4. Especificaciones de Potencia y Condiciones de Referencia

Transcripción

1 4. Especificaciones de Potencia y Condiciones de Referencia 4.1. Definiciones La potencia disponible para cada tipo específico de motor diesel y grupo de aplicación debe estar indicada en el Programa de Ventas Potencia estándar ISO bloqueada (ICFN) La potencia nominal de los motores diesel marinos propulsores para los grupos de aplicación 1 A, 1 B, y 1 DS, son potencias estándar ISO bloqueadas, según la normativa DIN ISO La unidad de medición de la potencia es el kw. I = Potencia ISO (ISO power) C = Potencia Continua (Continuous power) F = Potencia con combustible bloqueado (Fuel Stop power) N = Potencia Neta al Freno (Net brake power) La potencia con combustible bloqueado representa la potencia que un motor diesel puede producir, de forma ilimitada, durante un periodo de tiempo acorde con la aplicación, funcionando a la velocidad asociada (velocidad nominal) y bajo unas determinadas condiciones ambientales (condiciones de referencia), suponiendo que las características del funcionamiento son especificadas en el plan de mantenimiento del fabricante. Las especificaciones de potencia siempre expresan potencia neta al freno; por ejemplo, la potencia necesaria para los auxiliares accionados por el motor, tales como la bomba de aceite, las bombas de agua de refrigeración y de agua salada, ya se han restado. Consecuentemente, la cifra expresa la potencia disponible en la brida de salida del motor diesel. Los motores diesel de los grupos de aplicación 1 A y 1 B pueden demostrar una sobrecarga del 10% sobre al potencia con combustible bloqueado con objeto de aprobación de características por las sociedades de clasificación. Algunas sociedades de clasificación aceptan la certificación de los motores diesel del grupo de aplicación 1 DS para buques destinados a servicios especiales con determinados perfiles de carga. En caso de ser necesaria una aplicación de este tipo, debe contactarse con el grupo de ingeniería de aplicación implicado. Antes de su entrega oficial, todos los motores diesel deben ser probados en fábrica en un dinamómetro) en las condiciones estándar de referencia ISO (temperaturas del aire y del agua salada 25 ºC). Proceso de pruebas y aceptación del fabricante: Pruebas de aceptación internas del fabricante Pruebas de aceptación según las prescripciones y regulaciones de la sociedad de clasificación, en presencia del cliente y bajo supervisión de este. Com norma, los motores diesel propulsores marinos deben suministrarse con la potencia con combustible bloqueado (Fuel Stop power), tal y como se indica en el Programa de Ventas de los mismos. 21

2 Potencia estándar ISO sobrecargable en un 10% (ICXN) La potencia nominal de los motores auxiliares marinos para la generación de energía eléctrica a bordo, según los grupos 3 A y 3 B, establecida en condiciones ISO puede ser excedida en un 10%., siendo potencia ICXN, según lo indicado en la normativa DIN ISO La unidad de medición de la potencia es el kw I = Potencia ISO C = Potencias Continua X = Potencia de servicio estándar, sobrecargable en un 10%. N = Potencia Neta al freno 4.2. Condiciones de Referencia Las condiciones de referencia definen todos los factores ambientales importantes para la determinación de la potencia del motor diesel. Las condiciones de referencia están especificadas en el Programa de Ventas y en al diagrama de funcionamiento del motor diesel aplicable en cada caso. Condiciones estándar de referencia ISO : Presión barométrica total: 1000 mbar o (hpa) Temperatura del aire: 25 ºC (298 K) Humedad relativa del aire: 30% Temperatura del agua salada: 25 ºC (298 K) Para las condiciones normales de funcionamiento de los motores propulsores y auxiliares marinos, denominadas condiciones tropicales), que son diferentes de las condiciones de referencia: Temperatura del aire: 45 ºC Temperatura del agua salada: 32 ºC la potencia al freno disponible y el factor de corrección para los consumos de combustible están especificados en el Programa de Ventas o en el diagrama de funcionamiento del motor diesel aplicable en cada caso. La reducción de potencia y la corrección en el consumo de combustible, para las condiciones indicadas anteriormente como tropicales: Temperatura del aire: 45 ºC Temperatura del agua salada: 32 ºC se basarán en los procedimientos indicados en la normativa ISO

