Instalatia Electrica DE Avarie CU Baterii DE Acumulatori LA O Nava Remorcher DE 4800 Cp
CUPRINS:
PARTEA GENERALĂ
Capitolul 1. Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei și verificarea lor …………………………………………………………6
1.1. Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei……………….6
1.2. Verificarea caracteristicilor principale ale corpului navei…………….7
Capitolul 2. Descrierea generală a construcției corpului navei……………..10
Capitolul 3. Determinarea preliminară a caracteristicilor dinamice pentru
regimul de exploatare a navei………………………………………………..33
3.1. Calculul rezistenței la înaintare principale……………………………33
3.2. Calculul rezistenței la înaintare suplimentare…………………………35
3.3. Calculul rezistenței la înaintare totale și a puterii instalației de propulsie………………………………………………………………36
Capitolul 4. Compartimentarea navei………………………………………42
Capitolul 5. Instalații de punte, corp și mașini……………………………..45
5.1. Instalația de ancorare …………………………………………………………………45
5.1.1. Generalități……………………………………………………………45
5.1.2. Breviar de calcul………………………………………………………50
5.2. Instalația de balast …………………………………………………….62
5.2.1.Generalități ……………………………………………………………62
5.2.2.Breviar de calcul ………………………………………………………65
5.3. Instalația de ungere ……………………………………………………68
5.3.1.Generalități ……………………………………………………………68
5.3.2.Breviar de calcul ………………………………………………………69
Capitolul 6. Bilanțul energetic și alegerea grupurilor DG………………….76
PARTEA SPECIALĂ
Capitolul 7. Instalația electrică de avarie ………………………………….87
7. Sursa de avarie ……………………………………………………….87
7.1. Tipuri de surse de avarie ……………………………………………..87
7.2. Organizarea bateriilor de acumulatori ca sursă de avarie ……………90
7.3. Calculul capacității sursei de avarie ………………………………….90
7.3.1. Bilanțul energetic ……………………………………………………90
7.3.2. Tipul constructiv al elementului de acumulator ……………………..91
7.3.3. Bateria de avarie ……………………………………………………..92
7.3.4. Bateria de avarie radio ……………………………………………….99
Capitolul 8. Instalația electrică de distribuție de avarie …………………….103
8.1. Descriere tehnică …………………………………………………….103
8.2.1. Calcul de dimensionare pentru aparatajul electric……………………106
8.2.2 Calcul de dimensionare pentru rețea de cabluri ……………………..107
PARTEA DESENATĂ
Planul general…………………………………………………………………….pl 1/5
Planul general (amenajări)…………………………………………………..pl 2/5
Instalația de ancorare………………………………………………………….pl 3/5
Instalația de balast……………………………………………………………..pl 4/5
Instalația de ungere……………………………………………………………pl 5/5
Instalația electrică de distribuție de avarie
(shema multifilară)…………………………………………………………..pl 1-4/4
Bibliografie ………………………………………………………………………………………. 109
PARTEA GENARALĂ
CAPITOLUL 1
STABILIREA CARACTERISTICILOR PRINCIPALE ALE CORPULUI NAVEI ȘI VERIFICAREA LOR
1.1.Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei.
Caracterizarea din punct de vedere valoric a geometriei corpului navei se face prin intermediul dimensiunilor principale.Caracteristica de bază a unui remorcher este puterea mașinilor, viteza de remorcaj și autonomia.
1.1.1. Lungimea navei.
Lungimea pe plutirea de plină încărcare sau lungimea teoretică LCWL este distanța măsurată în PD pe CWL între punctele de intersecție ale acestei plutiri cu linia etamboului și linia etravei. Această lungime este utilizată în mecanica navei.
Lungimea între perpendiculare Lpp este distanța măsurată în PD, pe CWL între punctele de intersecție ale acestei plutiri cu axul cârmei și linia etravei.
Lungimea de calcul L este valoarea maximă dintre distanța măsurată în PD, pe plutirea de încărcare de vară,de la muchia anterioară a etravei până la axul cârmei și 0,96 din lungimea navei măsurată pe aceași plutire, de la muchia anterioară a etravei până la extremitatea pupa.Este definită conform prescripțiilor R.N.R. și se utilizează la dimensionarea elementelor constructive ale navei.
Lungimea maximă Lmax este distanța măsurată în PD după o direcție orizontală între punctele extreme pupa și prova ale navei.
1.1.2. Lățimea navei.
Lățimea teoretică Bx este distanța măsurată în cuplul maestru, pe CWL, între punctele de intersecție ale acesteia cu liniile bordurilor.
Lățimea maximă Bmax este distanța măsurată în cuplul maestru, după o direcție orizontală, între punctele de intersecție ale selaturii punții în plan transversal cu liniile bordurilor.
1.1.3. Pescajul navei.
Pescjul navei T este distanța măsurată în cuplul maestru între planul de bază și planul plutirii.
1.1.4. Înălțimea navei.
Înălțimea de construcție a navei D este distanța măsurată după o direcție verticală între planul de bază și punctul de intersecție al liniei punții în cuplul maestru cu linia bordului.
Lmax= 64,80 m
Lpp= 56,00 m
LCWL= 60,4 m
Bx= 14,66 m
D = 7,10 m
T = 5,65 m
Pe= 4800 CP
1.2. Verificarea caracteristicilor principale ale corpului navei
Rapoartele între dimensiunile principale caracterizează geometria, rezistența și calitățile nautice ale nave.
Raportul între lungimea și lățimea teoretică LWL/Bx este un indiciu pentru viteza și manevrabilitatea navei și ia valori cuprinse între 4 și 14. Valorile mici corespund pentru navele mici, lente și cu manevrabilitate ridicată, în această categorie intrând și remorcherele.
Raportul între lungimea teoretică și înălțimea de construcție LWL/D este un indiciu pentru rezistența longitudinală a navei și ia valori cuprinse între 9 și 15 . Valorile mici corespund pentru navele cu rezistență longitudinală ridicată iar valorile mari pentru navele cu rezistență longitudinală scăzută.
Raportul între lățimea teoretică și înălțimea de construcție Bx/D este un indiciu pentru stabilitate și rezistența transversală a navei, iar valorile lui sunt cuprinse între 1,3 și 2. Valorile mici corespund pentru navele cu stabilitate redusă și rezistență transversală ridicată, iar valorile mari pentru navele cu stabilitate ridicată și reistaență transversală redusă din care face parte și remorcherele.
Raportul între lățimea teoretică și pescaj Bx/T este un indiciu pentru stabilitate și stabilitate de drum, având valorile cuprinse între 2 și 10. Valorile mici corespund pentru navele cu stabilitate redusă, dar o bună stabilitate de drum, iar valorile mari pentru navele cu stabilitate bună, dar cu stabilitate de drum redusă.
Raportul dintre înălțimea de construcție și pescaj D/T este un indiciu asupra posibilității de navigație în ape cu adâncimi mici, capacități de încărcare și nescufundabilității, iar valorile lui sunt cuprinse între 1,05 și 2. În acest caz remorcherele au valorile cele mai mici.
În general, domeniile de variație ale rapoartelor dintre valorile diferitelor caracteristici principale ale corpurilor de navă de dimensiuni medii, obținute pe cale statistică, se înscriu în anumite limite. Pentru remorchere acestea sunt:
Unele dintre rapoarte sunt reglementate de prin reguli date de registrele navale. Astfel, pentru navele maritime cu zonă de navigație nelimitată, R.N.R. prevede:
Pentru nava de proiectat, rapoartele considerate au valorile:
; ;
; ; ;
Se observă că valorile rapoartelor se încadrează în domeniile de variație indicate.
Pentru a preciza geometria corpului navei se utilizează coeficienții de finețe de suprafață și coeficienții de fințe volumetrici sau prismatici. Coeficientul de finețe al unei suprsfețe este definit de raportul dintre aria suprafeței respective și aria figurii geometrice regulate în care poate fi înscrisă. De regulă suprafața se înscrie într-un dreptunghi.Coeficienții de finețe volumetrici și ai suprafețelor caracteristice geometriei navei sunt dați în continuare:
; ;
CB – coeficientul de finețe bloc;
CW – coeficientul de finețe al suprafeței plutirii de plină încărcare;
CM – coeficientul de finețe al suprafeței maestre imerse;
V – volumul carenei;
ACWL – aria suprafeței definită de conturul navei în planul plutirii de plină încărcare;
AM – aria suprafeței maestre imerse
În mod asemănător sunt indicate în literatura de specialitate [1] valorile uzuale pentru coeficienții de finețe corespunzători carenelor diferitelor tipuri de nave. Astfel, pentru remorchere, se găsesc valorile:
; ; .
Pentru nava de proiectat, coeficienții de finețe indicați înregistrează următoarele valori:
; ; .
Aceste valori sunt apropiate de cele uzuale corespunzătoare parametrilor indicați.
CAPITOLUL 2
DESCRIEREA GENERALĂ A CONSTRUCȚIEI CORPULUI NAVEI
2.1. Tipul și destinația navei
Remorcherul este nava destinată transportului și manevrei, prin tracțiune sau împingere, a altor nave sau a altor construcții navale plutitoare.
Nava este un remorcher de manevră pentru zonă de navigație limitată 2, și are următoarele misiuni:
remorcarea navelor în vederea scoaterii sau introducerii acestora în bazinul portului;
remorcarea platformelor de foraj marin și de extracție a țițeiului;
spargerea gheții cu o grosime până la 15 cm, pe mare, în radă, în porturi și pe Dunărea maritimă;
să execute manevra de mutare a navelor de la o dană la alta;
stingerea incendiului la bordul navelor aflate în port sau în rada portului;
drenarea compartimentelor inundate aparținând navelor avariate sau eșuate.
lucrări subacvatice cu scafandrii autonomi;
Nava este dotată cu echipamente ce respectă următoarele reguli și convenții:
Convenția internațională privind ocrotirea vieții pe mare, 1974;
Regulamentul privind prevenirea poluării apelor și acvatoriilor de către nave R.N.R. 1980;
Regulamentul internațional pentru prevenirea abordajelor pe mare 1972;
Regulamentul internațional radio 1977.
2.2. Caracteristicile principale ale navei
drept caracteristici de bază sunt considerate: puterea mașinilor(mărimea remorcherului nu este reprezentată prin masa totală sau deadweight, ci prin puterea instalată a mașinilor de propulsie), viteza de remorcaj și autonomia;
forța de împingere dezvoltată de propulsoare trebuie să învingă: rezistența la înaintarea remorcherului,rezistența la înaintare a convoiului remorcat și rezistența remorcii;
de regulă, corpurile remorcherelor au fundul stelat și nu prezintă porțiune cilindrică în zona centrală;
în pupa centrului de greutate al remorcherului și cât mai aproape de punte se prevede un cârlig, de care se leagă convoiul de nave remorcat;
remorcherele de linie (de mare deschisă), la care este necesar să se asigure o tracțiune la cârlig cât mai mare (tracțiunea la cârlig reprezintă diferența dintre forța de împingere dezvoltată de propulsoare și rezistența la înaintare a remorcherului), deci o rezistență la înaintare proprie cât mai mică, au rapoarte LCWL/Bx mari;
asigurarea unei stabilități transversale corespunzătoare condițiilor de lucru cele mai dificile (la acțiunea dinamică a cablului de remorcă, înclinat la 45o față de PD);
remorcherele mari, în special cele de cursă lungă (de mare deschisă), sunt prevăzute cu amenajări pentru echipaj, spații pentru provizii (alimente, apă, combustibil, materiale de întreținere, piese de schimb etc.) sisteme radar de telecomandă și semnalizare etc.
2.3. Dimensiuni principale
Lungime maximă……………………………………………….Lmax = 64,80 m
Lungime între perpendiculare………………………………Lpp = 56,00 m
Lungimea la CWL…………………………………..undate aparținând navelor avariate sau eșuate.
lucrări subacvatice cu scafandrii autonomi;
Nava este dotată cu echipamente ce respectă următoarele reguli și convenții:
Convenția internațională privind ocrotirea vieții pe mare, 1974;
Regulamentul privind prevenirea poluării apelor și acvatoriilor de către nave R.N.R. 1980;
Regulamentul internațional pentru prevenirea abordajelor pe mare 1972;
Regulamentul internațional radio 1977.
2.2. Caracteristicile principale ale navei
drept caracteristici de bază sunt considerate: puterea mașinilor(mărimea remorcherului nu este reprezentată prin masa totală sau deadweight, ci prin puterea instalată a mașinilor de propulsie), viteza de remorcaj și autonomia;
forța de împingere dezvoltată de propulsoare trebuie să învingă: rezistența la înaintarea remorcherului,rezistența la înaintare a convoiului remorcat și rezistența remorcii;
de regulă, corpurile remorcherelor au fundul stelat și nu prezintă porțiune cilindrică în zona centrală;
în pupa centrului de greutate al remorcherului și cât mai aproape de punte se prevede un cârlig, de care se leagă convoiul de nave remorcat;
remorcherele de linie (de mare deschisă), la care este necesar să se asigure o tracțiune la cârlig cât mai mare (tracțiunea la cârlig reprezintă diferența dintre forța de împingere dezvoltată de propulsoare și rezistența la înaintare a remorcherului), deci o rezistență la înaintare proprie cât mai mică, au rapoarte LCWL/Bx mari;
asigurarea unei stabilități transversale corespunzătoare condițiilor de lucru cele mai dificile (la acțiunea dinamică a cablului de remorcă, înclinat la 45o față de PD);
remorcherele mari, în special cele de cursă lungă (de mare deschisă), sunt prevăzute cu amenajări pentru echipaj, spații pentru provizii (alimente, apă, combustibil, materiale de întreținere, piese de schimb etc.) sisteme radar de telecomandă și semnalizare etc.
2.3. Dimensiuni principale
Lungime maximă……………………………………………….Lmax = 64,80 m
Lungime între perpendiculare………………………………Lpp = 56,00 m
Lungimea la CWL………………………………………………LCWL = 60,40 m
Lățime de construcție………………………………………….Bx = 14,66 m
Înălțime de construcție………………………………………..D = 7,10 m
Pescaj de eșantionaj…………………………………………….T = 5,65 m
Motoare principale ……………………………………………..2 buc.
Tip……………………………………………………………12R 251 FMA
Putere maximă continuă………………………………2456 CP
Turația corespunzătoare………………………………1000 rpm
Fabricant……………………………………………………ICM Reșița Licență ALCO
Reductoare – inversoare Raport de reducere………………………………………….1: 6,72 Fabricant………………………………………………………..Reșița – Renk
Elice cu pas fix în diuze orientabile
Turație………………………………………………………….150 r.p.m.
Numărul de pale…………………………………………….5
Diametrul elicei……………………………………………..3,2 m
Diametrul exterior al diuzei…………………………….3,91 m
Centrala electrică Diesel – generatoare principale………………………..3×585 KVA Diesel – generatoare pentru staționare………………1×70 KVA
Viteza la probe (T = 5,23 m)…………………………………….12 Nd
Tracțiune la punct fix………………………………………………cca. 70 tf
Autonomie de marș liber………………………………………….4000 Mm
Echipaj………………………………………………………………….49
Persoane salvate……………………………………………………..42
2.4. Clasificarea navei.
Navă maritimă, autopropulsată, construită în sistem transversal de osatură, cu întărituri pentru navigația în ghețuri categoria G 30 (în mările neartice cu ghețuri sparte mărunt).
Clasa G 30 « Remorcher »
2.5. Zona de navigație
Zona de navigație este de aproximativ 3600 Mm la aproximativ 90% din puterea motorului principal și la viteza de serviciu. Conform R.N.R. partea A-I pct.2.2.5 zona de navigație a remorcherului este nelimitată.
2.6. Viteză și tracțuine.
Viteza remorcherului la probe, cu carena curată, la vânt de max. 30 Beaufort și 2 grade stare a mării, în apă adâncă, la pescaj de 5,2 m va fi de circa 12 Nd.
Tracțiunea la punct fix va fi de aproximativ 70 tf corespunzătore la tracțiunea specifică de 14,2 kg/CP.
Tracțiunea la viteza de remorcare de 6 Nd va fi de cca. 37 tf.
2.7. Autonomie.
Rezervele de combustibil, ulei și apă tehnică asigură navei o autonomie de marș liber de 4000 Mm la o viteză medie de exploatare de 10,5 Nd.
Rezervele de apă potabile, apă de spălat și alimente asigură navei o autonomie de 30 zile pentru un echipaj de 49 persoane.
2.8. Echipaj.
Nava va fi deservită de unechipaj compus din 48 persoane plus un medic.
La bordul navei mai pot fi cazate 42 de persoane salvate de pe alte nave avariate.
2.9. Guvernare și manevrabilitate.
Remorcherul de 4800 CP folosește propulsor de tip elice cu pas fix (EPF) în două duze orientabile prevăzute cu stabilizator. Pentru buna manevrabilitate în cursul operațiunilor de salvare sau manevrelor cu alte nave, în prova este prevăzut un bow – thruster situat între C70…..C80.Elicea are 5 pale și se rotește cu o turație de 150 r.p.m.
2.10. Corpul metalic al navei
2.10.1. Generalități.
Corpul navei este executat în întregime din oțel prin îmbinări sudate.
Dimensiunile constructive ale elementelor osaturii și învelișului corespund cu prevederile din „Regulile pentru clasificare și construcția navelor maritime”
ale RNR ediția 1990.Nava este construită în sistem de osatură transversal cu întărituri pentru navigația în ghețuri categoria G30.
2.10.2. Materiale.
Corpul rezistent (tablele învelișului și pereților, ajutajul elicei, osatura formată din inimă cu platbandă inclusiv postamenții MP și DG) este executat din oțel A calmat STAS 8324-80.
Suprastructura, postamenții agregatelor din CM , coșurile de fum, rama spiraiului, parapeții sunt executați din oțel A necalmat STAS 8324-80.Pereții ușori din suprastructură sunt din oțel OL 37-1 STAS 500/2-80.
Pereții ușori (grosime 4 mm) din suprastructură și corpul rezistent sunt din oțel OL 37 – 1 STAS 500/2 – 80.
Elementele osaturii simple sunt din profile platbandă cu bulb tip NTR 505-84, oțel A.
Fierul rotund și semirotund sunt din oțel OL 37 – 1 STAS 500/2 – 80.
Piesele turnate sunt din oțel OT 400-3 STAS 600 – 82.
Pontilii din țeavă sunt din oțel OLT 35 STAS 8183 – 82.
Materialele de adaos pentru sudură, sârmă și electrozii folosiți, sunt cele impuse de RNR.
Îmbinările sudate s-au verificat prin control nedistructiv cu raze x.
2.10.3. Învelișul exterior.
Grosimea tablelor fundului și bordajului a fost determinată ținându-se seama de prevederile Regulilor de clasificare. Astfel chila plată, centura, zona prescrisă cu întărituri pentru navigația în ghețuri, zonele de aplicare a ajutajelor elicelor, ale ieșirilor arborilor port – elice și zona prova au grosimi majorate față de grosimea tablelor bordajului și fundului din zona centrală a navei.
Grosimea tablelor punții principale este uniformă pe totă lungimea cu excepția lăcrimarei și a colțurilor decupărilor mari din punte, unde grosime este majorată corespunzător prevederilor RNR.
2.10.4. Structura prova.
Etrava este masivă (fier rotund Φ 140) și întărită cu profil „T” sudat. Dimensiunile secțiunii transversale a etravei masive de formă dreptunghiulară pe porțiunea de la chilă până la linia de plină încărcare de vară, conform R.N.R. partea A-II pct. 14.2.1.1 vor fi cel puțin egale cu:
înălțimea [mm]; mm;
lățimea [mm]; mm;
Etrava se extinde în pupa peretelui picului prova, pe cel puțin 3 distanțe regulamentare.
Osatura orizontală de bază o formezăplatforma situată la 6650 mm de la L.B. (cu rol de stringher), puntea principală și puntea bărci.
Osatura fundului este alcătuită din varange dispuse la fiecare interval de coastă și o carlingă centrală. Atât varangele cât și carlinga centrală sunt din table și se extind până la platformă.
Osatura bordajului este compusă din coaste simple și coaste intermediare în zona centurii de gheță (confecționate din profile platbandă cu bulb).
Puțul lanțului este amplasat în PD pe peretele de coliziune (C88), între platforma de la 6650 mm de la L.B. și puntea bărcilor. În PD este prevăzut un perete despărțitor. Osatura punții principale se compune din traverse simple ( profile platbandă cu bulb), iar ca element longitudinal este prevăzut cu un curent în PD din profil T sudat.
2.10.5. Structura pupa.
Osatura fundului este alcătuită din varange, dispuse la fiecare interval de coastă o carlingă centrală și două laterale. Varangele și carlingile sunt executate din tablă cu platbandă pe marginea liberă.
Simetric față de P.D. sunt fixate bucșele prin care ies din corpul navei arborii ajutajelor care acționează diuzele. În această zonă carlingile și varangele au grosimi majorate.
Conform prescripțiilor R.N.R. partea A-II pct.14.2.2 etamboul masiv de formă dreptunghiulară, pe porțiunea de la chilă până la extremitatea pupa, va avea dimensiunile cel puțin egale cu:
înălțimea [mm]; mm;
lățimea [mm]; mm;
grosimea [mm]; mm.
Prinderea etamboului de osatura corpului navei este executată pe două varange. Osatura bordajului este formată din coaste simple confecționate din profile platbandă cu bulb și un stringher de bordaj care se extinde din pupa la peretele de presetupă.
Osatura punții principale este formată din
traverse simple și radiale confecționate din platbandă cu bulb;
traverse întărite la C0, C4 și parțial la C3 și C5;
un curent în PD;
doi curenți laterali la 1800 mm de la PD;
doi curenți laterali la 3400 mm de la PD.
Toată osatura întărită a punții principale este confecționată din tablă inimă cu platbandă.
2.10.6. Structura fundului.
Fundul navei este fără dublu fund. Varangele cu inimă sau cele formate din inimă cu platbandă sunt dispuse la fiecare coastă. Grosimea varangelor din zona C.M. va fi cel puțin egală cu grosimea varangelor din zona centrală, majorată cu un milimetru.Tot aici în compartimentul mașini este prevăzut și dublul fund.
