ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUEINFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMATECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo V – Sistemas de Capítulo V – Sistemas de Propulsão e GovernoPropulsão e Governo
ENIDH – 2013/2014ENIDH – 2013/2014
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Sistemas de propulsão
ÍndiceSistemas de propulsãoElementos de um sistema de
propulsãoHélicesSistema de governo
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Sistemas de propulsãoSistema de propulsão
A sua função é efectuar a propulsão dos navios
O número e tipos de órgãos mecânicos envolvidos na propulsão, depende da velocidade de rotação das máquinas principais e dos respectivos propulsores que accionam
Têm de operar para obter o melhor rendimento para a instalação propulsora, e por conseguinte do tipo de propulsão adoptada
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Sistemas de propulsão
Tipos de propulsãoPropulsão directa – quando a
máquina principal e o hélice que acciona, operam com bom rendimento à mesma velocidade de rotação
A máquina principal acciona directamente a linha de veios, em cuja extremidade a ré está montado o hélice (propulsor)
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Sistemas de propulsão
Tipos de propulsãoPropulsão indirecta – quando a máquina
principal apenas opera com bom rendimento a uma velocidade de rotação superior à do hélice que acciona
A máquina principal acciona, através de uma caixa de engrenagens redutoras, a linha de veios, a fim de que o hélice também montado na extremidade a ré desta, opere com bom a rendimento a uma velocidade de rotação mais baixa
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Sistemas de propulsão
Propulsão directaAs características do equipamento
utilizado na propulsão directa dos navios são normalmente as seguintes :Máquinas principais - motores diesel lentos a 2 tempos
Linhas de veios - accionadas directamente pelos motores
Hélices (propulsores) - de passo fixo ou de passo variável
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Sistemas de propulsão
Propulsão directaElementos de um sistema de
propulsão directa
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Sistemas de propulsãoPropulsão indirecta
As características do equipamento utilizado na propulsão indirecta dos navios, são normalmente as seguintes :Máquinas principais - motores diesel a 2
tempos, motores Diesel a 4 tempos de média velocidade, turbinas a vapor e turbinas a gás
Caixas de engrenagens redutoras e linhas de veios.
Hélices (propulsores) - normalmente de passo variável
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Sistemas de propulsão
Propulsão indirectaElementos principais
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Sistemas de propulsãoPropulsão indirecta
Motor diesel a dois tempos, caixa redutora e gerador de veioO gerador de veio permite obter energia
eléctrica para o navio a partir da máquina principal (condição de navio a navegar)
Deste modo, evita que estejam a funcionar os geradores Diesel auxiliares com o navio a navegar
Os geradores Diesel funcionam em geral com o navio em manobras, atracado ou a navegar com mau tempo (motivo de segurança)
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Sistemas de propulsão
Propulsão indirectaMotor diesel a dois tempos, caixa
redutora e gerador de veio
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Sistemas de propulsão
Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsorasPara que esta comparação seja
possível tem de ser efectuada no âmbito de aplicabilidade em que as diferentes tipos de instalações propulsoras possam concorrer, tendo em consideração uma potência propulsora, em geral superior a 25000 kW (≈ 34000 CV)
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Sistemas de propulsão
Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsorasPeso da instalação – a mais leve é a
que utiliza a turbina a gás e a mais pesada a que utiliza a solução diesel directa, ocupando a turbina a vapor uma posição intermédia
Espaço ocupado pela instalação – é semelhante para as soluções que utilizam turbinas a vapor e motores diesel e menor para a solução que utiliza turbinas a gás, o que por si só permite aumentar a capaci-dade de carga do navio em cerca de 13 %
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Sistemas de propulsão
Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsoras
Espaço ocupado
pela maquinaria (turbina a
gás vs. motor Diesel)
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Sistemas de propulsãoComparação entre os diversos tipos
de instalações propulsorasPessoal a utilizar na operação – é
sensivelmente o mesmo para as três soluções
Preço do equipamento – é sensivelmente igual para as três soluções. Mas à medida que a potência propulsora vai diminuindo, verifica-se uma progressiva redução do custo da propulsão com motor diesel em relação às restantes
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Sistemas de propulsão
Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsorasManutenção do equipamento – a
propulsão com motor diesel apresenta uma ligeira desvantagem devido aos maiores custos que envolve
Consumo de combustível – é menor no caso da propulsão com motor diesel, seguindo-se a propulsão com turbinas a vapor, sendo a propulsão com turbinas a gás a que consome mais para a mesma potência propulsora
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Sistemas de propulsão
Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsorasActualmente, a propulsão com motor
diesel é a que apresenta os custos de exploração mais baixos, para a maior parte dos navios mercantes
Este tipo de propulsão é actualmente utilizado em mais de 97% dos navios da frota mercante mundial
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Sistemas de propulsão
Sistemas de propulsão utilizados em naviosPropulsão mecânicaPropulsão CODOG Propulsão CODAGPropulsão CODLAGPropulsão Diesel-eléctrica
(convencional)Propulsão Diesel-eléctrica (AZIPOD)Propulsão a jacto
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Sistemas de propulsãoPropulsão mecânica (directa)
Utiliza-se quando o motor principal opera a baixa velocidade (entre 80 a 200 rpm)
Caso típico: motores diesel a dois temposNeste caso, o veio propulsor roda à mesma
velocidade da máquina principalEsta configuração é mais simples visto
dispensar a utilização de caixas redutorasPodem utilizar gerador de veio e turbina de
potência
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Sistemas de propulsão
Propulsão mecânica directa com recuperação de energiaNos motores de elevada potência,
parte dos gases de evacuação passa por uma turbina de potência (só funciona com carga do motor P.P. acima de 50%)
Os gases passam ainda por uma caldeira recuperativa, de modo a produzir vapor para uma turbo-geradora
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Sistemas de propulsão
Propulsão mecânica directa com recuperação de energia
Utiliza os gases de
evacuação do motor
recuperar energia
através de turbina de potência e
turbo-geradora
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Sistemas de propulsãoPropulsão mecânica (indirecta)
Sistema com duas linhas de veios
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Sistemas de propulsãoPropulsão CODOG (Combined Diesel
or Gas)É um sistema de propulsão que utiliza
motores Diesel para a propulsão em velocidade de cruzeiro
Para velocidades mais elevadas, e durante períodos não muito prolongados, utiliza-se uma turbina a gás de elevada potência (sistema muito usado em fragatas e outros navios de guerra)
Nesta situação, os motores Diesel não funcionam
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Sistemas de propulsão
Propulsão CODOG (Combined Diesel or Gas)
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Sistemas de propulsãoPropulsão CODAG (Combined
Diesel And Gas)É um sistema de propulsão que utiliza
motores Diesel para a propulsão em regime de velocidade de cruzeiro
Para aumentar a velocidade do navio, utiliza-se uma turbina a gás auxiliar em conjunto com os motores Diesel para aumentar a potência total de propulsão do navio
Desvantagem: maior complexidade das engrenagens redutoras
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Sistemas de propulsão
Propulsão CODAG (Combined Diesel And Gas)
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Sistemas de propulsão
Propulsão Diesel-eléctrica com uma linha de veios e caixa redutora
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Sistemas de propulsão
Propulsão Diesel-eléctrica com duas linhas de veios sem caixa redutora
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Sistemas de propulsão
Propulsão Diesel-eléctrica com sistema Azipod Sistema muito usado em navios de
cruzeiro
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Sistemas de propulsão
Sistema de propulsão AzipodPode utilizar uma ou mais unidades,
cada uma constituída por um motor eléctrico e um hélice
O conjunto é acoplado à estrutura do navio sendo capaz de rodar 360º
Este facto, permite eliminar o sistema de governo (leme), uma vez que o fluxo de água de propulsão é direccionado pelo Azipod
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Sistemas de propulsão
Sistema de propulsão AzipodAs perdas de potência nas caixas de
engrenagens e linhas de veios, são eliminadas, e o respectivo espaço ocupado pode ser utilizado para outros fins
Proporciona uma maior estabilidade ao navio e uma redução média de 15% no consumo de combustível
Quando utiliza duas unidades, os hélices operam em contra-rotação
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Sistemas de propulsão
Sistema de propulsão AzipodOs
motores eléctricos accionam os hélices
A direcção é hidráulica
Não necessita
m de máquina do leme
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Sistemas de propulsão
Sistema de propulsão AzipodSistema Azipod (Azipod propellers)
M/S Europa
(2x6,65 MW)
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Sistemas de propulsãoInstalação propulsora com sist.
