domingo, 26 de enero de 2020

Motores Wärtsilä 50 DF

El Wärtsilä 50 DF es un motor diésel de media velocidad, sobrealimentado que tiene la particularidad de poder operar con dos tipos de combustibles, líquido (fuel-oil y marine diesel oil) y gaseoso (gas natural), lo que se conoce como motores "dual fuel" (doble combustible).

Esta tipología de motores diesel marinos han aparecido en los últimos años para permitir el consumo de combustibles gaseosos, tales como el gas natural, que produce unas emisiones contaminantes mucho más reducidas que usando fuel-oil pesado. Su aplicación, es principalmente, en buques tanque del tipo LNG, que van consumiendo una pequeña proporción del gas natural que transportan para alimentar los motores, evitando así el gasto de fuel-oil. También, en los últimos años, debido a las restricciones medioambientales, el uso de gas natural como combustible se está aplicando a otros tipos de buques, tales como transbordadores (Ferris), remolcadores, cruceros y buques de carga general.


El 50DF es un motor diésel de media velocidad que cuenta con una elevada cilindrada unitaria, con un diámetro de cilindros de 500mm, y una carrera de pistones de 580mm permiten una elevada capacidad volumétrica, que unida a una elevada presión media efectiva de 20 bar, es capaz de producir una potencia por cilindro de 950 kW a 500 rpm. Existen versiones de este motor en línea (de 6, 8 y 9 cilindros), y con cilindros en V (de 12, 16 y 18 cilindros). La potencia máxima de la versión más grande 18V50DF es de 17.100kW.

El sistema de propulsión del tipo DF (dual Fuel) de Wärtsilä, consiste en el uso de doble combustible líquido y gas. Es decir, que pueden funcionar alternativamente alimentados por gas natural a baja presión o por combustible diesel o fuel-oil y son capaces de cambiar automáticamente de una forma a la otra, manteniendo en todo momento la potencia producida.

Los motores diesel Dual-Fuel (DF), pueden funcionar en modo diésel o en modo gas. Operando en modo gas en estos motores se quema una mezcla de MDO y gas a baja presión (5 bar). Funcionando en modo gas es necesario la inyección de pequeñas cantidades de fuel-oil (aprox. 1%), que actúan como inyección piloto que inflama la mezcla de  aire y gas, el gas se inyecta en las galerías de entrada de aire a las válvulas de admisión situadas en la propia culata, que dejan pasar la mezcla dentro de la cámara de combustión. Esta mezcla es comprimida, pero no se auto inflama antes de la inyección piloto, debido a que posee un dosado relativo muy pobre, la relación aire-combustible debe estar siempre dentro de la ventana de operación, para evitar los problemas de detonación o apagado de llama.

En este tipo de motores el proceso de combustión de la mezcla gas y aire se produce en un ciclo similar al ciclo Otto (cuando opera con combustible gas), o alternativamente mediante el proceso de combustión de la mezcla diesel y aire cuando trabaja en un ciclo Diesel (solo combustible líquido).


Esta tipología de motores es utilizada en los modernos buques LNG que incorporan el sistema de propulsión conocido como DFDE, tecnología basada en el empleo de motores diesel de 4 tiempos duales, quemando gas a baja presión y/o combustible líquido (gasoleo o Fuel-oil), los cuales se utilizan exclusivamente como generadores para producir energía eléctrica para todo el buque, mientras que para la propulsión se utilizan grandes motores eléctricos de corriente alterna (C.A.), que son los que hacen girar la hélice.

Los sistemas de propulsión clásicos con turbinas de vapor para los buques de transporte de LNG proporcionan un rendimiento del combustible inferior al 30%, mientras que en la actualidad los sistemas de propulsión eléctrica pueden obtenerlo con más del 40%. En los buques de transporte de LNG, esto se traduce en una reducción muy importante del consumo de combustible. Además, puesto que el sistema de propulsión eléctrica es más flexible para la ubicación de los elementos, el espacio de carga puede ampliarse a la cámara de máquinas, aumentando significativamente capacidad de carga del buque.

