Instalatii. Stabilirea Caracteristicilor Principale ale Corpului Navei

Capitolul 1

Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei și verificarea lor

Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei

Stabilirea caracteristicilor principale ale corpului navei s-au determinat luăndu-se în considerare o navă cu deplasamentul deadweight de 55000 tdw, existentă în exploatarea flotei comerciale române . Astfel, pentru nava de proiectat cu un deplasament deadweight de 50000 tdw, se obțin următoarele dimensiuni principale ale corpului datorită derivării cu un coeficient k=.

k=. k= 0,96

Dimensiunile navei de proiectat:

LCWL =199,51 m

Lpp =195,12 m

Lmax =212,54 m

Bx = 30,24 m

D = 17,08 m

T = 12,09 m

1.2. Verificarea caracteristicilor principale ale corpului navei

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. Acestea sunt:

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.

In literatura de specialitate sunt indicate[1] valorile uzuale pentru coeficienții de finețe corespunzători carenelor diferitelor tipuri de nave. Astfel, pentru navele medii, se găsesc valorile:

; ; .

Pentru nava de proiectat, coeficienții de finețe indicați înregistrează următoarele valori:

; ; .

Capitolul 2

Alegerea formelor și întocmirea planului de forme

La trasarea planului de forme al navei de proiectat se va utiliza metoda derivării cu un coeficient k , plecând de la planul de forme al unei nave vrachier de 55000 tdw. Această navă prezintă următoarele caracteristici principale:

Δr = 55000 tdw

Lmax r=221,4 m

LCWL r=207,83 m

Lpp r=203,26 m

Bxr = 31,5 m

Dr = 17,8 m

Tr = 12,6 m

Existând diferențe între dimensiunile principale ale corpurilor celor două nave – de referință și de proiectat – se vor calcula coeficienții de derivare corespunzători:

pentru dimensiunile longitudinale:

;

pentru dimensiunile transversale:

pentru dimensiunile verticale:

Se poate astfel determina și valoarea Lpp pentru nava de proiectat:

Se va putea trasa în consecință planul de forme al navei de proiectat plecând de la cel al navei de referință,cunoscând valorile coeficienților de derivare ai diferitelor tipuri de dimensiuni .

Putem intocmi planul de forme în conformitate cu una din scãrile de reprezentare standardizate:

1:1 , 1:5 , 1:10 , 1:20 , 1:25 , 1:50 , 1:100 , 1:200 .

-scara de reprezentare ce va fi utilizată la trasarea planului de forme este 1:200.

Reprezentarea geometrică a corpului teoretic al navei obținută prin secționarea acestuia cu un sistem de trei plane ortogonale denumite astfel: constituie planul de forme

-planul diametral (secționează nava simetric longitudinal);

-planul transversal al cuplului maestru (secționează nava în dreptul cuplului maestru);

-planul plutirii (coincide cu planul suprafeței libere a apei liniștite la linia de vară de plină încărcare ).

Utilizăm și planul de bază al navei în scopul obținerii de proiecții auxiliare,pe lângă planul orizontal de secționare al plutirii.

Se numește “cuplu maestru” secțiunea transversală a navei, de arie maximă. Planul cuplului maestru va fi planul ce va secționa nava transversal în dreptul cuplului maestru.

Se numește “plan de bază” planul paralel cu suprafața liberă a apei și care conține punctul de intersecție inferior al planelor diametral și al cuplului maestru.

În urma proiectării corpului navei pe cele trei plane mai sus amintite, vor rezulta trei proiecții denumite, respectiv: longitudinal, transversal, orizontal.

Longitudinalul prezintă secțiuni ale navei determinate de planul diametral și plane paralele cu acesta ce împart lățimea maximã a cuplului maestru în părți egale, sau oarecare. Proiecțiile rezultate se vor nota cu cifre romane.

Transversalul prezintă secțiuni ale navei determinate de planul cuplului maestru și plane transversale ce împart lungimea plutirii de maximă încărcare (secțiunea determinată în corpul navei de suprafața liberă a apei atunci când nava este încărcată la nivelul maxim admisibil) în pãrți egale. În zonele de curbură pronunțată ale corpului navei se pot utiliza planuri de secționare suplimentare situate la distanțe regulate între planurile cuplelor inițial determinate. Secțiunile rezultate se numesc “cuple (coaste) teoretice” și se proiectează pe planul cuplului maestru notându-se cu cifre arabe. Cuplele se vor reprezenta pe jumătate din motive de simetrie, astfel cuplele dinspre zona pupa se vor reprezenta în stânga urmei planului diametral iar cele dinspre zona prova în dreapta urmei planului diametral.

Orizontalul prezintă secțiuni ale navei determinate de plane orizontale ce împart pescajul navei (distanța de la plutirea de maximă încărcare la planul de bază ) în părți egale (sau inegale). Secțiunile obținute se numesc “plutiri (linii de apă)” și se proiectează pe planul de bază al navei notându-se cu cifre arabe. Sub urma planului diametral se va reprezenta și curba de balansare a navei.

Longitudinalul se așează în zona stânga-sus iar transversalul în zona dreapta-sus, pe aceeași orizontală cu longitudinalul pe planșa de desen.

Orizontalul se așează în zona stânga-jos, pe aceeași verticală cu longitudinalul.

Cele trei proiecții ale navei se reprezintã pe caroiaje cu urmãtoarele dimensiuni:

-caroiajul longitudinalului lungimea egală cu lungimea plutirii de maximă încărcare (LCWL); înălțimea egală cu înălțimea de construcție a navei (egală cu cota, în planul cuplului maestru, a punctului de intersecție al punții navei cu bordul vertical ) ;

-caroiajul transversalului lățimea egală cu lățimea maximă a cuplului maestru (B); înălțimea egală cu înălțimea de construcție a navei (D) ;

-caroiajul orizontalului lungimea egală cu lungimea plutirii de maximă încărcare; înălțimea egală cu ½ din lățimea maximă a cuplului maestru.

Longitudinalul este împărțit, pe orizontală, în 20 de părți egale de plane de secțiune transversale, iar pe verticală este împãrțit în 5 pãrți egale de plane de secțiune orizontale până la cota pescajului pe desen. Astfel lungimea LCWL va fi împărțită în segmente egale de lungime :

λ = LCWL/20

Transversalul este împărțit pe orizontală în 6 pãrți egale de plane de secțiune longitudinale, iar pe verticală în 5 pãrți egale de plane de secțiune orizontale până la cota pescajului care va fi astfel împărțit în segmente egale de lungime egală cu:

t = T/5 ,

Orizontalul este împărțit pe lungimea sa în 20 de pãrți egale de planele de secțiune transversale, iar pe verticală în 3 pãrți egale de plane de secțiune longitudinale. Urmele tuturor planelor de secționare amintite se trasează pe desen, pe proiecțiile respective. Pe transversal se mai trasează și două diagonale ce unesc urma intersecției planului diametral cu planul plutirii de maximă încărcare și extremitățile inferioare stângă și dreaptă ale caroiajului transversalului. Aceste diagonale sunt necesare în vederea trasării ulterioare a curbei de balansare – se măsoară distanțele dintre punctele de intersecție ale diagonalelor cu fiecare cuplă în parte, se transpun aceste dimensiuni pe orizontal, sub urma planului diametral, și se unesc punctele astfel determinate.

Pe planșă se trasează un chenar precum și un indicator conform normelor de desen tehnic.Planul de forme obținut este prezentat în desen.

Capitolul 3

Calculul curbelor hidrostatice și al curbelor Bonjean

3.1. Considerații generale

În practica exploatării navale este necesară cunoașterea unei serii întregi de parametri ce pot furniza date importante despre caracteristicile constructive și evolutive ale corpului navei în mediul marin în diferite condiții de navigație. Pe baza planului de forme se pot determina o serie întragă de astfel de parametri.

Astfel, o primă posibilitate este determinarea ariilor plutirilor drepte și porțiunilor de cuple transversale situate sub plutirea de maximă încărcare alese la întocmirea caroiajelor. Teoretic, valoarea acestor arii se calculează cu ajutorul relațiilor integrale următoare:

-pentru ariile plutirilor drepte:

unde: LWL = lungimea plutirii a cărei arie se calculează ;

x є [ -LCWL/2 ; LCWL/2 ]

-pentru cuplele transversale:

unde: T = pescajul navei la plină încărcare ; z є [ 0 ; D+f ] ;

f = săgeata maximă a selaturii punții în dreptul cuplei respective.

Se folosesc metode practice de calcul printre care se numără următoarele ,în vederea determinării acestor arii cu ajutorul planului de forme:

-metoda trapezelor (constă în transcrierea și prelucrarea sub formă tabelată a dimensiunilor corespunzătoare corpului navei obținute prin măsurare directă din planul de forme);

-metoda Cebîșev;

-metoda coordonatelor polare.

În proiectul prezentat s-a folosit metoda trapezelor ale cărei considerente de ordin teoretic vor fi prezentate în cele ce urmează.

3.2. Calculul parametrilor necesari la trasarea diagramei de carene drepte cu ajutorul metodei trapezelor

3.2.1. Determinarea ariei unei plutiri “j” :

Se va utiliza formula principială de calcul:

; j = 0…m

unde: m = numărul plutirilor reprezentate în desen (5 plutiri în cazul de față)

Pentru simplificarea calculelor limitele de integrare ±LCWL/2 se vor aplica pentru toate plutirile considerate. Având în vedere că existã și plutiri ce nu se extind între aceste două limite, erorile pot fi înlăturate, în mare parte, prin utilizarea de valori fictive determinate prin metode de calcul geometric.

Astfel, aria plutirii “j” va fi considerată ca egală cu dublul sumei ariilor trapezelor generate pe caroiajul orizontalului de urma planului diametral, conturul plutirii “j” și grupuri de câte două semilățimi de cuple succesive după axa Ox.

Utilizând valorile din planul de forme se va obține:

unde: ∙ y0j + y1j + y2j + ….. + y(n-1)j + ynj = σj’ = suma necorectată a semilățimilor după axa Ox [m]

∙ ( y0j + ynj)/2 = corecție [m]

∙ y0j + y1j + y2j + ….. + y(n-1)j + ynj − ( y0j + ynj)/2 = σj = suma corectată a semilãțimilor dupã axa Ox [m]

∙ λ = distanța dintre două cuple succesive [m]

Astfel: AWj = 2∙λ∙ (σj’ – corecție) = 2∙λ∙σj [ m² ]

Awj= 2∙λ∙σj [m²]

Pentru nava consideratã în proiect, valorile AWj sunt prezentate în tabel.

3.2.2. Determinarea ariilor porțiunilor de cuple situate sub linia plutirii “m” (plutirea de maximă încărcare ) :

Formula principială de calcul va fi:

; i = 0…n

unde: n = numărul cuplelor reprezentate în desen ( 20 în cazul de față )

Astfel, aria corespunzătoare cuplei “i” vor fi considerate egale cu dublul sumei ariilor trapezelor generate pe caroiajul transversalului de urma planului diametral, conturul cuplei “i” și grupuri de câte două semilățimi de cuple succesive după axa Oz.

Prin utilizarea valorilor obținute din planul de forme, relația de calcul devine:

unde: ▪ yi0 + yi1 + yi2 + ….. + yi (m-1) + yi m = Ui’= suma necorectată a semilățimilor după axa Oz [m]

▪( yi0 + yi m )/2 = corecția [m]

▪ yi0 + yi1 + yi2 + ….. + yi (m-1) + yi m – ( yi0 + yi m )/2 = Ui = suma corectată a semilățimilor după axa Oz [m]

▪ a semilățimilor după axa Oz [m]

▪ t = distanța dintre două plutiri succesive [m]

Astfel: Axim = 2∙ t ∙ ( Ui’ – corecție ) = 2∙ t ∙ Ui [m²]

Deci: Axim = 2∙ t ∙ Ui [m²]

Pentru nava considerată în proiect, valorile Axim sunt prezentate în tabel.

3.2.3. Determinarea volumului de carenă :

Volumul de carenă se poate obține prin integrarea dupã axa Ox a valorilor Axm sau prin integrarea dupã axa Oz a valorilor Aw.

Folosind prima varintă de calcul, se obține pentru volumul de carenă ce se noteazã cu VCWL sau Vm o relație de forma:

[m³]

= λ ∙ [ Ax0 m +Ax1 m + Ax2 m +….+ Ax(n-1) m +Axn m – (Ax0 m + Axn m)/2]

=2 ∙ λ ∙ t ∙ [U0 m + U1 m + U2 m +….+ U(n-1) m + Un m – (U0 m + Un m)/2]

Folosind cea de-a doua variantă se obține:

[m³]

= t ∙ [ Aw 0 + Aw 1 + Aw 2 +….+ Aw (m-1) + Aw m – ( Aw 0 + Aw m)/2]

=2 ∙ λ ∙ t ∙ [σ0 + σ1 + σ2 +….+ σm-1+ σm – (σ0 + σm)/2]

La obținerea ariilor porțiunilor de cuple și volumului de carenă situate sub o plutire oarecare j , integrarea relațiilor prezentate mai sus se face până la cota plutirii j ceea ce înseamnă că ultimii termeni ai sumelor integrale vor fi cei cu indicele de iterație j. Astfel vor putea fi calculate Axij și Vj. Odată cu Vj vor putea fi determinate Δj și având în vedere faptul că:

[m³] ; k ≈ 1,01 = coeficient ce introduce în calcul volumul foilor de tablă ce îmbracă suprafața teoretică de calcul

[ kN ] ; γapă de mare ≈ 10,055 [ kN / m³ ]

Valoarea volumului de carenă corespunzător pescajului maxim este dată în tabelul 2. Diferența obținută prin integrarea pe orizontală și pe verticală a ariilor plutirilor, respectiv a cuplelor, este de 406,9 m³ ceea ce la volumul total mediu de 67418,2 m³ reprezintă o abatere de aproximativ ± 0,6 %.

3.2.4. Determinarea coordonatelor centrelor plutirilor:

Datorita faptului ca nava este simetrică față de planul diametral, centrele suprafețelor plutirilor sunt conținute în acest plan, deci componentele după axa Oy ale coordonatelor acestora sunt nule. De asemenea, cotele centrelor plutirilor sunt egale cu cotele plutirilor cărora le aparțin. În acest caz mai este necesară determinarea componentelor după axa Ox ale coordonatelor centrelor plutirilor.

Având în vedere că: , particularizat pentru fiecare plutire în parte se va obține:

[m]

Având în vedere notațiile și relațiile de la punctele anterioare și integrare prin metoda trapezelor, va rezulta că:

[m]

Deci:

Cunoscându-se elementele ce apar în relație, se realizează calculul în mod sistematizat, sub formă de tabel.

3.2.5. Determinarea coordonatelor centrelor de carenă corespunzătoare plutirilor considerate:

În studiul diferiților parametri ai corpului navei este necesară cunoașterea poziției centrului de carenă corespunzãtor pescajului maxim al navei sau pentru diferite pescaje intermediare, cum ar fi cele determinate de plutirile considerate. Similar centrelor suprafețelor plutirilor, și centrele de carenă sunt situate în planul diametral din motive de simetrie a corpului navei față de acest plan. Pentru determinarea componentelor longitudinale ale coordonatelor centrelor de carenă se are în vedere relația:

[m].

Astfel:

Pentru determinarea cotelor centrelor de carenă corespunzătoare diferitelor plutiri se utilizează relațiile:

Calculele se realizează sistematizat, sub formă tabelară, prin înlocuirea termenilor din relațiile prezentate.

O proprietate importantă prezintă graficul variației centrelor de carenă ce se intersectează în puncte proprii de extrem local cu graficul variației centrelor plutirilor. De asemenea, graficul variației cotelor centrelor de carenă admite tangentă axa ordonatelor în dreptul plutirii 0.

Valorile celor două coordonate ale centrelor de carenă pentru nava de proiectat sunt prezentate în tabelele 4.1. și 4.2.

