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UNICV / DECM Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Professor: ____________________________ Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 2 Conteúdo Introdução ............................................................................................................................... 3 INSTALAÇÃO PROPULSORA DO NAVIO.......................................................................... 4 Tipos de intalaçao propulsora: ............................................................................................... 4 Instalação propulsora com turbinas a vapor ...................................................................... 5 INSTALAÇÃO PROPULSORA COM MOTOR DIESE ................................................................ 6 INSTALAÇÃO PROPULSORA COM TURBINA A GÁS.............................................................. 7 Instalação propulsora a energia nuclear .......................................................................... 10 COMPARAÇÃO DAS INSTALAÇÕES PROPULSORAS ................................................. 11 Tipos de propulsão............................................................................................................... 13 Sistema de propulsão utilizados em navios ....................................................................... 13 Propulsão CODOG ............................................................................................................... 13 Propulsão CODAG ............................................................................................................... 14 Propulsão CODLAG .............................................................................................................. 14 Propulsão azipod................................................................................................................. 14 Propulsão por jacto de agua ................................................................................................ 14 Sistema de arrefecimento.................................................................................................... 15 Funçoes do arrefecimento dos motores diesel .............................................................. 16 Sistema aberto .................................................................................................................... 16 Sistema fechado .................................................................................................................. 16 Conclusão ............................................................................................................................. 18 Bibliografia ............................................................................................................................. 19 Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 3 Introdução Nos dias que correm o nosso mundo fica cada vez mais pequeno graças as comunicações e ao meios de transporte que nos permitem chegar a quase toda parte do planeta e um dos principais impulsionador é a atividade marítima que dês dos primórdios vem sendo desenvolvido e desenvolvendo a economia global transportando pessoas e mercadorias. Instalações de maquina de um navio é constituída pelo conjunto de maquinas principais e auxiliares bem como as tubulações e outras maquinas e equipamentos com a função de garantir a total funcionalidade requerida pelo navio tornando –se dotada de um autonomia total em alto mar. As maquinas das instalações dividem-se em: Maquinas principais – aquelas que garantem a propulsão do navio Maquinas auxiliares – aquelas que asseguram o funcionamento da maquina principal e o funcionamento do resto do navio tais como os geradores de energia elétrica entre outros Neste trabalho será abordado o tema instalações propulsoras onde serão abordados temas como os tipos as descrições e características Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 4 INSTALAÇÃO PROPULSORA DO NAVIO A instalação propulsora do navio compreende ao aparelho propulsor constituindo pelas maquinas térmicas principais e por sistemas auxiliares ligados directamente a propulsão bem como tubulações e sistemas de refrigeração e alimentação da maquina. Tipos de intalaçao propulsora: Instalação propulsora com turbina a vapor. Instalação propulsora com motor diesel Instalação propulsora com turbina a gaz Instalação propulsora mista Diesel-electrica-motordiesel-motor elétrico Diesel-gaz- motor diesel-turbina gaz Turbo –eletrica-turbina vapor motor elétrico Gaz turbo turbina a gaz –turbina a