Aunque existe la tecnología de propulsión con motores lentos de doble combustible (por ejemplo los motores MAN ME-GI), la necesidad de elevar la presión del gas hasta los 250 – 300 bar de presión complica y encarece la instalación, además el elevado consumo eléctrico de la planta de compresores reduce el rendimiento global, quizá por ello esta tecnología no se ha difundido en buques LNG por el momento.

Al aumentar el tamaño de los buques, también se hizo necesario sobredimensionar la capacidad y potencia de las bombas de descarga, este aumento de potencia de las bombas también favorece el poder realizar la descarga en menos tiempo, lo cual es ventajoso para la explotación del buque. Las bombas de carga son accionadas eléctricamente y sumergidas en los tanques de LNG, que se emplean para bombear el gas hacia el exterior del buque en los terminales de carga. La potencia eléctrica instalada se aumentó a más de 10 MW para los buques de transporte de 140.000 m3 de capacidad, lo que exigió equipos de a bordo de alta tensión, y una planta de potencia eléctrica sobredimensionada, estas necesidades se consiguen automáticamente con una planta propulsora diesel electrica, ya que ésta ya existe para mover el barco, por lo cual el factor de utilización de la misma es más alto en todas las condiciones de operación.

 
FORMACION:

Recomendación de Tecnología Marítima: Si desea recibir un curso de  formación para aprender sobre Mantenimiento aplicado a Motores Diesel Marinos, le recomendamos que realice el curso que ofrece la escuela:

- Curso de inspección y mantenimiento predictivo en motores diesel marinos


http://www.technicalcourses.net



ENLACES RECOMENDADOS:



viernes, 3 de enero de 2020

E-Ship 1 (2007) - propulsión con rotores Flettner.

El buque E-Ship 1 cuenta con cuatro rotores verticales Flettner que apoyan al sistema de propulsión principal. El buque perteneciente a la sociedad de construcciones eólicas Enercon (alemania), fue construido en el año 2007 por los astilleros Lindenau Werft de Kiel.

El buque comenzó sus operaciones en agosto de 2010 y continúa siendo utilizado en la actualidad. Se trata de un carguero de Tiene 130 metros de eslora y 22,5 de manga, con un tonelaje de 12.800 DWT. Está equipado con dos propulsores auxiliares a proa para facilitar las maniobras de atraque, y su casco de acero cuenta con clasificación GL E3 para hielos. El puente de mando está en la proa del buque; tiene 3 cubiertas y dos gruas con capacidades de carga de 80 a 120 toneladas. Además, tiene una rampa a popa que le permite admitir carga rodada y posteriormente descargar mediante grúas, sistema denominado RoLo (roll-on/lift-off).

La propulsión del barco es diésel-eléctrica, el buque está equipado con nueve diésel-generadores marinos Mitsubishi, con una potencia total de 3,5 MW. La hélice propulsora es accionada por motores eléctricos Enercom. Posteriormente en el año 2013, los diesel-generadores Mitsubishi fueron sustituidos por otros de la firma Caterpillar, y la potencia ampliada hasta los 6,3 MW.

Está equipado de 4 rotores Flettner (4 cilindros rotantes) de 27 metros de altura y 4 metros de diámetro, montados en las esquinas de la cubierta. El accionamiento de estos rotores es por medio de la energía residual de los gases de escape de los motores diesel, estando la salida de gases de combusión conectadas a intercambiadores de calor; este calor se transmite a una planta de vapor, que por medio de pequeñas turbinas genera el movimiento de los rotores Flettner, por lo que no necesita gastar energía extra para accionarlos.

El fabricante declara un ahorro energético de entre 30 y 40% a una velocidad de 16 nudos, algo muy interesante en un sector donde el consumo de combustible es clave.