Determinarea volumurilor de carenă și deplasamentelor corespunzătoare plutirilor considerate:

Este suficientă integrarea dupã axa Oz a valorilor ariilor plutirilor AWj , utilizându-se relația:

Utilizând metoda trapezelor, relația se mai poate scrie:

Vj =t ∙ [ Aw 0 + Aw 1 + Aw 2 +….+ Aw (j-1) + Aw j – (Aw 0 + Aw j)/2]

=2 ∙ λ ∙ t ∙ [σ0 + σ1 + σ2 +….+ σj-1 + σ j – ( σ0 + σj )/2]

Corespunzător plutirilor j se pot calcula și deplasamentele navei ce detremină pescajele date de aceste plutiri:

Calculele se realizează tabelar, rezultatele obținute fiind prezentate în tabel.

3.2.7. Determinarea momentelor de inerție ale plutirilor față de axele longitudinale și transversale ale sistemului de axe:

Suprafețele plutirilor navei, prin poziția lor față de sistemul de axe considerat, dau naștere față de axele longitudinale și transversale ce trec prin centrele lor geometrice unor momente de inerție ce se calculează prin integrarea următoarelor relații:

– pentru momentele de inerție ale celor j plutiri față de axa longitudinală

Valorile calculate ale momentelor ILj sunt date în tabelul nr. 6.

– pentru momentele de inerție ale celor j plutiri față de axa transversală

Se va calcula mai întâi momentul de inerție al plutirilor față de axa transversală a sistemului de axe — Oy :

unde n = 20.

Ținând cont de faptul că abscisele cuplelor sunt simetrice față de cuplul maestru, două câte două, relația de calcul de mai sus devine:

Valorile momentelor Iyj sunt date în tabelele nr. 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6.

Pentru calculul momentului de inerție față de axa transversală ce trece prin centrul geometric al plutirii se va scrie:

Valorile calculate pentru momentele de inerție ITj sunt prezentate în tabelul nr. 8.

3.2.8. Determinarea razelor metacentrice corespunzătoare plutirilor considerate:

Datorita diferitelor pescaje ale navei, razele metacentrice transversale și longitudinale ale iau diferite valori.

Pentru determinarea valorilor acestor parametri se utilizează relațiile:

[m]

Valorile astfel calculate sunt prezentate tabelar.

În preajma plutirii 0 graficele de pe diagrama de carene drepte se întrerup datorită imposibilității existenței practice a situației ce ar fi reprezentate în caz contrar.

3.3. Scara Bonjean

3.3.1. Considerații generale

În studiul teoretic al comportamentului navei și în cursul exploatării curente a acesteia este necesară cunoașterea volumului efectiv imersat al corpului navei la un moment dat, indiferent de forma valului pe care se află acesta.

O construcție grafică deosebit de utilă la determinarea acestui volum o constituie ‘‘scara Bonjean’’.

Diagrama este constituită din reprezentarea pe urma corpului navei a unei serii de grafice reprezentând ariile cuplelor teoretice transversale considerate în planul de forme al navei cuprinse între planul de bază și înălțimea D+f a fiecărei cuple.

Urma intersecției dintre corpul navei și planul diametral, prezentă pe scara Bonjean, are scara înălțimilor dublă față de cea a lungimilor.

La determinarea volumului imersat al corpului navei se trasează pe diagrama astfel rezultată urma plutirii sau a valului pe care se află nava și se integrează pe lungime ariile imerse ale cuplelor teoretice citite în dreptul intersecției dintre urma suprafeței apei și urmele cuplelor pe diagramă.

3.3.2. Calculele necesare trasării scării Bonjean

Graficele de variație ale cuplelor pe înălțime se obțin prin integrarea după axa Oz a semilățimilor cuprinse între planul de bază și cota pescajului de încărcare maximă citite din planul de forme al navei și prezentate în tabelul 1 precum și a celor cuprinse între această cotă și cea corespunzătoare ultimei plutiri ce poate fi trasată până la înãlțimea de construcție cu condiția echidistanței t (t= 2,41m) dintre toate plutirile, pentru fiecare cuplă în parte. La ariile rezultate astfel se mai adaugă și ariile situate între ultima plutire echidistantă posibilă a fi trasată și înălțimea D+f. Înălțimea D+f se determină luând în calcul și selatura cuplei a cărei arie se determină ceea ce aduce punctul de intersecție al conturului cuplei respective cu urma planului diametral la o cota față de planul de bază superioară celei corespunzătoare punctului de intersecție al liniilor punții și bordajului cuplei respective.

Într-o primă etapă de calcul se realizează determinarea ariilor jumătăților de cuple precum și a momentelor statice ale jumătăților de cuple față de planele dimetral și de bază al navei.

Pentru ariile jumătăților de cuple se poate scrie:

[m²];

Cele două momente statice se vor determina cu relațiile:

Se determina aria și momentele statice ale cuplelor întregi prin dublarea valorilor obținute pentru jumătățile de cuple,în cea de-a doua etapă :

Axi = 2· Axi’ [m²]; Mzi = 2· Mzi’ [m³]; Myi = 2· Myi’ [m³]

În relațiile prezentate s-au folosit următoarele notații:

– i = 0…n ;

– k = numărul de plutiri echdistante situate deasupra plutirii de maximă încărcare pe cupla respectivă ;

– Tm+k = cota plutirii echidistante maxime ;

– yi(m+k) = semilățimea în dreptul plutirii echidistante maxime pe cupla respectivă ;

– yi(m+k)a = semilățimea în dreptul înălțimii de construcție pe cupla respectivă ;

– Di = înălțimea de construcție a cuplei respective

– fi = selatura cuplei respective.

Parametrii calculați pentru jumătățile de cuple pot fi reprezentați pentru fiecare cuplă în parte, suprapus, așa cum este prezentat în acest proiect.Totodată, se realizează și construcția grafică denumită “scara Bonjean” ce evidențiază pe urma secționării corpului navei cu P.D. valorile ariilor suprafețelor întregi ale cuplelor teoretice ale navei .

Calculul celor 3 parmetri corespunzători fiecărei cuple (jumătăți de cuple) în parte se poate face tabelar așa cum apare prezentat în tabelele 10.1…….10.21 în calculul căror coloane s-a considerat:

Axi’ = (t/2)·III; Mzi’ = (t/4)·VII; Myi’ = (t²/2)·XI

Axi = 2·IV; Mzi = 2·VIII;

Capitolul 4

DESCRIEREA GENERALĂ A CONSTRUCȚIEI CORPULuI NAVEI

Destinația navei

Nava este destinată transportului următoarelor mărfuri în vrac : minereu de fier, cereale, cărbuni, fosfați și similare.

Tipul navei

Nava este construită ca bulk-carrier cu o singură elice, cu compartiment mașini și suprastructura la pupa. Nava are o punte continuă cu teugă și ruf pupa.

Spațiul pentru marfă este împărțit în șapte magazii (3 magazii mari și 4 mici) cu autorujare. Toate cele șapte magazii sunt prevăzute cu capace identice acționate mecanic. Magaziile mari, spre deosebire de cele mici, sunt prevăzute cu un grup de câte 2 capace. Tancurile laterale superioare sunt special adaptate pentru transportul cerealelor.

Dimensiuni principale

Lungimea maximă ………………………………………. aprox. 212,54 m

Lungimea între perpendiculare ……………………………. 195,12 m

Lungimea plutirii la linia de încărcare de vară ……………. 199,51 m

Lățimea de construcție …………………………………….. 30,24 m

Înălțimea de construcție la puntea principală ……………… 17,08 m

Pescajul corespunzător liniei de încărcare de vară ………… 12,09 m

Deadweight

Deadweightul navei complet dotată, gata de exploatare și cu marfă în apă de mare (se consideră apa de mare ca având greutatea specifică 1,025 t/m3) la pescajul de eșantionaj de 12,09 m, pe chilă dreaptă, este de aprox. 50.000 tdw.

Deadweightul cuprinde : marfă, combustibil și ulei de ungere, apa dulce, echipaj cu bagaje, alimente și materiale consumabile, piese de rezervă în afara cerințelor Societății de Clasificare.

În deadweight nu sunt incluse: apa și combustibilul din motorul principal, motoarele auxiliare și caldarine, apa din tancul de circulație apă de răcire pistoane sub nivelul normal, combustibilul și uleiul din instalațiile de serviciu direct ale motorului principal.

Deadweightul navei poate fi modificat datorită creșterii sau micșorării greutății navei în urma eventualelor modificări tehnice acceptate de Societatea de Clasificare.

Determinarea exactă a deadweightului se va face la sfârșitul construcției navei prin stabilirea practică a greutății navei goale la proba de înclinare.

Capacitatea de încărcare

Magazia nr.1 …………………………………………….. 6805,3 m3

Magazia nr.2 …………………………………………….. 11180,1 m3

Magazia nr.3 …………………………………………….. 6649,7 m3

Magazia nr.4 …………………………………………….. 11666,2 m3

Magazia nr.5 …………………………………………….. 6649,7 m3

Magazia nr.6 …………………………………………….. 11666,2 m3

Magazia nr.7 …………………………………………….. 5971,9 m3

Total magazii : 60589,1 m3

Tancul lateral superior nr.1 ……………………………… 378,5 m3

Tancul lateral superior nr.2 ……………………………… 1160,9 m3

Tancul lateral superior nr.3 ……………………………… 691,3 m3

Tancul lateral superior nr.4 ……………………………… 949,5 m3

Tancul lateral superior nr.5 ……………………………… 691,3 m3

Tancul lateral superior nr.6 ……………………………… 1177,1 m3

Tancul lateral superior nr.7 ……………………………… 588,8 m3

Total tancuri superioare laterale: 5637,4 m3

Capacitatea de încărcare totală aprox. : 66226,5 m3

Capacitatea tancurile de balast, combustibil și apă

Tancuri combustibil greu …………………………. aprox. 2565,7m3

Tancuri motorină ………………………………….. aprox. 442,3m3

Tancuri ulei ungere ………………………………… aprox. 66,3m3

Tancuri apă potabilă ………………………………. aprox. 106,2m3

Tancuri apă tehnică ………………………………… aprox. 150,4m3

Tancuri apă caldarină ……………………………… aprox. 44,2m3

Capacitatea totală de apă balast …………………… aprox. 28444,4m3

Capacitatea exactă a tuturor tancurilor existente la bordul navei este prezentată în desenul Schemă Tancuri. Magaziile de marfă nr. 3 și nr. 5 pot fi utilizate și ca tancuri de balast în vederea îmbunătățirii comportamentului static și dinamic al navei.

Tonaj registru

Tonaj brut …………………………………………… aprox. 32194,5t

Tonaj net ……………………………………………. aprox. 22824,9t

Motor principal

Nava este propulsată de un motor diesel supraalimentat, tip 6 RND 90 nereversibil cu puterea nominală 17400 CP (12793 kW) la 122 rot/min.

Motorul este unul cu 6 cilindri, alezaj 900 mm și cursă 2268 mm. La puterea nominală și cu sistemul de supraalimentare în funcțiune, consumul aproximativ de combustibil este de 173 g/kWh iar cel de ulei este de 2,25 kg/h.

Motorul principal este prevăzut pentru funcționare cu combustibil greu (diesel marin) cu viscozitatea maximă de 3500 sec.Redwood la 380 Centigrade.

Raza de acțiune

Raza de acțiune este de aprox. 12800 Mm la aprox. 90% din puterea motorului principal și la viteza de serviciu. În condiții speciale raza de acțiune poate fi mărită până la 16000 Mm.

Viteza

Viteza navei pe chilă dreaptă și la un pescaj T= 12,09 m, cu carena curată în apă adâncă, cu vânt și valuri până la 20 pe scara Beaufort, va fi de 15,7 Nd la 90% din puterea maximă continuă și turația nominală a motorului principal.

Viteza navei se va verifica pe milă măsurată în timpul probelor de marș cu nava în balast.

Clasificarea navei

Nava este construită sub supravegherea R.N.R. conform regulilor Bureau Veritas 1970 pentru clasa :

/ I / 3 / 3 L Mineralier cales alterness

1,1 E Glace III

Clasa G 20 BULK CARRIER CALE ALTERNATE

Construcția corpului navei

Sistemul de osatură

Pe spațiul magaziilor de mărfuri s-a prevăzut osatură longitudinală în dublul fund și la punte. Osatura transversală s-a prevăzut în prova și în pupa navei, la pereții longitudinali ai tancurilor superioare cât și la bordaj pe întreaga lungime a navei.

Materiale

Corpul navei va fi construit din oțel Siemens Martin sudabil. Oțel de rezistență mărită cu σc 30 kg/mm2 se va folosi pentru structura corpului în zona punții și fundului în conformitate cu cerințele Societății de Clasificare. Nici un perete structural despărțitor în suprastructură și rufuri nu va fi din oțel necertificat. Construcția corpului este în întregime sudată.

Dublu fund

Dublul fund ocupă zona cuprinsă între coastele C12 și C219. Construcția sa prevede părți laterale înclinate la un unghi de 450 și chilă cheson pentru traseele de tubulaturi. Sistemul de osatură al dublului fund este :

longitudinal ………. C44 — C219

celular ……………. C12 — C44.

Înălțimea dublului fund variază astfel:

1900 mm ………………………….. C44 — C219

2450 mm ………………………….. C12 — C40

descrescător (2450 – 1900 mm) …… C40 — C44.

Pereți transversali etanși principali

Pereții de acest tip sunt în număr de 9 la bordul navei fiind amplasați la : C12 , C44-45, C62-63, C94-95, C112-113, C144-145, C162-163, C198-199, C219. Primii doi pereți precum și ultimul din cei enumerați sunt de construcție plană din foi de tablă de grosimi corespunzătoare și întărite cu profile laminate sau sudate. Ceilalți pereți sunt gofrați, executați cu gofre dreptunghiulare verticale. Pereții de la C94-95, C112-113, C144-145 și C162-163 au baze trapezoidale extinse la 4800 mm deasupra dublului fund.

Plafonul chesoanelor și bracheții stringherilor pereților sunt înclinați.

Pereții longitudinali ai tancurilor sub punte

Aceștia se întind în ambele borduri între C44 și C219 fiind înclinați cu 300 față de nivel. Din motive de înlesnire a descărcării mărfurilor în vrac transportate în tancurile de sub punte, osatura pereților longitudinali ai acestor tancuri este de tip transversal.

Pereți longitudinali în compartimentul mașini

Se întind între coastele C12 și C40 și au rolul de a separa tancurile laterale de combustibil și ulei din compartimentul mașini. Pereții sunt de construcție plană întăriți cu montanți.

Pereți despărțitori din oțel

Sunt amplasați în compartimentul mașini, magazii de piese, compartimente sanitare etc. putând fi de construcție gofrată sau plană cu profile laminate de întărire.

Puțuri de lanț și puțuri etanșe

Puțurile de lanț sunt amplasate între coastele C219 și C224 atât în Bb cât și în Tb între puntea teugă și puntea intermediară. În regiunea fundului acestor puțuri spațiile de drenaj vor fi separate prin câte o tablă din oțel perforată. Este prevăzută o gură de vizitare din magazia nostromului în interpunte.

Puțurile etanșe sunt :

puțul compartimentului pompe la C219 — C224

ieșirea de avarie din chila cheson la C148 — C149

puț de acces și ventilație în chila cheson la C45 — C46.

Bordaj, centură, parapet și nări de ancoră

Coastele bordajului sunt dispuse în sistem de osatură transversal.

Distanța între coaste variază pe lungimea corpului navei după cum urmează :

de la pupa la C14 …………… 600 mm

C14 — C178 ………………… 900 mm

C178 — C219 ………………. 700 mm

de la C219 la prova …………. 600 mm.

Coastele întărite sunt prevăzute în magazii și compartimentul mașini fiind realizate din profile sudate.