Carlingele sunt amplasate:
una în PD, pe toată lungimea navei,
carlingele laterale, cu distanța maximă între ele sau dintre acestea și carlinga centrală sau bordaj de cel mult 2,2 m în zona centrală și pupa și de 1,1 m pe 0,25L de la perpendiculara prova sunt extinse pe cît posibil până spre extremități.
Osatura fundului simplu este confecționate din table, profile T sudate. Postamenții motoarelor principale dispuse simetric de o parte și de alta a planului diametral sunt structurali. În zona CM dispunerea carlingelor laterale este în corespondența lonjeroanelor motoarelor principale.
2.10.7. Pereții transversali etanși.
Pereții transversali etanși sunt amplasați la coastele 3, 12, 21, 31, 48, 62, 70, 80 și 88.
Osatura pereților este formată din montanți simpli din profile platbandă cu bulb și montanți întăriți amplasați în corespondența curenților de sub punte confecționați din table, profile T sudate.
În tancurile de combustibil extinse până la puntea intermediară sunt dispuse pe pereți orizontale întărite în corespondența stringherilor de bordaj.
În zona de trecere a arborilor port-elice, peretele are grosimea tablelor majorată și întărituri corespunzătoare.
2.10.8. Tancuri.
Tancurile structurale sunt limitate de bordaj, pereți transversali etanși, pereți transversali parțiali, pereți longitudinali, punți și platforme.
Structura platformelor este asemănătoare cu a punților. Structural, pereții transversali parțiali și longitudinali sunt asemănători cu perții transversali etanși.
2.10.9. Tunel arbore port-elice.
În zona tancurilor de combustibil, între pereții C21 și C31, sunt prevăzute pentru arborii port-elice tuneluri amplasate simetric față de PD.
Tunelul este limitat de pereții longitudinali amplasați la 2400 mm și 4400 mm față de PD și de un plafon situat la 3200 mm de la L.B.
Osatura plafonului și pereților longitudinali este formată din traverse simple și respectiv montanți simpli, amplasați la fiecare coastă, confecționată din profile platbandă cu bulb.
2.10.10. Osatura bordajului.
Osatura bordajului costă din:
coaste ssimple din profile platbandă cu bulb,
coaste intermediare din profile platbandă cu bulb dispuse în zona întăriturilor de gheață,
coaste întărite, din inimă și platbandă, dispuse la maxim patru intervale de coastă, în zona CM,
stringheri de bordaj, câte unul în fiecare bord, extinși aproape pe întreaga lungime a navei,
stringheri intercostali, din profile platbandă cu bulb, amplasați la partea superioară și inferioară a coastelor intermediare.
2.10.11. Puntea principală.
Este continuă de la pupa la prova având deschideri între C13 – C20 pentru gura magaziei materialelor de salvare și între C36 – C48 pentru puțul mașini. În punte sunt prevăzute guri de acces, pentru toate compartimentele inferioare și pentru trecerea lifturilor. Conform R.N.R. partea A-II pct.14.5 în locul de amplasare a vinciurilor de remorcaj structura corpului și suprastructurii va fi întărită corespunzător.
Osatura punții este compusă din:
traverse simple din profile platbandă cu bulb;
traverse întărite amplasate în corespondența coastelor întărite din inimă și platbandă;
curent de punte în P.D. din inimă cu platbandă;
curenți laterali din inimă cu platbandă.
2.10.12. Parapetul.
Se extinde pe conturul punții principale de la pupa la bordajul etajului 1 al suprastructurii (C54). Este confecționat din tablă rigidizată cu montanți din tablă flanșată, având la partea superioară o copastie din țeavă. Conform prevederilor R.N.R. partea A-II pct. 14.8.1 grosimea tablelor parapetului se determină cu relația:
[mm];
mm.
Parapetul este prevăzut cu saborduri pentru scurgerea apei în conformitate cu cerințele „Convenției internaționale privind liniile de încărcare a navelor” din 1966.
Conform R.N.R. partea A-II pct. 14.8.3 parapetul trebuie să fie înclinat corespunzător spre interior pentru a se evita deformațiile ce pot apărea în timpul exploatării; înclinarea va fi cel puțin egală cu 70.
2.10.13. Brâul.
Pentru protecția bordajului, la nivelul punții principale și teugă este prevăzut brâu.
Brâul este o construcție metalică, iar în zona prova brâul este format din elemente rezistente de formă prismatică confecționate din cauciuc.Această zonă va fi întărită corespunzător, ținându-se seama de dispunerea elementelor de osatură ale corpului în zona respectivă.
2.10.14. Cavaleți.
În zona pupa sunt dispuși cavaleții pentru susținerea arborelui port-elice câte unul în fiecare bord, construcția lor fiind simetrică. Fiecare cavalet susține bucșa arborelui port-elice din bordul respectiv.
Brațele fiecărui cavalet de formă eliptică sunt încastrate în structura de rezistență a corpului navei, întărită corespunzător.
2.10.15. Ajutajul elicei cu stabilizator.
În zona pupa corespondența elicelor de propulsie, este amplasat câte un ajutaj profil hidrodinamic orientabil.
La partea din pupa a ajutajului, solidar cu el, este prevăzută o cârmă stabilizatore cu profil hidrodinamic.
La construcția ajutajului se folosesc table și piese turnate îmbinate prin sudură, între ele.
La interior ajutajele și stabilizatorul respectiv se protejează prin umplere sau golire cu vopsea neagră anticoroziva bitumoasă.
În acest scop sunt prevăzute dopuri de umplere și golire.
2.10.16. Chile de ruliu.
Sunt montate simetric, câte una în fiecare bord în zona gurnei.
Sunt confecționate din table și profile platbandă cu bulb.
2.10.17. Pontilii.
Sunt tubulaturi din țeavă de oțel și constituie reazeme pentru curenții punților corpului și ai suprastructurii. Au diametre diferite, în funcție de sarcina suportată.
În tancuri pontilii sunt de formă deschisă, confecționați din table îmbinate prin sudură.
2.10.18. Postamenți.
Pentru agregate sunt prevăzuți postamenți structurali cu întărituri locale ce asigură descărcarea sarcinilor pe osatura navei.
2.10.19. Spiraiul mașini și coșurile de fum.
Coșurile de fum, câte unul în fiecare bord, sunt fixate, nedemontabil, prin sudură de puntea bărcilor. Coșurile de fum sunt confecționate din panouri din table întărite cu osatură din profile platbandă cu bulb și profile compuse din table sudate. La partea superioară coșurile de fum sunt legate între ele printr-o platformă rezistentă pe care se montează aparate de navigație, planul pentru biga de încărcare și dispozitive de amarare a bigii în poziție de marș.
Spiraiul mașini, câte unul în fiecare bord simetric față de planul diametral, este situat pe puntea principală.
2.10.20. Suprastructura.
Suprastructura este contruită din patru nivele ce se extind pe lungimea navei astfel:
etajul 1 de la C36 la extremitatea prova și pe întrega lățime a navei,
etajul 2 de la C48 la prova și pe întrega lățime a navei,
etajul 3 de la C48 la C82,
etajul 4 de la C50 la C65.
Structura fiecărui nivel al suprastructurii se compune din:
învelișul pereților și punților din table,
osatura simplă (montanți și traverse) din profile platbandă cu bulb,
osatura întărită (traverse, montanți și curenți) din profile compuse din inimă cu platbandă.
2.10.21. Pereți ușori.
Atât în suprastructură cât și în corpul navei, diverse compartimente situate între punți sunt despărțite de pereți ușori confecționați din table de grosime 4 mm gofrate.
2.10.22. Capacul gurii de magazie.
Capacul este un panou confecționat din table și acționat de biga instalației de încărcare.
2.10.23. Amenajări.
Încăperile de locuit sunt dispuse după cum urmează:
Pentru echipaj:
comandant și comandant superior câte 1 apartament compus din salon, dormitor și grup sanitar;
of. secund – 1 cabină de un loc cu grup sanitar individual;
medic – 1 cabină de un loc cu grup sanitar individual;
ofițeri – 2 cabine a 2 locuri cu grup sanitar;
maiștri și subofițeri – 3 cabine a 4 locuri fără grup sanitar;
marinari – o cazarmă de 18 locuri și o cazarmă de 12 locuri.
Persoane salvate:
ofițeri – 1 cabină de 2 locuri cu grup sanitar;
maiștri și subofițeri – 2 cabine 4 locuri, – 2 cabine 6 locuri;
marinari – 1 cazarmă 20 locuri.
cabinet medical,
salon spital,
sală de opeații,
cameră de gardă,
sală de mese + careu maiștri,
bucătărie,
Oficiu p. principală,
sală de mese + plus careu ofițeri,
oficiu ofițeri,
timonerie.
2.11. Descrierea generală a instalațiilor de pe navă.
2.11.1. Instalația de balast – santină
Instalația de balast – santină se utilizează pentru corectarea poziției centrului de masă al navei prin ambarcarea, transferarea și evacuarea peste bord a apelor colectate în santină.
Instalațiile de balast – santină sunt formate din circuite de balansare și circuite de drenare interdependente între ele, putând avea pompe și trasee de tubulaturi comune. Această grupare a două instalații diferite ca destinație, este permisă de agentul de lucru comun, apa de mare, și de amplasarea ambelor instalații la nivelul fundului navei. Se obțin astfel utilizarea unui număr mai mic de pompe, tubulaturi de lungime mai redusă și deci se reduc masa și volumul instalației.
Cerințe impuse instalațiilor de balast – santină sunt:
să asigure corectarea poziției centrului de masă a navei conform necesităților impuse de stabilirea navei în timp util;
să dreneze sau să umple complet tancurile;
să dreneze casetele de santină și coferdamurile, atât pentru nava de asietă dreaptă, cât și pentru înclinările îndelungate, transversală de maximum 150 și longitudinală de 50;
să funcționeze astfel încât să fie excluse posibilitatea inundării arbitrare a navei, degradarea de către apă a mărfurilor sau pătrunderea apei în combustibil;
să nu polueze acvatoriile cu apă, apă amestecată cu reziduri petroliere sau cu alte produse prevăzute în convențiile internaționale;
să corespundă cerințelor impuse de registrele de clasificare la construirea navelor și echipamentelor lor, în vederea prevenirii poluării cu hidrocarburi, ca și regulileinternaționale privind poluarea;
să dispună de mijloace de acționare locală și de la distanță a pompelor, de aparate pentru măsurarea cantității de apă în locurile de colectare și de mijloace de conducere a apei către aceste locuri;
să fie executate din materiale rezistente la acțiunea apei de mare;
să aibă cât mai puține armături de manevră și fitinguri demontabile.
În timpul exploatării unei nave pot apare diverse situații când, ca urmare a ambarcării incorecte a mărfii la bord, a umplerii asimetrice a tancurilor de balast sau ca urmare a consumului de combustibil din tancurile aflate într-un bord sau altul, nava își modifică asieta. Înclinarea transversală înrăutățește deplasarea navei, funcționarea instalațiilor, mașinilor și mecanismelor, și îngreunează deservirea.
Instalația de balast este destinată corectării asietei afectate de cauzele prezentate. În afară de acestea, intalața de balast este folosită pentru a crea pescajul necesar deplasării navei fără marfă, în condițiile respectării stabilității, precum și pentru a crea la pupa navei pescajul necesar funcționării propulsorului.
În condiții normale de navigație, la orice navă apar diferite acumulări de ape reziduale ce trebuie evacuate. Cauzele care conduc la apariția acestor acumulări sunt scurgerile ce provin din neetanșeități, din ploi, din spălare punților și a magaziilor, sau din condensarea vaporilor de apă pe pereții metalici ca urmare a variației de temperatură de la zi la noapte.
Existența apei reziduale la bordul navei face ca părțile metalice să corodeze, izolațiile și vopseaua să se deterioreze, să se deprecieze marfa, înrăutățindu-se condițiile de exploatare a navei.
În literatura de specialitate se recomandă pompele instalației de santină, să fie folosite ca mijloc de rezervă pentru alte instalații. Astfel, pompa instalației de santină poate fi utilizată ca rezervă pentru instalația de balast, ca pompă de răcire sau alte servicii. De asemenea, agregatele altor instalații pot deservi instalația de santină. Acest lucru, mărește vitalitatea în funcționare a instalațiilor și poate reduce numărul de agregate pe navă, ceea ce înseamnă că se obține un coeficient de utilizare al pompelor mai mare, iar în final, amortizarea mai rapidă a instalației.
Instalația de santină se împarte în două categorii, în funcție de natura compartimentelor:
instalația de santină a compartimentelor navei, care trebuie să satisfacă normele registrelor privind instalația de santina a navei, numită și instalație principală de santină a navei;
instalația de santină a compartimentelor în care apar reziduri petroliere, care trebuie sî satisfacă cerințele privind evitarea poluării cu hidrocarburi pentru apele deversate.
Uneori, la compartimentele la care posibilitatea inundări este mare, în afara sorbului instalației de santină se mai montează un sorb cuplat la pompa cu debitul cel mai mare, care ar reprezenta o instalație de salvarre individuală pentru compartimentul mașini.
Elementele componente ale instalației de balast sunt:
tancuri de balast;
pompe;
tubulatura instalației;
armături.
Instalațiile de balast sunt instalații care asigură asieta transversală, longitudinală și pescajul mediu. Pentru reglarea asietei longitudinale se folosesc tancurile din picurile pupa și prova, pentru reglarea asietei transversale se folosesc tancurile amplasate cât mai departe de planul diametral, iar pentru reglarea pescajului se folosesc toate tancurile.
Instalația de balast folosește pompe de tip centrifugal, care lucrează și pe aspirație și pe refulare, și care în mod obligatoriu trebuie să fie autoamorsabile.
Tubulatura trebuie să fie astfel dispusă încât umplerea și golirea diverselor tancuri să se realizeze independent, atunci când nava este pe asietă dreaptă, cât și pe asietă înclinată și să nu fie expusă înghețării.
Fiecare tanc de balast trebuie să fie deservit de o ramificație independentă, care funcție de configurația tancului poate avea încă una sau două ramificații.
Dispunerea sorburilor trebuie făcută în locurile cele mai adânci ale tancurilor, astfel încât să se poată asigura golirea tancurilor în orice condiții.
În afara tubulaturii de introducere și evacuare a balastului, tancurile de balast sunt saturate cu rețele de tubulatură pentru aerisirea tancurilor și pentru măsurarea nivelului apei din tanc. Tubulatura pentru aerisire se montează în prova tancului de balast, iar tubulatura de măsurare a nivelului se montează în pupa acestuia.
Armăturile instalației de balast sunt din oțel sau bronz, pot fi izolate sau în casete, manevra lor putând fi făcută manual sau de la distanță, prin comandă hidraulică, pneumatică sau mecanică, în funcție de locul de amplasare precum și de nivelul de mecanizare sau automatizare al acestora. Ele trebuie să permită circulația fluidului în ambele sensuri. Din acest considerent, armăturile de închidere nu sunt cu reținere.
O construcție deosebită o au armăturile de ambarcare abalastului, armături denumite valvule Kingston. Acestea se dispun cât mai jos posibil, în zona fundului sau a gurnei, pentru a evita posibila pătrundere a aerului în pompă atunci când pescajul navei este minim.
Elementele componente ale instalației de santină:
pompe;
tubulatura magistrală;
ramificații;
armături;
separatoare.
Pompele instalației de santină sunt de tip centrifugal sau volumic. În cazul pompelor volumice sunt preferate variantele de pompe cu piston, verticale care au patru fețe de lucru. Pompele centrifugabile trebuie să aibe posibilități de aspirație foarte bune și în plus, este necesar să fie autoamorsabile.
Între funcțiile instalației de santină, fac parte funcția de drenaj, se asigură evacuarea peste bord a apei colectate în santină în condițiile normale de exploatare (scăpări datorate neetanșeitățiilor, purjarea sticlelor de nivel, condensarea vaporilor de apă pe bordaje, etc.)
Referitor la funcția de salvare, instalația de santină asigură evacuarea cantităților mari de apă pătrunsă în caz de gaură de apă. În cazul remorcherelor de port, spărgătoarelor de gheață sau navelor militare, la care probabilitatea producerii găurii de apă este mare, acesteadispun de intalații autonome de salvare, în afară de instalația de santină. Aceste instalații dispun de pompe autoamorsabile sau un astfel de aranjament încât una din pompe să poată deservi orice compartiment inundat.
Compartimentul mașini, în care se colectează și reziduri petroliere, trebuie să fie drenat independent de magazii, iar fiecare casetă colectoare trebuie să dispună și de tubulatură autonomă de drenare prevăzută cu filtre de nămol.
2.11.2. Instalația de stins incendiu cu apă.
Nava este dotată cu o instalație de stins incendiu cu apă care asigură protecția fiecărui punct de pe navă cu două jeturi simultane. Instalația este deservită de electropompa instalației de balast și este amplasată în CM.
Atunci când funcționează și instalația de stins incendiu cu spumă, apa necesară este furnizată de două electropompe centrifuge verticale tip RNN-V amplasate în CM. Pentru cazurile de avarie în CM instalația este prevăzută cu o motopompă de incendiu de avarie tip NDPSIN care este amplasată în compartimentul mașina cârmei.
Pentru stingerea incendiului de pe navă sau prevăzut hidranți tip STORTZ din bronz. Hidranții din interiorul suprastructurii sunt montați în nișe. Lungimea furtunurilor este de 20 m pentru hidranții de pe punțile deschise și de 10 m pentru hidranții din restul navei. Toate ciocurile de barză sunt de tip cu jet combinat.
Hidranții exteriori precum și motopompa de avarie pot fi izolați de restul instalației prin intermediul unor valvule de intercepție.
Ieșirile de avarie din CM și DG sunt protejate prin stropire cu pulverizatoare montate la fiecare nivel, accesul apei în centurile de stropire facându-se prin intermediul unor valvule amplasate lângă fiecare intrare în cele două puțuri de avarie.
În punctele cele mai joase ale tubulaturi sunt montate dopuri de scurgere.
Tubulatura este executată din țevi de oțel trase, zincate la interior și exterior. Îmbinarea tubulaturiilor este demontabilă (cu flanșe) în CM și nedemontabilă (cu manșoane sudate) restul instalației.
Armăturile au corpul din Fe și OT și organele de închidere din oțel inoxidabil.
Instalația de stins incendiu cu apă furnizează apă și pentru:
instalația de stins incendiu cu spumă;
spălarea lanțurilor de ancoră prova și pupa;
intalația de santină;
agregat tratare scurgeri sanitare;
stropire magazii speciale.
2.11.3. Instalația de stins incendiu cu spumă
Nava este dotată cu o instalație de stins incendiu cu spumă destinată stingerii incendiului de pe alte nave sau de pe cheu.
Apa de mare necesară obținerii amestecului spumogen în proporție 5% spumogen și 95% apă, este furnizată de pompele instalației de stins incendiu cu apă.
Spumogenul STAS 5780-80, necesar funcționării instalației, este depozitat în două tancuri de spumogen cu volumul aproximativ 70 m3 fiecare, amplasate între C21 și C31 în Bb și Tb.
Electropompa de spumogen este amplasată în CM pe platforma Bb și va aspira spumogenul din tancuri refulându-l prin intermediul a două amestecătoare apă-spumogen, în instalație.
Amestecu apă-spumogen obținut în amestecătoare va alimenta cele patru tunuri de apă și spumă. Două tunuri sunt amplasate pe puntea etalon iar două tunuri sunt amplasate pe platforma dintre coșuri.
Ambarcarea spumogenului de al mal se face tot cu electropompa de spumogen.
Instalația asigură funcționarea simultană a:
două tunuri de apă și spumă cu ambele pompe în funcțiune,
două tunuri și doi hidranți de apă cu ambele pompe în funcțiune,
un tun cu o pompă în funcțiune.
Tubulatura este din oțel, trasă, zincată la interior și exterior. Îmbinările sunt cu manșoane sau flanșe. Armăturile sunt din oțel sau fontă și au organele de închidere din oțel inoxidabil. Instalația este dotată cu piese de schimb și scule conform RNR.
2.11.4. Instalația de stins incendiu cu CO2
Nava este dotată cu o instalație de stins incendiu cu CO2 detinată stingerii focarelor de incendiu în următoarele compartimente:
compartimentul de mașini;
compartimentul DG;
postul central de comandă;
magazin de pituri;
compartimentul mașina cârmei;
tobe eșapament MP Bb și Tb;
tobe eșapament DG;
stingător scântei caldarină.
Centrala CO2 este amplasată pe puntea bărcii Bb, între C48 și C53 și conține un număr de 25 butelii CO2.
În CM, DG, PCC, pituri și mașina cârmei, pentru protecția echipajului, instalația este prevăzută cu un sistem de avertizare vizual și acustic ce va intra în funcțiune cu aproximativ 2 minute înainte de lansarea gazului în compartimentele respective.
La creșterea presiunii în buteliile de CO2 peste valoarea admisibilă, gazul este evacuat în atmosferă printr-un fluier de semnalizare.
Centrala CO2 este echipată cu nivelmetru portabil pentru controlul periodic al cantității de CO2 din butelii.
Fiecare butelie CO2 este echipată cu avertizor de golire și clapeți de reținere.
La toate compartimentele protejate instalația este prevăzută cu fluiere de avertizare care semnalizează pătrunderea gazului în compartiment.
Instalația este executată din țevi de oțel trase și zincate la cald îmbinate prin flanșe, manșoane și înșurubări. Instalația este dotată cu piese de schimb și scule în conformitate cu regulile RNR.
2.11.4. Instalația de manevră – legare.
Nava este dotată cu o instalație de manevră-legare compusă din:
o nară de ghidare amplasată în parapet în extremitate prova în PD;
două babale de remorcă amplasate în prova simetric față de PD;
patru role de ghidare amplasate pe parapet simetric față de PD, rolele sunt prevăzute cu capace rabatabile;
patru nări de ghidare amplasate în borduri simetric față de PD, după cum urmează:
2 buc. la prova navei în parapet,
2 buc. la centrul navei în parapet,
2 binte duble de legare amplasate la parapet simetric față de PD în prova navei,
8 babale de legare amplasate în borduri simetric față de PD, după cum urmează:
4 buc. amplasate la centrul navei
2 buc. amplasate pe postament la nivelul perapetului spre pupa navei
2 buc. amplasate pe postament înclinat spre prova cu aproximativ 150 în pupa navei.
două parâme de legare din polipropilenă depozitate în coșuri pentru parâme de la prova și de la pupa navei;
două parâme de apropiere „Parâmă relon” depozitate în coșurile de parâme din prova navei;
o parâmă remorcare „Cablu dublu flexibil” depozitat pe tamburul de cablu amplasat în prova.