Principio de funcionamiento:
El Rotor Flettner es un sistema de impulsión eólica para naves, inventado a inicios del siglo XX por el alemán Anton Flettner, haciendo uso práctico del efecto Magnus.

El efecto Magnus, denominado así en honor al físico y químico alemán Heinrich Gustav Magnus (1802-1870), es el nombre dado al fenómeno físico por el cual la rotación de un objeto afecta a la trayectoria del mismo a través de un fluido, como por ejemplo, el aire. Es producto de varios fenómenos, incluido el principio de Bernoulli y la condición de no deslizamiento del fluido encima de la superficie del objeto. Este efecto fue descrito por primera vez por Magnus en 1853.
 

Un objeto en rotación crea un flujo rotacional a su alrededor. Sobre un lado del objeto, el movimiento de rotación tendrá el mismo sentido que la corriente de aire a la que el objeto está expuesto. En este lado la velocidad se incrementará. En el otro lado, el movimiento de rotación se produce en el sentido opuesto a la de la corriente de aire y la velocidad se verá disminuida. La presión en el aire se ve reducida desde la presión atmosférica en una cantidad proporcional al cuadrado de la velocidad, con lo que la presión será menor en un lado que en otro, causando una fuerza perpendicular a la dirección de la corriente de aire.
El uso del efecto Magnus ha sido propuesto para concretar sistemas de propulsión compuestos por grandes cilindros verticales (rotores pasivos) capaces de producir un empuje hacia adelante cuando la presión del aire es lateral; esto es, la presión del aire hace girar al cilindro llamado rotor al mismo tiempo que hace avanzar la nave de modo perpendicular al aire en movimiento. La eficacia de este método es diez veces mayor que la de un velamen tradicional; esto es: un m² de un rotor tiene una potencia equiparable a 10 m² de tela de una vela.

Mecánica de fluidos computacional:
Durante la fase de diseño de los rotores Flettner del buque E-Ship, se realizaron simulaciones CFD para determinar el adecuado dimensionamiento de los mismos así como su integración en el buque, buscando la posición óptima respecto a las superestructuras del buque, las cuales también han sido estudiadas en su aerodinámica, para minimizar su influencia en el viento que llega a los rotores.
La utilidad de las modernas herramientas de simulación CFD son actualmente indiscutibles, permitiendo ensayar de manera virtual diferentes modelos o diseños antes de acometer la fabricación del prototipo industrial, proporcionando con esta metodología de trabajo, enormes ventajas y beneficios por ahorro de costes de fabricación de prototipos y acortamiento de los tiempos en el desarrollo del producto. Para conocer más sobre analisis CFD puede ver el siguiente artículo: Mecánica de fluidos computacional (CFD), aplicaciones navales.

VIDEOS:






FORMACIÓN TÉCNICA:

Para realización de análisis CFD recomendamos el software gratuito OpenFOAM, que permite reproducir y simular el comportamiento de las embarcaciones de vela, tanto en lo referente al diseño de elementos hidrodinamicos (casco y apéndices) como aerodinámicos (plano vélico), siendo un método que se está utilizando con profusión en la actualidad, sobre todo cuando se buscan las mejores prestaciones posibles.



ENLACES:


jueves, 2 de enero de 2020

TECNOLOGÍA MARÍTIMA CUMPLE 8 AÑOS, MUCHAS GRACIAS POR SEGUIRNOS!

El blog de Tecnología Marítima nacía en Enero de 2012 publicando sus primeros artículos, año tras año hemos conseguido ir creciendo poco a poco hasta alcanzar una posición de liderazgo dentro del sector naval en idioma español.