**Centura este rotunjită cu o rază de 800 mm fiind dispusă în zona de îmbinare a punții principale cu bordajul și întinzându-se pe toată lungimea magaziilor.

Parapet este prevăzut pe puntea teugă și pe puntea principală la pupa. Acesta are o înălțime de aprox. 1100 mm fiind rigidizat cu montanți dispuși la fiecare două coaste. Pe aripile punții de comandă sunt prevăzuți parapeți cu paravânt.

Cele două nări de ancoră situate pe ambele bordaje au jumătatea superioară realizată prin construcție sudată din table de oțel cu flanșe la capete și prag sudat pentru întoarcerea ancorei, iar jumătatea inferioară este de construcție turnată.

Pe corpul navei la pupa și la prova sunt prevăzuți și ocheți pentru vopsire.

Punți și interpunți

Puntea principală

Sistemul de ostură al acesteia este longitudinal în zona magaziilor și transversal la prova și la pupa. Punte principală nu prezintă selatură în planul diametral. În plan transversal curbura punții este de 700 mm. Sub mecanismele de punte sunt prevăzute întărituri. În zonele de manevră puntea este antiderapantă prin aplicarea de puncte de sudură.

Ramele gurilor de magazii

Poziția acestora este indicată în planul general de amenajare având lungimea de 10,65 m și lățimea de 14,6 m. Înălțimea ramelor este de 2,05 m în planul diametral. Numărul total al capacelor de magazie este de 10.

Punți intermediare

Sunt situate în picul prova și de la pupa la C46 neprezentând curbură transversală și fiind construite în sistem de osatură transversală.

11.Structura pupa

Etamboul este de construcție sudată din table de oțel spre deosebire de etamboul axului port-elice ce prezintă o construcție turnată. Zona elicei este deschisă. Suporții cârmei sunt realizați din oțel turnat.

Structura prova

Construcția etravei este în întregime sudată, cu rază mare de curbură și bulb de etravă.

Suprastructuri și rufuri

Teuga

Este situată la o înălțime de 2500 mm față de puntea principală în planul diametral. Curbura este paralelă cu cea a punții principale. Sistemul de osatură este transversal.

Suprastructura pupa

Înălțimea etajului inferior este de 3 m în planul diametral iar cea a celorlalte etaje este de 2,6 m. Curbura punților corespunzătoare acestor etaje este de 350 mm. Pereții exteriori ai suprastructurii sunt plani și cu sudurile aliniate și continui între tablele amplasate orizontal sau vertical.

Coș fum

Este de construcție sudată din table de oțel cu întărituri din profile laminate. Este prevăzut cu gură de vizitare și urechi pentru fixarea scaunului pentru vopsire.

Întărituri suplimentare

Structura corpului este concepută astfel încât să nu ia naștere vibrații. De asemenea amplasarea complexului elice-cârmă și configurația pupei sunt prevăzute având în vedere evitarea vibrațiilor.

Scări de pescaj și marci de bord liber

Scările de pescaj sunt amplasate la prova, la pupa și la centrul navei ; scările de pe bordul Bb sunt gradate în picioare iar cele de pe bordul Tb sunt gradate în decimetri. Cifrele sunt sudate pe bordaje.

Mărcile de bord liber, sudate pe ambele bordaje, sunt poziționate prin calculul și aprobarea Socității de Clasificare.

14. Amenajǎri interioare

14.1 Mobilier

Mobilierul este executat din panel de fag , lemn masiv , placaj de fag , HDS , furnir estetic pentru finisare , etc.

14.2 Accesorii de corp și suprastructurǎ

14.2.1 Uși metalice

Pe puntea principalǎ , în pereții exteriori ai suprastructurii , rufurilor și pe puntea teuga sunt prevǎzute uși de tip greu cu dimensiunile în lumina de 600 x 1400 și 700 x 1400 cu prag de 600.

14.2.2 Uși de clasǎ

Ușile de clasǎ sunt folosite pentru accesul din culoare , în încǎperile de locuit.Ușile sunt de tip sandwich fǎrǎ prag.

14.2.3 Ferestre și hublouri

Încǎperile amplasate pe puntea principalǎ sunt prevǎzute cu hublouri etanșe , fixe și rabatabile cu capace de furtunǎ și dimensiunea φ = 350 mm.

14.3 Izolații și cǎptușeli

14.3.1 Izolații

În situația în care la un perete este nevoie de izolație cu rol fonic , termic sau de protecție contra incendiului , se stabilește urmǎtoarea ordine de prioritǎți :

izolație pentru protecția contra incendiului

izolație termicǎ

izolație fonicǎ

14.3.2 Acoperiri punți

La acoperirea punților interioare se folosesc :

ciment gros 10 mm acoperit cu dale PVC 1,5 mm

ciment gros 10 mm acoperit cu gresie 8 mm

poltex gros 10 mm acoperit cu dale PVC

betex gros 98 mm

piturǎ

Punțile exterioare se pitureazǎ cu vopsea antiderapantǎ.

14.3.3 Cǎptușeli pereți și plafoane

Pereții se cǎptușesc , punând peste izolația stelajului de lemn , placaj cu grosimea de 0,8 mm.

Plafoanele se cǎptușesc cu tablǎ zincatǎ cu grosimea de 1 mm.

15. Protecția anticorozivǎ

15.1 Piturarea

Tablele de oțel din care se construiește nava se sableazǎ și se pasiveazǎ cu un strat de grund pasivant vinilic cu zinc seria 4110 + 4117 + 4118. Dupǎ execuția diferitelor pǎrți ale navei , acestea se vopsesc cu sisteme adecvate.

15.2 Protecția catodicǎ

Pentru protecția anticorozivǎ a operei vii se amplaseazǎ pe corpul navei anozi de sacrificiu din zinc marca 99,99. Cantitatea de anozi este calculatǎ pentru doi ani de exploatare.

15.3 Cimentarea

Spațiile înguste de pe navǎ inaccesibile vopsirii sau întreținerii sunt cimentate cu beton polistiren.

16. Instalații de punte și corp

16.1 Instalația de ancorare ( vezi capitolul Instalații ).

16.2 Instalația de legare și remorcare

Instalația de legare și remorcare are rolul de a asigura legarea navei la cheu și remorcarea acesteia în diferite situații de exploatare. Nava este dotatǎ cu o instalație de legare – remorcare formatǎ din :

14 babale de legare φ 406

4 babale de remorcare φ 508

1 narǎ P9 amplasatǎ pe teuga 1 planul diametral

1 narǎ P9 amplasatǎ la pupa

8 nǎri P7 amplasate în tribord și babord ( 4 în prova și 4 în pupa )

4 nǎri B7 ( 2 în prova și 2 în pupa )

28 role de ghidare G8 amplasate simetric fațǎ de planul diametral

8 nǎri de bordaj cu 5 rulouri

4 nǎri de bordaj cu 10 rulouri

8 cabluri de legare tip “ cablu dublu flexibil 30 – H – 6×24 – 1570/B9 – S/2 – STAS 1553 – 80 “ amplasate 4 pe tamburii de cablu și 4 pe tamburii vinciurilor.

1 cablu de remorcǎ tip “ cablu dublu normal 47 – H – 6×37 – 1570/B9 – S/Z STAS 1553 – 80 “

4 cabluri de manevrǎ

1 dispozitiv de botare babale

1 vinci de manevrǎ și ancorare pupa cu viteza de virare a parâmei între 0 – 17 m/min și tracțiunea la tambur de 12000 daN

1 vinci de manevrǎ amplasat în pupa

2 vinciuri de încǎrcare având tracțiunea nominalǎ de 6,3/3,2 tf la o vitezǎ de ridicare de 4/25/30 respectiv 6/25/48 m/min.

16.3 Instalația de greement și lumini

Instalația de greement și lumini are rolul de a asigura iluminarea corespunzǎtoare a navei , potrivit diferitelor situații de exploatare. Nava este dotatǎ cu felinare de navigație și mijloace de semnalizare conform prescripțiilor RNR.

Instalația cuprinde :

baston felinar Panama

arboret prova + felinar ancorǎ

proiector de Suez

catarg prova pe care se monteazǎ felinarul catarg prova , felinarul de rezervǎ , verga cu saule , picul pentru pavilion , suportul de clopot.

postamenți pentru felinarele de poziție

catargul radar

arboreții de antene

baston felinare pupa + felinar pupa

suport “ gong “

16.4 Instalația de ridicare cu macarale

Instalația de ridicare cu macarale are rolul de a asigura manevrarea corespunzǎtoare la bordul navei a diverselor încǎrcǎturi. Nava este dotatǎ cu o instalație de ridicare formatǎ din 5×2 macarale de punte electrice.

Ele sunt amplasate astfel :

o macara dublǎ ( 1 + 2 ) între magaziile 1 și 2

o macara dublǎ ( 3 + 4 ) între magaziile 3 și 2

o macara dublǎ ( 5 + 6 ) între magaziile 3 și 4

Macaralele au urmǎtoarele caracteristici :

capacitate de ridicare 2×12,5 t = 25 t

raza de lucru – maximǎ 19 m și minimǎ 3,5 m

viteza de ridicare ( cuplat ) 1,4/8,5/18 m/min

timpul de rotire aproximativ 0,7 rpm

înǎlțimea de ridicare (coborâre ) 25 m

alimentarea în curent alternativ 380 V/50 Hz

puterea instalatǎ ( cuplat ) 192 KW

16.5 Instalația de balast – santinǎ

16.6 Instalația de ambarcat și transfer combustibil

Instalația de ambarcat și transfer combustibil are drept scop umplerea și golirea tancurilor de rezervǎ , transferul combustibilului greu și al motorinei din tancurile de rezervǎ în tancurile de decantare.

Instalația se compune din douǎ circuite :

circuitul de combustibil greu , deservit de o electropompǎ cu șurub având debitul Q = 36 mc/h și înǎlțimea de refulare Hr = 5 bari.

circuitul de motorinǎ , deservit de o electropompǎ cu șurub având debitul Q = 16 mc/h și înǎlțimea de refulare Hr = 5 bari.

16.7 Instalația de stins incendiul cu apǎ

Instalația de stins incendiul cu apǎ are rolul de a asigura stingerea cu apǎ a incendiilor de la bordul navei. Nava este dotatǎ cu o instalație deservitǎ de douǎ electropompe centrifuge verticale cu debitul Q = 100 mc/h și înǎlțimea de aspirație H = 80 mCA. Pentru cazurile de avarie în compartimentul de mașini , nava este dotatǎ cu o motopompǎ de avarie centrifugǎ , verticalǎ având debitul Q = 80 mCA.

Instalația asigurǎ protecția oricǎrui punct de pe navǎ cu douǎ jeturi de apǎ simultan.

16.8 Instalația de stins incendiul cu CO2

Instalația de stins incendiul cu CO2 are rolul de a asigura stingerea cu CO2 a incendiilor de la bordul navei. Nava este dotatǎ cu o instalație de stins incendiu cu CO2 deservitǎ de o centralǎ de CO2 care este amplasatǎ pe puntea principalǎ , conținând 98 de butelii acționate hidraulic cu servocilindrii.

Compartimentele protejate sunt :

compartimentul mașini

postul de comandǎ și control

magaziile

magazia de pituri

atelierul de piturǎ

compartimentul diesel-generatoarelor de piturǎ

16.9 Instalația de stins incendiul cu abur , aburire și spǎlare tancuri

Instalația de stins incendiul cu abur , aburire și spǎlare tancuri are rolul de a asigura stingerea incendiilor de la bordul navei.

Aceastǎ instalație folosește abur la presiunea de 0,7 MPa de la instalația caldarinei. Instalația este prevǎzutǎ cu douǎ distribuitoare și un amestecǎtor apǎ-abur.

16.10 Instalația de alimentare cu apǎ potabilǎ , apǎ tehnicǎ și apǎ de mare a tuturor consumatorilor de pe navǎ

Instalația are rolul de a asigura pentru pasagerii și echipajul de la bordul navei apa de spǎlare necesarǎ diferitelor scopuri respectând normele sanitare în vigoare.

Instalația cuprinde trei pǎrți componente principale :

instalația de apǎ potabilǎ

instalația de apǎ tehnicǎ

instalația de apǎ de mare

16.11 Instalația de ventilare magazii

Instalația are rolul de a asigura ventilarea corespunzǎtoare a magaziilor de marfǎ , în vederea transportǎrii în condiții optime a mǎrfurilor. Sistemul de ventilație este mixt cu introducție artificialǎ și evacuare naturalǎ , ce asigurǎ șase schimburi pe orǎ când magaziile sunt goale. Electroventilatoarele sunt de tip axial amplasate pe puntea principalǎ , pe puntea teuga și rufuri.

16.12 Instalația de abur serviciu

Instalația are rolul de a furniza cantitatea necesarǎ de abur de serviciu la bordul navei. Instalația asigurǎ alimentarea cu abur saturat la presiunea de 7 și 3 bari.

La presiunea de 7 bari se alimenteazǎ :

preîncǎlzitoare combustibil greu

preîncǎlzitoare motorinǎ

preîncǎlzitoare ulei

preîncǎlzitor motor principal

boiler apǎ tehnicǎ

distilator apǎ tehnicǎ

La presiunea de 3 bari se alimenteazǎ :

instalația de aer condiționat

instalația de încǎlzire

separator santinǎ

amestecǎtor combustibil

încǎlzitor apǎ spǎlare separator

filtru combustibil

16.13 Instalația de aer condiționat

Instalația realizeazǎ o prelucrare complexǎ a aerului , în vederea asigurǎrii condițiilor optime de muncǎ și odihnǎ a echipajului și pasagerilor , în orice anotimp și condiții meteorologice , pentru zona de navigație a navei. Nava este dotatǎ cu o instalație de aer condiționat pentru cabine și o centralǎ separatǎ pentru postul de comandǎ și control. Instalația asigurǎ condiții optime de microclimat în compartimentele de locuit publice.

16.14 Instalația de guvernare

Instalația de guvernare are rolul de a asigura respectarea drumului impus navei , în aplicarea la comandǎ a unor momente verticale de rotire care acționeaza simultan forța axialǎ de propulsie.

Nava este dotatǎ cu o instalație de guvernare compusǎ din :

cârma – semisuspendatǎ , sudatǎ , având aria suprafeței de 26,41 mp.

mașina de cârmǎ – electrohidraulicǎ , având momentul nominal Mnom = 40000 daNm și presiunea de lucru în sistem de 160 bari , unghiul maxim de rotire a echei de ± 40 grade , tensiunea de alimentare 3×380 V/50 Hz și timpul maxim de rotire de la +35 grade la – 30 grade de 28 sec.

arborele cârmei – confecționat din oțel forjat cu cǎmașa din oțel inoxidabil

lagǎrele – confecționate din oțel cu bucșe de bronz

bolțul cârmei – confecționat din oțel forjat cu cǎmașǎ din oțel inoxidabil

comandǎ și indicatoare – comanda se face cu un telemotor electric

16.15 Instalația de salvare

Nava este dotatǎ cu douǎ bǎrci de salvare de tip închis , una cu motor , amplasatǎ în babord și o barcǎ cu acționare manualǎ amplasatǎ în tribord.

Nava mai este dotatǎ cu :

douǎ plute pneumatice de 12 persoane

o plutǎ de salvare de 20 persoane în tribord

o plutǎ de salvare de 12 persoane în babord

opt colaci de salvare

veste de salvare – amplasate în cabine și în locurile de cart

dispozitiv de aruncare bandulǎ

16.16 Instalația de manevrǎ scarǎ de bord

Instalația se folosește pentru ambarcarea – debarcarea echipajului și are prevǎzutǎ scara de bord în ambele borduri la nivelul punții principale.

16.17 Instalația de scurgeri de pe punțile deschise

Instalația asigurǎ scurgerea apei de pe punțile deschise. În locurile cele mai joase ale punților sunt prevǎzute scurgeri care preiau apa începând cu puntea etalon și conducând-o pânǎ la puntea principalǎ.