La prova manevra se efectuează cu tamburii de priză al cabestanelor de ancoră și manevră și la pupa cu tamburul de priză al cabestanelor de ancoră și manevră amplasate în pupa.
2.11.5. Instalația de remorcare
Nava este dotată cu o instalație de remorcare alcătuită dintr-un vinci de remorcare amplasat la nivelul punții principale, cu următoarele caracteristici:
troliu central
tacțiunea nominală dinamică este de 350 KN
tracțiunea nominală la punct fix de este de 700 KN
capacitatea tobei este de 700 m
diametrul cablului de remorcă este de 64 mm
troliu lateral
tracțiunea nominală este de 2×50 KN
capacitatea tobei este de 60 m
diametrul cablului de 17 mm.
Pe tamburul troliului central este depozitat cablul de remorcă iar pe tamburii troliilor laterale sunt depozitate cablurile de manevră.
Instalația de remorcare mai este alcătuită din curbe de remorcare amplasate la nivelul punții principale pentru ghidarea și susținerea cablului de remorcare și din samor – instalație de remorcare pentru ghidare cablului de remorcare, amplasat în extremitatea pupa în PD.
2.11.6. Instalația de guvernare.
Nava este dotată cu două mașini de cârmă ce funcționează independent una față de cealaltă, sau simultan, sincronizate electric.
Mșinile de cârmă amplasate simetric față de PD acționate prin intermediul arborilor de cârmă asupra a două diuze orientabile.
Instalația de guvernare se compune din:
două diuze orientabile;
două stabilizatoare;
două mașini de cârmă.
Fiecare mașină de cârmă prezintă următoarele caracteristici:
tipul – electrohidraulic
momentul nominal = 20 tm
momentul maxim = 25 tm
unghiul de bandare = 350
timpul de bandare cu ambele pompe (de la –300 până la +350) = 28 sec.
puterea motoarelor electrice = 2×10 Kw.
Fiecare mașină de cârmă este deservită de câte două pompe electrohidraulice cu circuite separate de alimentare cu energie electrică, de la tabloul principal de distribuție.
Întreaga instalație este prevăzută cu un singur rezervor de ulei de rezervă de 400 litri.
Pentru fiecare mașină de cârmă este prevăzut un sistem de indicare și transmitere a poziției cârmei în timonerie.
Comanda instalației se face din timonerie, direct sau cu pilot automat. Mișcarea se transmite de la mașina de cârmă la diuză prin intermediul arborelui diuzei confecționat din oțel forjat și protejat co o cămașă din oțel inoxidabil.
Pentru asigurarea etanșeității compartimentului s-a prevăzut câte o presetupă de etanșare la trecerea arborelui cârmei prin platforma compartimentului la 5400 mm de la L.B.
În instalația de guvernare se va folosi ulei tip H60 A STAS 9691-80.
Ungerea lagărelor se va face cu unsore consistentă UM 175 Li Ca 3Pb – STAS 8789-71. Ungerea lagărelor port-elice se va face cu ulei.
Pentru a nu permite apei din exterior să pătrundă în cavitatea plină de ulei în care se rotește arborele port elice și nici uleiului să curgă în exterior s-au prevăzut etanșări pupa și prova.
2.11.7. Instalația de ungere.
Ungerea motoarelor principale.
Pompa de ungere a MP, antrenată de motor, aspiră uleiul din carter și-l refulează prin filtrul fin, valvula termoregulatoare, răcitorul de ulei și filtrul grosier în circuitul de ungere al motorului. Ungerea turbosuflantei se face cu uleiul din circuitul de ungere al motorului.
Răcirea pitoanelor se face sub presiune cu uleiul de ungere al motorului.
La circuitul de ungere al motorului principal este cuplată și instalația de preungere și preâncălzire al motorului, pompa de preungere aspiră uleiul din carterul motorului și-l refulează prin încălzitorul de ulei în circuitul principal de ungere al motorului.
Evacuarea uleiului din carterul motorului principal se face în tancul de ulei lucrat cu o pompă manuală aflată în compartimentul motorului principal.
Umplerea carterelor MP cu ulei curat se face cu aceeași pompă manuală, din tancul de ulei de rezervă.
Evacuare uleiului uzat din reductoarele de turație se face cu aceeași pompă manuală din compartimentul MP. Umplerea reductoarelor cu ulei curat se realizează prin priza de ambarcare de pe puntea principală.
Ungerea Diesel – generatoarelor.
Motoarele de antrenare ale generatoarelor, sunt deservite de un sistem de ungere sub presiune prevăzut cu o pompă antrenată de motor, filtru fin, valvula termoregulatoare, răcitor de ulei și filtru brut. Pentru preungerea motoarelor de antrenare ale generatoarelor în instalație s-a prevăzut câte o electropompă de preungere pentru fiecare motor în parte.
Umplerea carterelor motoarelor DG se face cu o pompă manuală aflată în compartimentul Diesel – generatoarelor.
Evacuarea uleiului din carterele DG-urilor se face cu aceeași pompă în tancul de ulei uzat.
Sistemu de ungere al motorului de antrenare a DG-urilor are în componeță pompa de ungere, filtrul de ulei și răcitorul de ulei.
Umplerea și golirea motorului de antrenare a Diesel – generatoarelor se face manual.
Ambarcarea și transferul uleiului.
Ambarcare uleiului în tancul de rezervă se face printr-o priză de ambarcare aflată pe puntea principală .
Transferul uleiului se face cu două pompe manuale una aflată în compartimentul motorelor principale iar alta în compartimentul Diesel – generatoarelor.
Posibilitățile de manevră cu instalația de transfer ulei sunt următoarele:
umplerea carterelor motoarelor principale și Diesel – generatoarelor din tancul de ulei de rezervă;
evacuarea uleiului din carterele MP-urilor și DG-urilor în tancul de ulei lucrat;
evacuarea uleiului din carterele motoarelor și Diesel – generatoarelor la mal;
evacuarea uleiului uzat din reductoarele de turație în tancul de ulei lucrat;
evacuarea uleiului din tancul de ulei lucrat la mal;
umplerea reductoarelor de turație din rezervorul de ulei reductoare.
Completarea cu ulei a carterului motorului de antrenare a DG-urilor se face manual cu ulei din tancul de ulei rezervă.
Pentru rezerva de ulei pentru turbosuflante DG-uri și compresoare de aer, s-au prevăzut 5 canistre din tablă de oțel de 20 l fiecare, iar completarea cu ulei a turbosuflantelor și compresoarelor se face manual.
Golirea tancului de scurgeri de ulei și combustibil se face cu o pompă manuală din instalația de combustibil.
Instalația de ungere a MP-urilor și DG-urilor are următoarea componență:
pompă ungere motoare principale;
pompă ungere Diesel – generatoare;
pompă preungere motoare principale;
pompă preungere Diesel – generatoare;
pompă manuală transfer ulei;
filtru fin pentru MP;
filtru brut pentru MP;
filtru fin pentru DG – uri;
filtru centrifugal pentru DG – uri;
filtru ulei pentru motorul de antrenare al DG – urilor;
filtru grosier pentru preungerea motoarelor principale;
tanc ulei de rezervă;
tanc ulei uzat;
tanc scurgeri ulei;
rezervor ulei reductor;
rezervor ulei pentru Diesel – generatoare.
2.11.8. Instalația de răcire cu apă de mare.
Instalația asigură apa de mare de răcire necesară evacuării căldurii rezultată din procesul de funcționare al utilajelor din compartimentul mașini, în scopul menținerii temperaturii acestora în limitele recomandate pentru o funcționare optimă.
Fiecare motor principal este prevăzut cu o pompă de apă de mare antrenată de motor. Pompa aspiră din magistrală și refulează apa de mare în răcitaorele de ulei reductor, ulei și apă motoare principale, și în final printr-o valvulă de bordaj apa este trimisă peste bord. Circuitele de apă de mare sunt identice pentru ambele motoare principale.
Circuitele de răcire cu apă de mare a motoarelor diesel-generatoarelor de sunt deasemeni identice și se compun din:
o pompă de apă de mare antrenată;
un răcitor apă diesel-genereatoare
tubulatura și armăturile instalației;
Fiecare pompă de apă de mare aspiră din magistrală și refulează prin răcitorul de apă al DG-urilor, peste bord.
Pompa de apă de mare montată pe motorul de antrenare al diesel-generatoarelor de staționare aspiră din magistrală și refulează prin răcitorul de ulei și cel de apă răcire DG-uri în colectoarele de evacuare, după care, printr-un robinet cu ventil pe trei căi, apa este evacuată peste bord, sau în funcție de nacesități, este recirculată.
Priza de fund (cheson Kingston de fund) este formată ditr-un cheson prevăzut cu grătar, zincuri de protecție, aerisire la nivelul punții principale și robineți de suflare a grătarelor.
Priza de bordaj (cheson Kingston de bordaj) este amplasată deasupra dublului fund, dar sub nivelul apei de pescaj minim și are aceleași dotări ca priza de fund.
Magistrala de apă de mare este formată dintr-un singur tronson de țeavă cuplat la prizele de fund și de bordaj prin intermediul unui grup alcătuit valvulă izolare, filtru Kingston și valvulă de izolare filtru.
Magistrala este prevăzută cu ștuțuri de alimentare a tuturor consumatorilor din compartimentul mașini, cu dopuri de aerisire și scurgere prevăzute cu zincură de protecție.
În cazul funcționării tuturor consumatorilor de apă de mare (cu un cheson Kingston închis), viteza apei în magistrală nu va depăși 2 m/s.
Pentru filtrarea apei de mare, pe magistrală sunt montate două filtre Kingston prevăzute cu aerisire pe puntea principală.
Pentru evacuarea peste bord a apei de mare, sunt prevăzute valvule de bordaj cu posibilități de suflare cu aer la o presiune de 0,3 Mpa.
Pe aspirațiile pompelor de apă de mare ale motoarelelor principale sunt prevăzute sunt prevăzute două sorburi de avarie prin intermediul cărora se poate elimina apa din santină. Evacuarea apei din santină cu pompele de apă de mare se face în cazul avarierii pompelor de santină sau în alte situații de avarie.
2.11.9. Instalația de combustibil.
Pompele de combustibil ale motoarelor principale aspiră din tancul de serviciu motorină și refulează prin filtrele de combustibil spre pompele de injecție ale motorului.
Pompele de combustibil sunt antrenate de motoare, fiecare motor având în complet câte o pompă de combustibil. În instalație s-a prevăzut o pompă de combustibil de rezervă care poate alimenta oricare dintre motoare. Returul de combustibil de la motoarele principale, precum și scurgerile de combustibil sunt dirijate la tancul de preaplin combustibil.
Diesel-generatoarele sunt alimentate din tancul de serviciu motorină, surplusul de combustibil de la DG-uri se întarce în tancul de preaplin motorină.
Separarea de impurități și apă a combustibilului se face cu un separator de combustibil. Motorina este aspirată de pompa separatorului din tancul de decantare motorină și trimisă în separator. După separare, motorina curată este trimisă în tancul de serviciu. Scurgerile de apă și impuritățile de la separator sunt trimise în tancul de scurgeri apă separator motorină.
Arzătorul caldarinei este deservit de o electropompă de alimentare care aspiră combustibilul din tancul de serviciu motorină și o refulează la arzător. Scurgerile de combustibil de al arzător sunt trimise la tancul de scurgeri combustibil și ulei.
Echipamente ale instalației de alimentare cu combustibil:
electropompă rezervă alimentare MP;
pompe de combustibil;
separator motorină;
încălzitor apă spălare;
tanc de decantare motorină;
tanc serviciu motorină;
tanc scurgeri combustibil, ulei și reziduri separator santină;
tanc apă santină și apă separator motorină;
rezervor apă comandă separator;
2.11.10. Instalația de ambarcat și transfer combustibil.
Instalația are drept scop ambarcarea și debarcarea combustibilului în și din tancurile navei precum și transferul combustibilului din tancurile de combustibil în tacul de decantare.
Instalația asigură următoarele manevre:
ambarcarea combustibiluilui (motorină) în tancurile de motorină cu mijloace de la mal prin două prize amplasate pe puntea liberă (câte una în fiecare bord);
debarcarea combustibilului din tancuri la mal sau altă navă cu electropompele navei;
transferul combustibilului din tancurile de combustibil în tancurile de decantare;
transferul combustibilului între tancuri din Bb în Tb și invers, precum și transferul dintre tancurile din prova CM-ului și invers, cu excepția transferului între tancurile situate sub puntea CM-ului.
Instalația este dotată cu două electropompe cu șurub cu mijloace de oprire a lor din compartimentul mașini. Armăturile sunt confecționate din fontă cu organe de închidere din oțel inoxidabil.
Tubulatura este confecționate din țevi de oțel trase. Îmbinarea tubulaturii se face cu manșoane cu excepția CM-ului unde se realizează cu flanșe. Tubulatura din compartimentul mașini se vopsește la exterior conform specificațiilor de piturare a navei.
Tubulatura se prinde de osatura navei cu brățări din oțel rotund. Ambarcarea combustibilului se face în circa 5 ore.
2.11.11. Insatalația de alimentare cu apă potabilă, sanitară și de peste bord.
Instalația asigură alimentarea cu apă potabilă, sanitară și de peste bord a tuturor consumatorilor de pe navă. Instalația cuprinde trei părți distincte:
Instalația de apă potabilă;
instalația de apă sanitară;
Instalația de apă de peste bord.
Instalația de apă potabilă alimentează: autoclava, fântâna refrigerentă, mașina de curățat cartofi, robineții de serviciu din bucătărie și încălzitorul de apă potabilă de la lavoarul din grupul medical. Agregatele care deservesc instalația sunt:
două electropompe (una de rezervă),
un hidrofor de apă potabilă,
un încălzitor de apă caldă (pentru compartimentul medical),
două filtre ceramice (unul de rezervă),
Rezerva de apă potabilă este păstrată în două tancuri cu capacitatea totală de 68,2 m3.
Instalația de apă sanitară alimentează cu apă caldă și rece: lavoarele, spălătoarele, dușurile precum și toți consumatorii de apă tehnică din compartimentul mașini.
Agregatele care desrvesc instalația sunt:
două electropompe (una de rezervă),
un hidrofor de apă sanitară,
un boiler de apă caldă,
o electropompăcirculație apă caldă,
Rezervele de apă sanitară se păstrează în două tancuri cu o capacitate totală de 75,0m3 și se completează la bord cu un generator de apă dulce.
Instalația de apă de peste bord alimentează WC-urile și robineții de serviciu.
Agregatele care alcătuiesc instalația sunt:
două electropompe (una de rezervă),
un hidrofor de apă de peste bord,
Pentru întreaga instalație tubulatura este din țeavă din oțel trasă și protejată anticoroziv prin zincare la cald.
Îmbinarea tubulaturii s-a făcut cu cuplări demontabile (flanșe, înșurubări) în zona CM-ului și nedemontabile (manșoane sudate) în restul navei.
Armăturile de pe traseu sunt din fontă iar cele de bordaj din oțel cu organele închidere din oțel inoxidabil. Tubulatura de apă caldă s-a izolat termic cu cochilii din vată minerală.
2.11.12. Instalația de încălzire încăperi.
Instalația folosește ca agent termic apa la aproximativ 900C de la instalația caldarinei, asigurându-se încălzirea următoarelor încăperi:
CO2 , acumulatori = 100C
CM = 120C
bucătărie = 160C
cabine, spălător, grup sanitar, cazarmă = 200C
sală de operații, cabinet medical, salon, spital = 210C
Grupurile de încălzire sunt convecte – radiatoare tip panou (CRP).
Tubulatura instalației este din țevă trasă, OLT35 și după montare se va curăța și se va proteja la exterior cu vopsea rezistentă la temperatură (două straturi de email-bronz-aluminiu E815-1).
Se va izola termic tubulatura de alimentare cu apă caldă a convecto-radiatoarelor (din CM).
Tubulatura (tur și retur) se va amplasa la o distanță minim 100 mm față de traseele și aparatele electrice. Tubulatura se va monta astfel încât să asigure scurgerea integrală spre caldarină.
Armăturile sunt din oțel cu organe de închidere din oțel inoxidabil.
2.11.13. Instalația de greement și lumini.
Nava este dotată cu lumini de navigație și semnalizare în conformitate cu Regulamentul Internațional pentru prevenirea abordajelor pe mare, Londra 1972, cu Regulile RNR-M (partea BIII) și cu cerințele clientului.
Instalația se compune din:
Catarg radar amplasat pe puntea etalon în PD între C51 și C54 pe care se montează:
antena radar,
antena gonio,
tifon,
felinarele INIR-1,
arboret pentru:
felinarele „Nu pot guverna” și „Capacitate de manevră redusă”
felinarele „Nu pot guverna” și „Capacitate de manevră redusă” (rezervă)
felinar catarg pupa
felinar catarg pupa (rezervă)
felinarele INIR-1
felinar tifon
paratrăsnet
vergă pentru manevra semnelor și semnalelor de navigație
Catargul este amarat cu patru sarturi.
Catarg prova amplasat pe puntea de comandă, în PD la C77 pe care se montează:
felinar de ancoră prova
felinar de ancoră prova (rezervă)
felinar de catarg prova
felinar de catarg prova (rezervă)
felinar de remorcă prova
felinar de remorcă prova (rezervă)
Suporți felinare de poziție amplasați simetric în borduri în nișele parapetului punții de comandă.
Baston pupa amplasat pe puntea bărci, în PD la coasta C33 pe care se montează:
felinar ancoră pupa
felinar ancoră pupa (rezervă)
felinar remorcă pupa
felinar pupa
felinar pupa (rezervă)
Suport clopot amplasat pe peretele punții de comandă la coasta C82 în tribord.
2.11.15. Instalația de tratare a apelor uzate.
Instalația de tratare a apelor uzate, alături de instalația de scurgeri, incineratoarele de bord,tratarea bactericidă a apei, distilatoarele de apă și instalația de alimentare cu apă, formează instalațiile sanitare de la bordul navei.
Are drept scop îndeplinirea condițiilor de evacuare peste bord, fără restricții, a apei rezultate din tratarea apelor uzate, prin procedee mecanice și biologice sau de oxidare.
Instalația se compune dintr-un tanc colector prevăzut cu un separator, un ciur și două ajutaje de apă sărată ce au drept scop antrenarea și fărămițarea particulelor solide mari. Particulele reținute în ciur, cad datorită înclinării acestuia într-o pâlnie care dispune de o valvulă acționată pneumatic ce face legătura cu un pneumotanc, de unde sunt evacuate cu ajutorul aerului comprimat peste bord doar în zonele permise, sau colectate și incinerate.
Partea lichidă este tratată chimic în tancul de amestec dotat cu mixer, folosind un agent de formare a substanțelor flotante (varul), și ajunge în tancul combinat de aglomerare a substanțelor flotante care au dublul rol, de amortizare a sarcinilor de vârf și de a asigura timpul necesar de contact în vederea separării sedimentelor care se colectează gravitațional la fundul tancului de sedimentare. Lichidul astfel separat este dat peste bord.
Există instalații de tratare a apelor uzate și dejecțiilor care combină tratamentul mecano-chimic cu cel de oxidare utilizând aer sub presiune în scopul accelerării procesului de degradare a materiilor organice.
CAPITOLUL 3
DETERMINAREA PRELIMINARĂ A CARACTERISTICILOR DINAMICE PENTRU REGIMUL DE EXPLOATARE A NAVEI
Una dintre problemele de bază ale proiectării, construcției și exploatării navei se referă la asigurarea calităților de marș.Calitățile de marș sunt acele însușiri, care conferă navei posibilitatea de a se deplasa cu viteze cât mai mari la consumuri de putere cât mai mici.Având în vedere faptul că nava aflată în marș este un corp ce se deplasează printr-un mediu exterior fluid de natură dublă apă și aer, datorită interacțiunii dintre corpul navei și acest mediu iau naștere și forțe ce se opun deplasării navei pe direcția de marș. Pentru a asigura totuși deplasarea navei pe direcția propusă și la parametri de viteză necesari, instalația de propulsie va trebui să furnizeze suficientă energie propulsorului în vederea învingerii forțelor de rezistență la înaintare ce acționează asupra navei aflată în marș. Astfel, cunoașterea valorii acestor forțe de rezistență la înaintare (a rezultantei acestora după direcția de deplasare a navei), chiar și cu un oarecare grad de aproximare (cele mai multe calcule se bazează pe utilizarea unor indici determinați experimental în bazine de încercare), este strict necesară în vederea dimensionării corecte a instalației de propulsie și propulsorului precum și aprecierii factorului de eficiență economică pe care îl prezintă nava în exploatarea curentă.
Forțele ce produc rezistență la înaintarea navei sunt de natură variată grupându-se, conform teoriilor de rezistență la înaintare, în componentele principală (R) și secundară (RS) ale rezistenței la înaintare. Prin însumarea acestor două componente rezultă rezistența la înaintare totală (RT). Aceste trei elemente vor fi determinate în subcapitolele următoare. Determinarea se va face pentru o gamă de viteze extinsă în jurul valorii maxime a vitezei navei în condiții de exploatare normală, cu scopul de a cunoaște necesarul de putere de propulsie la viteze diferite putându-se astfel determina și gradul de economicitate al exploatării navei la viteze de deplasare mai mici sau suprasarcina energetică ce trebuie asigurată de instalația de propulsie pe perioade relativ scurte de timp atunci când condițiile de navigație o cer.
3.1. Calculul rezistenței la înaintare principale
Rezistența la înaintare principală (R) este compusă din două componente : o componenta dată de frecarea dintre suprafața udată a carenei cu apa în care se deplasează nava și o componentă dată de surplusul de presiune exercitat de apă pe suprafața carenei udate pe timpul deplasării navei. Dintre acestea două prima reprezintă componenta majoritară a rezistenței la înaintare principale, cel puțin în cazul navelor cu carene imersate și cu viteze reduse și medii – caz specific și navelor comerciale de transport marfă.