3 4.3. Aire de Aspiración (Calidad) Es responsabilidad del astillero asegurar que la aspiración de aire esté libre de objetos extraños, así como de materiales erosivos o corrosivos. Normalmente, esto no constituye ningún problema en el caso de los motores marinos diesel, dado que los mismos, normalmente, no están expuestos a altas concentraciones de partículas en el aire y el mismo se filtra antes de entrar a los motores. En determinadas circunstancias puede ser preciso limitar la cantidad de agua y de sal que entren en el motor. Esto, dependerá del tipo de disposición del sistema de aspiración de aire: El motor diesel aspira el aire desde el exterior de la cámara de máquinas y tiene, normalmente, la calidad de aire prefiltrado El motor diesel tiene un colector separado de aspiración de aire, y la ingestión de agua / sal es dependiente de la ubicación de las rejillas de aspiración Partículas sólidas El aire de combustión que llega a la entrada al motor diesel debe cumplir con los siguientes requisitos para partículas sólidas: < 0,05 mg/m 3 (Para el máximo caudal de aire de combustión) < 0,75 µm (tamaño máximo de la partícula) Normalmente los motores suelen estar equipados con filtros de aire de aspiración, montados sobre el propio motor. Sí el criterio enunciado anteriormente se excede, o bien se espera el funcionamiento en condiciones ambientales críticas o polvorientas, se debe contactar con el fabricante para advertir de este aspecto y recibir sugerencias o condiciones de funcionamiento Ingestión de Sal Normalmente no existen límites específicos para los motores diesel. Sí se espera que el colector de aspiración esté cubierto durante mucho tiempo por el agua salada, debe instalarse un separador de humedad de una sola etapa en el colector (producto no estándar de los fabricantes). En cualquier caso, se debe contactar con el fabricante para advertir de este aspecto y recibir sugerencias o condiciones de funcionamiento Pérdidas de carga en la admisión y en el escape Generalidades Debido a su efecto sobre las características del motor diesel, en la etapa de proyecto debe estudiarse con sumo cuidado como disminuir las pérdidas de carga en los conductos de aspiración de aire y de escape. El objetivo final del proyecto es evitar disminuciones de potencia debido a estas innecesarias pérdidas de carga. Consecuentemente los citados conductos deberán ser rectos y tan cortos como permita la disposición a bordo, evitando en la medida de lo posible, los codos y las curvaturas. Los materiales y las terminaciones deben elegirse asegurándose que la corrosión o el deterioro no darán como resultado la liberación de partículas que podrían causar daños al motor diesel en su condición de elementos extraños. 23

4 Debido a la fricción entre el aire de admisión y los gases de escape con los propios colectores, puede aparecer una pérdida de carga en el recorrido entre el motor diesel y los extremos de los citados colectores. Las principales razones para estas pérdidas de carga, son las siguientes: Fricción entre el aire / gas y el conducto Existencia de obstáculos en la trayectoria del flujo (por ejemplo, mallas, pantallas, filtros silenciosos) Discontinuidades en la trayectoria del flujo (por ejemplo, transiciones en arista viva entre colectores de diferente diámetro) De forma general, la pérdida de carga puede definirse como la diferenta en la presión total entre la presión ambiente (P 0 ) y la presión total al nivel de la entrada de aire al motor diesel, o la presión total al nivel de la salida de gases de escape del motor diesel y la presión total a la salida del colector de gases de escape. A título de ejemplo, los valores de referencia para las pérdidas de carga admisibles en la aspiración (Normalmente llamada depresión del aire de aspiración) para los motores MTU de las Series 2000 y 4000 son (Para información más detallada deben consultarse los diagramas de funcionamiento): P aspiración = 15 mbar (Serie 2000) = 1500 Pa P aspiración = 25 mbar (Serie 4000) = 2500 Pa Los valores correspondientes para las pérdidas de carga admisibles en el escape (En MTU: contrapresión de los gases de escape), para los motores de las Series 2000 y 4000 son (Para información más detallada, se deben consultar los diagramas específicos de funcionamiento): P escape = 30 mbar (Series 2000 / 4000) = 3000 Pa Sí se prevé que los valores citados van a ser excedidos, se debe contactar con la Oficina Técnica del Fabricante ( En este caso, MTU) para advertirle de estas condiciones de funcionamiento y recibir los consejos o informaciones adecuados. 24

5 Inclinaciones La selección, trazado y disposición de toda la maquinaría a bordo del buque, equipos y aparatos debe ser realizada de tal forma que se asegure su continuo funcionamiento sin fallo alguno bajo las condiciones de inclinación (por ejemplo, según la reglamentación del GL) indicadas en la Figura 8.2. Fig. 17 Inclinaciones. Definición y límites 25

6 Perfil de Carga El perfil de carga o perfil operativo es una proyección del funcionamiento normal del motor diesel. Los perfiles operativos siguientes se han establecido en el pasado, basados en las experiencias acumuladas de campo, con buques específicos y un enorme número de perfiles operativos registrados. Sí existe una diferencia significativa entre los perfiles operativos actual y estándar, el fabricante debe calcular el TBO en base al perfil operativo facilitado por el cliente. Todos los motores pueden funcionar con la potencia bloqueada de combustible tanto tiempo como requiera el cliente. Por supuesto, un funcionamiento extendido en el tiempo a la potencia bloqueada de combustible (perfil de carga más alto perfil operativo más pesado) puede acortar el tiempo entre mantenimientos (TBO). Para más información sobre los perfiles de carga perfiles operativos, véase el Capítulo 6. Fig. 18 Perfil Operativo 1A. Definición y Condiciones 26

7 Fig. 19 Perfiles Operativos 1B y 1DS. Definición y Condiciones 27

8 Fig. 20 Perfiles Operativos 3A y 3B. Definición y Condiciones 28