16.18 Instalația de scurgeri condens

Instalația asigurǎ scurgerea apei rezultatǎ în urma condensului produs în izolații la pereții exteriori.

Tubulatura este din OLT – 35 STAS 630/2 – 80 zincatǎ la cald. Tubulatura se îmbinǎ prin manșoane și se protejeazǎ anticoroziv prin zincare.

17 Instalația de propulsie

17.1 Instalații din compartimentul mașini

Nava este propulsatǎ de un motor lent cuplat direct la o elice cu pale fixe.

Compartimentul mașini este amplasat în pupa navei .Pe înǎlțime compartimentul mașini e împǎrțit de platforma 1 la 7000 mm de linia de bazǎ , platforma 2 la 10400 mm de la linia de bazǎ și de puntea principalǎ.

Energia electricǎ este furnizatǎ de 3 diesel – generatoare de 630 KVA.

17.1.1 Diesel – generatoarele

Diesel – generatoarele sunt folosite pentru alimentarea cu energie electricǎ a electromotoarelor instalate pe navǎ , a rețelei de iluminare și a altor consumatori , sunt instalate 3 diesel – generatoare cu urmǎtoarele caracteristici :

putere : 630 KVA

acționare tip diesel

alternator sincron , excitație trifazatǎ , autoventilare

tensiunea : 3×380 V/50 Hz

funcționare în paralel

Motorul diesel al generatorului are urmǎtoarele caracteristici :

tip Sulzer , Cegialski 5AL25 , în patru timpi , cu presiune ridicatǎ , simplǎ acțiune cu injecție supraalimentat.

numǎrul de cilindri : 5

alezaj :250 mm

cursa : 300 mm

turația : 750 rpm

rǎcirea cilindrilor : cu apǎ dulce.

17.1.2 Diesel – generatorul de avarie

Diesel – generatorul de avarie este un diesel – generator GEN 70/400 format din motor diesel , generator electric și cuplaj elastic.

Sistemul de pornire este electric la 12 V în curent continuu , cu ajutorul a douǎ demaroare montate pe motor.

Caracteristicile motorului de antrenare :

tip D 120 N

numǎrul de cilindri : 8 în V

alezaj : 108 mm

cursa : 130 mm

putere nominalǎ : 86 CP

turație nominalǎ : 1500 rpm

raportul de compresie : 17 : 1

Caracteristicile generatorului :

putere aparentǎ : 70 KVA

tensiunea între faze : 400 V

frecvența : 50 Hz

17.1.3 Diesel – generatorul de staționare

În cazul staționǎrii se monteazǎ un diesel – generator cu putere de 118 KVA.

Lansarea se face de la baterii electrice sau pneumatic , dintr-o butelie separatǎ.

17.1.4 Instalația de rǎcire cu apǎ dulce

Instalația de rǎcire cu apǎ dulce asigurǎ vehicularea în circuit închis a apei dulci , prin intermediul cǎreia se efectueazǎ transferul de cǎldurǎ de la motoare la apa de mare.

Instalația conține patru circuite independente astfel :

circuitul de rǎcire cilindri și turbosuflante motor principal

circuit de rǎcire pistoane motor principal

circuit de rǎcire injectoare motor principal

circuit de rǎcire cilindri

17.1.5 Instalația de rǎcire cu apǎ de mare

Instalația de rǎcire cu apǎ de mare asigurǎ apa de mare necesarǎ evacuǎrii cǎldurii rezultate din procesul de funcționare al utilajelor din compartimentul mașini în scopul menținerii temperaturii acestora în limitele recomandate de constructor.

Instalația este deservitǎ de o singurǎ pompǎ de rǎcire dublatǎ de una de rezervǎ.

17.1.6 Instalația de combustibil

17.1.7 Instalația de ungere

Instalația de ungere conține urmǎtoarele circuite :

ungerea motorului principal

ungerea motoarelor de antrenare a grupului diesel – generatoarelor și a altor auxiliare

purificarea uleiului

transferul de ulei la motorul principal

transferul de ulei la diesel – generatoare

ambarcarea uleiului

17.1.8 Instalația de aer comprimat

Instalația de aer comprimat este organizatǎ astfel încât sǎ fie realizate urmǎtoarele funcțiuni :

lansarea motoarelor principale și a diesel – generatoarelor

alimentarea cu aer comprimat pentru nevoi gospodǎrești

purificarea aerului

alimentarea sirenelor

17.1.9 Instalația de evacuare gaze

Instalația de evacuare gaze asigurǎ eliminarea în atmosferǎ a gazelor arse prin tubulaturi separate de la motorul principal , diesel – generatoare și caldarinele cu arzǎtor.

17.1.10 Instalația de ventilație a compartimentului mașini

Instalația de ventilație a compartimentului mașini este compusǎ din trei sisteme :

sistemul de introducție artificialǎ

sistemul de evacuare artificialǎ

sistemul de evacuare naturalǎ

17.1.11 Comanda la distanțǎ a motorului principal

Instalația de telecomandǎ pentru motorul principal este alcǎtuit din :

pupitrul de comandǎ din postul de comandǎ și control

postul de comandǎ din compartimentul mașini

17.2 Linia de arbori

Nava este echipatǎ cu o linie de arbori dispusǎ în planul diametral și este compusǎ din :

arbore intermediar

arbore port – elice

lagǎrul arborelui intermediar

bucșe pentru tubul etambou

presetupe

elice cu pas fix

frânǎ

17.3 Instalația caldarinelor

O caldarinǎ recuperatoare are urmǎtoarele caracteristici :

debitul nominal de aer : 1000 kg/h

presiunea nominalǎ : 1,2 Mpa

temperatura minimǎ a apei de alimentare : 50 grade Celsius

O caldarinǎ cu combustibil lichid are urmǎtoarele caracteristici principale :

debitul nominal de abur : 400 kg/h

puterea nominalǎ : 1,2 Mpa

combustibil : motorinǎ la pornire , combustibil greu și reziduri de combustibil și ulei

18. Instalația electricǎ

Instalația electricǎ se executǎ în conformitate cu prevederile RNR. Sistemul distribuției de bazǎ este sistemul cu trei conductori cu nul izolat.

Tensiunile de bazǎ sunt :

380 V/50 Hz – consumatorii de forțǎ

220 V/60 Hz

24 V ; 12 V/50 Hz

24 V în curent continuu

18.1 Instalații de forțǎ. Surse de energie. Generatoare electrice principale.

În scopul asigurǎrii necesarului de energie la bordul navei sunt instalate trei generatoare de 630 KVA cu tensiunea nominalǎ 3×400 V la 50 Hz la cos φ = 0,8.

18.2 Transformatoare

Pe navǎ sunt instalate patru transformatoare tip TTAN de putere 32 KVA cu raport de transformare 3×380 / 3×220 V ; 50 Hz rǎcite cu aer.

18.3 Baterii de acumulatoare

Pentru pornirea diesel generatorului de avarie s-a prevǎzut o baterie de plumb amplasatǎ în compartimentul diesel – generatoarelor.

18.4 Tablouri electrice și pupitre

Tabloul principal de distribuție ( TPD ) este amplasat în postul central de comandǎ și este constituit din 11 secții :

secțiile 2,3,8,9 și 10 asigurǎ alimentarea consumatorilor diverși la 380 V/ 50 Hz.

secția 11 asigurǎ alimentarea consumatorilor 220 V/ 50 Hz.

secțiile 4,5 și 6 conțin aparatura de mǎsurǎ , comandǎ și sincronizare pentru generatoarele de 630 KVA.

secția 7 pentru generatorul de 70 KVA.

18.5 Cabluri electrice

Pentru alimentarea consumatorilor cu energie electricǎ se folosesc cabluri navale marca : CNYYF , CNYYEYE și CNFFYYF ( cabluri rezistente la foc ).

18.6 Instalația de iluminat

Pe navǎ sunt prevǎzute urmǎtoarele genuri de iluminat :

iluminat normal

iluminat portativ

iluminat de lucru

proiectoare

iluminat de avarie

19. Instalația electrocomunicǎri , semnalizǎri și indicatoare

19.1 Instalația telefoane fǎrǎ baterii

Pentru realizarea legǎturilor telefonice între diferite puncte ale navei , s-au instalat douǎ grupe de telefoane :

a ) grupa telefoanelor de serviciu

b ) grupa de telefoane directe între timonerie și postul de comandǎ și control.

19.2 Instalația de telefoane automatǎ

Pe navǎ este instalatǎ o centralǎ telefonicǎ automatǎ cu 20 de numere.

Instalația mai cuprinde :

instalația difuzoare de manevrǎ

instalația de radioficare

instalația antenǎ colectivǎ

instalația telegrafe mașini

sonerii de alarmǎ

instalația semnslizare – avertizare incendiu

instalația avertizare – lansare CO2

20. Instalații de electronavigație

Se compun din :

instalația girocompas

instalația compas magnetic

instalația sondǎ ultrason de adâncime mare și de adâncime micǎ

instalația loch magnetic

instalația radiogoniometru

instalația de radiolocație ( sistem ARPA )

instalație de navigație prin satelit

21. Instalația de radiocomunicații

Pentru asigurarea legǎturilor radio cu alte stații fixe sau mobile , nava a fost dotatǎ cu urmǎtorul echipament radio :

Instalații de radiocomunicații ( UM , UI , US )

Instalația cuprinde :

emițǎtor principal SSB , 1500 W cu comutator automat antene de emisie.

consolǎ radio

receptor de rezervǎ UM

magnetofon

stație radio portabilǎ pentru barca de salvare

Instalația radiotelefon UUS

Pe navǎ s-a montat o instalație radiotelefon UUS cu banda de frecvențǎ 156 – 162 Hz cu 55 de canale.

Radiotelefoane portabile

Acestea asigurǎ ușurarea comunicațiilor în timpul manevrelor și a operațiilor de încǎrcare și descǎrcare.

CAPITOLUL 5

COMPARTIMENTAREA NAVEI

5.1. 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.

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 comerciale cu lungimea între perpendiculare >185 m și compartiment mașini dispus la pupa un număr minim de 9 pereți transversali etanși. Acest număr de 9 pereți transversali etanși adopt și pentru nava de proiectat.

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 LCWL 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 0,9m 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 = 38,704 m).

poziționarea efectivă a pereților transversali etanși:

– peretele picului prova poate fi poziționat la o distanță de (0,050,08)L. Se adoptă valoarea 0,0791L = 15,30 m măsurați de la axa de calcul situată la 3m în fața perpendicularei prova (conform indicațiilor R.N.R.);

– peretele picului pupa se amplasează la o distanță de perpendiculara pupa adoptată la valoarea de 0,0613L = 11,86m;

– peretele prova al compartimentului mașini se va poziționa în așa fel încât să se asigure spațiul necesar amplasării mașinii de propulsie și tuturor celorlalte echipamente și instalații. Astfel, pentru compartimentul mașini se adoptă o lungime de 28,2 m;

– pereții despărțitori ai magaziilor de marfă sunt astfel poziționați încât să determine obținerea unui număr de 3 magazii mari și 4 magazii mici cu dimensiuni asemănătoare între ele. Magaziile vor avea lungimile:

Mag.1 – 14,7m ; Mag.2 – 28,4 m ; Mag.3 – 16,2 m ; Mag.4 – 28,8 m ; Mag.5 – 16,2 m ; Mag.6 – 28,8 m ; Mag.7 – 16,2 m.

Poziționarea pereților pe coastele reale ale navei este următoarea: C12, C44-45, C62-63, C94-95, C112-113, C144-145, C162-163, C198-199, C219.

5.2. Evaluarea eficienței compartimentării

Pentru verificarea corectitudinii amplasării pereților transversali etanși (a compartimentării) se va aplica un ansamblu de calcule și construcții grafice prezentat succint în cele de mai jos.

Se trasează, pe scara Bonjean (vezi desenul Plut.Incl.), 7 plutiri corespunzătoare unor cazuri diferite de inundare parțială a corpului navei – o plutire dreaptă pentru cazul inundării unui compartiment aflat în zona centrală a corpului navei și șase plutiri înclinate (trei spre prova și trei spre pupa) pentru cazul inundării unor compartimente situate către extremități – plutirile înclinate se vor trasa tangente la „linia de siguranță” dispusă paralel cu LPB, sub aceasta, la 76 mm la scara navei în mărime naturală. Din scara Bonjean se vor extrage valorile ariilor suprafețelor imersate ale cuplelor, urmând ca pentru fiecare plutire în parte să se determine în mod tabelar –– volumul carenei imersate, momentul static al acestuia față de cuplul maestru precum și volumul de apă ambarcat cu ocazia inundării și poziția centrului de greutate al acestuia față de cuplul maestru (C10). Volumele amintite se calculează în mod asemănător cu volumul corespunzător plutirii CWL introducând ca arii pentru cuple valorile obținute prin citirea indicațiilor scării Bonjean. Astfel:

Vk = λ ∙ [ Ax0 +Ax1 + Ax2 +….+ Ax(n-1) +Axn – (Ax0 + Axn)/2]k [m3] ;

unde: λ = distanța dintre două cuple succesive [m];

Ax0 … Axn = ariile cuplelor imersate sub plutirea înclinată k

Ax0 +Ax1 + Ax2 +….+ Ax(n-1) +Axn = suma necorectată a ariilor suprafețelor imersate ale cuplelor

(Ax0 + Axn)/2 = corecție

Ax0 +Ax1 + Ax2 +….+ Ax(n-1) +Axn – (Ax0 + Axn)/2 = suma corectată a ariilor suprafețelor imersate ale cuplelor

Momentul static al acestor volumuri de carenă se va calcula utilizând relația:

Volumurile de apă ce sunt ambarcate la bordul navei cu ocazia inundării se determină astfel:

vk = Vk – VCWL [m3] ;

În ceea ce privește poziționarea centrelor de greutate ale volumurilor de apă ce inundă, aceasta se stabilește utilizând relația:

[m] ;

Cu valorile obținute se va realiza construcția grafică prezentată în care evidențiază valorile volumului de apă posibil a fi ambarcat la bordul navei în caz de inundare a oricărei porțiuni a corpului navei (volumul inundabil limită) dar fără a implica „atingerea” nivelului apei de către linia de siguranță considerată. În continuare se determină lungimile inundabile limită (lk) – acestea sunt dictate de formele geometrice ale carenei imersate care la anumite pescaje și lățimi teoretice locale ar înmagazina volumul de apă indicat Pentru determinarea acestor lungimi inundabile limită se va recurge la construcțiile grafice prezentate în anexele ce au fost întocmite în conformitate cu metoda cea mai precisă din cele două utilizate în practica proiectărilor navale; graficul de variație al lungimilor inundabile limită l = f(x) este prezentat în Lungimile inundabile au fost obținute considerându-se compartimentele inundate ca fiind complet goale înaintea inundării. În realitate însă, încăperile existente la bordul navelor în cazul inundării nu vor înmagazina o cantitate de apă egală cu volumul lor teoretic ci o cantitate mai redusă datorită atât pernei de aer create la suprafața apei cât și elementelor de osatură și diferitelor instalații, echipamente și/sau mărfuri existente în interiorul acestora. În consecință lungimile inundabile limită vor putea fi mărite prin împărțirea lor cu anumiți coeficienți de permeabilitate () subunitari prevăzuți de Societățile de Clasificare fiind specifici fiecărui tip de încăpere existentă la bordul navelor. Astfel, pentru compartimentul mașini aleg un coeficient de permeabilitate cu valoarea de 0,85 iar pentru magaziile de marfă un coeficient cu valoarea de 0,7.

Lungimile inundabile limită reale (lk) ce iau astfel naștere vor fi utilizate la trasarea graficului prezentat, grafic ce este limitat la capete de drepte oblice ale căror unghiuri cu orizontala sunt date de relația:

; .