Din punct de vedere teoretic, componentele rezistenței la înaintare principale se calculează astfel:
rezistența de frecare:
[kn]
unde: = densitatea apei [t/m3];
v = viteza navei [m/s];
S = aria suprafeței udate a carenei nude [m2];
CF = coeficientul rezistenței de frecare
CF =;
= efortul unitar tangențial ce acționează asupra elementului finit de arie al suprafeței carenei udate;
Gx = axa longitudinală (dispusă după lungimea navei și îndreptată către prova acesteia) a sistemului de axe considerat ce are centrul G situat în centrul de greutate al navei.
rezistența de presiune:
[kn]
unde: = densitatea apei [t/m3];
v = viteza navei [m/s];
S = aria suprafeței udate a carenei nude [m2];
CP= coeficientul rezistenței de presiune
CP =
p' = presiunea dinamică suplimentară datorată forțelor hidrodinamice ce apar la deplasarea navei prin apă și care acționează asupra elementului finit de arie al suprafeței carenei udate ;
Gx = axa longitudinală (dispusă după lungimea navei și îndreptată către prova acesteia) a sistemului de axe considerat ce are centrul G situat în centrul de greutate al navei.
Această metodă prevede utilizarea unor serii de grafice obținute în urma experimentelor efectuate în bazinele de încercări hidrodinamice și care prezintă variația coeficienților de calcul necesari (coeficienții rezistenței de presiune) în funcție de: raportul LCWL/Bx, coeficientul CB, numărul Fr specific navei de proiectat, raportul Bx/T. Evident, valorile necesare calculului efectiv specific cazului particularizat pentru nava de proiectat se obțin prin interpolări liniare succesive între indicațiile oferite de diferitele grafice ce prezintă variația coeficienților necesari doar pentru anumite valori ale datelor de intrare menționate.
În calcule intervin și numerele Reynolds și Froude corespunzătoare navei de proiectat. Acestea se calculează pentru o anumită viteză a navei după cum urmează:
;
În aceste relații intervine = viscozitatea cinematică a apei [m2/s] și g = accelerația gravitațională [m/s2].
Calculul este realizat tabelar (cu formulele teoretice prezentate mai sus adaptate corespunzător acestui tip de calcul), valorile obținute fiind prezentate în tabelul 3.1.
3.2. Calculul rezistenței la înaintare suplimentare
Această componentă a rezistenței la înaintare totale înglobează forțele de rezistență date de: prezența apendicilor pe suprafața carenei imerse, valurile mării, aerul prin care se deplasează partea emersă a corpului navei inclusiv construcțiile prezente pe puntea principală. La determinarea tuturor acestor elemente se folosesc coeficienți de calcul determinați experimental – exactitatea acestor calcule este ușor diminuată.
Pe ansamblu se poate considera următoarea relație de definiție a rezistenței la înaintare suplimentare:
RS = RAP + RVM + RAA [kN].
Elementele constitutive ale RS se determină în mod separat astfel:
rezistența la înaintare datorată apendicilor:
[kN]
în care: ,v,S – prezintă aceleași semnificații ca și la paragraful precedent;
CAP = coeficientul rezistenței datorat apendicilor – din literatura de specialitate [2] aleg pentru acest coeficient, corespunzător tipului navei de proiectat, valoarea 0,00012.
rezistența la înaintare generată de valurile mării:
[kN]
în care: ,v,S – prezintă aceleași semnificații ca și la paragraful precedent;
CVM = coeficientul rezistenței valurilor mării – din literatura de specialitate [2] aleg pentru acest coeficient, corespunzător gradului de agitație al mării (30B – considerat inițial în prezentarea a caracteristicilor generale ale navei), valoarea 0,0003.
rezistența la înaintare datorată aerului:
Pentru calculul acestei forțe de rezistență se utilizează formula indicată a fi folosită în faza de proiectare:
[kN]
în care: kaer = coeficient adimensional determinat pe cale statistică pentru diferite tipuri de nave – pentru acest coeficient aleg corespunzător indicațiilor din literatura de specialitate [2] valoarea 0,015;
R = rezistența la înaintare principală [kN], determinată în cadrul subcapitolului anterior.
Calculul rezistenței la înaintare suplimentare este realizat tabelar, valorile obținute fiind prezentate în tabelul 3.2.
3.3. Calculul rezistenței la înaintare totale și a puterii instalației de propulsie
Rezistența la înaintare totală (RT) se obține prin însumarea componentelor sale principală și suplimentară:
RT = R + RS [kN] .
Puterea de remorcare necesară a învinge rezistența la înaintare totală determinată trebuie să fie asigurată de către instalația de propulsie cu care este dotată nava. Această putere se determină teoretic astfel:
[kW] sau [CP].
Rezultatele obținute sunt prezentate în tabelul 3.3.
În cazul remorcherelor puterea asigurată de instalația de propulsie se determină astfel:
PE = RC +Rr + Ra + RT [kW]
unde:
RC – rezistența la înaintare a convoiului;
Rr – rezistența remorcei;
Ra – rezistența aerului;
RT – rezistența la înaintare proprie a remorcherului;
Puterea de remorcare este asigurată de către propulsor pe cale reactivă – elicea imprimă unei mase de apă o viteză de deplasare în sens opus celui de mișcare al navei realizând astfel în unitatea de timp un lucru mecanic egal cu cel necesar deplasării navei pe aceeași durată de timp cu o anumită viteză – energia necesară rotirii acestuia în apă fiind primită de la axul port-elice.
3.4. Alegerea motorului principal.
În conformitate cu rezultatele obținute în urma calculelor prezentate anterior, rezultă necesitatea adoptării a două motoare de tip 12 R 255 FMA, fiecare având puterea maximă de 2456 CP la o turație de 1000 rot/min.
3.5. Alegerea propulsorului.
Deoarece nava este de tip remorcher, ceea ce înseamnă că trebuie să satisfacă unele condiții suplimentare referitoare la calitățile nautice, în special la manevrabilitatea acesteia, rezultă necesitatea adoptării unui propulsor de tip E.P.F.(elice cu pas fix) cu diuze orientabile. Elicea are un diametru de 3,2 m și se rotește cu turația de 150 rot/min.
CAPITOLUL 4
COMPARTIMENTAREA NAVEI
Compartimentarea navei constă în împărțirea corpului navei în segmente perfect izolate între ele prin intermediul unor pereți transversali etanși. Aceștia joacă un rol determinant atât în asigurarea nescufundabilității navei, prin limitarea cantității de apă preluată la bordul navei în cazul apariției unei neetanșeități în învelișul exterior al corpului navei, cât și în creșterea rezistenței generale și locale a corpului navei supus la solicitări mecanice complexe.
Compartimentul este o parte din spațiul interior al navei, limitată de fund , bordaje sau pereți longitudinali, puntea de compartimentare și de doi pereți transversali etanși succesivi sau de peretele de coliziune și extremitatea navei.
Dată fiind importanța pereților etanși în siguranța exploatării navei, numărul acestora la bordul diferitelor tipuri de nave este impus de către Societatea de Clasificare sub supravegherea căreia este construită nava. Registrul Naval Român prevede pentru navele remorcher cu lungimi mai mari de 40 m, și compartimentul mașini dispus în zona centrală și cu zonă de navigație nelimitată se vor dispune cel puțin 4 pereți transversali etanși. Pentru nava de proiectat remorcher cu lungimea de 64,80 m adopt 9 pereți transversali etanși.
Poziționarea acestor pereți la bordul navei se efectuează prin operațiunea de compartimentare a navei, în conformitate cu prescripțiile R.N.R. Astfel, pentru nava de proiectat s-a realizat compartimentarea prin parcurgerea următoarelor etape:
determinarea lungimii de calcul a navei:
Pentru determinarea acestei mărimi se vor lua în calcul valorile:
R.N.R. prevede considerarea ca lungime de calcul a navei valoarea maximă dintre Lpp și LWL cu condiția ca rezultanta obținută să nu depășească valoric mărimea 0,97LCWL. Astfel, adopt:
determinarea distanței regulamentare de-a lungul corpului navei:
Formula de calcul indicată de Registru este:
deci:
Această distanță regulamentară poate fi modificată cu 25% ceea ce permite adoptarea distanței de 0,6m pentru zonele situate în afara celor caracterizate de distanțe regulamentare impuse. Pentru acestea din urmă R.N.R. prevede:
-pentru picuri: 0,6 m (în zona picului pupa această porțiune se extinde pentru nava de proiectat cu încă două coaste spre prova)
-de la peretele de coliziune și până la distanța de 0,2L de perpendiculara prova: 0,7 m (0,2L = 11,77 m).
poziționarea efectivă a pereților transversali etanși:
Pentru poziționarea cât mai exactă a pereților transversali etanși, se vor ține cont de caracteristicile principale ale remorcherelor.În acest caz peretele picului prova se va dispune la cel puțin 0,05 L sau 10 m (adoptându-se valoarea cea mai mică) dar nu mai mult de 0,08 L de la perpendiculara prova. Se adoptă valoarea 0,08 L = 4,8 m măsurați de la axa de calcul (conform indicațiilor R.N.R.). Dispunerea peretelui picului prova se va face în coasta C80.
În cazul peretelui picului pupa, distanța de la acesta până la perpendiculara pupa se va stabili ținând seama de sistemul de construcție al extremității pupa și al montării tubului etambou. În totdeauna acesta trebuie să se afle în compartimente etanșe.
Peretele picului pupa se amplasează la o distanță de perpendiculara pupa de 0,0917 L = 5,4 m. Dispunerea peretelui picului pupa se va face în coasta C12.
Compartimentul mașini fiind dispus în zona centrală a navei peretele pupa al CM se va amplasa la o distanță de perpendiculara pupa de 0,295 L = 17,4 m. Dispunerea peretelui pupa al CM se va face în coasta C31. Peretele prova al CM se va poziționa în așa fel încât să se asigure spațiul necesar amplasării mașinii de propulsie și tuturor celorlalte echipamente și instalații aferente. Astfel pentru CM se va adopta o lungime de 18,6 m iar peretele prova al compartimentului mașini va fi dispus în coasta C62.
Pentru asigurarea flotabilității navei în cazul inundării a două compartimente alăturate se vor dispune un număr de 3 pereți tansversali etanși, dintre care unul desparte compartimentul mașini în două compartimente și este poziționat în coasta C48. Ceilalți doi pereți sunt dispuși unul între peretele picului pupa și peretele pupa al CM iar celălalt între peretele picului prova și peretele prova al CM.
Prin dispunerea celor 2 pereți etanși vor rezulta încă 4 compartimente etanșe în afara copartimentului mașini și a celor două compartimente din picuri.
Primul compartiment etanș după picul pupa va avea lungimea de 5,4 m și va fi situat între coastele C12 și C21.
Al doilea compartiment etanș dintre picul pupa și peretele pupa al CM va avea lungimea de 6 m și va fi dispus între coastele C21 și C31.
Primul compartiment etanș după compartimentul mașini va avea o lungime de 4,8 m și va fi poziționat între coastele C62 și C70.
Al doilea compartiment etanș după compartimentul mașini va avea o lungime de 6 m și va fi așezat între coastele C70 și C80.
În concluzie nava proiect va beneficia de 10 compartimente etanșe,
evidențiate în planul general al navei din planșa nr. 1, dispunerea pereților pe coastele reale fiind următoarea: C3; C12; C21; C31; C48; C62; C70; C80; C88.
CAPITOLUL 5
INSTALAȚII DE PUNTE, CORP ȘI MAȘINI
5.1 Instalația de ancorare.
5.1.1 Generalități
Instalația de ancorare are rolul de a asigura menținerea navei la punct fix în condiții de siguranță, indiferent de condițiile hidrometeorologice și de aspectul fundului mării și de a genera forța necesară virării ancorei și lanțului acesteia indiferent de adâncimea la care acestea au fost imersate. Pe parcursul staționării la ancoră, instalația de ancorare trebuie să asigure preluarea forțelor de reacțiune provocate de acțiunea factorilor externi navei.
Legătura de fixare (lanț sau parâmă) suportă solicitarea dată de rezultanta forțelor exterioare, care tind să deplaseze nava, în cazul instalației de ancorare și legare, sau se opun deplasării acesteia, în cazul instalației de remorcare. Legătura dintre navă și elementul de fixare (ancoră, bintă de cheu) sau remorcher, se realizează cu ajutorul lanțurilor sau parâmelor, care, datorită raportului mic între grosime și lungime, precum și datorită flexibilității lor, pot fi considerate fire grele, omogene și flexibile.
Instalația de ancorare are rolul de a asigura legătura dintre navă și fundul apei în locuri neamenajate. Nava poate staționa la ancoră în bazinele sau radele portuare, în mare deschisă sau în zone cu ghețuri. Ea se fixează de fundul apei cu ajutorul ancorei, prin intermediul lanțului sau a parâmei de ancoră, care poate fi ridicată la bord de mecanismul de ancorare. Pentru a permite fixarea sigură a navei ancorate și desprinderea ancorei la virare, ancora este construită astfel încât forța de fixare este maximă atunci când asupra ei acționează o forță orizontală, și minimă atunci când este solicitată de o forță verticală.
Instalația de ancorare trebuie să prezinte siguranță deosebită în funcționare și să permită acționarea mecanică de la distanță.
O instalație de ancorare este formată din: ancoră, lanț de ancoră, nara de ancoră, stopa de lanț, ghidajele de lanț, vinciul de ancoră, nara de punte, tubul de ghidare, puțul de lanț și dispozitiv de prindere a lanțului de corpul navei.
Ancorele – sunt elemente de fixare a navei față de fundul apei, prin intermediul lanțului de ancoră. Ele trebuie să îndeplinească următoarele condiții:
Construcție simplă;
Rezistență mecanică mare;
Comoditate de manevrare și întreținere;
Forță maximă de fixare;
Să se fixeze rapid de fundul apei și să se poată prinde din nou după ce au fost smulse;
Să se desprindă ușor de fundul apei și să permită acționarea numai prin lanț.
O caracteristică generală a ancorelor este factorul de smulgere kS, definit ca raportul dintre forța orizontală de smulgere FS și greutatea ancorei .
O ancoră este formată dintr-un fus articulat, având la un capăt cheia dreaptă de fixare a lanțului, iar la celălalt capăt brațele de înfigere.
După poziția fusului față de brațe se deosebesc două cazuri:
Ancoră cu fus nearticulat – se fixează de fundul apei cu o parte din numărul total de brațe. Cea mai cunoscută este ancora Amiralitate, la care, pentru a asigura înfigerea, lungimea traversei este mai mare decât distanța dintre gheare.
Printre ancorele cu fus nearticulat se numără: ancora cu patru gheare, ancora cu gheare de pisică, ancora cu un singur braț și ancora de gheață.
Factorul de smulgere al acestor ancore este kS = 9 12. deși au construcție simplă și eficientă, aceste ancore nu au un domeniu larg de utilizare din cauza dimensiunilor de gabarit mari și a dificultăților de fixare la bord.
Ancora cu fus articulat – se fixează de fundul apei cu ambele brațe.
În cazul navei proiect instalația de ancorare este dotată cu două ancore de tip Hall. Acest tip de ancoră este utilizat la majoritatea navelor, datorită siguranței deosebite în funcționare și a posibilității de fixare în nara de ancoră.
Factorul de smulgere este relativ redus; kS = 3 4, dar el crește odată cu suprafața activă a brațelor.
Printre ancorele cu fus articulat se numără: Gruson, Union, Byers, Taylor, Speck.
Pentru navele rapide sunt folosite ancore cu fus articulat cu factorul de smulgere kS = 6 11, în construcție sudată, cu brațe de suprafață mult mai mari, cum sunt ancorele Danforth și Matrosov, prevăzute cu traverse în planul brațelor, pentru a asigura așezarea corectă a acestora pe fundul apei.
Ancorele sunt construite din oțel turnat, excepție făcând cele pentru nave rapide, care se pot executa din oțel sudat, sau chiar din aliaje ușoare.
Lanțurile de ancoră – sunt elemente de legătură dintre ancoră și corpul navei. Pentru adâncimi mari de ancorare, în loc de lanțuri sunt folosite parâme metalice, iar pentru navele rapide, parâme nemetalice.
În poziția de ancorare, lungimea lanțului sau parâmei de ancoră trebuie să asigure orizontalitatea forței de solicitare a ancorei. În funcție de adâncimea de ancorare, lungimile minime de lanț de ancoră sunt recomandate în următoarea diagramă (fig. 5.1).
Fig. 5.1.
Lanțurile de ancoră sunt caracterizate prin calibrul lor d, care este diametrul sârmei de oțel din care este confecționată zaua. Toate celelalte dimensiuni sunt exprimate în funcție de calibrul d.
În funcție de tehnologia de execuție se deosebesc: zale sudate electric (fără punte, pentru d = 537 mm; cu punte, pentru d = 1362 mm) și zale sudate prin forjare (fără punte, pentru d = 37 mm; cu punte, pentru d = 13100 mm).
Prin formarea lungimii necesare, întreținerea curentă și tracționarea de probare periodică, lanțul de ancoră este format din mai multe tronsoane, numite chei de lanț. Fac excepție lanțurile cu un calibru d < 15 mm, care pot fi executate fără a fi împărțite în chei de lanț.
Normativele Registrului Naval Român cu privire la instalarea lanțului de ancoră sunt:
Instalarea lanțurilor de ancoră trebuie să asigure mișcarea lor liberă în timpul fundăsirii și virării ancorelor;
Fusul ancorei trebuie să intre liber în nară, numai sub acțiunea forței de tracțiune din lanțul de ancoră și să se desprindă ușor din aceasta, când încetează acțiunea de întindere;
Grosimea peretelui tubului nării nu trebuie să fie mai mică de 0,4 din calibrul lanțului de ancoră care trece prin nară.
Nările de ancoră – sunt deschideri în corpul navei, prin care lanțul traversează bordajul și puntea pentru a fi acționat de mecanisme de ancorare în vederea depozitării la bord.
Amplasarea ei condiționează frecarea lanțului sau parâmei la schimbarea de direcție și influențează puterea instalației de ancorare. De asemenea, în tubul nării de ancoră intră fusul articulat al ancorei, când nava în marș are ancora depozitată la bord.
Stopele de lanț – sunt dispozitive de blocare a lanțului de ancoră față de corpul navei, pentru situațiile de marș sau ancorare. Există stope fixe, la care locul de blocare pe lanț coincide cu locul de fixare pe corpul navei, și stope cu lanț.
Stopa de lanț este elementul care transmite lanțului de ancoră rezultanta forțelor exterioare care acționează asupra corpului navei aflate la ancoră.
Normative ale Registrului Naval Român cu privire la stopele de lanț:
Dacă stopa este destinată exclusiv pentru ținerea ancorei la postul de marș în nară, atunci piesele sale trebuie să fie calculate pentru un efort în lanț egal cu de două ori masa ancorei. În acest caz eforturile unitare în piesele stopei nu trebuie să fie mai mari decât 0,4 din limita de curgere a materialului lor. Dacă stopa are în componență lanț sau cablu, acestea se vor calcula pentru o forță egală cu de două ori masa ancorei, luându-se un coeficient de siguranță de 5 față de sarcina de rupere a lanțului sau forța totală de rupere a cablului.
Dacă stopa este destinată pentru asigurarea ancorajului, atunci piesele sale trebuie să fie calculate pentru o forță în lanț egală cu 0,8 din sarcina lui de rupere. În acest caz, eforturile unitare în piesele stopei nu trebuie să fie mai mari decât 0,95 din limita superioară de curgere a materialului lor. Lanțul sau cablul stopei trebuie să aibă o rezistență egală cu aceea a lanțului de ancoră pentru care sunt destinate.
Nările de punte – sunt elemente ale instalației de ancorare prin care lanțul aflat la barbotina mecanismului de ancorare este introdus în puțul lanțului.
Sunt așezate pe puntea superioară deschisă și pentru a proteja puțul lanțului de inundare, sunt dotate cu un capac rabatabil, care se așează în poziția de închidere numai după ce lanțul a fost fixat în stopă. Unghiul dintre axa nării la intrare și planul orizontal depinde de poziția relativă dintre nara de punte și barbotina mecanismului de ancorare. Axa nării la intrare trebuie să fie tangentă la barbotină.
Atunci când puțul lanțului nu se află pe verticala nării de ancoră și este plasat sub o punte intermediară, este utilizat un tub de ghidare a cărui axă trebuie să fie concepută astfel încât frecarea cu lanțul să fie minimă.
Nările de punte se execută prin turnare, iar tuburile de ghidare prin sudare, ambele fiind din oțel.
Puțurile de lanț – au rolul de a depozita lanțurile de ancoră virate parțial sau total la bord. Având înmagazinată o masă apreciabilă, amplasarea lor influențează poziția centrului de masă a navei. Pe verticală se amplasează cât mai jos, iar în plan orizontal sunt amplasate în sau cât mai aproape de planul diametral, în afara pereților transversali extremi ai navei: în prova peretelui de coleziune și în pupa peretelui de presetupă.
În secțiune orizontală puțurile de lanț sunt dreptunghiulare sau, mai ales cilindrice, pentru a favoriza depozitarea gravitațională a lanțului. Dimensiunile puțurilor de lanț depind de calibrul și lungimea lanțului depozitat.
Regulile Registrului Naval Român cu privire la puțul de lanț sunt:
Pentru depozitarea fiecărui lanț de ancoră trebuie să se prevadă un puț de lanț. Dacă se prevede un singur puț de lanț pentru două lanțuri, acesta va avea un perete despărțitor care să asigure depozitarea separată a fiecărui lanț;
Forma, capacitatea și adâncimea puțului de lanț trebuie să asigure trecerea liberă a lanțului prin nară, așezarea de la sine a lanțului și filarea lui nestingherită la lansarea ancorei;
Construcția puțului de lanț și a capacelor gurilor de vizitare trebuie să fie etanșe la apă, atât cât este necesar pentru ca inundarea întâmplătoare a puțului să nu ducă la deteriorarea instalațiilor auxiliare importante sau a echipamentelor amplasate în afara puțului de lanț și să nu influențeze exploatarea în bune condiții a navei.
