Sistemas

El Proyecto del Buque
Sistemas básicos del buque

Sumario
Objetivos e introducción Sistema de Alimentación de Combustible Sistema Eléctrico Sistema de Refrigeración Sistema de Gobierno Conclusiones Bibliografía

Introducción
El buque integra un gran número de sistemas de diverso tipo:
Sistema Sistema Sistema Sistema Sistema Sistema Sistema Sistema ... propulsivo de alimentación decombustible de amarre y fondeo de manejo de carga de gobierno de calentamiento de la carga de generación eléctrica de enfriamiento

En esta lección se presentarán algunos de los más significativos sistemas del buque. Se indicarán los criterios básicos de diseño de estos

Sistema Alimentación Combustible
Sistema de Alimentación de Combustible
Este sistema tiene como misión proveer de combustibleal Motor Principal (MP) en las condiciones requeridas (cuando los Motores Auxiliares utilizan el mismo combustible que el MP, se utiliza el mismo sistema para ambos) Tomaremos como referencia el sistema más común en los buques mercantes, basado en un motor de explosión que consume Fuel Oil. Las características básicas del sistema vienen definidas por la autonomía, los usos y las especificacionesde los elementos. Los objetivos principales del diseño son asegurar un servicio adecuado y el menor consumo energético posible.

Sistema Alimentación Combustible
Tanque/s Almacén (1 ó 2) Tanque Sedimentación
Purificadora Separadora

Tq. SD1

Tq. SD1

Tq. Reboses y Derrames

Motor Principal
Calentador inyección

El Fuel Oil no puede ser directamente utilizado por el motor, requierede un proceso previo de calentamiento, sedimentación, purificación y separación

inyector

Tanque Retorno

Sistema Alimentación Combustible
Volumen de combustible
VCombustible = VTq.Alimentación +VTq.Sedimentación +VTq.ServicioDiario +VTq.Reboses +VTuberías

Los volúmenes considerados son los utilizables (aprox. un 95% del total del tanque) El volumen de tuberías es muy pequeño frente alresto y se puede despreciar

Sistema Alimentación Combustible
Autonomía
Autonomía=

ρ ⋅ VCombustible ⋅VB
P ⋅ Ce + Pa ⋅ Cea + Pc ⋅ Cec

el MP Pc potencia de la caldera auxiliar (si existe) Ce consumo específico MP Cea consumo específico MMAA Cec consumo específico caldera auxiliar ρ densidad del combustible

VB velocidad de servicio del buque (a la que se consideran los consumos) Ppotencia del motor principal (MP) en servicio Pa potencia motores auxiliares (MMAA) si consumen el mismo combustible que

Sistema Alimentación Combustible
Dimensionamiento de tanques
El volumen de combustible necesario se calcula a partir de la autonomía. El volumen del tanque de sedimentación se dimensiona como un 15% más del consumo de 24h del MP.

VTq.Sedimentación = 1.15 ⋅ 24h ⋅

P ⋅ Ceρ

El volumen de los tanques de servicio diario se dimensionan como un 10% más del consumo de 8h (un turno) o 24h (un día) del MP.

VTq.ServicioDiario = 1.10 ⋅ 8h ⋅

P ⋅ Ce

ρ

El volumen del tanque de reboses se calcula (aproximadamente) de manera similar al de servicio diario (o 1 h de consumo del motor principal si el volumen es excesivo). El volumen del tanque de alimentación secalcula como diferencia entre el volumen total y el del resto de tanques.

Sistema Alimentación Combustible
Calentamiento de tanques
Las temperaturas de funcionamiento del sistema vienen definidas por las especificaciones de los elementos (depuradora e inyección), las características del combustible y el requisito de mínimo consumo energético. TTq.Alimentación ≅ 40-47ºC (mínimo para poderbombear) TTq.Sedimentación ≅ 60ºC TTq.Reboses ≅ 45-60ºC (la entrada es a ≅ 20ºC) TTq.ServicioDiario ≅ 90ºC TInyección ≅ 110ºC Las depuradoras requieren el combustible entre 80 y 100oC, por lo que se suele disponer un sistema de calentamiento adicional en su alimentación.

Sistema Alimentación Combustible
Calentamiento de tanques
Una forma simple de evaluar la potencia necesaria para calentar un...