Клуб Судовых Механиков

КЛУБ СУДОВЫХ МЕХАНИКОВ




ГЛАВНАЯ

НОВОСТИ
ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО
КОПИЛКА ОПЫТА
СПРАВОЧНИКИ И КАТАЛОГИ
СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ
ДВИЖИТЕЛИ И РУЛИ
АВТОМАТИКА
ВСПОМАГАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЭКОЛОГИЯ
УЧЕБА
ПРОГРАММЫ
КОЛЛЕКЦИЯ ССЫЛОК
КНИЖНАЯ ПОЛКА
САЛАГА
БОРТОВОЙ ЖУРНАЛ
ОБ АВТОРАХ
ПООБЩАЕМСЯ!

звоним дешево!

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВИНТОРУЛЕВЫЕ КОМПЛЕКСЫ

 

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКОВ СПИСЫВАТЬ РАНО!

Рискну начать с избитой истины: новое - хорошо забытое старое. И хорошо переделанное.

Хотя в данном случае забытое - не совсем правильно. Электродвижение на судах не забывалось, просто занимало свою определенную нишу - пассажирские дизельэлектроходы, паромы, ледоколы, специальные суда.

Похоже,  что за последнее десятилетие  электрические пропульсивные комплексы  обретают «второе дыхание».

Вынесенный Электрический Винто - Рулевой Комплекс.

Осмелюсь назвать это новшество так - ВЭВРК.
В англоамериканской прессе часто применяют термин POD (гондола).
Заглянем вовнутрь. Принципиально новая система не отличается от традиционной с передачей энергии на винт с помощью электродвигателя - генераторы с приводом от дизелей, силовые кабеля, гребной электродвигатель. Однако конструкторы вышли на новый уровень.

Применение современных материалов и высокого напряжение в десятки киловольт позволило обойти главный недостаток системы - громоздкость и вес гребного электромотора и силовых электрических элементов – кабелей, коммутаторов и т.д.. Габариты электродвигателя удалось сократить настолько, что стало возможным вынести его за пределы корпуса, в специальную гондолу, обтекаемую торпеду, укрепленную на консоли.
Такое решение дало ощутимые дополнительные достоинства: уменьшение габаритов МКО, повышение эффективности работы винта, вынесенного за пределы возмущенного корпусом потока.
Система обеспечивает полный упор винта в любом направлении, освобождая машинное отделение от традиционной линии вала, винта и рулевого комплекса.
Огромные преимущества в маневрировании, улучшенная гидродинамика и эффективность винта, суммарный выигрыш в экономичности – вот что обещают конструкторы и производители новых систем.

И главное - у конструкторов появилась невиданная гибкость компоновок судна. Теперь нет необходимости в соблюдении традиционного дизайна. Машинное отделение с учетом габаритов применяемых высокооборотных или среднеоборотных дизелей может располагаться где угодно - в носовой части, по бортам и даже на верхней палубе, освобождая место для груза.

Можно ожидать, что столь веские аргументы в пользу пропульсивных комплексов нового типа перевесят отрицательные моменты первых неудач и трудностей, связанных с эксплуатацией готовых систем на некоторых круизных судах

Опыт предшествующих десятилетий показывает, что в столь традиционно консервативной отрасли как морская индустрия нововведения всегда сопровождались некоторым регрессом,  задержкой в продвижении. Тем не менее в определенных сегментах, например индустрии круизных судов, предложенная концепция похоже уже изменила стандарты от применения пропульсивных комплексов традиционного типа к ВЭВРК.

В целом, с момента признания эффективности новой концепции судовых силовых установок «центральная энергетическая станция», (то есть без четкого разделения вырабатываемого потока мощности на «пропульсивный» и «вспомогательный», который на некоторых типах судов достигает 30-40% всей вырабатываемой энергии), до использования ВЭВРК остается один шаг.