Fixarea lanțului de ancoră de corpul navei. În anumite cazuri de exploatare, cum ar fi blocarea ancorei de fundul stâncos al apei, trebuie să existe posibilitatea renunțării la ansamblul ancoră-lanț, prin desprinderea de corpul navei. Sistemul de fixare a lanțului de ancoră de corpul navei trebuie să asigure o prindere sigură și, la nevoie, o desprindere rapidă și sigură chiar și atunci când lanțul sau parâma sunt tensionate.
Cele mai utilizate sunt sistemele cioc de papagal. Ciocul de papagal trebuie montat astfel încât pentru lanțul complet filat, el să iasă din puțul lanțului și să ajungă pe punte, pentru a putea fi acționat.
Pe navele cu dispozitivul de deblocare a lanțului de ancoră trebuie prevăzut cu un mijloc de acționare de pe puntea pe care se află mecanismul de ancorare sau de pe altă punte dintr-un loc cu acces permanent, liber și facil. Dispozitivul de acționare trebuie să fie cu autofrânare.
Cu privire la dispozitivele pentru asigurarea și declanșarea capătului lanțului din puț, Registrul Naval Român prevede:
Piesele dispozitivului pentru asigurarea și declanșarea capătului cheii de lanț de capăt trebuie să fie calculate la rezistență pentru o forță în lanț egală cu 0,6 din sarcina lui de rupere. În acest caz, eforturile unitare în piesele dispozitivului nu trebuie să fie mai mari decât 0,95 din limita superioară de curgere a materialului lor;
Sistemul de construcție al dispozitivului de asigurare și declanșare a capătului cheii de lanț de capăt trebuie să funcționeze sigur, atât sub acțiunea forței din lanț menționate anterior, cât și în lipsa acesteia.
Nava de proiect este dotată cu o instalație de ancorare atât la prova cât și la pupa.
Instalația de ancorare prova este amplasată pe puntea teugă în extremitatea prova și se compune din:
două cabestane de ancoră și manevră;
trei ancore din care două principale și una de rezervă;
două declanșatoare de lanț amplasate în corespondența puțurilor de lanț pe puntea principală și acționate de pe puntea teuga de la o roată de manevră;
două lanțuri de ancoră din oțel de rezistență mărită;
două nări de ancoră din table roluite și sudate pe generatoare, având la intersecția cu nișa nării de bord din oțel turnat;
două nișe de ancoră în borduri pentru așezarea și păstrarea ancorelor la post în marș;
două nări de lanț din table roluite și sudate pe generatoare având extremitatea din puț un troncon din tablăroluită pentru ghidare;
două stope cu rolă și cuțit în construcție sudată;
două dispozitive de boțare a lanțului din parâmă;
două capace de furtună amplasate în extremitate de pe puntea tuga a nării de ancoră.
Instalația de ancorare pupa va fi amplasată în extremitatea pupa tribord pe puntea principală și se compune din:
un cabestan de ancoră și manevră;
o ancoră amplasată în nișă pe oglinda pupa tribord;
un lanț de ancoră din zale sudate cu punte, din oțel de rezisteță mărită;
un declanșator de lanț amplasat în corespondența puțului de lanț acționat de pe pârtia principală;
o nară de ancoră din tablă roluită și sudată pe generatore bordată la intersecția cu puntea principală și tabla nișei cu inele din oțel rotund;
o nară din lanț din țeavă;
o nișă de ancoră amplasată în oglinda pupa tribord aproape de PD;
o stopă cu șurub;
uluce și ghidaje pentru ghidarea lanțului din cabestan spre puț și spre nara de ancoră;
un dispozitiv de botare a lanțului;
un capac de furtună amplasat pe nara de ancoră;
5.1.2 Breviar de calcul
Se stabilește pentru început caracteristica de dotare a navei Na:
unde: – deplasamentul volumetric la pescajul corespunzător liniei de
încărcare de vară [m3];
B – lățimea navei [m];
h – înălțimea de la linia de încărcare de vară până la fața
superioară a învelișului punții celui mai înalt ruf [m];
A – suprafața velică în limitele lungimii navei L, considerată de
la linia de încărcare de vară [m2].
În funcție de caracteristica de dotare a navei se stabilesc caracteristicile lanțului și ancorei.
Diametrul minim al tijei zalei de lanț trebuie să fie:
[mm]
Diametrul real d se va alege ca fiind valoarea imediat superioară a diametrului minim al tijei, în conformitate cu STAS-ul pentru lanțuri.
Greutatea unui metru liniar de lanț în aer se determină cu relația:
[N/m]
unde: g=9,81 – accelerația gravitațională [m/s2];
Masa ancorei se determină conform cerințelor RNR partea A III cap. 3 tabelul 3.1.3-1.
Ma = 1740 [kg]
Această condiție reiese din obligativitatea ancorei de a păstra o legătură sigură între navă, lanțul de ancoră și fundul apei.
Greutatea ancorei va fi: Ga = Ma·g [N]
Greutatea ancorei, Ga, și a unui metru liniar de lanț, qa, în apă, se pot determina înmulțind valorile acestor greutăți cu un coeficient ce ține cont de împingerea arhimedică a apei asupra ancorei și a lanțului.
Greutatea ancorei în apă va fi:
Ga apă = Ga·β [N]
Greutatea unui metru liniar de lanț în apă va fi:
qapă = q·β [N/m]
unde: β – coeficient ce se determină cu relația ;
– densitatea oțelului [kg/m3]
– densitatea apei de mare; [kg/m3]
Pentru dimensionarea instalației trebuie să calculăm forțele ce solicită elementele componente ale instalației de ancorare.
Rezultanta acestor forțe o vom nota cu Fext. Forțele exterioare care acționează asupra navei au diverse origini, evidențiindu-se cantitativ doar cele produse de interacțiunea curentului marin, Fc, și a vântului, Fv.
Se poate scrie că:
Fext = Fc+Fv [N];
unde:
[N]
[N]
în care:
[kg/m3] – densitatea apei de mare;
– coeficient de corecție pentru influența curburii corpului;
– coeficient de frecare a apei de carenă;
– majorarea coeficientului de frecare datorată prezenței asperităților pe corpul navei;
[m2] -suprafața udată a carenei;
;
[m/s] – viteza curentului marin și se ia în calcul vc = 2,57m/s;
[m/s] – viteza navei la tragerea acesteia pe lanț;
[N·s2/m4]; – coeficient de presiune a vântului;
[m2]; – suprafața velică a navei;
– viteza vântului, corespunzătoare a 3 grd. Beaufort [m/s].
Lungimea lanțului de ancoră liber suspendat în apă este:
[m]
unde: H – adâncimea apei [m];
Conform Registrului Naval Român, lungimea totală minimă a unui lanț este:
Llt min=2,5 h [m]
Lungimea lanțului așezat liber pe fundul mării este:
l1=Llt – l [m]
Fig.5.2. Pozițiile succesive ale navei
și lanțului de ancoră la ridicare ancorei
Etapele de virare a ancorelor.
Virarea ancorei este procesul prin care se aduce la bord cu ajutorul mecanismului de ancorare o ancoră fundărisită, în vederea plecării navei din locul de staționare.
Acest proces se desfășoară pe parcursul a patru etape.
În continuare se vor determina forțele de acționare la barbotină, cuplul necesar al motorului și duratele celor cinci etape de virare a ancorei.
Etapa I. Tragerea navei pe lanț cu forță de tracțiune constantă.
Forța de tracțiune în lanț la barbotina vinciului este:
[N]
Cuplul motorului electric de acționare este:
[N·m]
Durata de desfășurare a primei etape este:
[s]
unde:
– randamentul funcțional al nării de bordaj;
– randamentul funcțional al nării de punte;
– randamentul funcțional al transmisiei mecanice;
– raza barbotinei vinciului [m];
– lungimea lanțului de ancoră suspendat în puțul lanțului [m];
– raportul de transmisie mecanic;
– turația motorului electric corespunzătoare cuplului la axul
acestuia [rpm].
Etapa II. Aducerea navei deasupra ancorei.
Timpul de desfășurare al etapei a doua este:
[s]
Odată cu terminarea virării porțiunii de lanț aflate pe fundul apei, forța de tracțiune la barbotină crește, datorită rezistenței opuse de ancoră, fapt pentru care nava este nevoită să se deplaseze în continuare către verticala ancorei.
Creșterea forței de tracțiune este liniară de la valoarea T1 la valoarea corespunzătoare smulgerii ancorei de pe fundul apei, T3.
Forța T3 și turația n3 corespund debutului etapei a III-a.
Etapa III. Smulgerea ancorei de pe fund.
Această etapă corespunde procesului de smulgere a ancorei. Forța de tracțiune necesară la barbotină prevede învingerea atât a forțelor de greutate ale ancorei și lanțului filat, cât și a celor de reținere a ancorei pe fundul apei. Această forță nu poate fi precis calculată, fiind estimată în mod acoperitor ca fiind dublul greutății în aer a ancorei.
Forța de tracțiune necesară smulgerii ancorei va fi:
[N]
Momentul la axul motorului electric va fi:
[N·m]
Timpul de smulgere al ancorei va fi estimat la t3 = 60 [s].
Etapa a III-a se sfârșește odată cu ridicarea ancorei de pe fundul apei.
Etapa IV. Ridicarea ancorei suspendată liber.
Forța de tracțiune în lanț la barbotină este:
[N]
Cuplul la axul motorului de antrenare va fi:
[N·m]
Forța și cuplul necesare la barbotină scad uniform liniar, odată cu virarea cu viteză constantă a lanțului de ancoră.
În momentul în care ancora ajunge în dreptul nării de bordaj se vor obține următoarele ecuații pentru forța de tracțiune și momentul de la axul motorului:
[N]
[N·m]
Etapa a IV-a se va desfășura pe o durată de timp egală cu:
[s]
Etapa V. Tragerea ancorei în nară.
Pe parcursul acestei etape forțele de frecare cresc substanțial, datorită forțelor de apăsare mult mai mari exercitate de ancoră pe suprafața interioară a nării de bordaj. La finalul acestei ultime etape se vor înregistra mărimile:
Forța de tracțiune la barbotină:
[N]
Cuplul la axul motorului:
[N·m]
Pentru evitarea deteriorării bordajului prin lovirea acestuia cu ancora, viteza de virare a lanțului pe această perioadă trebuie să aibă o valoare maximă de 0,05÷0,07 m/s.
În cazul funcționării instalației de ancorare în regim de avarie, care presupune virarea ancorei de la o adâncime egală cu lungimea totală a unui lanț de ancoră, Llt, solicitarea motorului poate fi mult mai mare decât în cazul smulgerii ancorei. Astfel, se pot determina următoarele mărimi:
Forța de tracțiune în lanț la barbotină la începutul virării:
[N]
Momentul la axul motorului electric la începutul virării:
[N·m]
Forța de tracțiune în lanț la finalul virării:
[N]
Momentul la axul motorului electric la finalul virării:
[N·m]
Timpul de virare al ancorei în regim de avarie:
[s]
Calculul motorului de acționare a instalației de ancorare.
Pentru alegerea motorului de acționare a instalației de ancorare trebuie determinate solicitările maxime la care acesta este supus în condiții normale și de avarie.
Pentru determinarea solicitărilor maxime ale motorului electric de acționare, se vor calcula momentele caracteristice ce acționează asupra arborelui motorului electric:
Momentul necesar smulgerii ancorei de pe fundul apei:
[N·m]
Momentul necesar virării ancorei de la o adâncime egală cu lungimea lanțului de ancoră:
[N·m]
Momentul necesar virării a două ancore de la adâncimea H:
[N·m]
Momentul nominal al motorului (Mn) este:
[N·m]
unde:
Mmax = max(Msm; Ml; Ma);
λ = 1,5÷2 – coeficient de suprastructură al motorului;
Turația nominală a motorului electric este:
[rpm]
unde: nmed – turația motorului ce corespunde vitezei medii de virare a
ancorei (Vlt med=Llt/ttot) [rot/s]
[rpm]
unde:
Llt – lungimea imersată a lanțului [m];
ttot – timpul total de virare a ancorei [s];
ψ = 1- sn – coeficient ce depinde de scăderea tensiunii de alimentare;
sn = 0,1 – coeficient de scădere a tensiunii de alimentare a motorului pe timpul sarcinii (pentru motoare asincrone cu rotor în scurt circuit);
Puterea de calcul a motorului electric de acționare va fi:
[KW]
unde: Mn – moment nominal al motorului electric de acționare [N·m];
nnc – turația nominală de calcul a motorului electric de acționare
[rpm].
5.1.3. Calculul particularizat al instalației de ancorare prova
Pe baza breviarului de calcul al instalației de ancorare se vor determina mărimile necesare ce vor conduce la dimensionarea motorului electric de acționare a instalației.
Elementele principale ale instalației de ancorare (greutatea și numărul ancorelor, diametrul nominal și lungimea lanțului de ancorare) se determină în conformitate cu prescripțiile RNR ediția 1990 partea a AIII cap. 3.
Determinarea caracteristicii de dotare a navei:
unde:
[m3];
B = 14,66 [m];
h = 12 [m];
A = 412 [m2].
rezultă:
Na = 585,11
Determinarea diametrului minim al tijei de lanț:
[mm]
rezultă:
dmin = 31,4 [mm]
Am ales diametrul real al tijei de lanț:
d =32 [mm]
Greutatea unui metru liniar de lanț în aer se determină cu relația:
[N]
rezultă:
q = 215,7 [N]
Masa ancorei nu trebuie să fie mai mică de:
[kg]
unde: k = 3 – coeficient utilizat în cazul navelor cu zonă de navigație
nelimitată;
rezultă:
[kg]
Am ales masa ancorei: Ma = 1760 [kg]
Greutatea unei ancorei va fi:
Ga = Ma·g [N]
rezultă:
Ga =17248 [N]
Greutatea ancorei în apă va fi:
Gaapă = Ga·β [N]
rezultă:
Gaapă = 15005 [N]
Greutatea unui metru liniar de lanț în apă va fi:
qapă = q·β [N]
rezultă:
qapă =187,6 [N]
unde: β = 0,87 – coeficient adimensional de densitățile cunoscute ale
oțelului și apei de mare;
Determinarea rezultantei forțelor exterioare ce acționează asupra navei.
Determinarea forței de interacțiune produsă de curentul marin:
[N]
[N]
Determinarea forței de interacțiune a vântului:
[N]
[N]
Rezultanta acestor forțe va fi:
[N]
Fext = 4668 [N]
Lungimea totală minimă a unui lanț de ancoră trebuie să fie, conform prescripțiilor Registrului Naval Român, de:
Llt min = 2,5·h [m]
unde: H = 75 – adâncimea apei [m];
rezultă:
Llt min = 187,5 [m]
Llt = 220 [m]
Lungimea lanțului de ancoră liber suspendat în apă este:
l = 98,7 [m]
Lungimea lanțului așezat liber pe fundul mării este:
l1 = Llt – l [m]
l1 = 122 [m]
Determinarea forțelor de tracțiune la barbotină, cuplurilor necesare și duratelor celor cinci etape de virare a ancorei:
Etapa I. Tragerea navei pe lanț cu forță de tracțiune constantă.
Forța de tracțiune în lanț la barbotină este:
[N]
Cuplul motorului electric de acționare a instalației este:
[N·m]
Durata de desfășurare a primei etape este:
[s]
[s]
În relațiile prezentate apar mărimile:
– randamentul funcțional al nării de bordaj;
– randamentul funcțional al nării de punte;
– randamentul funcțional al transmisiei mecanice;
– raza barbotinei vinciului [m];
– lungimea lanțului de ancoră suspendat în puțul lanțului [m];
– raportul de transmisie mecanic;
– turația motorului electric corespunzătoare cuplului la axul
acestuia [rpm].
Etapa a II-a. Aducerea navei deasupra ancorei.
Timpul de desfășurare a acestei etape este:
[s]
[s]
Etapa a III-a. Smulgerea ancorei de pe fund.
Forța necesară smulgerii ancorei va fi:
[N]
Cuplul axului motorului va fi:
[N·m]
Timpul de smulgere al ancorei va fi luat: t3 = 60 [s]
Etapa a IV-a. Ridicarea ancorei suspendată liber.
Forța de tracțiune la barbotină va fi:
[N]
Cuplul axului motorului electric de antrenare va fi:
[N·m]
La finalul acestei etape ancora ajunge în dreptul nării de bordaj, unde este introdusă. Vom obține:
Forța de tracțiune la finele etapei a IV-a:
[N]
Momentul la axul motorului electric:
[N·m]
Timpul de desfășurare a acestei etape va fi:
[s]
[s]
Etapa a V-a. Tragerea ancorei în nară.
Forța de tracțiune la barbotină va fi:
[N]
Cuplul axului motorului de acționare este:
[N·m]
În cazul regimului de avarie se vor obține următoarele valori pentru forțele de tracțiune și momentele de la axul motorului, astfel încât vom avea:
Forța de tracțiune în lanț la barbotină la începutul virării
[N]
[N]
Momentul la axul motorului electric la începutul virării:
[N·m]
[N·m]
Forța de tracțiune în lanț la finalul virării:
[N]
[N]
Momentul la axul motorului electric la finalul virării:
[N·m]
[N·m]
Timpul de virare al ancorei în regim de avarie:
[s]
[s]
Determinarea motorului de acționare a instalației.
Se vor calcula pentru început momentele caracteristice ce acționează asupra arborelui motorului electric.
Momentul necesar smulgerii ancorei de pe fundul apei:
[N·m]
[N·m]
Momentul necesar virării ancorei de la o adâncime egală cu lungimea lanțului de ancoră:
[N·m]
[N·m]
Momentul necesar virării a două ancore de la adâncimea H:
[N·m]
[N·m]
Cuplul nominal al motorului de acționare a instalației va fi:
[N·m]
unde:
Mmax = max(Msm; Ml; Ma);
Mmax = 163,52 [N·m]
λ = 1,5÷2 – coeficient de suprasarcină al motorului;
rezultă:
[N·m]
Turația nominală de calcul a motorului electric va fi:
[rpm]
unde:
nmed – turația motorului ce corespunde vitezei medii de virare a
ancorei (Vlt med=Llt/ttot) [rot/s]
[rot/s]
[rpm]
ψ = 1-sn = 1-0,1 = 0,9
sn = 0,1 – coeficient de scădere a tensiunii de alimentare a motorului pe
timpul suprasarcinii.
[rpm]
Puterea de calcul a motorului:
[KW]
Pnc = 11,9 [KW]
5.2 Instalația de balast.
5.2.1 Generalități
Rolul instalației de balast la bordul unei nave este acela de asigura pescajul, asieta longitudinală și transversală și stabilitatea navei prin ambarcarea de greutăți la bord (lichide – apă de mare) și poziționarea centrului de greutate al navei în mod corespunzător asigurării bunelor condiții de navigație și exploatare ale acesteia.
Componența instalației de balast este prezentată în cele ce urmează:
prize și chesoane de fund și bordaj;
magistrală de apă de mare;
pompe de balast cu agregatele lor de acționare;
valvule de trecere pentru (de)conectarea pompelor (de) la sistemele de tubulatură;
casete de distribuție;
sisteme de tubulaturi;
valvule comandate de la distanță corespunzătoare fiecărui tanc;
tancuri de balast;
sorburi și dispozitive de măsurarea nivelului apei în tancuri;
valvule de bordaj;
Apa de balastare preluată din mare prin prizele de fund și bordaj, dotate cu valvule Kingston destinate (de)cuplării magistralei de balast (de) la priză și împiedicării scurgerii apei din instalație în exterior, cu ajutorul pompelor de balast este stocată la bord în tancuri speciale denumite tancuri de balast.
Prizele de fund și bordaj sunt prevăzute și cu filtre mecanice grosiere, dispozitive de suflare și dezghețare ce constau în serpentine (inele) perforate alimentate cu aer comprimat sau abur supraîncălzit plasate în chesoanele de fund și bordaj. Prizele constituie parte integrantă a magistralei de apă de mare ce poate fi ușor recunoscută în compartimentul mașini datorită faptului că este constituită din conducta cu diametrul cel mai mare din toate cele existente în compartiment. Amplasarea prizelor trebuie să se facă în zonele de pe suprafața operei vii în care depunerile de nisip și mâl sunt minime.
La golirea tancurilor apa este refulată de către pompe peste bord prin intermediul unor valvule de bordaj situate în zona liniei de pescaj maxim. Aceste valvule sunt de sens unic împiedicând pătrunderea apei din exteriorul navei în instalație.
Pompele de balast sunt prin excelență pompe de debite foarte mari și sarcini pe aspirație și refulare relativ scăzute (înălțimea maximă de aspirație nu depășește 5÷6 m) fapt pentru care sunt preferate în construcție pompele de tip centrifugal sau axial autoamorsabile antrenate de motoare electrice de turație corespunzătoare. Atât pompele cât și celelalte echipamente electrice, mecanice și hidraulice sunt navalizate în vederea asigurării rezistenței acestora la acțiunea puternic corozivă a aerului și apei mării precum și la acțiunea stropilor de apă. Rolul pompelor este acela de a asigura umplerea sau golirea tancurilor de balast în timpi cât mai reduși, în conformitate cu prevederile impuse de Societatea de Clasificare. În practica exploatării navale se recurge la umplerea sau golirea tancurilor de balast pe cale gravitațională dacă durata necesară efectuării operațiunii respective o permite și dacă poziționarea tancului față de linia de plutire pe care se află nava este avantajoasă, aceasta realizându-se în vederea evitării consumului de energie suplimentar și uzării inutile a echipamentelor instalației.
Tubulatura instalației de balast trebuie să asigure, prin construcție, vehicularea debitelor de apă impuse în perioadele de timp corespunzătoare prevederilor Registrului. Toate tubulaturile vor fi astfel montate încât să asigure funcționarea corectă a instalației și la înclinări transversale de maxim 50 și să nu fie expuse înghețului. La punerea în funcțiune a instalației se verifică rezistența și etanșeitatea tubulaturii la o presiune a fluidului de lucru de 4 bari sau o presiune egală cu cea furnizată de pompa de stins incendii când aceasta asigură preponderent funcționarea instalației. Țevile utilizate sunt din oțel căptușit la interior cu material cu efect protector contra coroziunii (ex: policlorură de vinil, zinc).
