1مهندسي درياييبخش سوم

:ارائه دهندهعباس دشتي منش

1393پاييز

Abbas Dashtimanesh

ارزيابي سيستمهاي ديزل مكانيكي و الكتريكيارزيابي سيستمهاي ديزل مكانيكي و الكتريكي

مقدمهمقدمه1.1. مقدمهمقدمه1.1.مكانيكيمكانيكي ديزلديزل سيستمسيستم 2.2.الكتريكيالكتريكي ديزلديزل سيستمسيستم 3.3.

Abbas Dashtimanesh

انتخاب موتور پيشران و يا چيدمان رانش امري بسيار دشوار

نيازمند مطالعه دقيق گزينه هاي موجود براي ماشين آالت و پروفيل كاري شناور

انتخاب آسان موتور در گذشته به دليل نبود گزينه هاي متعدد

فعل ايط ش در متعدد هاي گزينه وجود گزينه هاي متعدد در شرايط فعليوجود

موتورهاي ديزل سرعت پايين، سرعت متوسط سرعت باال

وجود منابع توليد قدرت كمكي

يك الكت و مكانيك ديزل موتور چيدمان موتور ديزل مكانيكي و الكتريكيچيدمان

Abbas Dashtimanesh

(G)سيستم رانش با موتور ديزل سرعت پايين و سرعت باال و منابع توليد قدرت كمكي

Abbas Dashtimanesh

استفاده از موتورهاي ديزل سرعت پايين در تانكرها، فله برها و كانتينربرها

استفاده از موتورهاي سرعت متوسط در شناورهاي باري كوچك، فري ها، شناورهاي تفريحي، برخي روروها، شناورهاي تحقيقاتي و غيره

استفاده از موتورهاي ديزل سرعت باال در شناورهاي تندرو كوچك

:امكان وفاداري مالكان شناور به برخي از انواع خاص موتور به داليلي نظيرتجارب قابل اعتماد پيشين. 1آشنايي بيشتر خدمه با سيستمهاي قديمي تر. 2ا3 ان ش ات خ خدمات پشتيباني مناسب. 3

گذشته هاي طراحي بهبود و جديد هاي طراحي روزافزون گسترش گسترش روزافزون طراحي هاي جديد و بهبود طراحي هاي گذشته

Abbas Dashtimanesh

:معمولترين سيستم رانش براي شناورهاي باري بزرگييندرايو مستقيم يك پروانه گام ثابت با موتور دوزمانه سرعت پايين پ ر وز ور و ب ب م پرو ي يم يو ر

پذيرفتن تبعات راندمان رانش پايين به دليل سادگي سيستم

معرفي سيستمهاي جديد منجر به كاهش افتها و افزايش راندمان

ارائه سيستمهاي تركيبي جديد براي يافتن راندمان بهينه رانش در طراحي موردنظر

هزينه توليد قدرت كمكي كامال اثرگذار بر انتخاب ماشين آالت اصلي

Abbas Dashtimanesh

شماتيك رانش مكانيكي

Abbas Dashtimanesh

درايو دنده ايبمعمول ترين شكل درايو غيرمستقيم يك پروانه اتصال يك يا چند موتور از طريق كالچها و تركيب با ر چ ق ر و و چ ل پر م ر و ل ن ر ول

)شكل(جعبه دنده براي راندن يك پروانه گام ثابت يا گام متغير

ووجود جعبه دنده باعث ايجاد قابليت انتخاب سرعت پروانه مناسب ميشود پر ر و

وجود غيرقابل اجتناب افت در راندمان در سيستم انتقال

با اين وجود، بهبود راندمان رانش در سيستمهاي غيرمستقيم نسبت به سيستمهاي مستقيم با قدرت يكسان

تا بگيرند نظر در را مختلفي متغيرهاي و مسائل بايد كوپلينگها و كالچها دريايي، هاي دنده طراحان دنده هاي دريايي، كالچها و كوپلينگها بايد مسائل و متغيرهاي مختلفي را در نظر بگيرند تاطراحاننيازمنديهاي عملياتي، قاببليت اطمينان، نويز پايين و بهبود فضا ارضا گردد

جديد حلهاي راه ايجاد به منجر كنترل و مواد طراحي، در پيشرفتها در طراحي، مواد و كنترل منجر به ايجاد راه حلهاي جديدپيشرفتها

استفاده از گيربكس براي تعيين سرعت پروانه و جهت چرخش، ايجاد قابليت حركت معكوس، ايجاد يك جذب و واترجت، يا پروانه شفت و موتور ميان قدرت جريان جداسازي يا اتصال براي هندسي تركيب هندسي براي اتصال يا جداسازي جريان قدرت ميان موتور و شفت پروانه يا واترجت، و جذب تركيب

تراست از پروانه

Abbas Dashtimanesh

سيستم دو پروانه اي چند موتوره با گيربكس

Abbas Dashtimanesh

سيستم دو پروانه اي چند موتوره با گيربكس

Abbas Dashtimanesh

درايو دنده ايموتورهاي و چندتاي متوسط عت س موتورهاي اي ب مختلف اجع م در كه اصل مزاياي و ويژگيهاي و مزاياي اصلي كه در مراجع مختلف براي موتورهاي سرعت متوسط چندتايي و موتورهاي ويژگيهاي

:سرعت باال ذكر شده است

استفاده از چند موتور و بهبود قدرت از منظر دردسترس بودن1.