Интенсивная конкуренция между немногочисленными производителями сопровождается исследованиями и заключениями специалистов в областях электропередачи и пропульсивных комплексов. Это повышает притягательность и возможности ВЭВРК благодаря появляющимся новым разработкам и решениям, предлагаемым все новым вариантам организации выработки и распределения мощности.
Так ВЭВРК предлагается использовать в составе гибридных систем для ультра-контейнеровозов нового поколения, и в то же время разрабатываются варианты компактных приводов для применения на малых судах.

Лидеры.

Используя длительный опыт создания подруливающих устройств и азимутных винтов, и подтверждая свою приверженность к новациям, финские конструкторы стали лидерами в развитии концепции ВЭВРК. Первая установка Azipod берет начало от ABB Industry и Kvaerner Masa Yards (KMY) в 1991 году.
В то время как на специализированных судах новая концепция развивалась постоянно и поступательно, значительное изменение курса на применение новых систем в круизной отрасли является наиболее ощутимым прорывом за текущее десятилетие. Начиная с 1977 системы, развиваемые ABB Azipod of Helsinki начинают находить все больший круг покупателей.
Один из флагманов в секторе дизельэлектроходов, Carnival, построив в 1998 году Elation и Paradise, спровоцировал начало широкого применения ВЭВРК.

Возникшие в эксплуатации проблемы (окончившиеся судебным разбирательством между Azipod и Carnival в конце 2000 года) не остановили интереса к новой концепции, а только подтолкнули конструкторов к поиску новых решений и улучшению приводов. Уже в мае 2001 года 53 новых установки Azipod были спроектированы для установки на 24 судах. Соглашения заключены до 2005 года.

Диапазон проектируемых установок весьма обширен. Серия Vantage для Royal Carribean от Meyer Werfit является мощнейшей установкой сконцентрировавшей 19500 киловатт на один двигатель. Похожие суда класса Voyager of Seas от KMY имеют максимальную мощность, передаваемую на винты через три ВЭВРК по 14000 киловатт. В 2001 году уже предлагались конструкции до 25000 киловатт на один ВЭВРК. Вместе с тем увеличились предложения в секторе малотоннажных судов разработкой Compact Azipod с передаваемой мощностью до 5000 киловатт.
Новые технологии рождают новые решения

Второй значительный прорыв на рынок был достигнут с предложением нового комплекса предназначенного для крупнотоннажных танкеров. В проекте 2001 года была предусмотрена установка ВЭВРК мощностью 16000 киловатт на двух танкерах заказанных в Японии для Fortun Oil & Gas. Суда предназначенные для тяжелых ледовых условий планировалось использовать для перевозок нефти из Северного моря на Балтику.

Проект обеспечивает выход KMY на обширный танкерный сектор судостроения с ее новой технологией «Double Acting”. ВЭВРК является ключевым звеном этой технологии.

Суть ее заключается в том, что судно строится и оборудуется с таким расчетом, что оно может двигаться вперед кормой (для чего спроектированы ледоходные обводы кормовой части), а на чистой воде - нормально, вперед носом (используются гидродинамически оптимизированные обводы носовой части). Получается своеобразный «тяни-толкай» в котором корма и нос меняются местами в зависимости от условий плавания.

Наибольшим опытом использования новых пропульсивных комплексов обладает Fortum через его совместное с KMY предприятие Nemarc Shipping. Два арктических танкера 16400 tdw Uikku  и Lunni были переоборудованы с установкой 11400 киловаттных привода Azipod в 1993 и 1995 годах. Танкеры построенные по высшему ледовому классу 1А с корпусными конструкциями расчитаными на 40 летнюю эксплуатацию.

Развивая изготовление несерийных, индивидуальных проектов ABB  увеличил свое влияние на рынке технологий ВЭВРК. Система Compact Azipod  была разработана финскими специалистами для приводов в диапазоне мощностей от 500 до 5000 киловатт. За успешными заказами для нефтедобывающей индустрии последовал заказ для исследовательского судна Английского Министерства Обороны. Одновременно с использованием преимуществ оригинальной концепции, последние разработки включают отличительные особенности, продиктованные влиянием и специфическими требованиями флота небольших судов, паромов, судов внутреннего и прибрежного плавания. Улучшение маневренности и экономичности стали основными требованиями, краеугольным камнем в развитии проекта Compact Azipod. Можно предположить, что в скором времени рынок компактных охлаждаемых водой ВЭВРК может достигнуть нескольких сотен установок в год.