Aceste drepte oblice asigură delimitarea valorilor lungimilor admisibile pentru picuri ceea ce face astfel lipsită de necesitate adoptarea unor coeficienți de permeabilitate corespunzători acestor compartimente de la bordul navei.

Pentru a determina forma finală a graficului l = f(x) este necesară cunoașterea poziției pereților transversali etanși de-a lungul corpului navei.

În cazul inundării unuia dintre compartimentele ai căror pereți au fost poziționați utilizând graficul l = f(x) și prevederile R.N.R., nava s-ar înclina sub un unghi ce ar aduce linia de siguranță tangentă la suprafața apei. Acest lucru trebuie evitat și chiar din faza de proiectare se recurge la utilizarea lungimilor inundabile limită admisibile (ladmk) ce se determină astfel:

;

unde reprezintă un factor de siguranță.

Având în vedere prevederile legate de gradul de nescufundabilitate pe care trebuie să îl asigure navele de transport mărfuri – să își mențină flotabilitatea în cazul inundării oricărui singur compartiment etanș dintre cele existente la bordul navei, conform indicațiilor existente în literatura de specialitate [1], aleg pentru factorul de siguranță valoarea 0,80.

Corectitudinea amplasării pereților transversali etanși se verifică efectiv prin construcția grafică prezentată. În vederea realizării acesteia s-a transpus graficul ladm = f(x) peste graficul de reprezentare al pozițiilor pereților transversali etanși, utilizând aceeași scară de reprezentare. Se construiesc corespunzător fiecărui compartiment triunghiuri isoscele cu baza și înălțimea egale cu lungimea compartimentului respectiv. Dacă vârful acestor triunghiuri sunt plasate sub sau pe graficul ladm = f(x) atunci lungimile alese pentru diferitele compartimente asigură condițiile de nescufundabilitate cerute. Așa cum se observă, în cazul navei de proiectat vârfurile triunghiurilor ce depind de lungimea compartimentelor navei sunt situate sub graficul lungimilor inundabile limită admisibile, deci poziționarea aleasă pentru pereții transversali etanși la bordul navei este corectă din punct de vedere al asigurării condițiilor de flotabilitate și nescufundabilitate prescrise.

Capitolul 6

INSTALAȚII DE PUNTE, CORP ȘI MAȘINI

6.1. INSTALAȚIA DE ANCORARE

6.1.1. 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.

Asupra unei nave aflate „la ancoră” acționează mai multe tipuri de forțe exterioare: forța exterioară datorată acțiunii vântului asupra părții emerse a navei, forța exterioară produsă de valurile ce lovesc opera moartă a navei și forța exterioară produsă de acțiunea curenților de apă în care staționează nava. Însumarea acestor forțe exterioare duce la obținerea unei forțe rezultante cu componente pe orizontală și verticală. Componenta verticală este neglijabilă din punct de vedere valoric mai ales pe mare calmă. Componenta orizontală este suficient de mare pentru a determina deplasarea navei în planul său de acțiune. Din punct de vedere al echilibrului static, nava nu se va deplasa în plan orizontal sub acțiunea rezultantei forțelor exterioare dacă acesteia i se va opune o forță egală și de sens contrar. Această din urmă forță trebuie asigurată de instalația de ancorare pe toată perioada utilizării sale.

Forța orizontală de echilibrare generată de instalația de ancorare nu poate fi produsă, în lipsa unor elemente fixe la suprafața apei – mai ales în mare deschisă, decât prin crearea unei legături mecanice directe cu fundul mării considerat fix. Legătura directă se realizează în mod efectiv prin lanțul de ancoră și ancora situată la capătul acestuia care coboară și se așează pe fundul apei. Forțele de interacțiune dintre ancoră și lanțul acesteia cu fundul apei au drept componentă preponderentă forța de frecare care trebuie să fie suficient de mare pentru a asigura echilibrarea forțelor exterioare ce acționează asupra navei. Forța de frecare produsă la nivelul fundului apei este transmisă navei prin lanțul de ancoră la nara ancorei ce o preia și o aplică corpului navei. Pentru ca forțele de frecare amintite să fie suficient de mari este necesar ca asupra ancorei așezată pe fundul apei să nu acționeze nici o forță verticală în afară de cea arhimedică proprie. Suplimentar, forța de frecare este mărită și datorită afundării ancorei în mâlul existent pe fundul apei precum și prin coborârea (filarea) în apă a unei lungimi de lanț cât mai mari (de cca. 2÷3 ori mai mare) în raport cu cea impusă strict de adâncimea apei în locul respectiv.

În concluzie, prin utilizarea instalației de ancorare, nava este este menținută într-un perimetru restrâns datorită legăturii flexibile dintre aceasta și fundul mării.

În practică se pot utiliza, pentru nave mai mici, și cabluri de oțel sau parâme în locul lanțului de ancoră, mai ales când adâncimea apei este foarte mare. În funcție de posibilități și nevoi, o navă poate fi dotată cu 2 până la 4 ancore din care 2 sunt situate la prova într-un bord și în altul.

Amenajarea instalatiei

Principalele elemente constructive ale instalatiei sunt :

-ancora –element de fixare

-dispozitivul de botare a lantului –limiteaza efortul care apare la fixarea ancorei la post

-lantul de ancora- element delegatura intre nava si ancora

-za cu punte

-cheie terminala de ancora

– nara de ancora

-stopa

-barbotina – pentru virarea si filarea lantului

– frana barbotinei

– dispozitiv de actionare manuala a mecanismului

– tamburi de capat pentru manevre

– reductorul

– motorul electric

– tub de ghidaj al lantului

– putul lantului

– dispozitiv de declansare a lantului

Ancorele-sunt elemente de fixare ale navei fata de fundul apei.Conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca sunt: constructie simpla , rezistenta mecanica mare, forta mare de fixare, fixare rapida pe fundul apei, desprindere usoara de pe fundul apei la ridicare,sa permita actionarea numai prin lant sau parama.

Masa fiecarei ancore principale si de curent poate sa difere cu +/_ 7% fata de valorile stabilite de RNR ,cu conditia ca masa totala a ancorei principale sa nu fie mai mica decat masa totala prescrisa.

Ancorele existente în echiparea navelor comerciale sunt de diferite tipuri constructive cele mai utilizate fiind cele de tip Hall . Aceste ancore sunt alcătuite dintr-un fus articulat, cap cu brațe, bolț de asamblare, bolțuri de susținere și o cheie dreaptă de care se fixează lanțul de ancoră.

Masa ancorei Hall fără fus reprezintă cel puțin 75% din masa totală a ancorei stabilita de RNR.

Lanțul de ancoră-(stas 168-80)- este alcătuit din zale de un anumit calibru (grosime a sârmei zalei – d) și tip constructiv. Se deosebesc astfel zale terminale (au un calibru cu 20% mai mare decât al zalelor normale și intră în angrenare directă cu cheia de capăt a ancorei și cheia de prindere de corpul navei), zale vârtej (împiedică torsionarea lanțului), zale întărite (plasate de o parte și de alta a zalelor vârtej), zale de cuplare a cheilor de lanț (zale Kenter) și zale obișnuite. Cheile de lanț – cu lungimi cuprinse între 25 m și 27,5 m – cuprind un anumit număr de zale de lanț, în mod obligatoriu impar. Lungimea totală a lanțului depinde de adâncimea de ancorare (H) prevăzută pentru nava respectivă, astfel:

pentru H ≤ 25 m → Lltmin = 4H;

pentru 25 m ≤ H ≤ 50 m → Lltmin = 3H;

pentru 50 m ≤ H ≤ 150 m → Lltmin = 2,5H;

pentru 150 m ≤ H ≤ 250 m → Lltmin = 1,5H.

Ancora și lanțul său reprezintă doar o parte din ansamblul instalației de ancorare din aceasta mai făcând parte și dispozitivele de acționare a lanțului (vinciuri de ancoră), dispozitivele de frânare a lanțului (stopele de lanț), nări de punte și bordaj, tuburi de ghidare, ghidaje pentru lanț (situate pe punte cu rolul de a așeza lanțul după o direcție favorabilă antrenării sale pe tamburii vinciurilor), puț lanț ancoră, dispozitiv de prindere a lanțului de corpul navei.

Dispozitivele de acționare a lanțului de ancoră -sunt de obicei de tipul vinciurilor sau cabestanelor fiind antrenate, în mod uzual, de electromotoare de curent alternativ sau continuu, excepție făcând navele ce transportă produse petroliere la care acționarea se face cu mașini rotative cu aburi sau pneumatice. Acționarea electrică prezintă avantajele unei puneri în funcțiune mai rapide, randament ridicat, posibilitate de automatizare și control de la distanță. Legătura dintre axul motorului electric și axul barbotinei cabestanului se face prin intermediul unei transmisii mecanice în care sunt intercalate o frână electromagnetică (cu rol de a bloca axul barbotinei în cazul dispariției accidentale a tensiunii de la bornele motorului electric) și un sistem reductor de tip melc – roată melcată sau de tip planetar. Aferente acționării electro-mecanice a cabestanelor (vinciurilor) sunt amplasate și tablouri electrice de acționare, control și reglaj al funcționării motorului electric. Instalația de ancorare a navei de proiectat este dotată cu un vinci de ancoră cu două seturi de tamburi și barbotine antrenat de un electromotor de curent alternativ cu rotor în scurtcircuit.

Stopele-au rolul de a fixa lantul in timpul marsului sau ancorari si de a proteja mecanismul de lansare. Stopele asigura mentinerea in nara a ancorei la post in timpul marsului sau mentin nava ancorata

Stopele sunt amplasate pe puntea instalației – puntea teugă – având rolul de a asigura frânarea și chiar blocarea lanțului pe parcursul diferitelor manevre executate și de a transmite lanțului de ancoră acțiunea forței rezultante exterioare ce se manifestă asupra navei. Se deosebesc astfel stope de manevră și stope de staționare. Totodată există stope fixe și stope cu lanț. Stopele sunt amplasate pe puntea teugă între mecanismul de acționare al lanțului și nara de punte a tubului de ghidare din bordaj. Dimensionarea stopelor trebuie să țină seama de tensiunile maxime ce pot apărea în aceste dispozitive și care nu trebuie să depășească nivelul de 40% din limita de curgere a materialului de construcție a stopelor când ancora se află la post și 95% când trebuie să asigure frânarea lanțului pe perioada filării acestuia. Rezistența materialului de execuție al stopei trebuie să fie egală cu cea a materialului lanțului de ancoră.

Narile-sunt elementele instalatiei de ancorare prin care lantul, aflat pe barbotina mecanismului de ancorare este introdus in putul lantului

Narile de punte se executa prin turnare, iar tuburile de ghidare prin sudare, ambele fiind din otel.

Nările de punte și bordaj împreună cu tuburile de ghidare reprezintă decupări în puntea și bordajul navei cu rolul de a permite virarea, filarea și depozitarea lanțului de ancoră la bordul navei. Forma constructivă și poziționarea acestor elemente sunt alese în așa fel încât să nu ducă la deteriorarea prin frecare sau încovoiere a zalelor de lanț și nici la ambarcarea apei pe puntea navei la navigarea pe mare montată (sunt prevăzute capace pentru nări). Totodată, poziționarea nărilor de bordaj nu trebuie să permită atingerea bordajului de către ancoră nici în cazul bandării navei sub un unghi de 50 într-un plan oarecare dar să faciliteze așezarea normală a ancorei în nară indiferent de poziția acesteia la intrarea în nară. Nările ce intră în contact direct cu ancora sunt de construcție turnată iar celelalte, precum și tuburile de ghidare, sunt de construcție sudată.

Puturile lanturilor de ancora-au rolul de a depozita lanturile de ancora virate partial sau total la bord. Pentru fiecare lant trebuie sa existe un put de lant.

În timpul marșului navei instalația de ancorare este inactivă fiind necesară astfel existența la bordul navei a unor spații de depozitare pentru lanțurile de ancoră. Acestea sunt concretizate de către puțurile lanțurilor de ancoră. Așezarea lor la bordul navei este de preferat a fi aleasă cât mai aproape de planul diametral al navei și imediat în prova peretelui de coliziune sau în pupa peretelui de presetupă. Acest lucru este necesar datorită maselor relativ mari ale lanțurilor de ancoră ce pot influența stabilitatea navei în regim de oscilații pe valuri. Formele și dimensiunile puțurilor depind de lungimea și calibrul lanțurilor de ancoră fiind astfel alese încât să permită filarea ușoară a lanțului prin nara de punte și așezarea sa în interior pe cale gravitațională. Puțurile de lanț sunt prevăzute în partea inferioară cu grătare metalice sau din lemn destinate înlesnirii drenării apei, mâlului și florei și faunei acvatice ce a aderat la lanț pe perioada șederii sale în apă. Cheia de împreunare dintre lanț și corpul navei este una specială, de construcție demontabilă, având rolul de a permite în caz de blocare a ancorei pe fundul apei desprinderea în condiții de siguranță a lanțului de navă și abandonarea sa definitivă.

Pe puntea instalației sunt montate și dispozitive de spălare a lanțului de ancoră cu necesarul de apă asigurat de instalația de stins incendii cu apă.

Având în vedere importanța instalației de ancorare pentru asigurarea exploatării în condiții de siguranță a navei, registrele de clasificare impun reguli privind normele constructiv-funcționale ale acestor instalații. Astfel R.N.R. prevede următoarele condiții:

puterea electromotorului de acționare a mecanismului de ancorare trebuie să asigure ridicarea în mod continuu și fără întreruperi a lanțului timp de 30 de minute la o viteză de ridicare de cel puțin 9 m/min la o forță normală de ridicare;

viteza de ridicare (virare) a ancorei nu trebuie să depășească valoarea de 10 m/min iar când ancora a intrat în nara de bordaj a instalației viteza de virare nu trebuie să depășească valoarea de 7 m/min;

la desprinderea ancorei de fundul apei, forța de tracțiune asigurată de electromotorul de acționare trebuie să fie cu 50% mai mare decât cea nominală pe o perioadă de minim 2 minute;

acționarea mecanismului de ancoră trebuie să asigure ridicarea simultană a două ancore suspendate liber, de la jumătatea adâncimii convenționale a apei;

la utilizarea motorului asincron cu rotorul în scurtcircuit, acționarea electrică a mecanismului de ancoră, după o funcționare timp de 1800 s la sarcina nominală, trebuie să asigure posibilitatea funcționării frânate a motorului, la tensiunea nominală, pe o durată de timp mai lungă de 30 s;

după funcționarea calată a motorului, pe duratele prescrise, temperatura acestuia nu trebuie să depășească cu mai mult de 70% valoarea normală și cu mai mult de 130% pe cea maxim admisibilă;

dispozitivele de frânare ale lanțului de ancoră trebuie să facă față unei forțe în lanț cu cel puțin 30% mai mare decât cea nominală asigurată de electromotor;

sistemul de frânare trebuie să asigure oprirea lanțului la o filare normală în maxim 5 s și la cel mult 2 s de la darea comenzii de frânare;

barbotinele (tamburii) dispozitivelor de acționare a lanțului de ancoră trebuie să prezinte cel puțin 5 locașuri pentru zale și un unghi de înfășurare de minim 1500;

când comanda instalației se face la distanță trebuie să se prevadă un dispozitiv de frânare automată astfel încât viteza de filare să nu fie mai mare de 180 m/min sau mai mică de 80 m/min;

în cazul comenzii de la distanță, controlerul trebuie să fie prevăzut cu un dispozitiv de numărare al cheilor de lanț, un indicator de viteză a lanțului și limitator de viteză;

indiferent de natura comenzii (la distanță sau locală) instalația trebuie prevăzută și cu o comandă manuală locală;

datorită importanței deosebite a instalației de ancorare, mașinile electrice de acționare ale vinciurilor (cabestanelor) de ancoră se vor alimenta direct de la tabloul principal de distribuție (TPD) a energiei electrice printr-un circuit separat.