امكان تعمير موتور در دريا به دليل وجود چند موتور2.

امكان دست يابي به نيازمنديهاي خاص قدرت با تغيير تعداد موتورها يا تغيير تعداد سيلندرها در هر 3.موتور

بهبود فضاي ماشين آالت با محدوديت سقف موتورخانه4.

Abbas Dashtimanesh

اليوت پدر و پسرافزايش انعطاف پذيري با استفاده از چيدمان پدر و پسر

مدلي مشابه موتورهاي چهار زمانه اما متفاوت در تعداد سيلندر

پروتركيب با دنده هاي كاهنده معمول براي راندن شفت پروانه ت ن ر ي بر ول ي ب يب ر

استفاده از جفت پدر و پسر در شناورهاي تفريحي دو پروانه اي

سيلندر ديگر 6مثال استفاده از دو موتور ديزلي سرعت متوسط نه سيلندر و دو موتور

هر جفت پدر و پسر يك پروانه قابل كنترل را مي رانند

دينامهاي بدون و با و تنها پسر موتور يا تنها پدر موتور پسر، و پدر موتورهاي همزمان تاثير تحت رانش، تحت تاثير همزمان موتورهاي پدر و پسر، موتور پدر تنها يا موتور پسر تنها و با و بدون دينامهايرانش،شفت به عنوان موتورهاي پيشران

Abbas Dashtimanesh

رانش ديزل الكتريك

از معمولترين درايوهاي غير مستقيم

تجاري و تفريح شناورهاي انواع در استفاده در انواع شناورهاي تفريحي و تجارياستفاده

وجود گروه ها و شركتهاي مختلف براي توليد قدرت ديزل الكتريك

:ايجاد ويژگيهايي نظيرناگهاني بار تغييرات بار ناگهانيتغييرات

انتقال قدرت آرام و پيوسته براي كنترل دقيق سرعت شناورنويز و ارتعاش پايينتر

AC driveپيشرفت در حوزه تكنولوژي

معمولACدو تكنولوژِيسيستم سيكلوكانورتر و مبدل معكوس كننده بار

Abbas Dashtimanesh

ك الكت زل كد ات شماتيك ديزل الكتريكي ش

Abbas Dashtimanesh

استفاده از ژنراتورهاي الكتريكي . رانش الكتريكي نيازمند موتورهايي براي راندن پروانه استچندان منطقي به نظر نميرسد زماني كه انواع دنده ها و موتورها بايد ميان محرك اصلي و

. پروانه قرار بگيرند

اما داليل آشكاري براي نصب اين سيستمها و هزينه هاي رانش الكتريكي وجود دارد كه به :وسيله موسسه رده بندي لويدز مورد اشاره قرار گرفته است

انعطاف پذيري اليوت1.ا ط ا ش ت تنوع شرايط باري2.

اعمال بار جزئي3.آسان4. كنترل كنترل آسان4.نويز پايين5.مالحظات محيطي و ايمني شناور6.

Abbas Dashtimanesh

انعطاف پذيري اليوتمزيت انتقال قدرت الكتريكي

محرك اصلي و ژنراتورهاي مربوط به آن محدود به رابطه خاصي با ميزان بار نيستند

)شكل(امكان نصب موتورهاي ديزل و سيستمهاي پشتيباني آنها در محلي دور از شفت پروانه

در كانتينربرها حتي روي عرشه نيز نصب ميشوند

در شناورهاي مختلف ميتوانند در محلهاي متفاوتي نصب شوند

ايجاد امكان نصب ماشين آالت به نحو موردنظر طراح و ايجاد فضاهاي جديد براي بار و منظورهاي ديگر

ها تانك ت هزينه ك اخت و اح ط شانس طراحي و ساخت كم هزينه تر تانكرهاشان

امكان انتخاب محل بهينه براي اجزاي ماشين آالت اصلي و كاهش طول شناور و هزينه فوالد مصرفي

يا افزايش طول مخازن بار شناور

Abbas Dashtimanesh

چيدمان ماشين آالت در يك تانكرموتور ديزل الكتريكي

Abbas Dashtimanesh

ايستگاه قدرت ديزل الكتريك

Abbas Dashtimanesh

تنوع شرايط باريقدرت زان م نظ از خاص ايط ش ازمند ن شناور ه اي ب تناژ ايط ش انواع وجود انواع شرايط تناژ براي هر شناور نيازمند شرايط خاص از نظر ميزان قدرتوجود