Применение моторов с постоянными магнитами позволит изготавливать более компактные обтекатели и эффективные моторы, и отказаться от охлаждаемого ротора, в то время как статор будет охлаждаться обтекающей его водой. Новый тип установки был заказан в 2001 году для трех судов-снабженцев компанией Island Offshore. Суда оборудуются двумя втягивающимися установками Compact Azipod, мощностью 2300 киловатт каждая, нового дизайна, с охлаждаемыми водой ACS600 Marine Drive.

Первыми военными кораблями на которых применена концепция «центральной электростанции» и ВЭВРК Azipod стали гидрографические суда HMS Echo и HMS Endurance строящиеся Appledore Shipbuilders. Оба корабля оборудуются PWM (pulse width modulation) контролируемыми Compact Azipod установками по 1700 киловатт как часть общей силовой установки от ABB.

Престижный контракт на поставку четырех Mermaid  ВЭВРК для Queen Mary 2, 150000 тонного фешенебельного круизного лайнера открыл счет поставки 40 установок этого типа. Изначально принадлежащий Kamewa и фирме специализирующейся на электроприводах Cegelec, Mermaid в настоящее время передан Rolls Royce и Alstom Power Conversion. Кампания участвует в проекте строительства двух круизных судов для итальянского оператора MSC Cruise. Проект Queen Mary 2 показывает возможности технологии по передаваемой мощности. На лайнере установлены два фиксированных и два поворотных ВЭВРК по 21500 киловатт каждый. Оборудование спроектировано для обеспечения скорости в 30 узлов при малом уровне шума и вибрации и максимальной маневренности.

Диапазон установок ВЭВРК Mermaid простирается до 25000 киловатт и до 2001 года продавался в версиях до 7000 киловатт.

 Новый Millenium-класс 85 тысячных лайнеров  заявленный Celebrity Cruises to Chantiers de l’Atlantique обеспечит дебют установок Mermaid и концепции газотурбоэлектроходов. Mermaid также участвует в проекте America, где две 12500 киловаттные установки будут поставлены для двух 72000 тонных круизных лайнеров. Шведский танкерный оператор Donsotank подтвердил свою заинтересованность в ВЭВРК технологии назначив Siemens-Schottel Propulsor (SSP) для новостроящихся в Китае химовозов. Легкая установка, фактор важный для одобрения проекта в Китае, это одна из характеристик ВЭВРК, которая способствовала выбору ее для данного проекта. Модульная конструкция SSP и отсутствие сложной системы воздушного охлаждения применяемой в других конструкциях упрощает монтаж системы. Решение SSP отличается от других конструкций использованием двух винтов на обоих концах гондолы. В системе применены моторы с постоянными магнитами. Два 11000 киловаттные приводы MW SSP10 использованы в новом проекте RoPax паромов с ограниченной высотой машинного отделения обусловленной конструкцией

Несмотря на увеличение продаж для конкурирующих Azipod, Meramid и SSP, STN Atlas Marine Electronics и John Crane-Lips демонстрируют восприимчивость рынка к другим системам, основав совместную разработку системы Dolphin.

Seven Seas Voyager, 50000 тонный лайнер обеспечил первый контракт для серии Dolphin в виде двух 7000 киловаттных ВЭВРК. Заявление разработчиков о достижении 5-10% экономии в сравнении с обычными пропульсивными системами обосновано применением тянущих винтов (т.е. установленных перед гондолой). Такое расположение винта улучшает условия его работы, так как набегающий поток не возмущен дополнительными элементами, как в традиционных винтовых установках.