Azipod
Esquema da
instalação propulsora do navio
de cruzeiro “Oasis of the Seas”
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Sistemas de propulsão
Sistema integrado de propulsão Azipod
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Sistemas de propulsão
Propulsão CODLAG (Combined Diesel-eLectric And Gas)Utiliza motores Diesel para produzir
energia eléctrica que vai alimentar os motores de propulsão do navio (velocidade de cruzeiro)
Para obter velocidades mais elevadas, utiliza-se uma turbina a gás auxiliar de modo a aumentar a potência eléctrica total utilizada para a propulsão do navio
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Sistemas de propulsãoPropulsão CODLAG (Combined
Diesel-eLectric And Gas)
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Sistemas de propulsão
Propulsão CODLAG (Combined Diesel-eLectric And Gas)
Turbina a gás do navio de cruzeiro Queen Mary 2
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Sistemas de propulsãoPropulsão eléctrica utilizando células
de combustível (fuel cells)Uma célula de combustível converte o
hidrogénio directamente em electricidadeEste sistema não possui partes móveisTem um elevado rendimento de
conversãoA reacção da célula de combustível é
semelhante do ponto de vista químico a um processo de combustão: o hidrogénio combina-se com o oxigénio e liberta vapor de água
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Sistemas de propulsãoPropulsão eléctrica utilizando células
de combustível (fuel cells)A reacção química produz igualmente
calor que é retirado através de um sistema de arrefecimento
A célula de combustível pode ser utilizada para substituir um grupo diesel-gerador
Aplicação: este sistema é utilizado nos novos submarinos da Marinha Portuguesa (sistema AIP - Air Independent Propulsion)
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Sistemas de propulsão
Célula de combustível (fuel cell)
Princípio de funcionamen
to de uma célula de
combustível
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Sistemas de propulsãoPropulsão marítima através de
células de combustível (fuel cells)
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Sistemas de propulsãoCélulas de combustível (Sistema
AIP)Células usados nos submarinos
U212/U214
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Sistemas de propulsão
Propulsão do submarino U214 –Marinha Portuguesa (2011)
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Sistemas de propulsãoPropulsão por jacto de água (water
jet)A descarga de um bomba a alta
velocidade provoca o impulso necessário para deslocar a embarcação
O seu uso está limitado a certos tipos de embarcações. Destacam-se:Ferries rápidosNavios militares Lanchas rápidas (guarda costeira, recreio, ...)
Motas de água, ....