Funcționarea instalației este una relativ simplă, constând în două faze principale de lucru: filarea și virarea ancorei.

Filarea ancorei se face pe cale gravitațională, fiind necesare și suficiente deblocarea stopelor lanțului și decuplarea sistemelor de frânare ale axelor tobelor vinciurilor pentru ca lanțul să înceapă să coboare sub acțiunea greutății ancorei (greutatea ancorei este de aproximativ 50 de ori mai mare decât cea a unui metru de lanț). Uneori este necesară și rotirea ușoară a vinciului pentru a duce la slăbirea lanțului și declanșarea filării acestuia.

Virarea lanțului de ancoră presupune ambarcarea acestuia la bordul navei prin intermediul dispozitivului de acționare a lanțului. Funcționarea electromotorului pe parcursul acestui proces cunoaște mai multe etape determinate de variația tensiunilor din lanț și a forțelor de tracțiune necesare la toba vinciului. Aceste etape sunt :

etapa I – tragerea navei pe lanț – deplasarea navei către punctul de amplasare al ancorei, lanțul de ancoră păstrându-și forma de „lănțișor” dobândită pe parcursul repausului; în această etapă este ambarcată la bordul navei porțiunea de lanț excedentară ce s-a aflat pe fundul mării pe perioada ancorării;

etapa II – aducerea navei deasupra ancorei – continuarea deplasării navei către perpendiculara dusă prin punctul de amplasare al ancorei, lanțul apropiindu-se ca formă de cea rectilinie verticală;

etapa III – smulgerea ancorei – are loc când lungimea lanțului imersat este egală cu adâncimea apei – electromotorul trebuie să asigure o forță de tracțiune maximă la tobă pe o perioadă aproximată la cca. 60 s ; pentru a ușura sarcina motorului la smulgere, în cazurile când ancora s-a înfipt în solul de pe fundul mării, poate fi utilizată și instalația de propulsie a navei când aceasta este pornită;

etapa IV – virarea lanțului de ancoră împreună cu ancora – forța de tracțiune scade proporțional cu porțiunea imersată a lanțului;

etapa V – introducerea ancorei în nară – forța de tracțiune crește cu cca. 25% față de cea minimă caracteristică etapei IV.

În desen s-au mai utilizat următoarele notații: h = distanța dintre nara de bordaj și suprafața apei; xt = distanța dintre nara de bordaj a navei și punctul de staționare al ancorei pe fundul mării (distanța parcursă de navă); x = proiecția după axa orizontală a porțiunii de lanț l; x1 = proiecția după axa orizontală a porțiunii de lanț l1; Fa = forța de ținere a ancorei; T2 = forța de reacție din partea acționării (la nivelul nării de bordaj); T2` = forța de tensiune din lanțul de ancoră; T1`cosφ1 = T2`cosφ2 = ct. = componenta orizontală a tensiunii din lanț; φ1, φ2 = unghiurile dintre planul orizontal (axa Ox) și tangentele duse la lanț în punctele O și O1; Fext = componenta orizontală a forțelor exterioare aplicate navei.

Aceste etape distincte se concretizează în regimuri de lucru diferite pentru electromotorul de acționare a cărui funcționare este comandată și reglată în acest sens printr-un controler ce comandă introducerea/scoaterea din circuitele de alimentare ale motorului a unor rezistoare electrice corespunzător dimensionate pentru a aduce motorul în regimurile de funcționare amintite.

6.1.2 Breviar de calcul

Datorită utilizării acționării electrice a instalației de ancorare practic numai pe perioada virării ancorei și lanțului acesteia, calculul instalației se va face ținând cont numai de solicitările ce apar numai pe parcursul acestei perioade. Calcul se va referi doar la partea de acționare electrică (electromotorul utilizat) deoarece acesta este componenta de bază a instalației, de buna sa dimensionare și alegere depinzând eficacitatea funcționării acesteia. Celelalte componente sunt mai ușor de proiectat în calculul lor urmărindu-se ca acestea, în final, să îndeplinească condițiile de rezistență determinate de solicitările mecanice la care sunt supuse.

Pentru simplificarea calculelor se va considera că deplasarea navei pe lanț (etapa I) se realizează cu viteză constantă.

În calculul caracteristicilor constructiv-funcționale elementelor constructive ale instalației de ancorare intervin următoarele mărimi:

= deplasamentul volumetric al navei corespunzător liniei de încărcare de vară [m3];

v = dx1/dt = viteza navei [m/s];

vlt = viteza lanțului [m/s];

Ma = masa ancorei în aer [kg];

Ga = greutatea ancorei în aer [N];

Gaapa = greutatea ancorei în apă [N];

q = greutatea unui metru liniar de lanț în aer [N/m];

qapă = greutatea unui metru liniar de lanț în apă [N/m];

d = diametrul (calibrul) tijei zalei lanțului de ancoră [mm];

Llt = lungimea totală a unui lanț de ancoră [m];

Na = caracteristica de dotare a navei = 2/3 + 2Bxh + 0,1A

Bx = lățimea maximă a navei [m];

h = înălțimea convențională de la linia de plutire de vară până la fața superioară a învelișului punții celui mai înalt ruf = a + Σhi [m];

a = distanța măsurată pe verticală la secțiunea maestră de la linia de încărcare de vară până la fața superioară a învelișului punții superioare [m];

hi = înălțimea în planul diametral a fiecărui nivel al suprastructurii sau rufului cu o lățime mai mare de 0,25B [m];

A = suprafața velică în limitele lungimii de calcul a navei considerată la linia de încărcare de vară (se include aria proiecției corpului emers al navei pe planul diametral, suprafața proiecțiilor pe planul diametral ale suprastructurii și tuturor rufurilor cu lățimea mai mare de 0,25B) [m2].

În ceea ce privește lanțul de ancoră al navelor cu zonă nelimitată de navigație, R.N.R. prevede ca diametrul minim al tijei zalei de lanț (lanț cu rezistență mărită) să fie: [mm]. Diametrul real se va alege imediat superior dmin în conformitate cu STAS LANȚ. Greutatea unui metru liniar de lanț în aer se poate determina cu relația: q = 9,80,0215d2 [N/m]

Masa ancorei nu trebuie să fie mai mică decât valoarea Mamin = kNa [kg], unde k reprezintă un coeficient egal cu 3 pentru navele cu zonă nelimitată de navigație. Această condiție reiese din obligația ancorei de a păstra o legătură sigură între navă (lanțul de ancoră) și fundul apei. De obicei, masa ancorei este de cel puțin 50 de ori mai mare decât cea a unui metru liniar din lanțul acesteia. Bineînțeles, greutatea ancorei va fi: Ga = Mag [N].

Valorile Gaapa și qapa se pot determina cunoscând valorile acestor greutăți în aer și înmulțindu-le cu un coeficient ce ține cont de împingerea arhimedică exercitată de apă asupra ancorei și lanțului (β).

Deci: Gaapa = Ga β ; qapa = q β .

Coeficientul β se calculează cu relația: . Pentru densitățile cunoscute ale oțelului (7800 kg/m3) și apei de mare (1025 kg/m3) rezultă pentru β valoarea: β 0,87.

Pentru a realiza calculul de dimensionare al instalației este imperios necesară cunoașterea forțelor ce solicită elementele componente ale acesteia. Pentru perioada de staționare a navei la ancoră se pot scrie următoarele (vezi desenul Etape virare ancoră):

în punctul O: T0 = T1cosφ1;

în punctul O1: T2` cosφ2 = Fext;

în care T1 și T1` sunt reacțiunile din fundul mării și lanț de ancoră în punctul de contact al acestora iar T2 și T2` sunt reacțiunile din nara de bordaj a instalației de ancorare a navei și lanț în punctul acestora de contact.

Având în vedere faptul că lanțul de ancoră adoptă pe perioada staționării forma lănțișorului, în fiecare punct al lanțului liber suspendat componenta orizontală a forței de întindere are aceeași valoare constantă, astfel:

T1cosφ1 = T2 cosφ2 = … = Ti cosφi.

La filarea unei lungimi mai mari de lanț decât adâncimea de ancorare, unghiul φ1 dintre lanț și fundul mării în punctul de contact al acestora este nul, reacțiunea locală din lanț neavând componentă pe verticală ce ar putea produce ridicarea cheii de împreunare a ancorei. Astfel pentru l1 > 0 se pot scrie egalitățile:

φ1 = 0 ; T0 = T1cosφ1 = Ticosφi = Fext .

Fext reprezintă componenta orizontală a sumei forțelor exterioare sistemului navă-lanț-fund de apă, care acționează asupra navei tinzând să o îndepărteze de punctul de ancorare. Forțele exterioare au origine diversă, dintre toate evidențiindu-se cantitativ doar cele produse de interacțiunea curentului marin (Fc) și vântului (Fv) cu porțiunea imersă, respectiv emersă, a corpului și construcțiilor aflate pe puntea principală a navei. Astfel:

Fext = Fc + Fv .

Cele două forțe perturbatoare ale echilibrului static al navei aflate la ancoră se pot calcula utilizând relațiile:

Fc = 0,5(kkξf + Δξf)AudρapavΣ2 [N];

Fv = kvAvv2 [N];

în care: ρapa = densitatea apei de mare = 1,025 [Ns2/m4];

kk = coeficient de corecție pentru influența curburii corpului (dat tabelar)

ξf = coeficient de frecare al apei de carenă = 1,14÷3,84;

Δξf = majorare a coeficientului de frecare datorată prezenței asperităților pe corpul navei = 0,7÷1,2 (valorile mai mici corespund navelor cu construcție sudată a învelișului corpului);

Aud = suprafața carenei;

vΣ = vc + vt;

vc = viteza curentului marin = 1÷2,57 [m/s] (pentru navele cu zonă nelimitată de navigație);

vt = viteza navei la tragerea acesteia pe lanț = 0,1÷0,3 [m/s];

kv = coeficientul de presiune al vântului = 0,24÷0,61 [Ns2/m4];

A = suprafața velică a navei [m2];

vv = viteza vântului = 4÷12 [m/s] (corespunzător 3÷6 grade Beaufort).

În urma rezolvării ecuației lănțișorului, pentru reacțiunile de la capetele lanțului de ancoră se vor găsi următoarele relații de calcul:

[N];

[N];

Lungimea lanțului de ancoră liber suspendat în apă este:

[m].

Conform R.N.R., lungimea totală minimă a unui lanț de ancoră este Lltmin = 2,5H (pentru o adâncime de ancorare de calcul de 50÷150 m). Trebuie remarcat faptul că adâncimea uzuală de ancorare în practica maritimă este de 15÷30 m rareori depășind 50 m.

În aceste condiții lungimea lanțului așezat liber pe fundul mării este:

l1 = Llt – l [m].

Datorită maselor variabile suspendate de nara de bordaj a instalației de ancorare (lungimi diferite de lanț imersat, smulgerea ancorei de pe fundul apei etc.), forțele de tracțiune la barbotina vinciului de ancoră pe timpul virării ancorei variază pe parcursul diferitelor etape ale acestui proces. În general, forța de tracțiune la barbotină (T) este determinată de două componente: forța de greutate a lanțului liber suspendat în apă și forța de greutate a lanțului suspendat între barbotina vinciului și puțul lanțului de ancoră.

Forțele de tracțiune la barbotină, cuplul necesar al motorului electric de antrenare și duratele diferitelor etape ale procesului de virare a ancorei sunt prezente în cele ce urmează:

Etapa I:

Forța de tracțiune în lanț la barbotina vinciului:

[N].

Cuplul motorului electric de acționare: [Nm].

Durata de desfășurare primei etape: [s].

În relațiile prezentate apar mărimile:

ηnb = randamentul funcțional al nării de bordaj = 0,65÷0,80;

ηnb = randamentul funcțional al nării de punte = 0,70÷0,80;

ηmec = randamentul funcțional al transmisiei mecanice = 0,42÷0,82;

Rb = raza barbotinei vinciului = 6,85d [m] (calibrul lanțului exprimat în m);

hnp = lungimea lanțului de ancoră suspendat în puțul lanțului [m];

i = raportul de transmisie al transmisiei mecanice = 100÷200;

nI = turația motorului electric corespunzătoare cuplului la axul acestuia [rot/min] (reiese din caracteristica mecanică a motorului)

Etapa II:

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 TI la cea corespunzătoare smulgerii ancorei de pe fundul apei (TIII). Forța TIII și turația nIII corespund debutului etapei a treia. În mod asemănător variază și cuplul la axul motorului electric al vinciului.

Timpul de desfășurare al etapei a doua este: [s].

Etapa III:

Această etapă corespunde exclusiv procesului de „smulgere” al 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 (Fa). Forța de reținere a ancorei pe fundul apei nu poate fi precis calculată ea depinzând de o serie de factori de origine complexă, totuși ea este estimată în mod acoperitor ca fiind egală cu dublul greutății în aer a ancorei. Se vor putea determina astfel următorii parametri:

forța de tracțiune necesară smulgerii ancorei:

[N];

cuplul la axul motorului electric (momentul necesar de smulgere):

[Nm];

timpul de smulgere al ancorei (de repaus sub curent): tIII 60 [s].

Etapa a treia ia sfârșit în momentul în care ancora nu se mai află în contact direct cu fundul apei când forța de tracțiune și momentul necesare scad la valorile TIV respectiv MIV.

Etapa IV:

La începutul acestei etape se înregistrează mărimile:

forța de tracțiune în lanț la barbotină: [N];

cuplul la axul motorului de antrenare:

[Nm].

Lungimea lanțului aflat în apă scade continuu prin virarea cu viteză constantă asigurată de vinciul de ancoră, fapt ce duce la scăderea uniform liniară a forței și cuplului necesar la barbotină. La finalul etapei a patra (momentul în care ancora ajunge în dreptul nării de bordaj), forța și momentul devin:

[N]; [Nm].

Durata celei de-a patra etape se poate calcula cu relația:

[s]

Etapa V:

La intrarea ancorei în nara de bordaj forțele de frecare cresc substanțial datorită forțelor de apăsare mult mai mari exercitate de ancoră pe suprafața interioară a nării de bordaj fapt determinat de greutatea specifică net superioară a ancorei în raport cu cea a lanțului. Astfel, forța de tracțiune necesară la barbotina vinciului trebuie să crească, din momentul intrării ancorei în nară și până la aducerea ancorei în poziția finală, cu un procent evaluat la circa 25%. Prin urmare, la finalul etapei a cincea, se vor înregistra mărimile:

forța de tracțiune în lanț la barbotină: [N];

cuplul la axul motorului:

Pentru a se evita eventualele deteriorări ale bordajului prin lovirea acestuia cu ancora și pentru diminuarea solicitării suplimentare a motorului odată cu creșterea forțelor de frecare din instalație la intrarea ancorei în nară, viteza de virare a lanțului pe această perioadă este de obicei limitată la maxim 0,05÷0,07 m/s.

Un caz deosebit în funcționarea instalației de ancorare îl reprezintă funcționarea în „regim de avarie” care presupune virarea ancorei de la o adâncime egală cu lungimea Llt a lanțului. Într-o astfel de situație, solicitarea motorului poate fi mult mai mare decât în cazul smulgerii ancorei din cazul precedent. De aceea este necesar a se verifica comportamentul motorului pe durata acestui regim. Se pot calcula următoarele mărimi:

forța de tracțiune în lanț la barbotină la începutul virării:

[N];

momentul la axul motorului electric la începutul virării:

[Nm];

forța de tracțiune în lanț la barbotină la finalul virării:

[N];

momentul la axul motorului electric la finalul virării:

[Nm];

timpul de virare al ancorei în regim de avarie:

[s]

Calculul motorului are în vedere determinarea solicitărilor maxime la care acesta este supus în condiții normale și de avarie precum și alegerea motorului din cataloagele specializate.