Кроме того заявлены улучшенные кавитационные характеристики и более низкое требование пропульсивной мощности при одинаковой скорости. Сердцем системы Dolphin является шестиполюсный безщеточный синхронный электродвигатель имеющий двойные обмотки и скорость контролируемую конвертером. Вал винта уплотнен двойной системой манжетных и торцевых механических уплотнений. Выбор судовладельцев и судостроителей расширит также разработка французской государственной компании DCN. Планируемая прежде всего для военно морского флота система применима и на гражданских судах. В разработке также применяется мотор с постоянными магнитами и переднее (тянущее) расположение винта

Ожидается что трехлетняя исследовательская программа в которой принимают участие американские и европейские инженеры принесет ценные данные для оценки эффективности ВЭВРК и дальнейшего развития концепции. Проект координируется Датским Морским Исследовательским Институтом MARIN.

По материалам Maritime Reporter,

ААМ. 2002


КОМПРОМИССНЫЕ РЕШЕНИЯ

Несмотря на многообещающие заявления производителей, специалисту ясно, что новые системы не лишены некоторых недостатков старых. Например на скоростных корпусах для вынесения винтов из области возмущенного корпусом потока их устанавливали на кронштейнах с длинной внешней линией вала. Новые системы позволили исключить вал из конструкции, однако появилась достаточно объемная гондола, которая возмущает поток возможно даже больше чем тонкий вал и кронштейны.

Чтобы обойти этот недостаток производители пробуют компромиссные варианты конструкции. Так, новый винторулевой комплекс Schottel Combi Drive представляет собой двойной винт установленый на концах все той же внешней гондолы. Спроектированый на базе хорошо отработаной конструкции комплекса Rudderpropeller SRP1515, SRP2020, SRP3030 новый привод отличается тем, что электродвигатель расположен не в гондоле, а встроен в вертикальную поворотную колонну и приводит винт через короткий вал и угловую передачу. И хотя это усложнило конструкцию, зато позволило значительно уменьшить размеры гондолы, а значит сопротивление и возмущение потока. Кроме того преимуществами системы является то, что электродвигатель может производиться и испытываться отдельно от комплекса, а также легко доступен для ремонта или замены.

По материалам Marine Log. февраль 2006


Послесловие скептика.

Производители новой системы электрической передачи мощности на винт обещают многие плюсы и выгоды.  Гибкость, эффективность, маневренность, экономичность, надежность и т.д. и т.п.
Тем не менее сравнительная экономичность установки остается под вопросом. Вряд ли обещанное увеличение КПД винта сможет компенсировать потери на передачу энергии по кабелям и повышенный в сравнении с тихоходными дизелями расход топлива средне и высокооборотных.
Да и техобслуживание и ремонт целого комплекса механизмов и систем не может не усложнится и не подорожть.Скорее всего, обещанная AZIPODом пропульсивная революция не состоится, а только дополнит и расширит спектр технологий на судостроительном рынке.
Одно кажется очевидным - электромеханикам рано переучиваться

ААМ. 2008

 

 

ГРЩ 440V - все для электромехаников!

обратная связь: novomor{@}freemail.ru
novomor.forum2x2.com

= ГЛАВНАЯ = НОВОСТИ = ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО = КОПИЛКА ОПЫТА =
= СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ
= ДВИЖИТЕЛИ И РУЛИ = АВТОМАТИКА = ВСПОМАГАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ = РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ = ЭКОЛОГИЯ =
= УЧЕБА = ПРОГРАММЫ КОЛЛЕКЦИЯ ССЫЛОК = КНИЖНАЯ ПОЛКА = САЛАГА =
= БОРТОВОЙ ЖУРНАЛ = ОБ АВТОРАХ = ПООБЩАЕМСЯ!

последнее обновление 01.05.2012

Desing and developement: ATMV-E-Project, AAM Graphics, ZUB Computing. Copyright © 2001. All Rights reserved.
Об использовании содержимого сайта. * Реклама на сайте

Seo анализ сайта Рейтинг@Mail.ru