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Sistemas de propulsãoPropulsão por jacto de água (water
jet)Utiliza uma bomba que descarrega o
caudal de água a elevada velocidade, à ré do navio
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Sistemas de propulsãoPropulsão por jacto de água (water
jet)Esquema em corte do sistema de
propulsão
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Sistemas de propulsãoPropulsão por jacto de água (water
jet)Conjunto motor+ tubeira de descarga
(é orientável para efeitos de manobra)
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Sistemas de propulsão
Propulsão através do ventoUm pouco de história marítima
O “Cutty Sark” foi um dos
últimos veleiros
(“Clipper”) a ser construído para fazer a rota do chá
(Escócia, 1869)
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Sistemas de propulsão
Propulsão através do vento
Entre 1895 e 1922 (27
anos) navegou sob
pavilhão português
com a designação “Ferreira”Actualmente, está em exposição em Greenwich,
Londres
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Sistemas de propulsãoPropulsão através do vento
Devido à crise e ao aumento do custo dos combustíveis, as empresas armadoras têm vindo a reduzir a velocidade de cruzeiro dos seus navios (“slow steaming”)
Devido a esta acção, uma das maiores empresas de navegação (Maersk Line) conseguiu reduzir os custos em 30%
Deste modo, actualmente a velocidade dos navios está ao nível da dos veleiros do século XIX (entre 12 e 15 nós)
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Sistemas de propulsãoPropulsão através do vento
De forma a reduzir o consumo de combustíveis fósseis bem como a libertação de gases de efeito de estufa para a atmosfera, têm vindo a surgir projectos que apostam no regresso à propulsão através do vento
A empresa B9 Shipping está a construir um navio que deverá estar operacional em 2012 e que irá navegar principalmente com recurso à acção do vento
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Sistemas de propulsãoPropulsão através do vento
O navio estará equipado com velas de ajuste automático que respondem ao minuto às mudanças do vento para maximizar a eficiência da propulsão
Vai também utilizar um parapente colocado à proa, que permite aumentar a eficiência da acção do vento e reduzir o consumo de combustível
O motor diesel movido a bio-combustível só entrará em funcionamento quando não houver vento disponível
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Sistemas de propulsão
Propulsão através do vento
Este navio irá dispor
de um motor
auxiliar que
fornece 40% da
potência de
propulsão
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Sistemas de propulsão
Propulsão através do vento
Dispõe à proa de um sistema avançado de detecção da
intensidade e direcção do vento, para optimizar a
orientação das velas
(automático)
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Sistemas de propulsão
Propulsão através do ventoNavio a motor da US Navy “MV
Beluga”Este navio
dispõe de um balão que lhe
permite reduzir o
consumo de combustível em cerca de
20 a 30%
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Sistemas de propulsão
Propulsão através do vento
Navio de cruzeiro moderno
com propulsão à vela (Nota: utilizam um
motor auxiliar)
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Sistemas de propulsão
Elementos de um sistema de propulsãoCaixa redutora (reduction gear)Linha de veios (line shaft)Chumaceira de impulso (thrust
bearing)Conjunto veio, manga, hélice e lemeHélice principal (main propeller)Hélices auxiliares (Bow and stern
propellers)
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Sistemas de propulsão
Caixa de engrenagens redutorasUtiliza-se na propulsão indirecta
para permitir que o hélice opere a uma velocidade de rotação inferior à da máquina principal que o acciona
É constituída por um conjunto de engrenagens redutoras de velocidade, de modo a obter-se uma rotação adequada do hélice (elevado rendimento)
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Sistemas de propulsão
Caixa redutora (esquema em corte)
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Sistemas de propulsão
Linha de veiosQuando a distância entre o hélice e a
máquina principal é grande, a linha de veios é constituída por:
Veio de impulso, veios intermédios e veio propulsor
Chumaceiras de impulso e de apoio Manga e bucim de vedação
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Sistemas de propulsão
Linha de veiosÀ medida que a distância entre a
máquina principal e o hélice que acciona vai diminuindo, o número de veios intermédios e de chumaceiras de apoio também diminui
No limite, pode existir apenas o veio propulsor a ligar a máquina principal ao hélice