Inițial se calculează cuplul mecanic necesar a fi furnizat de către motor în cele mai defavorabile situații posibile [4]:

cuplul necesar smulgerii ancorei de pe fundul apei:

[Nm];

cuplul necesar virării ancorei de la o adâncime egală cu lungimea lanțului de ancoră:

[Nm];

cuplul necesar virării a două ancore de la adâncimea H:

[Nm].

Dintre cele trei momente se va lua în calcul momentul de valoare maximă (Mmax).

Deoarece pe parcursul situațiilor amintite motorul se află în regim de suprasarcină, pentru calculul cuplului nominal al motorului (Mn) se va utiliza relația:

[Nm],

unde: – Mmax = max (Msm; ML; Ma);

λ = coeficientul de suprasarcină al motorului.

În ceea ce privește turația motorului, aceasta se poate determina prin prisma vitezei de virare a lanțului. Turația nominală de calcul a motorului este:

[rot/min],

în care: – nmed = turația motorului ce corespunde vitezei medii de virare a ancorei (vlt med = Llt/ ttot) [rot/s];

[rot/min]

Llt = lungimea imersată a lanțului [m];

ttot = timpul total de virare al ancorei [s];

Ψ = coeficient dat de relația: Ψ = 1-sn;

sn = coeficientul de scădere al tensiunii de alimentare a motorului pe timpul suprasarcinii (pentru motoarele asincrone cu rotor în scurtcircuit: sn = 0,1).

Odată calculate turația și cuplul nominal se poate determina puterea de calcul a motorului (Pnc), astfel:

[kW],

în care: Mn = momentul nominal al motorului [Nm]; nnc = turația nominală de calcul a motorului electric de acționare [rot/min].

Cunoscând toate aceste caracteristici se alege din cataloagele specializate un motor care să corespundă parametrilor calculați sau altora imediat superiori.

6.1.3. Calculul particularizat al instalației

Calculul instalației de ancorare a navei de proiectat efectuat pe baza relațiilor anterior prezentate a dus la obținerea rezultatelor ce vor fi prezentate în cele ce urmează.

Calculul caracteristicii de dotare a navei:

Din prezentarea și planul general de construcție ale navei se pot desprinde următoarele caracteristici constructive:

deplasamentul navei : D = 50000 tdw;

suprafața velică a navei în limitele lungimii de calcul : A = 1505,5 m2;

lățimea maximă a navei : B = 30,24 m;

suma înălțimilor etajelor suprastructurii pupa și rufurilor cu lățimea mai mare de (0,25B) : Σhi = 13,4 m;

înălțimea convențională de la linia de plutire la acoperișul celui mai înalt ruf : h = 17.6 m.

Caracteristica de dotare are astfel valoarea: Na = 2999,3.

Alegerea parametrilor dimensionali ai lanțului și ancorei:

În conformitate cu valoarea caracteristicii de dotare a navei se aleg:

lanț de ancoră cu calibrul: d = 87 mm (lanț cu rezistență mărită);

lungimea unui lanț de ancoră: Llt = 330 m;

ancoră tip Hall cu o greutate: Ga = 10 tf = 98066 N.

Având în vedere acești parametri, pentru un metru liniar de lanț de ancoră se determină o greutate: q = 1595,9 N. În apă, greutatea aceleași lungimi de lanț va fi: qapa = 1388,4 N. Greutatea ancorei în apă va fi: Gapa = 85317 N.

Adâncimea de ancorare considerată este H = 100 m. Corespunzător acesteia și stării de echilibru static a sistemului navă-lanț-fund de apă, lungimea de lanț suspendată liber în apă este l = 194,51 m. Lungimea de lanț așezată liber pe fundul apei este l1 = 135,49 m.

Forțele exterioare ce acționează asupra navei:

La calculul acestor forțe s-au luat în considerare următorii parametri:

densitatea apei: ρ = 1,025 t/m3;

coeficientul de frecare al apei de carenă: ξf = 1,7;

coeficientul de corecție pentru influența curburii corpului: kk = 1,042;

majorarea coeficientului de frecare datorată asperităților: Δξf = 0,7;

coeficientul de presiune al vântului: kv = 0,37 t/m2;

aria suprafeței carenei: Aud = 10090,421 m2;

viteza navei la tragerea pe lanț: vt = 0,21 m/s;

viteza curentului de apă: vc = 2,5 m/s;

viteza vântului: vv = 11,8 m/s.

În urma calculelor efectuate s-au determinat următoarele valori pentru forțele exterioare:

forța perturbatoare produsă de curentul de apă: Fc = 93861 N;

forța perturbatoare produsă de vânt: Fv = 84161 N;

forța perturbatoare exterioară totală: Fext = 178020 N.

Forțele de tracțiune la barbotină și cuplurile necesare la axul motorului de acționare pe parcursul etapelor virării ancorei de la adâncimea H:

În calcule s-au utilizat următorii parametri:

raza barbotinei vinciului: Rb = 0,596 m;

randamentul mecanic al acționării: ηmec = 0,55;

coeficientul pierderilor în nara de bordaj: ηnb = 0,76;

coeficientul pierderilor în nara de punte: ηnp = 0,79;

lungimea lanțului de ancoră suspendat în puțul lanțului de ancoră: hnp = 6,7 m; înălțimea narei de bordaj fața de nivelul apei: h = 4,75 m;

raportul de transmisie mecanic: i = 200;

viteza medie de virare a lanțului: vltmed = 10 m/min.

Etapa I:

Forța de tracțiune la barbotină: TI = 425600 N. Cuplul necesar la axul motorului de acționare: MI = 2260 Nm.

Etapa II:

Forța de tracțiune la barbotină la sfârșitul acestei etape este: TII = 562990 N. Cuplul necesar la axul motorului de acționare: MI = 3004,3 Nm. Aceste valori sunt cele maxim înregistrate pe toată perioada procesului de virare a ancorei corespunzând începutului smulgerii ancorei de pe fundul mării.

Etapa III:

Forța de tracțiune la barbotină: TIII = 304920 N. Cuplul necesar la axul motorului de acționare: MIII = 1606,2 Nm. Valorile corespund sfârșitului procesului de smulgere a ancorei.

Etapa IV:

Forța de tracțiune la barbotină: TIV = 129030 N. Cuplul necesar la axul motorului de acționare: MIV = 653,3 Nm. Aceste valori se înregistrează în momentul ajungerii ancorei în dreptul nării de bordaj.

Etapa V:

La sfârșitul acestei etape vor fi determinate următoarele valori: forța de tracțiune la barbotină: TV = 161290 N și cuplul necesar la axul motorului de acționare: MV = 828,077 Nm.

În urma obținerii acestor rezultate se poate trasa diagrama de variație a forței de tracțiune la barbotină pe perioada procesului de virare a ancorei (vezi anexaVariațieForțăTracțiuneBarbotină – fig.1).

Forțele de tracțiune la barbotină și cuplurile necesare la axul motorului de acționare pe parcursul virării ancorei de la adâncimea Llt:

Pe parcursul virării ancorei de la o adâncime cel puțin egală cu cea a lanțului de ancoră se vor înregistra următoarele valori pentru parametrii amintiți:

la începutul virării: Tin = 725090 N; Min = 3882,6 Nm;

la ajungerea ancorei în dreptul narei de bordaj: T = TIV; M = MIV;

la finalul operațiunii de virare: T = TV; M = MV.

În mod asemănător se poate trasa graficul de variație al forței de tracțiune la barbotină (vezi anexaVariațieForțăTracțiuneBarbotină – fig.2).

Calculul puterii acționării electrice a vinciului:

Motorul electric de antrenare al vinciului va fi astfel ales încât să facă față solicitărilor maxime de cauzalitate diversă ce pot apare în exploatarea instalației de ancorare. Astfel, literatura de specialitate [4] prevede ca la alegerea motorului electric să se considere cuplu maxim de exploatare al motorului cel mai mare cuplu dintre următoarele trei:

cuplul necesar smulgerii ancorei de pe fundul apei (Msm);

cuplul necesar virării ancorei de la o adâncime egală cu Llt (MLlt);

cuplul necesar virării a două ancore de la adâncimea H (Ma).

Pentru aceste cupluri s-au determinat valorile:

Msm = 3004,3 Nm; MLlt = 3882,6 Nm; Ma = 3258,2 Nm.

Se observă că momentul maxim este MLlt. Momentul nominal la axul motorului este Mn = 2065,2 Nm (s-a considerat λ = 1,88). Turația medie va fi nmed = 534,12 rot/min ceea ce va impune o turație nominală de calcul nnc = 480,7 rot/min.

Având în vedere cuplul și turația nominale ce trebuie asigurate de motor se poate determina puterea nominală de calcul a acestuia: Pnc = 103,9 kW.

Alegerea motorului electric de acționare a vinciului:

Din literatura de specialitate s-a ales următorul motor electric de acționare a vinciului instalației de ancorare – motor asincron trifazat cu rotor în scurtcircuit din seria ASI fabricat în România cu următoarele caracteristici: tensiunea nominală de alimentare (Un) = 3×380 V (c.a.); puterea = 112 kW; turația sincronă = 490 rot/min; turația nominală = 480 rot/min; randamentul = 93 %; cos φ = 0,88; intensitatea curentului nominal absorbit (In) la tensiunea nominală de alimentare = 232 A; raportul Mp/Mn = 1,2; raportul Ip/In = 7; raportul Mm/Mn = 1,8, greutatea = 1120 kgf.

6.2 INSTALATUA DE UNGERE

Instalația de ungere este destinată pentru a prelua, depozita, filtra si debita uleiul pentru ungerea si răcirea tuturor organelor motorului care in timpul funcționării, efectuează mișcari relative in scopul micșorării pierderilor mecanice prin frecare si a reducerii uzurii.

Prevederi R.N.R.

1.POMPE DE ULEI

Cănd există un singur motor principal, trebuie să existe cel puțin două pompe de ulei de ungere prin circulație. Una este principală si una de rezervă din care una poate fi acționată de motor. Trebuie prevazută semnalizarea nivelului inferior minim admisibil in tancul gravitațional si pornirea automată a pompei de rezervă in cazul opririi pompei principale.

Trebuie prevăzute mijloace de control pentru verificarea trecerii uleiului prin lagărele turbosuflantelor.

2. ALIMENTAREA CU ULEI DE UNGERE

Capetele tuburilor de scurgere din carterul motorului in tancul de colectare trebuie să fie amplasate in așa fel incât in timpul funcționarii ele să fie in permanență scufundate in ulei. Țevile de scurgere de la două sau mai multe motoare nu trebuie cuplate intre ele.

La separarea uleiului trebuie luate măsuri care să excludă posibilitatea amestecarii uleiului motorului principal cu cel al motoarelor auxiliare. Capacitatea de trecere a fiecărui filtru trebuie să depăseașcă cu 10% debitul pompei.

Instalația de ungere trebuie să aiba toate aparatele necesare de măsură și control.

Pentru tubulaturile instalației de ungere trebuie montate pe tubulatura de aspirație a pompei reductoare cu roti dințate-un filtru magnet.

Tubulatura separatoarelor poate fi folosită și pentru separarea combustibilului, cănd dispune de dispozitive sigure care previn amestecarea combustibilului cu uleiul.

3. TANCURI DE ULEI

Tancurile de ulei trebuie separate de tancurile de combustibil lichid, de apa pentru caldări, de apa potabilă si de ulei vegetal prin coferdamuri. Tancurile pentru colectarea uleiului de circulație din instalațiile cu turbine trebuie separate de invelisul exterior al fundului prin coferdamuri.

Se va prevedea un tanc de rezervă cu o capacitate suficientă pentru completarea instalației cu ulei până la starea de regim.

Tubulaturile de aspirație din tancurile aflate in afara dublului fund trebuie să aibă valvule de inchidere instalate direct pe tanc.

Incalzirea uleiului se poate face cu ajutorul apei, aburului sau incalzit electric, sisteme care trebuie amplasate in părtile cele mai de jos ale tancului.

Parametrii funcționali

Debitul masic de ulei de ungere : mu = 71,013 kg/s

Densitatea uleiului : u = 900 kg/m^3

Domeniul de presiuni normal : p = 3 – 6 bari

Temperatura de intrare a uleiului in răcitor : Tu1 = 333 K

Temperatura de ieșire a uleiului din răcitor : Tu2 = 323 K

Temperatura de intrare a apei de mare in răcitor: Tam1 = 298 K

Temperatura de ieșire a apei de mare din răcitor: Tam2 = 303 K

Dimensionarea tancurilor

1.DIMENSIONAREA TANCURILOR DE CIRCULAȚIE

Volumul de ulei din sistem, se determină prin admiterea numărului de circulatie, nc, care arată de cate ori in decurs de o oră, intreaga cantitate de ulei va trece prin obiectul ungerii.

Se adopta nc = 10

Qv = 326,66 m^3/h – debitul pompei de circulatie

Volumul de ulei din rezervorul de circulație si din sistemul de ungere este :

Vu = Qv / nc Vu = 32,666 m^3

Volumul tancului de circulație se prevede de 1,4 ori mai mare datorita spumarii uleiului.

cm = 1,05 – coeficient de incărcare a rezervorului cu impurități

Vtuc = 1,4cmVu Vtuc = 48,019 m^3

2. TANCURILE DE ULEI DE REZERVĂ

volumul de ulei de rezervă

ns = 1 – numarul de schimburi de ulei in decursul unui voiaj ( se asigura minim un schimb de ulei )

cu = 2,510^-4 kg/kWh – consum specific de ulei

= 1080 h – durata de funcționare a motorului

Pe = 13720 – puterea efectivă a motorului

Vur = nsVu + cuPe/u Vur = 36,782 m^3

-volumul tancului de ulei de rezervă

Vtur = cmVur Vtur = 38,621 m^3

Dimensionarea schimbătoarelor de căldură (răcitoare)

Răcirea uleiului se face cu schimbătoare de căldura prin suprafața realizată prin tevi.

Răcitor ulei mecanism motor

-debitul de căldură necesar

c1 = 1,12 – coeficient de majorare a suprafetei de incălzire

k = 1200 kJ/m^2hgrd – coeficient global de schimb de căldură

Cu = 2,033 kJ/kgK – căldura specifică a uleiului

Q = Qvu Cu( Tu1- Tu2 ) Q = 5,97710^6 kJ/h

-suprafața de schimb de căldură necesară

Tmax = Tu1-Tam2 Tmax = 30 K

Tmin = Tu2-Tam1 Tmin = 25 K

Tm = (Tmax – Tmin) / ln(Tmax/Tmin) Tm = 27, 424 K

S = (c1Q) / (kTm) S = 203,414 m^2

Dimensionarea pompelor

In sistemele de ungere a motoarelor navale se folosesc pompe cu roți dintate.Acestea prezintă avantajul unor construcții simple sigure in funcționare si debitarea uniformă a uleiului.

POMPA DE TRANSFER

Pompa de transfer trebuie să vehiculeze volumul de ulei existent in sistemul de ungere in decurs de 1 h.

= 1 h – timpul de vehiculare a uleiului

cd = 1,15 – coeficient de majorare a debitului ținand cont de reducerea acestuia in timp

Qptu = (cdVu) / Qptu = 37, 566 m^3/h

Se alege o pompă tip Dl 11.

2. POMPA DE CIRCULAȚIE

Debitul pompei de circulație se determină in funcție de debitul de caldură care trebuie preluat de la uleiul de ungere.