Tancurile de balast sunt tancuri de tip structural fiind dotate cu tubulaturi individuale astfel încât să existe posibilitatea umplerii sau golirii fiecărui tanc sau grup de tancuri în parte. În acest scop la bordul navei există magistrale de balast corespunzătoare tancurilor din cele două borduri din prova compartimentului mașini (tancuri de subpunte, gurnă și dublu fund) și picului prova și o altă tubulatură de alimentare a tancului de balast din picul pupa. Cuplarea sau decuplarea acestora la refularea sau aspirația pompelor de balast se face prin intermediul unor casete de distribuție (distribuitoare hidraulice cu sertar cu secțiuni de trecere mari) comandate electromecanic. Toate racordările tancurilor la magistrale sunt prevăzute cu valvule comandate (în general de tip fluture) hidraulic de la distanță și sorburi. Toate valvulele comandate sunt prevăzute și cu comandă directă locală sau de la distanță. Armătura telecomandată va avea o comandă locală care trebuie să acționeze independent de cea de la distanță (mecanică) – de pe puntea pereților etanși. Dacă este posibil aceste acționări vor fi directe (ex : roată de mână). Dacă amplasarea valvulei nu permite accesul direct la aceasta (ex : valvule situate în dublul fund sau în tancul de balast din picul prova), acționarea manuală locală poate fi înlocuită printr-o acționare manuală de la distanță (ex : acționare mecanică cu tije îmbinate cardanic sau hidraulică cu pompă de mână). Casetele valvulelor și valvulele cu comandă manuală trebuie să fie amplasate în locuri care, în condiții normale de exploatare, sunt permanent accesibile. Protecția suprafețelor interioare ale tancurilor la acțiunea corozivă a apei de mare este realizată prin amplasarea în interiorul tancurilor a plăcilor de zinc cu rol protector.
Prezența valvulelor și casetelor de distribuție comandate, traductorilor de nivel al apei din tancuri împreună cu acționarea electrică a pompelor de balast permit gestionarea centralizată a întregii instalații din postul central de supraveghere și comandă al compartimentului mașini (PSCM).
Sorburile sunt ajutaje tronconice (pâlnii) dispuse în pupa fiecărui tanc de balast și cât mai înspre planul diametral al navei. Se pot monta sorburi și în zona gurnei la tancurile din regiunea gurnei. Sorburile pot fi prevăzute sau nu cu filtre mecanice grosiere pentru evitarea antrenării pe tubulatură a eventualelor impurități mecanice de dimensiuni mari.
Există posibilitatea folosirii ca tancuri de balast și a tancurilor de combustibil după ce acestea s-au golit complet cu condiția ca la debalastare să se efectueze o operație de separare a apei de substanțele petroliere antrenate. În acest caz este interzisă folosirea ca pompă de rezervă a pompei de stins incendii pentru evitarea pătrunderii în instalația de stins incendii a reziduurilor petroliere.
Tancurile de balast sunt situate cât mai departe de centrele de greutate și de carenă ale navei în vederea maximizării efectului de reducere/amplificare a amplitudinii oscilațiilor transversale ale navei pe mare montată și celui de ajustare a asietei navei. Astfel, tancurile vor fi poziționate în zona bordajelor, dublului fund și picurilor. Umplerea tancurilor se recomandă a fi completă în vederea eliminării consecințelor negative induse de prezența suprafețelor libere asupra stabilității navei.
Funcționarea instalației de balast ca instalație de asietă prevede conectarea atât pe aspirația cât și pe refularea pompelor de balast, prin intermediul casetelor de distribuție, a conductelor de legătură cu tancurile de balast în vederea transvazării apei dintr-un bord în altul sau între tancurile din prova și pupa navei cu scopul obținerii asietei dorite, în vederea apupării sau limitării amplitudinii oscilațiilor navei (prin pomparea continuă în contratimp a apei dintr-un bord în altul).
Importanța unei bune funcționări și fiabilități a instalației de balast-asietă se extinde și prin prisma asigurării vitalității navei având în vedere importanța asigurării flotabilității și nescufundabilității navei prin limitarea înclinării acesteia – se evită în acest fel imersarea navei până sub linia de siguranță – și utilizarea, în caz de necesitate deosebită, a pompelor de balast la golirea compartimentelor inundate și asigurarea debitelor de apă necesare stingerii de incendii apărute la bordul navei – prin cuplarea pompelor de balast la instalațiile de santină respectiv la cea de stins incendii cu jet de apă. Interconectarea instalațiilor de balast, santină și stins incendii prezintă avantaje pentru toate instalațiile în cazul avarierii pompelor vreuneia dintre acestea, această metodă fiind utilizată și pentru reducerea numărului de pompe utilizate (pompele dintr-o altă instalație pot fi folosite/considerate ca pompe de rezervă pentru celelalte instalații), în acest grup poate fi inclusă și pompa de rezervă a instalației de răcire cu apă a motorului principal.
Registrele navale prevăd o serie întreagă de condiții referitoare la caracteristicile constructiv-funcționale ale instalațiilor de balast cu care sunt dotate navele. Registrul Naval Român impune următoarele cerințe:
asigurarea corectării poziției centrului de masă al navei conform necesităților impuse de stabilitatea navei, în timp util;
asigurarea drenării tancurilor de balast în cazul înclinărilor îndelungate ale navei de maxim 150 în plan transversal și de maxim 50 în plan longitudinal;
funcționare care să excludă posibilitatea inundării arbitrare a navei, degradarea de către apă a mărfii transportate sau pătrunderea apei în combustibil;
nepoluarea în funcționare a acvatoriilor cu apă amestecată cu reziduuri petroliere sau cu alte produse prevăzute în convențiile internaționale (ex: MARPOL – 1973);
dispunerea de mijloace de acționare locală și de la distanță a pompelor și de aparate pentru măsurarea cantității de apă în locurile de colectare;
materialele de construcție utilizate să fie rezistente la acțiunea apei de mare;
prezența în componența instalației a unui număr minim de armături de manevră și fitinguri demontabile.
5.2.2 Calcul instalației de balast
1. Alegerea pompei de balast
Conform R.N.R. A-VIII pct.3.2.1 diametrul magistralei de balast trebuie să fie:
dB = 18 (mm)
unde
V = capacitatea celui mai mare tanc de balast;
dB = 18 = 61,1 mm
Debitul electropompei de balast va fi:
Q = (m3/h)
unde
v = 2 m/s – viteza apei pe tubulatură
Q = =21,11 m3/h
Pentru reducerea timpului de balastare se alege o electropompă cu caracteristicile:
Q = 50 m3/h, Hr = 50 mCA, H = 7 mCA.
2. Pentru reducerea timpului de debalastare
T = (ore)
T = = 7 ore
3. Calculul tubulaturilor de aspirație-refulare balast
D = (m)
pe tubulatura de aspirație
D = = 0,084 m
Se alege o tubulatură 108×4,5 (Di = 99 mm)
Magistrala de aspirație balast va avea în C.M. o tubulatură de 108×4,5 (Di=99 mm) în tancuri 114×8 (Di = 98 mm).
4. Calculul vitezelor reale pe tubulatura de aspirație-refulare balast
(m/s)
– pentru tubulatura Dn100
m/s
– pentru tubulatura Dn80
m/s
– pentru tubulatura Dn65
m/s (nu se folosește)
5. Calculul pierderilor de sarcină pe tubulatura de aspirație balast
5.1. Se folosește relația de calcul
(mCA)
5.2. Traseul ales pentru calculul pierderilor este cel mai dezavantajos pentru pompă.
2 m 21,6 m
II di = 80 mm I di = 100 mm
5.3. Pierderile locale de sarcină sunt:
Zona I
– 1 pâlnie 1×0,6=0,6
– 2 coturi 2×0,3=0,6
– 1 valvulă fluture 1×0,4=0,4
– grup dublu 1×0,8=0,8
Total =2,4
Zona II
– 1 reducție 1×0,3=0,3
– 3 coturi 900 3×0,3=0,9
– 1 valvulă cu sertar 1×0,8=0,8
-1 filtru 1×3,5=3,5
Total =6,5
5.4. Grosimea țevilor conform cerințelor R.N.R.
6. Concluzii
Electopompa aspiră deoarece Hasp max pompă= 7 mCA > 4,85 mCA
ΔHT=4,85 mCA
5.3. Instalația de ungere
5.3.1. Generalități
1. Instalația de ungere a fost proiectată pe baza următoarei documentații:
Norma tehnică de încadrare a motorului Diesel naval 12R251 FMA elaborată de ICPEH Reșița D-1001.015.008
proiectul reductorului inversor SWV72 RENK Reșița
Reguli pentru clasificare și construcția navelor maritime parte A-VIII cap. 9 elaborate de R.N.R.
2. Instalația asigură ungerea organelor în mișcare a motoarelor și preluarea unei cantități din căldură a acestora. Ungerea suprafețelor aflate în mișcare relativă una față de alta, asigură eliminarea frecării uscate și reduce valoarea coeficienților de frecare.
Instalați de ungere asigură totodată transferul și umplerea cu ulei a tancurilor, rezervoarelor de serviciu, umplerea și completarea cu ulei a carterului motoarelor, precum și debarcarea uleiului uzat.
3. Descrierea instalației de ungere.
Instalația de ungere se compune din următoarele:
3.1. Circuitul de ungere motoare de propulsie 12R251 F.M.A.
3.2. Sistemul de vehiculare, respectiv umplere, transfer și golire a uleiului.
3.3. Sistemul de preungere a M.P. și D.G.
3.4. Ungerea agregatelor din C.M.[reductor SWV72, instalația E.P.F.(R280) compresoare de aer]
3.1. Circuitul de ungere M.P.[motoarele 12R251FMA]
Instalația este deservită de pompele de ungere ale motoarelor, pompe cu roți dințate tip 1472/D1000 Seria 095.
Pompele au următoarele caracteristici:
debitul 1180-1218 dm3/min
presiunea de refulare ulei 9,1÷9,45 bar
Uleiul folosit pentru ungerea motoarelor 12R251FMA este M40 Super 2. cu SAE 38-40/820C.
Uleiul este aspirat de pompa de ulei, printr-un sorb [din baia de ulei] și refulat în răcitorul de ulei și sistemul de filtrare. În partea de refulare, pompa de ulei este prevăzută cu un ventil de siguranță, care protejează pompa de ulei și respectiv instalația de o presiune mai mare decât presiunea optimă, controlează presiunea de refulare prin distribuirea unei cantități de ulei înapoi în baie.
Uleiul trimis de pompa de ulei trece prin răcitorul de ulei, cedează apei de mare energia termică preluată de la motor în procesul ungerii, trece prin filtrul brut și ajunge în galeria principală de ungere a motorului. La intrarea în galerie, uleiul trece printr-un ventil de reglare a presiunii care stabilizează presiunea la p=5kgf/cm2 . Presiunea uleiului la ieșirea din răcitor are o valoare fluctuantă (2÷6kgf/cm2), funcție de temperatura acestuia, de turația pompei de ungere și poziția ventilelor pentru reglarea presiunii.
Uleiul din galeria principală de ungere este vehiculat la lagărele paliere ale arborelui cotit, efectuează ungerea și preluarea energiei calorice de la cuzineți și arbore și prin canalele de ungere ale arborelui cotit este vehiculat la cuzineții de bielă. După efectuarea ungerii și răcirii cuzineților de bielă, uleiul pătrunde prin canalele de ungere din bielă la bolțul pistonului, trece prin pasajele din piston (canalizații) și efectuează răcirea pistonului.
Prin orificiul din mantaua pistonului, uleiul revine în baia de ulei. Două conducte preiau uleiul sub presiune din galeria principală și-l conduc la turbo suflantă și la arborele cu came, efectuând ungerea și preluarea energiei termice ale acestora.
Alte două conducte preiau uleiul sub presiune din galeria principală și-l duc la culbutori și mecanismul de distribuție, asigurând ungerea acestora. Ansamblul piston segmenți este uns barbotaj. Ceața de ulei formată în caracter prin barbotare asigură pătrunderea uleiului prin zona mantalei cămășii în spațiul dintre piston și cămașă, ulei care preluat de segmenți asigură ungerea cilindrilor.
Nivelul uleiului trebuie menținut între nivelul maxim și minim, la toate regimurile de funcționare, completarea uleiului se face din rezervorul de ulei. Temperatura optimă a uleiului este asigurată de valvula termoregulatoare care reglează în permanență cantitatea de ulei care trece prin răcitorul de ulei și cantitatea de ulei care ocolește răcitorul. Cele două cantități de ulei prin amestecul lor la intrare în motor determină o temperatură optimă a amestecului, corespunzătoare cerințelor impuse de fabricant.
O parte din uleiul care unge cilindrii este ars și se elimină odată cu produsele de ardere, iar o alta se depune sub formă de reziduuri(calamină) în zona dintre segmenți și locașul segmenților. Aceste depuneri, în timp conduc la blocarea (ancrasarea) acestora pe canal. Uleiul aditivat M40 Super2 reduce mult formarea depunerilor de calamină.
Reglarea poziției ventilelor valvulei termoregulatoare RGV-40K/U10-Dv-S-80, pentru obținerea variației celor două cantități de ulei, se realizează cu ajutorul unui servomecanism pneumatic, care acționează tija valvulei termoregulatoare. Servomecanismul pneumatic este acționat de aerul comprimat, la presiunea de 0,9 MPa,din instalația de aer comprimat, la comanda dată de un traductor TE montat pe tubulatura de aspirație a pompei de ulei. Motorul 12R251FMA este un motor cu carter umed.Răcitorul de ulei asigură răcirea uleiului vehiculat prin motor, cu apă de mare, răcire evidentă în „Instalația de răcire”.
Parametrii funcționali ai circuitului de ungere pentru M.P:
presiunea uleiului la intrare în motor 5,8 bar
presiunea uleiului la ieșire motor 8 bar
temperatura uleiului la intrare motor ~740C
temperatura uleiului la ieșire motor ~800C
Instalația de ungere este prevăzută cu termometre, manometre, manovacuumetre la intrarea-ieșirea uleiului din motor, la intrarea-ieșirea uleiului din răcitoare și filtre.
3.2. Sistemul de vehiculare, umplere, transfer și golire ulei.
Instalația dispune de tancuri de ulei de rezervă poz. 1U, tanc ulei uzat poz. 4U și tanc ulei scurgeri 1S, precum și electropompă tip DL4 și pompă manuală BKF4 pentru transferul și vehicularea uleiului. Umplerea cu ulei a tancului de reuervă, a carterelor motoarelor 12R251FMA se face gravitațional. Umplerea tancului de serviciu 1U se face prin gura de ambarcare poz.23. Umplerea sau completarea cu ulei a carterelor motoarelor se face gravitațional din tancul de serviciu prin manevrarea valvulelor canea.
Golirea uleiului uzat din carterele motoarelor se realizează în tancul de ulei uzat poz. 4U gavitațional, prin manevrarea valvulelor canea care pun în legătură baia de ulei a motoarelor cu tancul și manevrarea robineților de golire ulei din motoare.
Întreaga instalație este prevăzută cu tăvi de scurgere ulei, tubulatură de colectare a uleiului, provenit din scurgeri și dirijarea acestuia către tancul de scurgeri poz. 1S.
Golirea uleiului uzat din tancul de ulei uzat poz. 4U se realizează cu electropompa de ulei poz. 27 sau pompa manuală BKF4, prin racordarea tancului la gura de ambarcare poz. 23, manevrând valvulele canea. Evacuarea uleiului uzat se realizează prin racordarea gurii de ambarcare poz. 23 cu furtun la cisternele de colectare de pe cheu. Evacuarea uleiului din tancul de serviciu poz. 1U se realizează cu electropompa de ulei poz. 27 sau pompa manuală BKF4, prin racordarea acestora cu tancul de ulei poz. 1U și gura de ambarcare poz. 23, apoi racordând de la gura de ambarcare un furtun la cisternele pentru preluarea uleiului de pe cheu sau la o altă navă.
3.3. Ungerea agregatelor din C.M.
Ungerea agregatelor (compresoarele de aer, reductoarele S.W.V.72) se realizează de către instalația de ungere în circuit închis a fiecărui agregat. Completarea cu ulei în sistemul de ungere se realizează din canistrele cu ulei poz. 25.
3.4. Sistemul de preungere a M.P. și D.G.
Pregătirea motoarelor în vederea punerii în funcțiune, necesită înaintea lansării preungerea acestora odată cu procesul de preîncălzire cu apă a circuitului de răcire pentru aducerea motoarelor la o temperatură în sistem de aproximativ 400C, condiție prescrisă de firma constructoare.
3.5.1. Preungerea motorului 12R251 FMA.
Preungerea și preîncălzirea uleiului se realizează cu electropompa de preungere poz. 221 și preîncălzitorul de ulei poz. 249 din completul motorului.
4. Dimensionarea pompei de ulei de ungere.
În sistemele de ungere ale motoarelor navale se folosesc pompe cu roți dințate și pompe cu șurub, acestea având avantajul unor construcții simple, sigure în funcționare și debitarea uniformă a uleiului.
După rolul pe care îl înlocuiesc în sistemele de ungere pompele pot fi:
de transfer și de circulație.
4.1 Pompa de transfer.
Este prevăzută pentru vehicularea uleiului dintr-un rezervor în altul. Debitul acestei pompe se determină prin durata de timp prevăzută pentru vehicularea unui anumit volum de ulei:
unde: – V = 1,9 m3 volumul de ulei ce urmează a fi vehiculat;
– c = 1,15 1,2 coeficient de majorare a debitului, ținând seama de reducerea acestuia în timp.
– = 0,5 h durata în timp pentru vehicularea uleiului.
4.2 Pompa de circulație.
Debitul pompei de circulație se determină în funcție de debitul de căldură ce trebuie preluat de la uleiul de ungere.
Pentru calculul debitului de căldură se admite că lucrul mecanic de frecare este transformat parțial în căldură, care este preluată de uleiul de ungere.
Debitul de căldură înmagazinat în uleiul de ungere este dat de relația:
Pe = 3530 Kw puterea efectivă a motoarelor;
= 0,9 randamentul mecanic al motoarelor;
apr = 0,4 ÷ 0,45 debitul relativ de căldură preluat de ulei;
În cazul motorului 12R251 FMA răcirea capetelor pistoanelor se face tot cu ulei din sistemul de ungere. Debitul suplimentar de căldură preluat de la pistoane se va calcula ca reprezentând o parte, Qrp din întregul debit de căldură dezvoltat în cilindrii motorului, prin arderea combustibilului.
– debitul relativ de căldură preluat de ulei;
aleg: arp = 0,04;
– consumul specific efectiv de combustibil;
– puterea calorică inferioară;
Debitul pompei de circulație ulei de ungere va fi:
unde: – c = (1,53) coeficient de uzură prin care se are în vedere reducerea debitului pompei datorită uzurii; aleg: c = 1,2;
= (0,830,85)·103 [Kg/m3] densitatea uleiului de ungere;
= 0,83·103 [Kg/m3]
– cu = (1,72,1) [KJ/Kg·grd] căldura specifică a uleiului;
aleg: cu = 1,7 [KJ/KG·grd];
– (T2 – T1) = diferența de temperatură;
T2 – T1 = 10
Aleg: pompa de tip 1472/D1000 (cu roți dințate) cu Q = 160 m3/h;
5. Tancuri și rezervore de ulei.
Instalația de ungere a motorelor 12R251FMA și MB836Bb este dotată cu următoarele tancuri evidențiate în proiectul instalației:
tanc de ulei rezervă cu o capacitate de 11,39 m3
tanc de ulei uzat cu o capacitate de 3,5 m3
tanc de ulei scurgeri
tanc de ulei rezervă pentru reductorul SWV 72 Renk Reșița.
canistră de ulei cu o capacitate de 20 l pentru compresoare de aer
canistră cu ulei cu o capacitate de 20 l pentru turbosuflantă.
Instalația E.P.F.(elice cu pas fix) este o instalație separată care utilizează ulei hidraulic și nuface parte din prezenta documentție.
6. Materialele utilizate.
Toate țevile sunt confecționate conform STAS 530/1-87 și 404/1-87 din OLT 35, țevile de scurgere conform SATS 7657-80 sunt confecționate din oțel OL 37. Flanșele de cuplare, șuruburile de prindere sunt confecționate din oțel OL42-OL50, conform recomandărilor ICEPRONAV și cerințelor R.N.R.
Garniturile de etanșare ale flanșelor de cuplare evidențiate în rubrica îmbinări tipizate 08.02.10.00 sunt confecționate din marsit MU5.2.
7. Armăturile utilizate.
Toate armăturile utilizate din Fc,OL sunt fabricate pentru lucru la presiuni care să nu depășească valoarea de 10 bar.
Instalația după terminarea montajului este supusă probelor de etanșeitate la o presiune egală cu p=1,25pf (pf= presiunea de lucru a instalației) pentru depistarea și remedierea eventualelor nereguli de etanșeitate.
8. Probarea instalației de ungere se realizează cu întrega instalație în funcțiune [motoarele 12R251FMA] conform programelor de probe stabilite. Probele se fac în prezența R.N.R. care atestă buna funcționare a instalației.
Instalația de ungere linie axială [cuzineți linie axială, tub etambou] conform structurii instalațiilor de corp și mașini făcută prin nomenclator de ICEPRONAV Galați, face parte din instalația „Linie de arbori” și ca urmare nu face obiectul prezentei documentații.
CAPITOLUL 6
BILANȚUL ENERGETIC ȘI ALEGEREA GRUPURILOR DG
Bilanțul energetic al navei
Scop
Întocmirea bilanțului energetic are ca scop determinarea sarcinii electrice de calcul pentru întreaga navă, în vederea dimensionării surselor de energie electrică, respectiv pentru alegerea numărului și puterii a grupurilor diesel generatoare.
2. Bilanțul energetic pentru consumatorii industriali
În cadrul bilanțurilor energetice întocmite pentru consumatorii electrici industriali, în general, sarcina electrică de calcul reprezintă o mărime care caracterizează consumul de energie electrică.
Mărimile fizice utilizate în acest scop sunt puterea activă P, reactivă Q și aparentă S.
Puterea activă care se ia în calcul se numește putere cerută sau de calcul și reprezintă o putere activă convențională de valoare constantă care produce energie pentru elementele instalației electrice (transformatoare, linii etc.) același efect termic ca și puterea reală.