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Sistemas de propulsão
Linha de veios
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Sistemas de propulsão
Chumaceira de impulsoÉ o dispositivo que suporta e
transmite o impulso do hélice ao navioÉ a primeira chumaceira a contar de
vante para réÉ por seu intermédio que o propulsor
transmite o impulso ao navio evitando assim que o esforço devido ao impulso axial seja suportado pela máquina principal
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Sistemas de propulsão
Chumaceira de impulsoNas instalações propulsoras cujas
máquina principais são motores diesel de média rotação, turbinas a vapor e turbinas a gás, a chumaceira de impulso pode ser integrada na respectiva caixa de engrenagens redutoras de velocidade de rotação
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Sistemas de propulsão
Chumaceira de impulsoImagens de chumaceira de impulso
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Sistemas de propulsãoChumaceira de impulso
Imagem de uma chumaceira de impulso
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Sistemas de propulsão
Chumaceiras de apoioServem de suporte ao veio de
impulso e aos veios intermédios da linha de veios
Situam-se entre a chumaceira de impulso e a manga
Permitem uma adequada lubrificação e arrefecimento dos respectivos moentes de apoio
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Sistemas de propulsão
Chumaceiras de apoio
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Sistemas de propulsão
Linha de veiosA linha de veios é constituída pelo
veio motor que liga à máquina, pelo veio propulsor acoplado ao hélice e pelo veio ou veios intermédios que estabelecem a ligação entre o veio motor e o veio propulsor
A distância entre a máquina e o hélice determina a existência ou não dos veios intermédios
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Sistemas de propulsão
Linha de veiosEsquema de uma linha de veios
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Sistemas de propulsãoManga
O veio propulsor atravessa o casco do navio passando por dentro de um tubo (manga)
A vedação é assegurada por um bucim, situado na extremidade anterior da manga que evita que a água entre para dentro do navio
A manga atravessa um tanque de água doce (pique de ré) que efectua o arrefecimento da manga
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Sistemas de propulsãoBucim do veio do hélice (tipo
comum)Os bucins destinam-se a vedar a
entrada de água do mar para o navio, e podem ser de diversos tipos
A concepção mais antiga e ainda hoje correntemente utilizada em embarcações de menores dimensões, consiste numa caixa (caixa de estofo) de diâmetro superior ao do veio
A vedação é garantida por um certo número de anéis ou voltas de empanque
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Sistemas de propulsãoBucim do veio do hélice (“simplex”)
Tem a vantagem de aumentar consideravelmente o tempo de serviço e os intervalos entre as intervenções de manutenção (mais complexo)
Este tipo de bucim é constituído por uma caixa que envolve o veio e que fica preenchida com óleo
O óleo que circula nesta caixa encontra-se a uma pressão igual ou ligeiramente superior à pressão exercida pela água do mar
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Sistemas de propulsão
Bucim “simplex”
Circuito de óleo do bucim
“Simplex”
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Sistemas de propulsãoHélices propulsores
São os órgãos propulsores normalmente utilizados nos navios mercantes e de pesca, tanto na propulsão directa como na indirecta
Os mais utilizados são dos seguintes tipos: Hélice de passo fixo (Fixed Pitch Propeller - FPP)
Hélice de passo variável ou controlável (Controlled Pitch Propeller - CPP)
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Sistemas de propulsão
Fixação do hélice ao veio propulsor
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo fixo
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Sistemas de propulsão
Hélices propulsoresEscoamento do fluido na pá do hélice
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Sistemas de propulsãoCavitação
Em certos pontos devido à aceleração do fluido pela pá do hélice, a pressão pode diminuir até ser inferior à pressão mínima a que ocorre a vaporização do fluido (Pv) à temperatura a que este se encontra
Neste caso, irá ocorrer uma vaporização local do fluido, dando origem à formação de bolhas de vapor
Este fenómeno designa-se por cavitação (formação de cavidades dentro da massa líquida)
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Sistemas de propulsãoCavitação