Hasta este momento se han publicado 280 artículos (si incluimos este). Algunos temas tratados en nuestra web son únicos en internet, obteniendo siempre las primeras posiciones en las búsquedas de google, por aportar algunos datos concretos este blog contiene 21 artículos sobre buques LNG, 22 sobre buques de crucero, 24 sobre barcos a vela, 17 sobre acorazados, 11 sobre buques petroleros, 21 sobre motores de diferentes tipos, 13 sobre Mecánica de fluidos computacional, 8 sobre museos marítimos, etc. Estos son algunos ejemplos mostrados en la sección de etiquetas de este blog.

Nuestras publicaciones tienen impacto a nivel mundial, esto es posible gracias a nuestro traductor automático incorporado en la web, que permite que los artículos estén disponibles en todos los idiomas del mundo. Como se puede ver en la imagen nuestro segundo país en número de visitas es Estados Unidos, el quinto es Rusia y el décimo es Alemania.

Haciendo un repaso de la evolución que hemos experimentado hasta el momento, mostarmos nuestras cifras en el siguiente resumen:  

El nº de visitas por mes en el primer año (2012) de existencia ha sido la siguiente:
1-ENERO: 164 visitas.
2-FEBRERO: 389 visitas
3-MARZO: 629 visitas
4- ABRIL: 902 visitas
5- MAYO: 2.930 visitas
6- JUNIO: 5.452 visitas
7- JULIO: 5.314 visitas
8- AGOSTO: 6.353 visitas
9- SEPTIEMBRE: 6.300 visitas
10- OCTUBRE: 8.264 visitas
11- NOVIEMBRE: 8.204 visitas
12- DICIEMBRE: 7.789 visitas

TOTAL PRIMER AÑO: 52.718 visitas.

El nº de visitas por mes en el segundo año (2013) ha sido mucho mejor que el anterior:
1-ENERO: 9.702 visitas.
2-FEBRERO: 8.145 visitas
3-MARZO: 8.099 visitas
4- ABRIL: 8.359 visitas
5- MAYO: 9.172 visitas
6- JUNIO: 9.823 visitas
7- JULIO: 8.264 visitas
8- AGOSTO: 12.397 visitas
9- SEPTIEMBRE: 11.550 visitas
10- OCTUBRE: 12.639 visitas
11- NOVIEMBRE: 13.609 visitas
12- DICIEMBRE: 11.166 visitas

TOTAL SEGUNDO AÑO: 122.924 visitas. 

 El nº de visitas por mes en el tercer año (2014) ha seguido evolucionando de forma positiva:
1-ENERO: 11.409 visitas.
2-FEBRERO: 12.053 visitas
3-MARZO: 12.937 visitas
4- ABRIL: 13.447 visitas
5- MAYO: 14.178 visitas
6- JUNIO: 11.878 visitas
7- JULIO: 12.402 visitas
8- AGOSTO: 14.216 visitas
9- SEPTIEMBRE: 14.197 visitas
10- OCTUBRE: 16.143 visitas
11- NOVIEMBRE: 13.907 visitas
12- DICIEMBRE: 12.652 visitas
 
TOTAL TERCER AÑO: 159.419 visitas.

El nº de visitas por mes en el cuarto año (2015) ha sido todavía mejor:
1-ENERO: 13.096 visitas.
2-FEBRERO: 13.992 visitas
3-MARZO: 15.052 visitas
4- ABRIL: 14.160 visitas
5- MAYO: 17.538 visitas
6- JUNIO: 14.041 visitas
7- JULIO: 13.669 visitas
8- AGOSTO: 16.287 visitas
9- SEPTIEMBRE: 15.832 visitas
10- OCTUBRE: 18.559 visitas
11- NOVIEMBRE: 17.287 visitas
12- DICIEMBRE: 16.253 visitas
 
TOTAL CUARTO AÑO: 185.766 visitas.