Puterea cerută PC se determină din puterea instalată (nominală) Pi cu ajutorul coeficientului de cerere Kc
Coeficientul de cerere ține cont de gradul de încărcare și randamentul receptoarelor, de simultaneitatea funcționării acestora și de randamentul rețelei de distribuție. Ca urmare coeficientul de cerere este exprimat cu relația.
în care:
Ki – coeficient de încărcare
Ks – coeficientul de simultaneitate
– randamentul mediu al receptoarelor
r – randamentul rețelei între receptoare și punctul în care se calculează puterea cerută.
Puterea cerută de receptoarele de forță și de iluminat poate fi determinată prin următoarele metode:
– metoda coeficienților de cerere, aplicabilă la un număr mare de receptoare și care permite calcularea puterii cerute globale pe posturi de transformatoare sau pe o întreagă întreprindere;
– metoda formulei binome, care este mai precisă ca metoda coeficientelor de cerere, în special pentru un număr redus de receptoare;
– metoda duratei de utilizare a puterii maxime cerute;
– metoda statică.
2.1. Metoda coeficienților de cerere
Este una din metodele aproximative de calcul, mult utilizată, și ea presupune parcurgerea următoarelor etape de calcul:
– se stabilesc puterile Pik pe categoriile K de receptoare, categorii stabilite de obicei după serviciul de funcționare (continuu, intermitent, etc.)
– se calculează puterile cerute Pck pe categoriile K de receptoare cu relația:
unde: – coeficientul de cerere al categoriei K
– se calculează puterea reactivă cerută tot pe categoriile K de receptoare cu relația:
unde: – factorul de putere cerut al categoriei K
Mărimile și sunt determinate experimental pe baze statistice pentru diferite receptoare și sunt indicate în normative.
– se calculează puterile active și reactive totale cu relațiile:
– se calculează puterea totală aparentă cerută sau de calcul a tuturor consumatorilor:
– se alege o sursă de alimentare cu o putere instalată care să respecte condiția:
3. Bilanțul energetic pentru nave
Pentru întocmirea bilanțului energetic al unei nave poate fi utilizată orice metodă utilizată la consumatorii industriali. Dar de obicei se utilizează metoda coeficienților de cerere cu unele particularități specifice echipamentelor navale, a exploatării acestora precum și a regimurilor de exploatare a întregii nave.
Algoritmul de întocmire a bilanțului energetic după metoda coeficienților de cerere parcurge următoarele etape:
3.1. Gruparea consumatorilor
Consumatorii se grupează de obicei după criteriul tehnologic care permite introducerea unui coeficient de simultaneitate pe grupă .
Astfel conform bilanțului prezentat în tabelele 1 la 7 avem următoarele grupe uzuale:
Mecanisme auxiliare MP
Mecanisme auxiliare în CM
Mecanisme de punte
Instalații ventilație generală și frig alimente
Agregate atelier mecanic
Mecanisme pentru intervenții și salvere
Agregate gospodărești
Instalații de radio și speciale
Instalația de iluminat
3.2. Regimurile de exploatare a navei
Calculul bilanțului se face separat pe diversele regimuri de exploatare a navei ce se stabilesc după destinația navei, regimuri care diferă după numărul receptoarelor utilizate în fiecare grupă.
Astfel conform bilanțului prezentat în tab. 1 avem următoarele regimuri:
regimul de marș
regimul de staționare
regimul de intervenție
regimul de manevră
regimul de avarie
regimul de remorcare
Următoarele subpuncte ale calculului se fac pentru fiecare regim de exploatare.
3.3. Puterea consumată de consumatori de același tip care formează o subgrupă.
Pentru fiecare tip de receptor se introduc și se calculează următoarele date:
numărul de receptoare nr
puterea instalată (nominală) Pi [KW]
puterea absorbită din rețea
unde – randamentul receptorului
– puterea absorbită de subgrupă
factorul de simultaneitate pe subgrupă
factorul de încărcare a subgrupei
puterea cerută pe subgrupă
3.4. Puterea total consumată pe grupă
Se însumează puterile cerute pe subgrupe rezultând
unde nsg este numărul de subgrupe
3.5. Puterea cerută pe subgrupă
Se introduce un coeficient, Ksg de similitudine pe fiecare grupă de receptori și pe fiecare regim de funcționare a navei, de o valoare rezultată din practica exploatării.
Puterea cerută pe subgrupă rezultă cu relația:
3.6. Puterea cerută totală simultană
Se introduce un coeficient de simultaneitate pentru grupele care pot să nu funcționeze simultan. . De obicei se elimină grupa 1 aferentă motorului principal deoarece din condiții de siguranța navigației acestea trebuie alimentate în orice situație.
Puterea cerută totală simultană rezultă cu relația:
3.7. Puterea cerută totală
Se calculează adăugând la grupa 1 de consumatori, utilizând relația:
3.8. Puterea cerută totală absorbită
Se determină luând în considerare și pierderile de putere în rețeaua de distribuție estimată la 5% din , utilizând relația:
3.9. Puterea aparent consumată
Se calculează puterea aparentă cerută totală luând în considerare o valoare medie a factorului de putere medie cerut de
Se utilizează relația:
3.10. Numărul și puterea generatoarelor în lucru:
Se aleg un număr de generatoare a căror putere aparentă însumată să îndeplinească condiția:
3.11. Numărul și puterea generatoarelor instalate.
În funcție de clasa navei și prevederilor de registru se alege numărul total de generatoare instalate.
De obicei se alege ca rezervă rece un grup diesel generator principal. Preferabil ca numărul total de DG-uri să nu depășească 3 pentru a nu complica condițiile de punere în paralel.
3.12. Coeficientul de încărcare
Se calculează în procente pentru fiecare regim de exploatare a navei coeficientul de încărcare a centralei electrice, cu relația:
Se recomandă ca să nu depășească 8590%.
4. Calculul bilanțului energetic este prezentat în tab. 1-7 de unde rezultă necesitatea deplasării navei cu un număr de 3 grupuri de 600 KVA plus un generator de 70 KVA.
PARTEA SPECIALĂ
CAPITOLUL 7
INSTALAȚIA ELECTRICĂ DE AVARIE
7. Sursa de avarie.(existentă)
Remorcherul, construit în 1992 după un proiect ICEPRONAV din 1984 utilizează următoarele surse de avarie:
– o baterie principală la 24V c.c. și capacitatea totală 2160 Ah,
– o baterie de rezervă radio la 24V c.c. și capacitatea de 200 Ah.
Bateriile ce compun bateria de avarie sunt cu Pb de tip auto (de pornire) iar cele pentru radio sunt alcaline, Cd-Ni.
Bateria de avarie este organizată în patru secții egale a câte 540 Ah.
Conform fig. 1 încărcarea bateriilor și distribuția electrică pe rețeaua de avarie se face centralizat prin așa numitul TIA, tablou încărcare baterii.
Redresorul de încărcare este de tip trifazat cu diode și punct median, cu reglare manuală a tensiunii de ieșire prin comutarea prizelor în primarul transformatorului de redresare.
Circuitele de iluminat de avarie se pun sub tensiune prin contactorul CLT numai la căderea tensiunii din rețeaua normală de alimentare de 3×380V c.a.
Alimentările de avarie la circuitele de comandă și semnalizare deși sunt cuplate direct pe bateria de avarie ele debitează tot numai la căderea tensiunii din rețeaua normală de alimentare de 3×380V c.a. deoarece sunt conectate tampon cu redresoarele proprii acestor circuite.
Dimensionarea redresorului s-a făcut pentru încărcarea în timpul limită de 8 ore, doar a unei singure secții de 540 Ah. Printr-un comutator de sarcină, secțiile se pot distribui câte una la încărcare și respectiv câte trei disponibile la descărcare. S-a obținut astfel o scădere a puterii luate în calcul pentru dimensionarea redresorului. Se observă că la o descărcare totală a celor trei secții de serviciu, refacerea capacității inițiale de 3×540Ah necesită un timp de încărcare de cel puțin 2×8=16h.
Sistemul actual are următorele dezavantaje:
reglarea manuală a tensiunii de ieșire a redresorului poate conduce la depășirea, în anumite faze ale încărcării, a valorii maxime admisibile de 2,4V/element având ca efect reducerea drastică a duratei de exploatare a bateriei,
utilizarea bateriilor de tip auto este inadecvată regimului de exploatare la bordul navelor ca sursa de avarie unde secția cuplată la redresor trebuie să suporte un regim prelungit de încărcare fără un control riguros al parametrilor de în cărcare,
bateriile auto uzuale, necesită o întreținere permanentă (nivel și densitate electrolit ) precum și o riguroasă ventilare a spațiului de depozitare în vederea evitării formării unui amestec exploziv datorită degajărilor de hidrogen.
Din experiența exploatării unor astfel de instalații de avarie, durata de serviciu a bateriilor de acumulatoare tip auto este de cca. 2 ani.
CP TT PR CS TIA
24Vc.c.
3×380Vc.a
CLT
Notații: B1 B2 B3 B4
TT transformator trifazat
PR punte redresoare
CP comutator prize primar
CS comutator sarcină circ.radiocomunicații
B1-B4 secții baterie de avarie
CLT contactor lipsă tensiune
circ.iluminat avarie circ. comandă și semnalizare 3×380Vc.a.
Fig. 7.1
7.1. Tipuri de surse de avarie.
Conform prevederilor „Registrului Naval Român” referitor la tipul surselor de avarie de la bordul navelor maritime pot fi de două feluri:
– generator de avarie;
– baterie de acumulatori.
Se alege ca tip al sursei de avarie o baterie de acumulatori, din următoarele considerente:
remorcherul este prevăzut actualmente cu o sursă de avarie de acest tip;
consumatorii actuali și rețeaua de distribuție de avarie aferentă este dimensionată pentru tensiunea de 24V c.c.
compartimentarea navei corespunde condițiilor necesare pentru bateria de acumulatori
Utilizarea bateriilor de acumulatori de tip auto, pentru alcătuirea sursei de avarie la bordul navelor se datorează în primul rând condițiilor de exploatare severe, respectiv normelor de Registru care printre altele cer suportarea unor înclinări de până la 400 în orice direcție, fără scurgerea electrolitului.
Astfel, bateriile de tip „staționar” utilizate în mod curent în industrie, în scopuri similare, nu este posibilă.
Actualmente firmele de prestigiu în domeniu produc o variantă mult îmbunătățită de elemente de acumulator staționare acide cu Pb ce satisfac în totalitate condițiile de montare și exploatare de la bordul navelor. Sunt bateriile „long life” cu durată de viață de 10 sau 20 ani, relizate în tehnologie RE (Recombination) cu recombinarea gazelor. Având electrolit gel pot funcționa în orice poziție și nedegajând gaze, nu necesită spații speciale de montare cu ventilație forțată.
Conform fig. 2, la încărcarea unei celule convenționale acidă cu Pb, electroliza apei conduce la producerea hidrogenului la placa negativă și a oxigenului la placa pozitivă, iar celula pierde apa. Se impune astfel evacuarea gazelor și complectarea peridică cu apă.
În tehnologia RE utilizarea unui separator special foarte poros îmbibat cu electrolit gel permite oxigenului să difuzeze spre placa negativă unde prin recombinare cu hidrogenul formează din nou apă. În consecință acest tip de celulă de acumulator poate funcționa în poziție verticală sau orizontală se exploatează practic fără întreținere și nu necesită ventilație forțată. Recombinarea se face în proporție de 95…99% rezultând cantități neglijabile de gaze. Durata de viață garantată de 10—20 de ani se asigură cu condiția ca în regim de încărcare să nu depășească 2,4V/element, recomandându-se expres utilizarea de redresoare comandate cu reglare automată.
S-a ales acumulator acid, cu Pb, cu electrolit gel, tip „dryfit A 600” produs de firma Accumulatoren Sonnenschein GmbH, Thiargarten, Germania, cu certificare Bureau Veritas și Germanischer Lloyd.
H2 O2
O2
Pb PbO2 Pb PbO2
– + – H2O +
Electrolit Separator Electrolit absorbit în separator Celulă clasică Celulă cu recombinare
Fig.7.2
7.2. Organizarea bateriilor de acumulatori ca sursă de avarie
Sursa de avarie va fi constituită din două baterii, astfel:
o baterie de avarie BA, ce va alimenta consumatorii stabiliți prin prevederile RNR, ediția 1995, cap. XI, punctul 9.3.1.1,9.3.1.6 și reglementărilor SOLAS ediția 1997, cap. II-1, regula 43,
o baterie de rezervă radio BR, conform SOLAS partea IV-a, regula 13, punctul 2.1.
Bateria de avarie BA se organizează în două secții de capacități egale.
Bateria de rezervă BR se constituie dintr-o singură secție.
7.3. Calculul capacității sursei de avarie.
7.3.1. Bilanțul energetic.
În tabelul următor se prezintă bilanțul energewtic al consumatorilor necesar a fi preluați de sursa de avarie.
7.3.2. Tipul constructiv al elementului de acumulator.
Când un curent de încărcare curge printr-o celulă convențională acidă cu Pb complect încărcată, electroliza apei conduce la peroducerea hidrogenului de la electrodul negativ și oxigenul de la electrodul pozitiv. Aceasta înseamnă că apa se pierde din celulă așa că este necesară o complectare periodică.
Totuși, oxigenul și hidrogenul nu se dezvoltă simultan. Reâncărcarea electrolitului pozitiv este mai puțin eficientă decât cel negativ cu consecința că oxigenul este produs la electrodul pozitiv înaintea hidrogenului.
În timp ce oxigenul începe să se dezvolte, existăde asemenea o cantitate substanțială de plumb spongios foarte activ disponibilă în placa nagativă.
În celula cu tehnologia RE (Recombination) , un separator special foarte poros cu microfibre de sticlă este utilizat pentru a pemite oxigenului să difuzeze prin celulă spre placa negativă unde reacționează cu plumbul pentru a forma oxidul de plumb:
2Pb + O2 → 2PbO
În condiții preponderent acide, oxidul de plumb reacționează cu acidul sulfuric în electrolit formându-se sulfatul de plumb:
2Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
Sulfatul de plumb format la electrodul negativ este apoi redus la plumb și acid sulfuric prin dezvoltarea hidrogenului:
2PbSO4 + 2H2 → 2Pb + 2H2SO4
Dacă ecuațiile sunt adunate și termenii asemănători din ambele părți ale ecuației sunt eliminați obținem o ecuație de forma:
2H2 + O2 → 2H2O
Reacțiile de mai sus însumează ceeace înseamnă recombinarea gazului. Dacă procesele au fost eficiente 100%, apa nu se pierde din celulă. Printr-o proiectare îngrijită a componentelor interioare celulei recombinarea gazului poate fi realizată în proporție între 95 și 99%.
7.3.3. Bateria de avarie.
7.3.3.1. Condiții de calcul:
descărcarea la curent constant la valoarea curentului cerut Ic = 186 A, conform bilanțului energetic,
durata de descărcare: 18 h, conform RNR, ediția 1995, cap. A-XI, pct.9.3.1.8
tensiunea nominală a bateriei: UnB = 24 V,
valoarea minimă a tensiunii pe baterie la sfârșitul perioadei de descărcare: Umin = 0,88UnB = 21,12 V, conform RNR ediția 1995, partea A-XI, punctul 9.3.6. Ca sursă de energie electrică de tranziție se va utiliza o baterie de acumulatori, care trebuie să funcționeze, fără reâncărcare și fără scăderea tensiunii la bornele ei sub 88% din valoarea nominală, pe perioada de descărcare.
durata de încărcare: 8 h, conform RNR partea A-XI, punctul 13.5.1. Pentru încărcarea bateriilor de acumulatoare care alimentează instalațiile esențiale trebuie să se prevadă o instalație de încărcare astfel calculată, încât îcărcarea unei baterii să nu depășească 8 ore. În cazul când se folosește o baterie de schimb, care să înlocuiască bateria aflată sub încărcare, durata de încărcare poate fi mai mare de 8 ore.
temperatura minimă de operare: 00 C.
7.3.3.2. Tipul elementului de baterie și firma producătoare.
Se alege acumulator acid, cu Pb, cu electrolit gel, tip „dryfit A 600” produs de firma Accumulatoren Sonnenschein GmbH, Thiargarten, Germania, cu cerificare Bureau Veritas și Germanischer Lloyd.
7.3.3.3. Capacitatea ideală a bateriei
se calculează pentru durata de descărcare de 18 h
se determină cu relația : C18 = 18h × 186A = 3348Ah
7.3.3.4. Capacitatea reală a bateriei
din catalogul firmei furnizoare propuse la punctul 3.3.2. se alege elementul 10OpzV1000 având capacitatea la 10h de C10 = 1000Ah, tensiunea nominală de 2V și o greutate de 82 Kg (la această valoare a greutății se pot face manipulări la nevoie,de către personalul de la bord, fără utilizarea expresă a unor mijloace mecanice de ridicat),
în aceste condiții capecitatea reală a bateriei va fi multiplu de 1000Ah
rezultă capacitatea reală a bateriei de C10B = 4000Ah > 3348Ah
7.3.3.5. Organizarea bateriei
pentru asigurarea condiției de încărcare de 8 h, fără supradimensionarea redresorului, bateria se organizează în două secții în paralel a câte C10S = 2000 Ah,
alegerea elementului acumulator 10OPzV1000 pe considerente de greutate, impune organizarea secției în două subsecții având capacitatea a câte C10SS = 1000 Ah.
7.3.3.6. Numărul de elemente pe fiecare subsecție
tensiunea nominală pe sub secție : UnSS = 24V
tensiunea nominală pe element de acumulator : UnE = 2V
număr de elemente pe o subsecție de : NE = 24 / 2 = 12
valoarea minimă a tensiunii pe element : UminE = 21,12 / 12 = 1,76V
7.3.3.7. Verificarea capacității reale a bateriei
a) verificarea condițiilor de durată și tensiune minimă
din prospectul firmei, conform tabelului de descărcare la curent constant pentru tensiunea minimă de 1,75V/element 10OpzV 1000 asigură un curent constant de descărcare de 103A pe durata de 10 h,
conform recomandărilor firmei constructoare la o durată de descărcare de 20 h se poate conta pe jumătate din capacitatea la 10 h, respectiv se poate estimiza un curent disponibil la descărcare la 20 h, de 103/2 = 51,5A,
prin extrapolare la 18h rezultă un curent disponibil, pe o subsecție, de 61,8A
pentru întreaga baterie formată din 4 subsecții în paralel rezultă un curent total disponibil ID18h = 4 × 61,8 = 247,2A
se verifică condiția: ID18h > IC, respectiv 247,2A > 186A
b) verificarea capacității la temperatura minimă de operare de 00 C
conform prescripțiilor tehnice ale firmei furnizoare, la temperatura de operare de 00 C, curentul de descărcare admis la 200 C, se va reduce cu coeficientul 0,86
astfel 0,86 × ID18h = 0,86 × 247,2 = 212,6A
se verifică condiția: 0,86 × ID18h > IC, respectiv 212,6A > 186A
7.3.3.8. Dimensionarea redresorului de încărcare.
Redresorul trebuie ales astfel încât să furnizeze suficient curent pentru reâncărcarea unei baterii complet descărcate anterior.Curentul necesar pentru reâncărcarea bateriei depinde de cât de des survine o avarie a rețelei, cu alte cuvinte în cât timp trebuie să fie terminat ciclul de încărcare. Un calcul aproximativ al curentului presupune următorele evaluări.Curentul nominal de ieșire al echipamentului se compune din curentul necesar reâncărcării bateriei și curentul absorbit de consumator. Curentul necesar reâncărcării bateriei este recomandat de producător și, în general, este de (0,8…..1)×Is pentru bateriile cu plumb și 1× Is pentru bateriile nichel-cadmiu.
Dacă valoare calculată se află între valorile nominale ale curentului de ieșire a două redresoare, în mod normal, pentru siguranță, se alege redresorul cel mai mare, ceea ce se poate dovedi o măsură de prevedere utilă în cazul unei creșteri neprevăzute a consumului.
Sistemele de alimentare de siguranță sunt utile pentru alimentarea consumatorilor de c.c. care au nevoie de o alimemntare neântreruptă și în perioadele de avarie a rețelei. Echipamentele de redresare, împreună cu bateriile de acumulatoare formează o sursă de alimentare de siguranță îm curent continuu.
Moduri de încărcare a bateriilor. În funcție de tipul bateriilor, sunt aplicabile mai multe moduri de încărcare. Standardul DIN 41772 adoptat și de producătorii interni de redresoare definește următoarele simboluri pentru caracteristicile redresorului:
W caracteristică înclinată (căzătoare);
I caracteristica de curent constant;
U caracteristica de tensiune constantă;
o punct de frângere în caracteristică, comandată de timp, tensiune, curent sau temperatură;
a oprire automată comandată de timp, tensiune,curent sau temperatură.
Codul caracteristici este format dintr-o combinație a acestor simboluri, corespunzătoare secvenței temporale sau procesului de încărcare. În cazul nostru se va folosi caracteristica de încărcare IU prezentată în fig. 3.1.;3.2.
U
NiCd Pb
(V/cel) (V/cel) +1%
1,4 2,23
-2%
-1%
+2%
IN I
Fig.3.1 Caracteristica de încărcare IU
U
I
U
t
Fig.3.2 Evoluția în timp a curentului de încărcare
și a tensiunii bateriei la sistemele cu caracteristică IU.
Folosirea caracteristici IU cu transfer către un nivel mai redus de tensiune este un mod foarte sigur de încărcare (fig. 3.3). Transferul poate fi comandat de timp sau curent.
IU
(O)
U
t
Fig. 3.3 Caracteristica IUoU
Curentul de încărcare este menținut constant până când este atinsă tensiunea stabilită. După aceea, tensiunea este limitată și ținută constantă. Curentul de încărcare scade până la valoarea finală (v. fig.3.2.).Acest mod de încărcare este recomandat în special pentru baterii care funcționează în paralel.
În situația actuală redresorul de încărcare este de tip trifazat cu diode și punct median, cu reglare manuală a tensiunii de ieșire prin comutarea prizelor în primarul transformatorului de redresare.
Dimensionarea redresorului s-a făcut pentru încărcarea în timpul limită de 8 ore, doar a unei singure secții de 540Ah.Printr-un comutator de sarcină, secțiile se pot distribui câte una la încărcare și respectiv câte trei disponibile la descărcare.S-a obținut astfel o scădere a puterii luate în calcul pentru dimensionarea redresorului. Se observă că la o descărcare totală a celor trei secții de serviciu, refacerea capacității inițiale de 3 × 540Ah necesiză un timp de încărcare de minim 2 × 8 = 16h.
