DEN 322. Gemi Sevk Makinaları

Transkript

1 DEN 322 Gemi Sevk Makinaları

2 Ana Makina Seçim Kriterleri gerekli beygir gücü ağırlık hacim maliyet işletme masrafları geminin elektrik ve ısı enerjisi gereksinimi güvenilirlik ve bakım gereksinimi gemiden istenen manevra yeteneği ve düşük hızda işletilme gereksinimi montaj kolaylığı titreşim gürültü ve diğer izler kullanılabilirlik

3 Ana Makina Seçim Kriterleri Gerekli beygir gücü Önemli parametreler: sevk cihazı tipleri ve sayısı pervane devir hızı deplasman üzerinde makina ve yakıt ağırlıklarının etkisi Ağırlık ticari gemilerin çoğunluğu için çok önemli değil özellikle feribotlar, hızlı tekneler ve draft sınırlamalarına tabi tekneler için önemli savaş gemilerinde göreceli olarak küçük bir tekneden yüksek hız istenmesi nedeniyle güç/ağırlık oranı çok önemli

4 Ana Makina Seçim Kriterleri Hacim ağırlık için ifade edilenler hacim için de geçerli genellikle hacim ağırlıkla orantılı değişir Tercih imkanı varsa, kural olarak: ağırlık temelinde dizayn edilen gemilerde daha fazla hacim işgal etse dahi daha hafif makina seçilir hacim temelinde dizayn edilen gemilerde daha ağır olsa dahi daha az yer işgal eden makina seçilir savaş gemilerinde ağırlık gibi hacim de kısıtlıdır ve güç/hacim oranı çok önemlidir. Maliyet makina maliyeti gereksinim duyulan diğer donanım harcamaları ile birlikte değerlendirilir, Bunlar aşağıdakileri içerebilir: dişli donanım masrafları pompa masrafları

5 Ana Makina Seçim Kriterleri İşletme masrafları işletme masrafları içinde en önemli birim yıllık yakıt gideridir Belirli bir beygir gücü için yakıt masraflarının azaltılmasında iki temel yol vardır: pahalı yakıt kullansa dahi mümkün olan en verimli makina seçilir özgül yakıt tüketimi fazla olsa dahi en ucuz yakıt kullanan makina seçilir Pratikte bu iki uç nokta arasında bir çözüm bulunur. İdeal makina ucuz yakıtla çalışan ve özgül tüketimi düşük olan makinadır. Önemli diğer işletme harcamaları: yağlama yağı harcamaları yedek parça harcamaları yıllık bakım gideri personel giderleri

6 Ana Makina Seçim Kriterleri Geminin elektrik ve ısı enerjisi gereksinimi ana makinadan elektrik üretimi (şaft jeneratörleri kullanımı) baca kazanından ısı enerjisi temini büyük güçte elektrik enerjisine ihtiyaç gösteren gemilerde (yolcu gemileri) elektrikle tahrik seçimi Güvenilirlik ve bakım gereksinimi makina arızasının önemli sonuçlar doğurabileceği haller (yolcu gemileri, savaş gemileri) düşük devirli yüksek devirli diesel motor bakım gereksinimleri

7 Ana Makina Seçim Kriterleri Gemiden istenen manevra yeteneği ve düşük hızda işletilme gereksinimi çok sık iskeleye yanaşan veya dar su geçitlerinde ve kanallarda çalışan gemiler için önemlidir düşük güç ve süratte uzun süre çalışma gereksinimi ancak belirli tip makina donanımını seçme imkanı verir Montaj kolaylığı ikinci derecede önemli özellikle düşük hızlı makinaların aynı tipteki diğer makinalara göre daha basit sistemleri vardır

8 Ana Makina Seçim Kriterleri Titreşim ana makina kaynaklı titreşim kuvvetleri ve kuvvet çiftleri iyi değerlendirilerek personel ve teçhizat üzerindeki etkileri kabul edilir sınırlar içinde olmasına dikkat edilmeli Gürültü ve diğer izler balıkçı gemileri, okyanus araştırma gemileri ve denizaltı saptama teçhizatlı savaş gemileri için su altı gürültü izi makina seçiminde önemli bir faktördür Mayın tarama gemileri için manyetik iz önemlidir ve makina donanımının manyetik olmayan malzemeden yapılması istenir Kullanılabilirlik savaş gemileri için önemli bir kavramdır, gemiden istenen görevi yapabilmesi için makina donanımının hazır durumda olmasını içerir

9 Ana Makina Tipleri Diesel Motorlar düşük devirli diesel motorlar, dev/dak orta devirli diesel motorlar, dev/dak yüksek devirli diesel motorlar, dev/dak Gaz Türbinleri Buhar Türbinleri General Electric LM2500

