uinaria
Carga transportada
#uipamiento
• 5mbiente !2medo & cargado de sal.• 5 elevadas temperaturas ambientales
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REQUERIMIENO AMBIENALES
uera del bu#ue
5 menos #ue estos
elementos sean protegidos
con recubrimientos
especiales
Cuando se las adaptó al uso marino
Incluir.• l ruido• l calor & la vibración de la ma#uinaria
A-ectan 5 la tripulación, la carga & el e#uipo.
REQUERIMIENO
AMBIENALEST u r , i n a d e g a s d e a " i o n e s
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REQUERIMIENO AMBIENALES
7tros aspectos negativos son el agua &
la atmós$era #ue rodea al bu#ue
*e impiden arro/ar al agua cualquierdesperdicio de la em,arcaci$n
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REQUERIMIENO DE SER/ICIO
Entre los principales requerimientos de ser"icio de tipo marino tenemos$
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REQUERIMIENO DE SER/ICIO
RELACI0N +E &E*O A VOLU1EN +EL 1OTOR%
AUTONO12A
+esde este punto de "ista3mientras más peque4o ! másli"iano es el motor3 me/or es elapro"ec#amiento del ,uque comocon/unto%
Capacidad que tiene un ,uque para permanecer enel mar por un periodo de tiempo ! cu,rir grandesdistancias sin rea,astecerse de com,usti,le o tomar
pro"isiones a una "elocidad dada%
Co3usti3le,Repuestos ; otros0suinistros1
D i s t # n
( i # o e l t i e
p o
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REQUERIMIENO DE SER/ICIO
&ER(IL +E CARGA
CON(IA5ILI+A+%
• Requerirá de todo su poderpor el lapso de unas pocas #oras solamente%
El per-il de carga descri,e los lapsos a loscuales la máquina opera solamente a unaparte de su poder total%
• Un ,uque en alta mar necesitaestrictos requerimientos deseguridad3 a di-erencia de lo queocurre en tierra%
&ro,a,ilidad que la máquina no -alle en ser"icio
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REQUERIMIENO DE ESPACIO
En general3 el espacio necesario
Como espacio perdido
6a que no podráser utili)ado paraotros prop$sitosmás producti"os3
como carga oarmamento%
&lanta propulsora
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REQUERIMIENO DE ESPACIO
Las plantas más peque4as
6a que las tur,inas accionangeneradores el7ctricos ! no estándirectamente unidas a los e/es decola posi,ilitando #acer cámarasde máquinas mu! cortas
con motores eléctricos
*e puede adoptar con propulsi$n
+i7sel8el7ctrica
Tur,ina de gas
+i7sel semi8rápidos
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REQUERIMIENO DE ESPACIO
Las cámaras de máquinas más grandes
Compensan algo su gran tama4oen que "an directamenteacoplados a las #7lices3 sinengrana/es reductores%
Las cámaras con tur,inas de "apor. Tam,i7n son mu! "oluminosas *o,re todo parapeque4as potencias%
*on especialmente interesantes para potencias ele"adas3 por encimadel rango de potencia de los diesel%
Motores Diesel lentos
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COSO DE PLANA
'aloramos a#u8 la inversión inicial necesaria para ad#uirir la m"#uina
principal, as8 como los necesarios e#uipos auiliares #ue debe llevar para su
adecuado $uncionamiento. Considerando también los costes relativos su
instalación, es decir, lo #ue cuesta tener instalada la planta propulsora en el
bu#ue lista para $uncionar.
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AN2LISIS DE COSO
• l precio de ad#uisición del motor & sus componentes !a& #ue a9adirle el
valor de la instalación.
• Los costos del combustible dependen del tipo de combustible #ue usa la
m"#uina & de la e$iciencia del motor.
• l peso & las dimensiones de la ma#uinaria in$lu&en en igual $orma como lo
!ace el consumo de combustible.
• Las operaciones de mantenimiento involucran costos directos.
• Los sueldos del personal de m"#uinas .
• uministros.
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COMPARACIÓN DE PRECIO ENRE
LAS DI+ERENES MAQUINAS
• Los precios de las plantas con diésel, son las #ue tienen el precio m"s elevado.
• Las plantas de vapor tienen un coste elevado para potencias ba%as, pero son tanto m"s
rentables cuanto ma&or es la potencia.
• Las plantas con diésel de media velocidad tienen el precio m"s ba%o en la gama m"s ba%a
de potencia.
• Las instalaciones para aprovec!amiento de la energ8a residual de los motores diésel
tienden a encarecer el precio de la planta propulsora.
• Las turbinas de gas tienen un precio bastante variable dependiendo de su tipo.
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