Reglarea manuală de la ieșire a redresorului poate conduce la depășirea, în anumite faze ale încărcării, a valorii maxime admisibile de 2,4V/element având ca efect reducerea drastică a duratei de exploatare a bateriei.
Dimensionarea redresorului de încărcare:
pentru bateriile staționare de acest tip durata de viață garantată de minim 10 ani se asigură numai dacă în timpul încărcării nu se depășește valoarea de 2,4 V pe element,
se vor utiliza în consecință numai redresoare cu reglare automată, pe o caracteristică de funcționare tip IU, care asigură limitarea tensiunii la valoarea de 2,23V±1%
valoarea tensiunii nominale la ieșire este de 24V c.c.
curentul nominal de ieșire InR , se stabilește ținând seama de:
organizarea bateriei pe secții și capacitatea secției aflate în regim de încărcare:C10S = 2000 Ah
timpul minim de încărcare de 8 h (pct. 7.3.3.1)
InR = 2000/8 = 250 A.
7.3.3.9. Stabilirea condițiilor de ventilație
Conform „Registrului Naval Român”, încăperile pentru acumulatoare acide cu Pb în execuție normală trebuie să aibe o ventilație suficientă, care să prevină formarea și acumularea de amestecuri explozive. Instalația de ventilație a încăperilor cu acumulatoare trebuie să fie independentă și să asigure evacuarea aerului din zona superioară a încăperilor respective. Canalele de ventilație prin extracție trebuie să fie etanșe la gaze. Aerul curat trebuie introdus în zona inferioară a încăperii ventilate.
Capetele exterioare ale canalelor trebuie astfel executate, încât să se excludă posibilitatea pătrunderii în ele a apei de mare, a precipitațiilor atmosferice și a corpurilor solide.Nu trebuie să se prevadă armătură de reținere a flăcării. Orificiile canalelor de ventilație trebuie să se afle în locuri în care gazele evacuate nu prezintă pericol de incendiu.
Pentru aplicația din lucrare, în care se utilizează baterii cu recombinare calculul condițiilor de ventilație s-a făcut conform prescripțiilor firmei furnizoare astfel:
a) calculul debitului de aer volumetric normat se calculează cu relația
QBA = 0,05 × n × IRED [m3/h]
unde:
n = 48 numărul elementelor de acumulator utilizate în ambele secții,
IRED = 0,25 I = 2,5 A
unde: 0,25 factor de corecție
I = 10A, calculat în raportul de 1A la 100Ah capacitate element acumulator ales ( C10 = 1000Ah)
QBA = 0,05 × 48 × 2,5 = 6 m3/h
b) calculul suprafeței ABA [cm2] a orificiului pentru debitul aerului de intrare și ieșire se face respectând relația:
ABA > 28 × QBA (pentru o viteză a aerului în condiții de ventilație naturală > 0,1 m/s )
ABA > 28 × 6 = 168 cm2.
7.3.4. Bateria de avarie radio
7.3.4.1. Condiții de calcul:
descărcare la curent constant la valoarea curentului cerutde cele două invertoare de 1000W; 24Vcc/220Vca care alimentează stațiile radio de la pozițiile 11, 12, din bilanțul energetic, Ic= 83A;
durata de descărcare: 1h, conform SOLAS ediția 1997, partea IV-a, regula 13, pct. 2.1;
tensiunea nominală a bateriei: UnB = 24V;
valoarea minimă a tensiunii pe baterie la sfârșitul perioadei de descărcare: Umin = 0,88UnB = 21,12V, conform RNR ediția 1990, partea A-XI, unde în capitolul 9 punctul 9.3.6 prevede ca sursă de energie electrică de tranziție se va utiliza o baterie de acumulatori, care trebuie să funcționeze fără reîncărcare și fără scăderea tensiunii la bornele ei sub 88% din valoarea nominală, pe perioada de descărcare;
durata de încărcare: 10h, conform SOLAS ediția 1997, partea IV-a, regula 13, pct. 6.1;
temperatura minimă de operare: 00C.
7.3.4.2 Capacitatea ideală a bateriei
se calculează pentru durata de 1h;
se determină cu relația: C1 = 1h × 83A = 83Ah
7.3.4.3 Capacitatea reală a bateriei
din catalogul firmei furnizoare propuse la punctul 7.3.4.2 se alege elementul de capacitate minimă din serie, 40PzV200, având capacitate la 10h de C10 = 200Ah, tensiunea nominală de 2V și o greutate de 19,5 Kg;
rezultă capacitatea reală a bateriei de C10B = 200Ah > 83Ah.
7.3.4.4 Organizarea bateriei
bateria se organizează pe o singură secție.
7.3.4.5 Numărul de elemente pe secție
tensiunea nominală pe secție: UnS = 24V;
tensiunea nominală pe element de acumulator: UnE = 2V;
numărul de elemente pe o subsecție: NE = 24 / 2 = 12;
valoarea minimă a tensiunii pe element: UminE = 21,12 / 12 = 1,76V.
7.3.4.6 Verificarea capacității reale a bateriei
a) verificarea condițiilor de durată și tensiune minimă
din prospectul firmei, conform tabelului de descărcare la curent constant pentru tensiunea minimă de 1,75V/element, la 200C, elementul 40PzV200 asigură uncurent constant de descărcare de ID1h = 122A pe durata de 1h;
se verifică condiția: ID1h > IC, respectiv 122A > 83A;
b) verificare capacității la temperatura minimă de operare de 00C
conform prescripțiilor tehnice ale firmei producătoare, la temperatura de operare de 00C, curentul de descărcare admis la 200C, se va reduce cu coeficientul 0,86
astfel 0,86 × ID1h = 0,86 × 122A = 105A;
se verifică condiția: 0,86 × ID1h > IC, respectiv 105A > 83A.
7.3.4.7 Dimensionarea redresorului de încărcare
pentru bateriile staționare de acest tip durata de viață garantată de minim 10 anise asigură numai dacă în timpul încărcării nu se depășeșete valoarea de 2,4V / element;
se vor utiliza în consecință numai redresoare cu reglare automată, pe o caracteristică de încărcare de tip IU, se asigură limitarea tensiunii la valoarea de 2,23V ± 1%;
tensiunea nominală a tensiunii de ieșire: 24V c.c.
curentul nominal de ieșire InR, se stabilește ținând seama de:
capacitatea secției aflate în regim de încărcare C10S = 200 Ah
timpul minim de încărcare de 10h (pct. 7.3.4.1)
InR = 200A / 10A = 20A
7.3.4.8 Stabilirea condițiilor de ventilație(conform prescripțiile firmei producătoare)
a) calculul debitului de aer volumetric normat se calculează cu relația
QBR = 0,05 × n × IRED [m3/h]
unde: n = 12 numărul elementelor de acumulator utilizate în secție,
IRED = 0,25 I = 0,5 A
unde: 0,25 este factor de corecție
I = 2A, calculat în raportul de 1A la 100Ah capacitate element acumulator ales (C10 = 200 Ah)
QBR = 0,05 × 12 × 0,5 = 0,3 m3/h
b) calculul suprafeței ABR [cm2] a orificiului pentru debitul de aerului de intrare și ieșire se face respectând relația:
ABR > 28 × QBR (pentru o viteză a aerului în condiții de ventilație naturală > 0,1 m/s )
ABR > 28 × 0,3 = 8,4 cm2
c) condiții de amplasare a orificiului de ventilație rezultă astfel:
bateria rezervă radio se amplasează în același compartiment cu bateria de avarie;
suprafața totală minimă a orificiului de ventilație comun se calculează cu relația:
A = ABA + ABR = 157,5 + 8,4 = 165,9 cm2
calculul volumului liber de aer Vf se face cu relația:
Vf = V1 – V2 = 16,79 [m3]
unde: V1 = 18,75 m3 volumul total al compartimentului acumulatoare,
V2 = V2.1 + V2.2 = 1,85 + 0,11 = 1,96 m3 volumul total ocupat de acumulatoare,
V2.1 = 1,85 m3 volumul ocupat de bateria de avarie BA,
V2.2 = 0,11 m3 volumul ocupat de bateria de avarie radio BR,
dacă: Vf > 2,5 × QT debitul aerului de intrare și ieșire se poate asigura
printr-un singur orificiu a compartimentului de acumulatori,
Vf < 2,5 × QT debitul aerului de intrare și de ieșire se va asigura prin orificii separate, primul amplasat în partea inferioară iar al doilea în partea superioară a compartimentului acumulatori,
unde: QT = QBA + QBR =5,625 + 0,3 = 5,925 m3/h
Deoarece: 16,79 > (2,5 × 5,925 = 14,81) compartimentul acumulatori va putea fi prevăzut cu ventilație naturală printr-un singur orificiu cu aria minimă de 166 cm2.
Concluzii
Utilizarea bateriilor staționare cu tehnologie de recombinare la realizarea surselor de avarie cu acumulatori pentru nave, este deosebit de avantajoasă deoarece:
nu necesită întreținere,
nu depind de poziția navei, putând funcționa și în poziție orizontală,
nu necesită spații de instalare speciale și nici ventilație forțată,
durata de viață este cuprinsă între 10 și 20 ani.Durata de viață este condiționată de depășirea, în regim de încărcare, a tensiunii de 2,4V pe element, ceea ce conduce la necesitatea utilizării de redresoare de încărcare cu funcționare automată pe o caracteristică de tip IU.
CAPITOLUL 8
INSTALAȚIA ELECTRICĂ DE DISTRSBUȚIE DE AVARIE
8.1 Descriere tehnică
8.1.1 Scopul instalației
Conform recomandărilor RNR ediția 1990, partea A-XI, cap. 9 scopul instalației este asigurarea alimentării cu energie electrică timp de 18 ore, în cazul defectării sursei principale de alimentare ( Diesel – generatoarele ), a consumatorilor indicați la pct. 9.3.1 dintre care amintim: iluminatul de avarie, felinarele de navigație, mijloacele de comunicație interioară, semnalizarea de avarie și alarmă, echipamentele radio și de navigație, sistemul de detectare a incendiului etc.
Pentru nava remorcher de proiectat consumatorii alimentați din sursa de avarie sunt indicați în bilanțul energetic prezentat la pct. 7.3.1 din breviarul de calcul.
A rezultat o putere cerută totală necesar a fi asigurată pe durata celor 18 ore, de Pc = 4,46 KW.
8.1.2 Sursa de avarie
Pentru puterea rezultată din bilanțul energetic s-a ales ca sursă de avarie, baterii de acumulatori astfel încât tensiunea nominală în rețeaua de alimentare de avarie va fi de 24 V c.c.
Se propune ca tip de acumulator – acumulator staționar acid, cu Pb, cu recombinare de gaze datorită multiplelor avantaje ca:
nu necesită întreținere,
nu degajă gaze,
suportă vibrații și înclinări pentru limitele stabilite de RNR,
durată de viață minimă 10 ani.
Conform breviarului de calcul, sursa de avarie se constituie dintr-o baterie de avarie BA având capacitatea de C10 = 4000 Ah, organizată din două secții cu capacități de C10S = 2000 Ah, fiecare. Deoarece se utilizeză unelement acumulator de 2 V la 1000 Ah fiecare secție va fi la rândul ei organizată din două subsecții având capacități de C10SS = 1000 Ah; 24 V c.c., fiecare subsecție având 12 elemente legate în serie.
În schema electrică desfășurată IE subsecțiile sunt notate cu 1GA1÷1GA12; 1GA13÷1GA24; 2GA1÷2GA12; 2GA13÷2GA24.
Conform prevederilor SOLAS sursa de avarie se completează cu o baterie de rezervă radio BR care va asigura alimentare numai a echipamentelor de radio comunicație pe durata de 1h, și numai în condițiile căderii sursei principale de energie electrică a navei ( DG – urile ) sau a bateriei de avarie.
Conform breviarului de calcul bateria de rezervă radio are o capacitate de C10B = 200 Ah; 24 V c.c.; fiind constituită din 12 elemente de acumulatori legați în serie de câte 200Ah; 2V; și notate în schema electrică cu GR1÷GR12.
8.1.3 Structura distribuției electrice de avarie
Structura distribuției electrice de avarie este prezentată în schema monofilară din anexa nr.1, schemele electrice desfășurate din planșele 1-4/4 și ea ține seama de organizarea sursei de avarie prezentată la pct. 8.1.2, de numărul și condițiile în care trebuie făcută alimentarea surselor de consumatori.
8.1.3.1 Gruparea acumulatorilor
Consumatorii stabiliți a fi alimentați în regim de avarie se grupează după condițiile în care primesc energie electrică din sursa de avarie. Astfel avem:
consumatori care se află permanent cuplați la 24V c.c., și care consumă energie electrică din sursa de avarie instantaneu la căderea sursei normale de c.a. Aceste circuite se conectează la 24V c.c. de avarie direct pintr-o diodă de separație.
Sunt în principal circuitele de comandă și semnalizare din PCSM (pupitru central semnalizare mașini), PCN (pupitru comandă navă)sau TAMP (tablou automatizare motoare principale);
circuite pentru încărcarea bateriilor de pornire pentru bărcile de salvare, diesel – generator de 70 KVA sau motopompă avarie. Aceste circuite se deconectează automat pe perioada pornirii agregatelor, în rest ele fiind conectate tampon la bateriile de pornire;
consumatorii care se alimentează din bateria de avarie BA numai la căderea tensiunii de 3×380V din tabloul principal de distribuție, astfel:
tablou iluminat avarie,
stațiile de radiocomunicții;
stațiile radio V/UHF care se alimentează din bateria de rezervă radio BR numai la căderea tensiunii de 3×380V ca și lipsa tensiunii pe bateria de avarie BA.
8.1.3.2 Redresoare utilizate
Bateria de avarie BA funcționează în mod normal conectată în regim tampon de încărcare pe redresorul principal 350 U4 de 250A / 24V c.c.
Bateria de rezervă radio BR funcționează tot în regim de tampon de încărcare pe redresorul ei propriu 350 U1 de 20A / 24V c.c.
Se utilizeză redresore cu funcționare automată pe o caracteristică IU care asigură un curent de încărcare constant până este atinsă tensiunea de 2,23V pe element, după care tensiunea este limitată și ținută constantă.
8.1.3.3 Organizarea și amplasarea echipamentelor
Bateriile de avarie BA și de rezervă radio BR se amplasează într-un compartiment special prevăzut cu rastele de fixare ventilație naturală.
Subsecțiile bateriei de avarie se conectează în TPD printr-o cutie de conexiuni CCB.
Aparatajul de protecție, alimentare și comandă pentru bateria de avarie BA se află montat într-un tablou de distribuție de avarie TDA, tablou amplasat într-un compartiment separat împreună cu redresorul principal 350 U4.
Pentru bateria de rezervă radio BR , distribuția se realizează printr-un tablou de avarie radio TAR, amplasat împreună cu redresorul 350 U1 în compartimentul radio al navei.
8.1.3.4 Regimurile de exploatare a instalației
Schema de distribuție permite exploatarea instalației în următoarele două regimuri principale:
regim normal de funcționare când:
rețeaua principală de 3×380V este sub tensiune;
redresoarele 350 U1 și 350 U4 încarcă tampon
bateriile BR și BA;
deoarece redresorul principal 350 U4 deservește
ambele secții ale bateriei de avarie, aceasta poate
prin contactoarele TOA-K5 și TOA-K2 să încarce
fie o secție fie ambele (funcție de gradul lor de
descărcare);
regimul de avarie când:
rețeaua principală de 3×380V c.a. a căzut;
redresoarele numai asigură încărcarea bateriilor;
releul K6 ne mai fiind alimentat la tensiunea de
220V c.a. comandă cuplarea contactorului TOA-K1
care cuplează la bateria de avarie BA secția 1
iluminatul de avarie și sistemul de radiocomunicații
la fel cuplează din TAR contactorul K1 pregătind și utilizarea bateriei BR
circuitele de semnalizare și control rămân alimentate
permanent din BA secția 2;
la comanda operatorului prin contactoarele TOA-K2 și
TOA-K5 secțiile 1 și 2 ale bateriei de avarie BA se pot
conecta în paralel sau nu;
dacă bateria de avarie BA s-a epuizat și nu mai avem
tensiune de comandă pe contactoarul TAR-K3 prin TAR-K1
și TAR-K2 se alimentează la 24V c.c. din bateria de rezervă
radio BR convertoarele 350 – U2 și U3 pentru stațiile radio V/UHF.
8.2.1. Calcul de dimensionare pentru aparatajul electric
Pentru protecția la scurt circuit și suprasarcină a circuitelor de alimentare de avarie s-au utilizat întrerupătoare automate mici, dimensionate pentru curentul de calcul al fiecărui circuit și au capacitatea de rupere de 10KA;
Pentru comanda și protecția surselor, respectiv secțiile bateriei de avarie s-au utilizat conform prevederilor RNR numai dispozitive de protecție la scurt circuit (fără protecție la suprasarcină)
Exemplu de alegere:
Pentru secția 1GA1÷1GA24 s-a prevăzut un întrerupător automat tripolar cu declanșator electromagnetic tip NS 400A schneider electric conform condițiilor:
curentul de calcul al secției Ic = 250A, considerat egal cu curentul de încărcare nominal al redresorului;
tensiunea nominală a rețelei UNrețea = 24V c.c.
curentul estimat de scurt circuit al bateriei se determină cu relația [A] unde KB – coeficient prezumat KB = (10÷20)
se alege KB = 15 C10B – capacitatea bateriei (la 10 ore)
C10B = 2000Ah Rezultă:
A
ISCB = 30 KA
Caracteristicile nominale ale întrerupătorului ales
tensiunea nominală UN = 250V c.c.
curentul nominal IN = 400A
capacitatea de rupere la scurt circuit ICU = 85KA
curentul de declanșare la scurt circuit Im = 800A
se verifică condițiile UN > UNrețea 250 > 24 V c.c. IN > IC 400 > 250 A c.c. ICN > ISCB 85 > 30 KA
Pentru contactorul de cuplare TDA – K2 al secției la redresorul principal, s-a ales tipul LCI – F225 BD conform condițiilor:
curentul de calcul al circuitului IC = 250A considerat egal cu curentul de încărcare nominal al redresorului
tensiunea nominală a rețelei UNrețea = 24V c.c.
regim de circulație DC1 (circuite de distribuție, ușor inductive L/R = 1 ms)
Caracteristicile nominale ale contactorului:
tensiunea nominală UN = 250V c.c.
tensiunea bobinei de comandă UC = 24V c.c.
curentul nominal IN = 260A c.c. (pentru regim DC1, la tensiunea de 24V c.c., cu două contacte înseriate)
Se verifică condițiile:
UN > UNrețea 250 > 24V c.c.
IN > IC 260 > 250A c.c.
Observație: Se observă din schema electrică desfășurată că atât la întrerupătorul automat cât și la contactor s-au utilizat toate cele trei contacte prin înserierea pe o polaritate a două dintre ele obținându-se o înbunătățire a capacității de deschidere în curent (practic cele 3 contacte înseriate)
8.2.2 Calcul de dimensionare pentru rețea de cabluri
Pentru racordarea comutatorilor s-au utilizat cabluri navale cu izolație de cauciuc etilano-propilic rezistent la propagarea flăcării cu o temperatură limită de 850C, tip CNC 85C.
Se alege cablul 350.28 dintre redresorul 350-U1 și bateria rezervă radio BR.
Condiții:
lungimea traseului l = 12 m,
curentul de calcul al circuitului IC = 20A (echivalent cu curentul nominal al redresorului),
căderea de tensiune admisibilă ΔUadm 10% conform regulilor RNR partea A-XI pct. 16.8.3.2.
Se alege cablu CNC 85C 2×6mm2 având conform RNR curentul admisibil:
Iadm = 48A în condițiile coeficienților de corecție:
K1 = 1 – montare de maxim 6 cabluri în mănunchi
K2 = 1 – un conductor în cablu
K3 = 1 – temperatura mediului ambiant 450C
Se face corecția curentului admisibil în funcție de condițiile de montaj reale:
K1 = 0,85 – pentru montaj în mănunchi cu mai mult de 6 cabluri
K2 = 0,85 – două conductoare în cablu
K3 = 0,87 – pentru temperatura mediului 550C
Se verifică condiția curentului admisibil I’adm > IC respectiv 30,17 > 20A Se verifică secțiunea la căderea admisibilă de tensiune:
pentru cablul de 6 mm2 se indică reziztența ohmică R=3,28 mΩ/m,
căderea de tensiune
Se verifică condiția ΔU% < ΔUadm% respectiv 6,56% < 10% rezultă că această secțuine este bine aleasă.
BIBLIOGRAFIE
Maier Viorel – Mecanica și construcția navei – București, Editura tehnică,1985
Maier Viorel – Dinamica navei – București, Editura tehnică, 1987
Maier Viorel – Construcția navei – București, Editura tehnică, 1988
Alexandru Costică – Mașini și instalații navale de propulsie – București, Editura tehnică, 1991
Anghelescu D. – Tubulatura navală – București, Editura tehnică, 1963
Balaban Gh. I. –Tratat de navigație maritimă – Constanța, Leda, 1996
Buzbuchi Nicolae și alții – Motoare navale –București, Editura didactică și pedagogică, 1996
Popovici Ovid și alții – Calculul și construcția navei – Galați, Universitatea din Galați, 1984
Isaak Freidzon – Acționarea electrică a mecanismelor navale – București, Editura tehnică, 1979
Nanu Dumitru – Acționarea electrică a mecanismelor navale – Constanța, Editura Muntenia, 1999
Stanislav Nicolaevici Veșenevski – Caracteristicile motoarelor utilizate în acționări electrice
Ioniță Ion ș.a. – Instalații navale de bord – București, Editura tehnică, 1986
Julieta Florea ș.a. – Mecanica fluidelor și mașini hidropneumatice – București, Edirura tehnică, 1994
Registrul Naval Român – “Reguli generale de supraveghere (partea 0)”-1990
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Instalatia Electrica DE Avarie CU Baterii DE Acumulatori LA O Nava Remorcher DE 4800 Cp (ID: 108380)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.