Estas bolhas de vapor podem chegar a uma região em que a pressão cresça novamente até ser superior à de Pv
Nesse caso, irá ocorrer a "implosão" dessas bolhas
Se a região de colapso das bolhas for próxima da pá, as ondas de choque geradas pelas implosões sucessivas das bolhas podem provocar com o tempo, o descolamento de material da superfície, originando uma cavidade de erosão localizada
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Sistemas de propulsão
Hélice a funcionar com cavitação
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Sistemas de propulsão
Implosão das bolhas geradas pela cavitação junto à superfície da pá
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Sistemas de propulsão
Danos provocados pela cavitação
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Sistemas de propulsão
Hélices propulsoresPerdas num hélice propulsor de
navio
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo fixo (FPP)É o mais utilizado em quase todos os
tipos de navios mercantes, sendo constituído por 3 ou mais pás rigidamente fixadas ao cubo
Para um observador colocado a ré do navio e voltado para a proa, na marcha a vante o hélice roda num sentido e na marcha a ré, roda obviamente em sentido contrário
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Sistemas de propulsãoHélice de passo fixo (FPP)
A velocidade do navio regula-se através da variação de velocidade de rotação do hélice e por isso da máquina principal
A paragem e a inversão de marcha do navio, implica normalmente a paragem e novamente o arranque da máquina principal em sentido contrário
Os navios podem ter um, dois ou mais hélices (Ex: O navio “Oasis of the Seas” possui 3 hélices)
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo fixo (FPP)Configuração dos hélices do navio
Titanic
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Sistemas de propulsão
Hélices propulsores - Pá do hélice (FPP)
FACE – lado de pressão
BACK – lado de aspiração
(navio a deslocar-se para vante)
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Sistemas de propulsãoPasso do hélice
O passo do hélice é o comprimento medido na direcção do veio, correspondente a uma espira completa, ou uma rotação da pá
Se a água fosse um meio rígido, o passo do hélice representaria o avanço que o hélice produziria no navio por cada rotação
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Sistemas de propulsãoPasso do hélice
Nestas condições a velocidade do navio V seria determinada por:
p – o passo do hélicen – número de rotações por unidade
de tempo
npV
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Sistemas de propulsãoPasso do hélice
Exemplo de meio rígido: rolha de cortiça
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Sistemas de propulsãoRecuo do hélice
Contudo, a água não reage como um corpo sólido mas antes como um corpo deformável o que dá origem a que o avanço por cada rotação seja inferior ao passo
À diferença entre a velocidade teórica V e a velocidade real (V’) chama-se recuo do hélice
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Sistemas de propulsão Recuo do hélice
O coeficiente de recuo é dado por:
O coeficiente de recuo varia, com bom tempo, entre 5 e 10% para navios de um só hélice e entre 10 e 20% para navios com dois hélices
V
VVrecuocoef
'_
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Sistemas de propulsãoPasso do hélice
Recuo do hélice
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo variável (CPP)Neste caso, as pás montam-se
separadamente no cubo e podem sofrer um deslocamento angular durante a rotação do hélice
As pás são accionadas por um sistema hidráulico, que faz variar o passo
O início da marcha, a regulação de velocidade, a paragem e a inversão de marcha do navio, realizam-se sem que seja necessário parar a máquina principal
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo variável (CPP)Estes tipos de hélices são indicados
para navios que tenham de variar com frequência as suas condições de operação
Exemplos: rebocadores, arrastões, ferries, navios de cruzeiro, etc..
A máquina principal pode operar sempre no regime mais eficiente, uma vez que o impulso é controlado pela regulação do passo do hélice
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo variável (CPP)
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo variável (CPP)
Aspecto típico de um hélice de passo variável
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Sistemas de propulsão
Hélice de passo variável (esquema do sistema em corte)
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Sistemas de propulsão
Hélice em tubeira (duct propellers)Usa-se em navios que requerem
grande capacidade de tracção a baixas velocidades, como é o caso de rebocadores, arrastões, barcaças, etc.