En nº de visitas por mes en el quinto año (2016) ha presentado un crecimiento exponencial:
1-ENERO: 18.891 visitas.
2-FEBRERO: 20.467 visitas
3-MARZO: 18.126 visitas
4- ABRIL: 21.480 visitas
5- MAYO: 34.591 visitas
6- JUNIO: 59.103 visitas
7- JULIO: 65.707 visitas
8- AGOSTO: 52.542 visitas
9- SEPTIEMBRE: 36.194 visitas
10- OCTUBRE: 31.528 visitas
11- NOVIEMBRE: 27.677 visitas
12- DICIEMBRE: 43.986 visitas
 
TOTAL QUINTO AÑO: 430.292 visitas.
  
En nº de visitas por mes en el sexto año (2017), ha bajado algo respecto al año anterior, pero sigue con buenas cifras y muestra una clara evolución positiva:
1-ENERO: 29.374 visitas.
2-FEBRERO: 29.083 visitas
3-MARZO: 30.380 visitas
4- ABRIL: 26.952 visitas
5- MAYO: 33.635 visitas
6- JUNIO: 17.381 visitas
7- JULIO: 23.350 visitas
8- AGOSTO: 19.320 visitas
9- SEPTIEMBRE: 21.169 visitas
10- OCTUBRE: 24.316 visitas
11- NOVIEMBRE: 20.478 visitas
12- DICIEMBRE: 17.714 visitas
 
TOTAL SEXTO AÑO: 293.152 visitas.
 
En nº de visitas por mes en el séptimo año (2018), se mantiene en la linea del año anterior, manteniendo un alto número de visistas continuadas a lo largo del año:
1-ENERO: 17.197 visitas.
2-FEBRERO: 23.291 visitas
3-MARZO: 33.614 visitas
4- ABRIL: 21.177 visitas
5- MAYO: 24.096 visitas
6- JUNIO: 22.083 visitas
7- JULIO: 15.254 visitas
8- AGOSTO: 18.447 visitas
9- SEPTIEMBRE: 21.871 visitas
10- OCTUBRE: 16.948 visitas
11- NOVIEMBRE: 12.811 visitas
12- DICIEMBRE: 16.557 visitas
 
TOTAL SEPTIMO AÑO: 242.346 visitas.


En nº de visitas por mes en el octavo año (2019), continua con un elevado número de visitas mensuales:
1-ENERO: 13.301 visitas.
2-FEBRERO: 12.037 visitas
3-MARZO: 13.650 visitas
4- ABRIL: 13.257 visitas
5- MAYO: 14.033 visitas
6- JUNIO: 26.613 visitas
7- JULIO: 15.508 visitas
8- AGOSTO: 14.806 visitas
9- SEPTIEMBRE: 13.061 visitas
10- OCTUBRE: 11.148 visitas
11- NOVIEMBRE: 10.700 visitas
12- DICIEMBRE: 9.467 visitas

TOTAL SEPTIMO AÑO: 167.581 visitas.

TOTAL sumando 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º, 7º y 8º año: 1.654.581 Visitas.

Visto que nuestro continuo y detallado trabajo esta dando sus frutos y vosotros disfrutáis de un blog con artículos de calidad y sin estorbos por spams, publicidad o las dichosas ventanas emergentes. Considerad también la opción de suscribiros (síguenos por email) para que seáis informados cuando salga un nuevo artículo, y si veis alguien que pueda interesarse por nuestros artículos, os agradecería que le faciliteis el enlace.

No queremos desaprovechar esta ocasión para manifestar nuestra gratitud a todos los seguidores y colaboradores del blog, que han participado con sus comentarios, opiniones,  enviando enlaces y noticias interesantes. También queremos agradecer a nuestros importantes exponsors que han ido creciendo año tras año.

En este año 2020 estamos muy interesados en seguir aumentando el número de colaboraciones con empresas del sector marítimo, por lo que si tienes una empresa y quieres establecer una colaboración con nosotros contacta con: tecnologiamaritima2000@gmail.com

Feliz año nuevo y un saludo acompañado de los mejores deseos para el 2020!