DEN 322 Gemi Sevk Makinaları
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
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
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
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
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
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
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
Ana Makina Tipleri Diesel Motorlar düşük devirli diesel motorlar, 60-150 dev/dak orta devirli diesel motorlar, 450-800 dev/dak yüksek devirli diesel motorlar, 1000-3000 dev/dak Gaz Türbinleri Buhar Türbinleri General Electric LM2500
Diesel Motorlar MAN B&W K98MC-C İki-stroklu düşük devirli sevk makinası Silindir çapı = 980 mm Strok = 2660 mm
Diesel Motorlar MAN B&W L40/54 Dört-stroklu orta devirli sevk makinası Silindir çapı = 400 mm Strok = 540 mm
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) 23380 (51544) kg (lbs) 25310 (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) 232.7 (14200
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 80 000 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 23 850 kw aralığındadır maksimum güçteki özgül yakıt tüketimi (SFOC) 190 g/kwh civarındadır
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 9 000 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 7000 100 317 23 0.90 Orta devirli 7000 520 153 50 1.25 Yüksek devirli 7000 1300 21 330 1.9
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 4000 290 450 RR Olympus 21000 300 460 GE LM2500 21000 230 330 RR: Rolls Royce, GE: General Electric
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
Özgül yakıt tüketimi karşılaştırması
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.
Düşük devirli diesel motor yerleşimi 6 silindirli doğrudan tahrikli tipik bir düşük devirli diesel motor
Orta devirli diesel motor yerleşimi Bir demiryolu feribotunda kullanılan 4 orta devirli diesel motor.devir düşürme donanımında şaft jeneratörü güç alıcıları da bulunmaktadır.
Gaz türbini yerleşimi - 1 Mekanik tahrik Elektrikle tahrik
Gaz türbini yerleşimi - 2 Bir Ro-Ro gemisinde 12000 SHP gaz türbini elektrik tahrik ünitesi
Buhar türbini tesisi
Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 1 İki makina tek pervane
Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 2 İki makina iki pervane
Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 3 Üç makina tek pervane
Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 4 Üç makina üç pervane
Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 5 Dört makina tek pervane
Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 6 Dört makina iki pervane
Orta devirli diesel motor düzenlemeleri - 7 Tipik tek pervane elektrikle tahrik