As suas características são: O hélice trabalha no interior de uma
tubeira que pode estar fixa (ou não) ao casco do navio
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Sistemas de propulsãoHélice em tubeira (duct
propellers)A forma geométrica da tubeira é
ligeiramente cónica, pelo que o seu diâmetro, que é cerca do dobro do comprimento, decresce na direcção da popa, a fim de acelerar o escoamento da água no seu interior
O rendimento de propulsão aumenta relativamente ao obtido com o hélice tradicional para cargas elevadas e baixas velocidades de operação
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Sistemas de propulsão
Hélice em tubeira (duct propellers)
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Sistemas de propulsão
Hélice em tubeira (duct propellers)
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Sistemas de propulsão
Hélice em tubeira (duct propellers)Para velocidades de operação mais
elevadas, a resistência ao avanço da própria tubeira faz diminuir o rendimento de propulsão (desvantagem)
Em alguns navios, como rebocadores e barcaças de rio, o sistema integrado de tubeira e hélice pode rodar, de modo a poderem ser manobrados de forma mais eficiente
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Sistemas de propulsãoHélice em tubeira (duct propellers)
Hélice orientável – o conjunto pode rodar, o que aumenta a manobrabilidade do navio
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Sistemas de propulsão
Hélice vertical (sistema Voith-Schneider)
Princípio de funcionament
o
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Sistemas de propulsãoHélice vertical (sistema Voith-
Schneider)Bom controlo da força de impulso Boa manobrabilidade Aplicação principal - rebocadores
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Sistemas de propulsãoUnidades auxiliares de propulsão
São unidades de propulsão de pequena potência, constituídas por hélices de passo variável instalados em túneis circulares situados na proa (bow thruster) e na popa (stern thruster) na direcção transversal do navio
Permitem melhorar a capacidade de manobra do navio quando a velocidade for muito baixa, pois nestas circunstâncias a acção do leme é pouco eficiente
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Sistemas de propulsãoUnidades auxiliares de propulsão
Normalmente possuem portas que estão fechadas durante a navegação
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Sistemas de propulsãoComparação entre hélices de
passo fixo e variávelOs hélices de passo fixo são mais
simples do que os hélices de passo variável, pelo que são mais fáceis de fabricar e por isso mais baratos
O rendimento propulsivo dos hélices de passo fixo, apenas é satisfatório quando operam à velocidade de rotação que melhor aproveita a sua forma geométrica
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Sistemas de propulsãoComparação entre hélices de
passo fixo e variávelOs hélices de passo variável são de
construção mais complexaIsto deve-se ao facto de necessitar
de um sistema hidráulico de posicionamento angular das pás
Por este motivo, o seu custo é mais elevado
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Sistemas de propulsãoComparação entre hélices de
passo fixo e variávelO rendimento do propulsor pode ser
optimizado para os diferentes passos do hélice, através de um dispositivo designado por “combinator”
Este sistema ajusta com rapidez a velocidade de rotação do motor ao passo do hélice, de modo a que este opere sempre com o melhor rendimento possível
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Sistemas de propulsãoSistema de governo do navio
O governo dos navios, efectua-se em geral através do aparelho de governo, constituído pelas máquinas do leme e respectivos sistemas de accionamento e controlo do leme
Por norma existe um leme por cada hélice, todavia, algumas embarcações especiais, tais como ferries, dispõem também de um leme na proa a fim de poderem aumentar a sua capacidade de manobra
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Sistemas de propulsão
Sistema de governo do navioHoje em dia, a quase totalidade dos
lemes clássicos são accionados por sistemas electro hidráulicos controlados por válvulas de solenóide, ou outros dispositivos equivalentes
Estes por sua vez, são operados por um servomotor também hidráulico comandado pela roda do leme, ou por joystick (comando na ponte)
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Sistemas de propulsão
Sistema de governo do navioPor motivos de segurança, os
regulamentos aplicáveis aos navios, obrigam sempre à existência de dois sistemas de accionamento idênticos para cada leme
Assim, um está normalmente em serviço a navegar e o outro de reserva (stand-by)
Em manobras, é usual utilizar os dois sistemas em simultâneo (segurança)
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Sistemas de propulsãoSistema de governo do navio
Esquema hidráulico (leme a 0º)
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Sistemas de propulsãoSistema de governo do navio
Esquema hidráulico (leme a 20º a EB)