vapor Instalação propulsora a energia nuclear Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 5 Instalação propulsora com turbinas a vapor A sua utilização é muito comum em navios de grande porte tais como petroleiros navios de transporte de carvão e materiais explosivos mas tem em navios de passageiros em que exigida potencia propulsiva elevada. Constituição: -Caldeira -Turbina a vapor -Caixa de engrenagem redutora ,linhas de veio -Hélice Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 6 INSTALAÇÃO PROPULSORA COM MOTOR DIESE A utilização deste tipo de instalação é mais a comum em navios mercantes em que para navios de carga de grande porte para potencias elevadas geralmente são usados propulsão direta com motores diesel dois tempos lentos com regime de funcionamento de 70 a200 rpm. A propulsão indireta ou seja adoção de uma caixa redutora entre o motor e a linha de veio é usada para motores diesel de media rotação para potencias elevadas. Para navios de media dimensão e navios de pesca a propulsão efetua-se por motores diesel de media rotação que operam entre 200 a 600 rpm isso devido as limitações da própria embarcação E para algumas embarcações ligeira se alta velocidade usa-se motores diesel rápidos com mais de 600 rpm Constituição: -Motor diesel -Engrenagem e7ou linhas de veio -Helice Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 7 INSTALAÇÃO PROPULSORA COM TURBINA A GÁS Apresenta a vantagem de serem mais leves e ocuparem menor espaço que as a diesel equivalentes. A sua utilização é maioritariamente é dee navios para qual se pretende imprimir grande velocidade como navios militare se de intercepçao navios ligeiros o seu uso é pouco rentável devido au consomo de combustível. Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 8 Constituição: -Turbina a gaz(integra o gerador de gaz contido pelo compressor de ar e respectiva turbina e camara de combustão). -Engrenagems reductoras e linha de veio -Helice Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 9 Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 10 Instalação propulsora a energia nuclear Esta tecnologia é revolucionariamente perigosa a segurança da pois a intalaçao nuclear depende da segurança do navio e esta depende de vários factores mas também de relembra a pericolosidade desta tecnologia que é usada para fabrico de armas de destruição massiva e por entre outros factores a utilização apenas em embarcaçoes de fins militares. Isto quer dizer que o conceito de "instalação nuclear" não está limitado aos sistemas de geração e utilização de energia a bordo, mas estende-se a todo o "sistema-navio". Este sistema único incorpora os aspectos científicos e tecnológicos, bem como as metodologias e técnicas, ou seja, aquiloque poderia ser resumido como a "cultura", tanto da engenharia naval, Reatores nucleares a água pressurizada (PWR) com uma potência da ordem de 50 a 100 MWth equipam cerca de 330 submarinos lançadores de mísseis balísticos (SNLMB), submarinos nucleares lançadores de mísseis de cruzeiro (SNLMC), submarinos de ataque (SNA), navios aeródromos (NAeN) e cruzadores (CN) pertencentes às marinhas de guerra dos EUA, Rússia, Grã-Bretanha, França e China A disponibilidade de uma instalação nuclear de propulsão naval está submetida a dois tipos de requisitos: a segurança do navio e de sua tripulação, e a missão operativa. Os objetivos associados à disponibilidade constituem então dados de entrada para o projeto e para a operação, ao mesmo título que os Objetivos Gerais de Segurança nuclear (OGS). REATORES PWR DE PROPULSÃO NAVAL Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 11 ACIONAMENTO DO EIXO PROPULSOR DE SUBMARINOS NUCLEARES COMPARAÇÃO DAS INSTALAÇÕES PROPULSORAS Para que esta comparação seja possível tem de ser efectuada no âmbito de aplicabilidade em que as diferentes tipos de instalações propulsoras possam concorrer, tendo em consideração uma potência propulsiva, em regra superior a 50 000 KW. Peso da instalação – a mais leve é a que utiliza a turbina a gás e a mais pesada a que utiliza a solução diesel directa, ocupando a turbina a vapor uma posição intermédia. Espaço ocupado pela instalação – é semelhante para as soluções que utilizam Turbinas a Vapor e Motores Diesel e menor para a solução que utiliza Turbinas a Gás, o que por si só permite aumentar a capacidade de carga do navio em cerca de 13 % A figura a seguir apresentada, ilustra a diferença entre os espaços ocupados pelas Instalações Propulsoras com Turbina a Gás e com Motor Diesel. Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 12 Pessoal a utilizar na operação – é sensivelmente o mesmo para as três soluções Preço do equipamento – é sensivelmente igual para as três soluções. Mas à medida que a potência propulsiva vai diminuindo, verifica-se uma progressiva redução do custo da propulsão com Motor Diesel em relação às restantes. Manutenção do equipamento – a propulsão com Motor Diesel apresenta uma ligeira desvantagem devido aos maiores custos que envolve. Consumo de combustível – é menor no caso da propulsão com Motor Diesel, seguindo-se a propulsão com Turbinas a vapor, sendo a propulsão com Turbinas a Gás a que consome mais para a mesma potência propulsiva. Para concluir esta comparação, é de salientar que a propulsão com Motor Diesel é a que hoje em dia apresenta os custos de exploração mais baixos para a maioria dos navios mercantes, razão pela qual é actualmente utilizada em mais de 99% dos navios da frota mercante mundial Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 13 Tipos de propulsão Propulsão directa - quando a helice e acoplado directamente ao motor pelo veio hélice e motor tem mesma rotação Propulsão indirecta- quando ao motor aciona os veios apartir de uma caixa reductora e que por fim ira acionar a hélice ela opera com bom rendimento com rotação menor do que a do motor. Sistema de propulsão utilizados em navios Propulsão mecânica Propulsão CODOG Propulsão CODAG Propulsão CODLAG Propulsão diesel-eletrica (convencional) Propulsão diesel-eletrica (azipod) Propulsão jacto Propulsão CODOG É um sistema de propulsão que utiliza motores Diesel para a propulsão em velocidade de cruzeiro. Para velocidades mais elevadas, e durante períodos não muito prolongados, utiliza-se uma turbina a gás e elevada potência (sistema muito usado em fragatas e outros navios de guerra) Nesta situação, os motores Diesel não funcionam Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 14 Propulsão CODAG É um sistema de propulsão que utiliza motores diesel para apropulsao em regime de velocidade de cruziro Para auentar a velocidade do navio utiliza-se turbinas auxiliares a gaz em conjunto com os diesel para aumentar a potencia total Propulsão CODLAG Utiliza motores diesel para produzir eletrecidadde para alimentar os motores de propulsão do navio Para aumentar a potencia elétrica e obter velocidade mais elevada utiliza-se turinas a gaz auxiliar Propulsão azipod É um conjunto acoplado a estrutura do navio sendo capaz de rodar 360º eliminando o sitema de leme o sistema e constituído por motores elétricos e a elice Propulsão por jacto de agua Uma bomba faz uma descarga a alta velocidade empulsionado a embarcação O seu uso é limitado a : Ferries rápidos lanchas militars motas de agua Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 15 Sistema de arrefecimento Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 16 Este sistema usa a agua do mar absorvida pelas bombas de circulaçao de agua do mar 05 atravez de caixas dee funso passa pelos filtros 04 e circula os arrefecedores de oleo de lubrificaçao arrefencendo de ar de lavagem 09 e arrefecedors de agua doce de circulaçao das camisas e saindo do mar. Funçoes do arrefecimento dos motores diesel - remover 30 a 35% do calor gerado pelo motor - arrefecer o oleo de lubrificaçao Sistema aberto Neste a agua do mar circula directamente em contacto com o motor . este esta saindo de uso por causa da corrosao. A temperatura maxima de saida é limitada a 50ºC dado que pode precipitar-se no bloco do motor. Sistema fechado Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 17 Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 18 Conclusão Instalações propulsoras Tecnologia marítima Leevan Rodrigues Pág. 19 Bibliografia (pdf) OTIMIZAÇÃO DO CONJUGADO DISPONIBILIDADE x SEGURANÇA DAS INSTALAÇÕES PROPULSORAS NUCLEARES PARA NAVIOS MILITARES (pdf) Leonam dos Santos Guimarães* * Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP) Av. Professor Lineu Prestes 2242 Cidade Universitária, São Paulo , SP, Brasil (pdf) ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE CURSOS DE ENGENHARIA DISCIPLINA DE TECNOLOGIA MARITIMA CAPITULO III INSTALAÇÕES PROPULSORAS – 1.ª Parte TEXTOS DE APOIO 2009 Elaborados por Felizardo Alves (pdf) ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE CURSOS DE ENGENHARIA DISCIPLINA DE TECNOLOGIA MARITIMA CAPITULO III INSTALAÇÕES PROPULSORAS – 1.ª Parte TEXTOS DE APOIO 2009 Elaborados por Felizardo Alves (pdf) ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE DISCIPLINA DE TECNOLOGIA MARITIMA CAPITULO V Sistema de propulsão e governo ENIDH-201/2012
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