Deci debitul pompei : Qpcu = 3600cdmu/u

Qpcu = 326,66 m^3/h

DIMENSIONAREA TUBULATURILOR

-pe aspirația pompei de transfer

Se adopta o viteză de curgere : v1=0.9 m/s

Suprafața de curgere : S1=Qptu\3600 v1 S1=0.012 m^2

Diametrul interior al tubulaturi :

d1 = 4S1/ d1=0.122 m

Se alege o tubulatură : 125*6 STAS 530\1-87

pe refularea pompei de transfer

Se adoptă viteza de curgere: v2 = 1.2 m/s

Suprafată de curgere :

S2 = Qptu/3600 v2 S2 = 0.009 m^2

Diametrul interior al tubularuri :

d2 = 4S2\ d2 = 0.105 m

Se alege o tubulatură : 125*6 STAS 530\1-87

pe aspiratia pompei de circulație

Se alege viteza de curgere: v3 = 0.9 m/s

Suprafața de curgere:

S3 = Qptu/3600 v3 S3 = 0.101 m^2

Diametrul interior al tubularuri :

d3 = 4S3/ d3 = 0.358 m

Se alege o tubulatură : 400*8 STAS 530\1-87

pe refularea pompei de circulație

Se adoptă viteza de curgere: v4 = 1.2 m/s

Suprafața de curgere: S4 = Qptu/3600 v4 S4 = 0.076 m^2

Diametrul interior al tubularuri :

D4 = 4S4/ d4 = 0.31 m

Se alege o conductă : 350*8 STAS 530\1-87

DIMENSIONAREA SEPARATOARELOR

La sistemele de propulsie de puteri medii si mari, curațirea fină a uleiului este realizată prin procesul de separație a uleiului folosind in avest scop separatoare centrifugale de acelasi tip cu cele de combustibil.

Debitul separatoarelor se obține din conditia ca intreg volumul de ulei existent in sistemul de ungere sa fie separată in decurs de doua ore.

Ts = 2 h timp maxim de suparare

is = 1 numarul de separatoare

Qvs = Vu / Ts is Qvs = 16.333 m^3/h

PROPRIETATI TERMOFIZICE SI DE EXPLOATARE ALE

ULEIURILOR

1.Văscozitatea

Se utilizează atăt unitați de vascozitate cinematică cât si cele pentru vascozitatile relative.

2.Densitatea

Este cuprinsă intre 0.89-0.99 g/cm^3; depășeste 1 g/cm^3 la uleiurile puternic aditivate folosite la rodajul motorului.

3.Punctul de inflamabilitate

Reprezintă temperatura la care vapori de ulei creați la suprafața formează cu aerul un amestec inflamabil , fără insă ca arderea să aibă loc in toată masa.

4.Punctul de congelare

Este punctul la care uleiul devine solid și nu mai curge.

5.Punctul de tulburare

Este temperatura de apariție a primelor cristale in masa uleiului.

6.Continutul de apă

Poate apare accidental sau datorită condensari.

7.Conținutul de cenușă si asfalt tare

Este constituit din substanțe abrazive.Se admite un conținut de 0.005-0.02%

8.Conținutul de cocs

Reprezintă cantitatea de depuneri cocsificate rezultate in urma arderii fară aer in aparatul Courdason.

9.Cifra de saponificare

Se masoară prin cantitatea de KOH in mg/g necesar pentru a saponifica esterii si acizii grași liberi.

10.Cifra de iod

Indică conținutul de substantă nesaturată in ulei si se măsoară prin cantitatea de iod,in grame, ce poate fi absorbită de 100 g ulei.

11.Oxidarea si stabilitatea la oxidare

Reprezintă reactia oxigenului cu diverși componenți.

12.Onctuozitatea

Este proprietatea uleiurilor de a adera la suprafețe pieselor cu care vin in contact.

13.Coroziunea

Se determină prin pierderile de metal cu aparatul Pinchevici.

14.Impurități mecanice

Se determină prin dizolvarea unei cantități determinate de ulei in heptan normal si măsurarea cantitații ce se depune la fund, sub forma solida.

15.Aciditatea

S-a introdus noțiunea de indice total de aciditate ce exprimă cantitatea de KOH in mg/g necesară anihilării totale a acizilor din ulei. De obicei se separă aciditatea minerală (aciditatea tare), de aciditatea organică (aciditatea slabă), dându-se un indice pentru fiecare.

16.Bazicitatea

Reprezintă valoarea de neutralizare, respectiv capacitatea uleiului exprimată in mg KOH/g de a anihila o anumită cantitate de acid.

17.Culoarea

Uleiurile aditivate au culoare neagră . Uleiurile bine rafinate au culoare deschisă .

Uleiurile neaditivate au culoare de la galben inchis la roșu violet.

18.Fluorescenta

Este calitatea uleiurilor de a se manifesta fluorescent la luminarea cu lumini de diverse lungimi de undă . Nu are legatură cu calitatea uleiului.

19.Detergența

Reprezintă calitatea uleiului de a indeparta depunerile de pe suprafețele expuse sau de a nu permite depunerile.

20.Dispersanța

Reprezintă calitatea uleiului de a nu permite formarea depozitelor de particule fine.

21.Stabilitatea la depozitare

Este importantă pentru uleiurile navale păstrate in rezervă .

22.Proprietăți antispumante

Se creează special prin aditivarea uleiului.

6.3 INSTALAȚIA DE VENTILAȚIE

1. Descrierea instalației

1.1. Instalația de ventilație CM

Instalația are rolul de a asigura aerul necesar consumatorilor din CM (motor principal, diesel generatoare, caldarină etc.), si de a elimina aerul cald si gazele degajate de agregatele și instalațiile din acest compartiment.

Pentru introducție în CM sunt prevăzute 5 ventilatoare axiale din care unul de rezervă , cu urmatoarele caracteristici:

– debit: 50 000 m3/h;

– presiune: 63 mmCA.

Pentru extractia aerului viciat din santina CM, separatoare si presa injectoare se prevăd două ventilatoare axiale în construcție antiexplozivă cu caracteristicile:

– debit: 31 000 m3/h;

– presiune: 63 mmCA.

Pentru extractia aerului cald din zona DG, PCC si saht se prevăd două ventilatoare axiale cu caracteristicile:

– debit: 31 000 m3/h;

– presiune: 63 mmCA.

Ventilatoarele de introductie aspiră aerul din exterior prin guri cu jaluzele reglabile. În caz de incendiu toate gurile exterioare se închid , iar alimentarea ventilatoarelor se întrerupe din afara CM.

Evacuarea naturală a aerului cald din CM se face prin guri cu jaluzele acționate din exterior, prevăzute în partea superioara a cosului de fum.

1.2. Instalația de ventilație încăperi de serviciu si sanitare

Ventilația încăperilor se realizează artificial, natural sau mixt, în funcție de destinația și mărimea acestor încăperi. Instalația se compune din:

– trasee independente prevăzute cu electroventilatoare și ramificații pentru inducție si evacuare la încăperile ventilate artificial;

– trasee prevăzute cu electroventilatoare si ramificații pentru evacuare și mijloace de inductie naturală la încăperile ventilate mixt;

– mijloace de activare naturală a circulației aerului la încăperile ventilate natural.

Pentru realizarea unei ventilații corespunzatoare instalația este deservită de 22 electroventilatoare axiale si centrifugale.

Tipul electroventilatorului se alege în funcție de debitul necesar grupului de încăperi pe care îl deservește si de poziția de montaj.

Tubulatura instalației de ventilație este de tip spiroduct. În cazurile în care este imposibilă utilizarea acestei tubulaturi se folosesc traseele clasice de tubulatură. Îmbinarea tubulaturii se face cu flanse și șuruburi. Prinderea tubulaturii de osatura navei se face cu ajutorul suporților de susținere.

Chesoanele de vențilatie se vopsesc înainte si dupa sudare la nava cu vopsea anticorozivă la culoarea navei.

Instalația asigura urmatoarele schimburi de aer pe oră:

– atelier sudură: 35 schimburi/ora ;

– compartiment CO2: 10 schimburi pe oră;

– agrgate frigorifice: 20 schimburi pe ora la introducție;

25 schimburi pe ora la extracție;

– compartiment girocompas: 50 schimburi pe oră;

– bucatarie: 50 schimburi pe ora la introducție;

55 schimburi pe ora la extracție;

– oficii: 10 schimburi pe oră;

– spălătorie, uscătorie: 30 schimburi pe ora la introducție;

33 schimburi pe ora la extracție;

– călcătorie: 30 schimburi pe ora la introducție;

33 schimburi pe ora la extracție;

– băuturi, anticameră, lactate: 15 schimburi pe oră

– produse vegetale: 20 schimburi pe oră;

– produse uscate: 10 schimburi pe oră;

– magazii și spațiu manipulare: 5 schimburi pe oră;

– vestiar: 10 schimburi pe oră;

– WC-uri, dusuri, grupuri sanitare: 15 schimburi pe oră;

– compartiment mașina cârmei: 20 schimburi pe oră;

– compartiment radar: 30 schimburi pe oră.

1.3. Instalația de ventilație magazii și tunel

Magaziile de marfă vor fi ventilate prin evacuare forțată și introducție naturală. Fiecare magazie va fi deservită de cate două ventilatoare de extracție și două canale de introducție naturală.

Ventilatoarele sunt de tip VAP 710 NAE axiale, trombele de aerisire vor fi prevăzute cu ciuperca de închidere etansă.

Trombele de aerisire și ciupercile vor fi din oțel protejate la coroziune.

Pentru ventilarea tunelului de tubulaturi s-a prevăzut un electroventilator axial de extracție VAP 560 NAE ce va asigura un număr de aproximativ 5 schimburi de aer pe oră.

2. Breviar de calcul

2.1. Instalația de ventilație încăperi serviciu și sanitare

2.1.1. Generalități

Ventilarea încăperilor sanitare și de serviciu se face artificial, natural sau mixt, în functie de destinația și mărimea încăperilor respective. Pentru dimensionarea instalației se determină debitul de aer necesar încaperi deservite si se aleg vitezele optime de circulație a aerului prin canalele de ventilație.

Debitul de aer: Q = n·V (m3/h)

n – numărul de schimburi pe oră

V – volumul încăperilor (m3)

Numărul de schimburi pe ora și vitezele de circulație s-au ales având în vedere cerințele regulilor sanitare.

Dimensiunile canalelor de ventilație se calculează cu: Q = s·v

s – sectiunea canalului de ventilație (m2)

v – viteză aerului (m/s)

Q – debitul volumetric (m3/s)

s = Q/v (m2)

Spre exemplificare, se va face calculul catorva spații de locuit si servicii considerate a fi mai importante.

2.1.2. Calculul debitelor și alegerea ventilatoarelor

atelierul de sudură

Debitul de aer este: Q1 = n1·V1 = 35·24 = 840 m3/h.

Se alege un ventilator de extracție cu caracteristicile:

Q = 1000 m3/h; n = 3000 rot/min; H = 60 mmCA; P = 1,1 kW.

b) grupuri sanitare

Debitul de aer este: Qi = n2·V2 = 15·5 = 75 m3/h.

Debitul total de aer: Qtot = Qi = 8·75 = 600 m3/h.

Se alege un electroventilator de extracție cu caracteristicile:

Q = 1000 m3/h; n = 3000 rot/min; H = 60 mmCA; P = 1,1 kW.

c) compartiment radar

Debitul de aer: Q = n·V = 30·15 = 450 m3/h.

Se alege un electroventilator axial cu caracteristicile:

Q = 800 m3/h; n = 1500 rot/min; H = 30 mmCA; P = 0,37 kW.

d) compartimentul acumulatori

Calculul este efectuat conform prescriptiilor RNR și anume:

Q = 0,11·I·n (m3/h), în care:

I este curentul de încarcare maxim în timpul degajarii gazelor, însă nu mai mic de 0,25 din curentul maxim al dispozitivului de încărcare (A) ;

n = 20 reprezintă numarul de elemenți ai bateriei.

Q = 0,11·23·20 = 50,6 m3/h.

Aria F a secțiunii canalului de ventilație naturală nu trebuie să fie mai mică decât cea determinată cu formula:

F = 2,9·Q (cm2), însă nu mai mică de 40 cm2

F = 2,9·50,6 = 146,74 cm2.

Se alege un canal de vențilatie cu F = 314 cm2.

2.1.3. Calculul hidraulic

a) Diametrul conductei

Se va alege cel mai dificil traseu.

Se cunoaște:

– debitul total Qtot = 600 m3/h (0,166 m3/s)

Se adoptă viteza aerului v = 9,02 m/s.

Se scrie ecuația continuitătții Q = S·v, unde S reprezintă secțiunea de circulație.

S = ·d2/4, unde d este diametrul conductei

d = 1,128 Qtot/v = 1,128·(0,166/9,02)1/2 = 0,153 m.

Se va folosi teava 160 x 3,5.

b) Pierderile de presiune

– pierderile liniare de presiune Hl

Se calculează:

– numărul Reynolds: Re = v·d / = 9,02·0,16 / (0,016·10-4) = 90,2·104

– rugozitatea relativă: = k /d = 0,12/160 = 0,0075

k = 0,12 este rugozitatea absolută

= 0,016·10-4 m2/s vascozitatea cinematica a aerului la 20 0C

= 0,0184 coeficient de rezistența hidraulică

Deci pierderile liniare vor fi:

Hl = ( /d)·(v2/2g) = (0,0184/d)·(9,022/2·9,81) = 0,4768 mmCA

– pierderile locale de presiune HL

Coeficienți de pierderi locale:

– intrarea în conductă : = 0,5·8 = 4

– cot 900 : = 0,2·4 = 0,8

– ramificație : = 0,5·6 = 3

= 7,8

Deci pierderile locale vor fi:

HL = ·v2/2g = 7,8·4,146 = 32,33 mmCA

– pierderile statice de presiune HS

HS = h = 5 mmCA

unde, h reprezintă cota măsurată de la nivelul gurilor de aspirație până la flanșa ventilatorului.

– pierderile totale de presiune H

H = Hl + HL + HS = 0,4768 + 32,33 + 5 = 37,8 mmCA.

2.2. Instalația de ventilație magazii si tunel

Instalația de ventilație magazii asigură ventilarea magaziilor de mărfuri prin evacuarea aerului viciat cu ajutorul electroventilatoarelor si introducerea aerului proaspăt natural.

Pentru dimensionarea instalației s-a determinat debitul de aer necesar magaziei.

Debitul de aer necesar:

Q = n·V (m3/h)

n – numărul de schimburi pe oră;

V – volumul magaziei (m3)

Numărul de schimburi pe oră s-a ales având în vedere cerințele RNR si Solas:

n = 6 schimburi de aer pe oră calculat la 1/4 din volumul magaziei goale.

Qmag = n·Vmag·1/4 = 6·20000/4 =30000 m3/h

Debitul de aer necesar ventilarii unei magazii este asigurat de doua electroventilatoare tip VAP 710 NAE cu caracteristicile:

Q = 15000 m3/h

H = 30 mmCA

P = 4 kW

n = 1500 rot/min

Introducerea aerului se face natural prin două ciuperci de ventilatie.

Debitul necesar ventilării tunelului de tubulaturi se calculeaza cu n = 10 schimburi pe oră.

Qtunel = 10·230 = 2300 m3/h

Acest debit este asigurat de un electroventilator VAP 500 NAE cu caracteristicile:

Q = 2500 m3/h

H = 28 mmCA

P = 0,55 kW

n = 1500 rot/min

Bibliografie

Viorel Maier – “Mecanica și construcția navei” – vol. I – “Statica navei”;

Viorel Maier –  “Mecanica și construcția navei” – vol. II – “Dinamica navei”;

Viorel Maier – “Mecanica și construcția navei”– vol. III –“Construcția navei”;

Isaak Freidzon – “Acționarea electrică a mecanismelor navale” ;

Nanu Dumitru – “Acționarea electrică a mecanismelor navale” ;

Stanislav Nicolaevici Veșenevski – “Caracteristicile motoarelor utilizate în acționări electrice” ;

Ioniță Ion ș.a. – “Instalații navale de bord” ;

Julieta Florea ș.a. – “Mecanica fluidelor și mașini hidropneumatice”;

Registrul Naval Român – “Reguli generale de supraveghere (partea 0)”-1990