رمثال، نياز به قدرت پايين در تانكرها پس از تخليه بار ب ي ز پس ر ر يين پ ر ب ز ي

وجود دستگاه هاي كمكي توليد قدرت در شناورهاي مسافرتي به دليل نياز به تهويه پيوسته هوا ش ا ش ا گ و وجود سيستمهاي گرمايشي و سرمايشيا

شناورها از برخي در مانوردهي طول در عرضي تراسترهاي وجود تراسترهاي عرضي در طول مانوردهي در برخي از شناورهاوجود

درصد قدرت رانش باشد40تا30نيازمندي كلي الكتريكي ممكن است بين

باقيمانده قدرت براي ايجاد ظرفيتهاي بيشتر و ايجاد ايمني

Abbas Dashtimanesh

اعمال بار جزئيكش ات خ انش تغذ ا ك ت ق گا ا وجود يك ايستگاه قدرت مركزي براي تغذيه رانش و خدمات كشتيك

امكان وجود چند موتور ديزلي در بسياري از شناورها عملكرد موازي اين موتورهاي ديزلي

امكان تنظيم ظرفيت توليد قدرت در شرايط مختلف بر حسب نياز موجودبار در موتور سه از استفاده كامل، بار در موتور دو از استفاده بجاي %67مثال %67مثال بجاي استفاده از دو موتور در بار كامل، استفاده از سه موتور در بار

سبك كردن بار هر موتور

امكان كاهش بار رانش به صورت لحظه اي بدون ايجاد خظر

مانيتورينگ سيستم رانش به صورت پيوستهدر صورت مشاهده اورلود هر موتور، فورا تنظيم مجدد ورودي هر موتور انجام ميشود

در طول مانوردهي، ايراد هر موتور ميتواند به شرايط بسيار خطرناكي بينجامد

Abbas Dashtimanesh

كنترل آسان و نويز پايين

ميزان ارتعاش پايين موتورهاي الكتريكي

استفاده در شناورهاي نظامي، تحقيقاتي و تفريحي به داليل مختلف

اهميت انتشار نويز در آب:در شناورهاي تحقيقاتي و نظامي

يح تف شناورهاي ان:در اف م فضاي ارتعاش و سازه در نويز نويز در سازه و ارتعاش فضاي مسافران:در شناورهاي تفريحي

يايجاد امكان نصب متحرك اصلي در سيستم انتقال الكتريكي به نحوي كه ارتعاش به صندلي ب ش وي ب ي ري ل م ي ي ر ب يجمنتقل گردد

Abbas Dashtimanesh

مالحظات محيطي و ايمني شناور

رمحدود كردن گازهاي خروجي مضر ي ر ر

انتقال ت س هاي ويژگ ق دق انتخاب دقيق ويژگيهاي سيستم انتقالانتخاب

حركت سرعت ثابت موتور ديزل منجر به ميزان پايينتر گازهاي خروجي مضر

راه هاي كاهش گازهاي خروجي مضر از موتور ديزل چيست؟

Abbas Dashtimanesh

استفاده از برخي سيستمهاي تركيبي ديزل گيربكسي و ديزل الكتريكي در شناورهاي پشتيباني ساحلي

دو نقش اصليك1 ل ا از لف خ ا ا ا قال ان انتقال و جابجايي مواد مختلف از ساحل به سكو.1

آماده به كار بودن در كنار سازه هاي دريايي براي حمل بار، امداد و نجات و ديگر . 2 يخدمات پشتيباني يب پ

در مورد اول لزوم وجود قدرت پيشران كافي براي حفظ سرعت خدماتي

در مورد دوم، قدرت پيشران كوچك براي رانش اصلي اما قدرت الكتريكي كافي براي كمك بار حمل هاي دنده چرخ و تراسترها وينچها، به وينچها، تراسترها و چرخ دنده هاي حمل باربه

Abbas Dashtimanesh

راه حل براي انجام اين دو وظيفه

استفاده پيشران اصلي از يك موتور ديزل با سرعت متوسط به كمك گيربكساستفاده از يك دينام شفت به عنوان موتور و دينام شفت ديگر براي ايجاد قدرت الكتريكي

يك سيستم دو موتوريوانه پ و دينام اندازي راه اي ب اصل موتور يك موتور اصلي براي راه اندازي دينام و پروانهيك

موتور ديگر براي عمليات ديگر

افزايش هزينه ها و پيچيدگي

تركيب موتور ديزل سرعت باال با توربين گاز گزينه مورد استفاده برروي فري هاي سريع وبزرگ

Abbas Dashtimanesh

تركيب موتور ديزل سرعت باال با توربين گاز گزينه مورد استفاده برروي فري هاي سريع و بزرگ

Abbas Dashtimanesh

http://www.brighthubengineering.com/marine‐engines‐machinery/86300‐diesel‐electric‐marine‐propulsion/

http://www.machineryspaces.com/gearboxes.html

http://www.machineryspaces.com/reversing.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_engine

http://www.marinelink.com/maritime/diesel‐electric

Abbas Dashtimanesh