10 Diesel Motorlar MAN B&W K98MC-C İki-stroklu düşük devirli sevk makinası Silindir çapı = 980 mm Strok = 2660 mm

11 Diesel Motorlar MAN B&W L40/54 Dört-stroklu orta devirli sevk makinası Silindir çapı = 400 mm Strok = 540 mm

12 Diesel Motorlar Engine model Fuel stop power ICFN 20V 1163 TB93 kw(hp) 7400(10065) Speed rpm 1300 Fuel consumption at rated power g/kwh 225 l/h (gal/h) 2006 (529.9) optimum g/kwh 210 Dimensions and masses incl. coupling Length (L) mm (in) 5140 (202.4) Width (W) mm (in) 1880 (74) Height (H) mm (in) 3780 (148.8) Mass with gearbox (dry) Mass with gearbox (wet) kg (lbs) (51544) kg (lbs) (55799) MTU 20V 1163 TB93 Dört-stroklu yüksek devirli sevk makinası Engine main data No. of cylinders 20 Bore/stroke mm (in) 230/280 (9.1/11) Displacement, total l (cu in) (14200

13 Diesel Motorlar Düşük devirli diesel motorlar büyük ticari gemiler; konteyner gemileri, dökme yük gemileri, tankerler ve gaz taşıyıcılar için seçilirler iki-stroklu motorlardır, pervaneye doğrudan bağlanabilirler tek bir birimden elde edilebilen maksimum güç 1600 kw kw aralığındadır maksimum güçteki özgül yakıt tüketimi (SFOC) 170 g/kwh civarındadır Orta devirli diesel motorlar küçük pervaneli teknelerde pervaneye doğrudan bağlanabilirler büyük gemilerde devir düşürme donanımına ihtiyaç gösterirler genellikle dört stroklu motorlardır, doğrusal veya V-tipi yapılırlar tek bir birimden elde edilebilen maksimum güç 800 kw kw aralığındadır maksimum güçteki özgül yakıt tüketimi (SFOC) 190 g/kwh civarındadır

14 Diesel Motorlar Yüksek devirli diesel motorlar küçük tekneler ve diesel-elektrik sistemleri için seçilirler savaş gemilerinde gaz türbinleri ile birlikte kullanılabilirler tek bir birimden elde edilebilen maksimum güç 235 kw kw aralığındadır maksimum güçteki özgül yakıt tüketimi (SFOC) 210 g/kwh civarındadır Diesel motorların ağırlık, yoğunluk ve güç yoğunluğu bakımından karşılaştırılması kw dev/dak ton kw/ton m 3 /ton Düşük devirli Orta devirli Yüksek devirli

15 Gaz Türbinleri Gaz türbinleri güç/ağırlık ve güç/hacim oranları yüksektir özgül yakıt tüketimleri yüksektir ve özellikle kısmi yükte çalıştırılmaları durumunda çok kötüleşir havacılıktan türetilen gaz türbinleri savaş gemilerinde yaygın olarak kullanılır kombine güç üretim sistemlerinde kullanılırlar (CODOG, CODAG vs) yüksek hızlı feribotlarda kullanımı artmaktadır Gemi sevkinde kullanılan gaz türbinlerinin güç ve özgül yakıt tüketim değerleri kw g/kwh (%100) g/kwh (%25) RR Tyne RR Olympus GE LM RR: Rolls Royce, GE: General Electric

16 Buhar Türbinleri Buhar türbinleri çok büyük güç gereksinimleri için seçilirler özgül yakıt tüketimleri diesel motorlardan yüksektir kömür ve nükleer yakıtların kullanılmasına imkan verirler gaz türbinleriyle kombine güç üretim sistemlerinde kullanılırlar (COSAG, COGAS vs) benzer güç üreten gaz türbinlerine göre daha ağırdırlar ve daha büyük hacim işgal ederler devreye alınmaları için uzun zamana ihtiyaç gösterirler

17 Özgül yakıt tüketimi karşılaştırması

18 Diesel Motor veya Gaz Türbini Gaz türbini tesisi Diesel motor tesisi Bir feribot için 3 AVCO TF-35 gaz türbini ve su jeti sevk sisteminin eşdeğer güç üreten diesel motor tesisi ile karşılaştırması.

19 Düşük devirli diesel motor yerleşimi 6 silindirli doğrudan tahrikli tipik bir düşük devirli diesel motor

20 Orta devirli diesel motor yerleşimi Bir demiryolu feribotunda kullanılan 4 orta devirli diesel motor.devir düşürme donanımında şaft jeneratörü güç alıcıları da bulunmaktadır.

21 Gaz türbini yerleşimi - 1 Mekanik tahrik Elektrikle tahrik

22 Gaz türbini yerleşimi - 2 Bir Ro-Ro gemisinde SHP gaz türbini elektrik tahrik ünitesi

23 Buhar türbini tesisi

24 Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 1 İki makina tek pervane

25 Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 2 İki makina iki pervane

26 Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 3 Üç makina tek pervane

27 Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 4 Üç makina üç pervane

28 Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 5 Dört makina tek pervane

29 Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 6 Dört makina iki pervane

30 Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 7 Tipik tek pervane elektrikle tahrik