Пропульсия в судостроении что такое
Юнитех Марин, г.Владивосток
Наш каталог:
Судовые термины
Пропульсивная установка
Пропульсивная установка — что это?
Пропульсивная система (установка), в дальнейшем ПУ — это силовой комплекс судна, состоящий из нескольких основных частей: непосредственно сам корпус судна, головной движитель, редуктор или главная передача, валовый привод и движитель. ПУ является основной исполнительной частью главной судовой энергетической установки, цель которой — конвертация механической энергии двигателя в двигательную энергию, приводящую к движению судна на воде или под ней (подводные лодки).
Новые тенденции в использовании ПУ:
Основной целью нововведений в этой отрасли, является, конечно же, увеличение эффективности работы всех силовых систем судна, а точнее их КПД. На достижение этой цели направлены множество способов, среди которых, в качестве основных, можно выделить несколько: увеличение КПД движителя, усовершенствование гребно-лдопостной системы, оптимизацией внешней части корпуса судна.
К примеру, технология больбовых образований может уменьшить силу сопротивления волн до пятнадцати %, а то и более. Но при увеличении вибрации судна данный метод теряет свою эффективность.
Еще одним способом увелниченя общего КПД ПУ можно выделить усовершенствование общей винторулевой системы.
Другое популярное направление в это области – замена основного гребного винта с большим диаметром двумя малыми соосными винтами. Однако — это повлечет за собой усложнение всей систему ПУ.
Рынок судовых пропульсивных комплексов
Пропульсивная система (от англ. propulsion – движение) – силовой комплекс, объединение движительного и рулевого комплекса судна в одном агрегате, используемое для повышения эксплуатационных и маневренных характеристик судна. Пропульсивная система является исполнительной частью главной энергетической установки судна. Винторулевые колонки (ВРК), подруливающие устройства (ПУ) и винты регулируемого шага (ВРШ) представляют собой типы пропульсивных систем и используются в судах различных видов.
Объем и структура рынка
По состоянию на 2015 год, российский рынок пропульсивных систем импортозависим. По данным ФТС, в 2015 году объем импортных поставок пропульсивных систем и их элементов составил около ░░░ ед. на сумму порядка ░░ млрд руб.
Производители ВРК и ВРШ
В России серийное производство винтов и винторулевых колонок началось в 1954 году, и по состоянию на 2015 год изготовлено более ░░░ тыс. ВРШ диаметром 1,0-7,5 м и мощностью от 200 до 40 000 л. c. В настоящее время производством занимается «ЦС «Звездочка» («Центр пропульсивных систем»).
В мире производством ВРК в основном занимаются крупные многопрофильные компании, у которых собственно ВРК являются лишь одним из видов машиностроительной продукции. В настоящее время основными мировыми производителями ВРК, ВРШ, водометных движителей и т.д. судовых систем являются следующие предприятия: Steerprop и Rolls-Royce (в 2014 году – объем поставок в РФ у каждой компании – свыше ░░ млрд руб., в 2016 году ≈░░░ млрд руб.), Schottel (ок. ░░░ млрд руб. в 2014 и 2015 году). В РФ также поставляются РВК таких мировых производителей, как Kawasaki, Wartsila, Finnoy, НRP и пр. Динамика импорта с 2013 по 2015 год отрицательная, что связано со снижением объема судостроения в РФ в этот период.
Потребление
ВРК и другие компоненты пропульсивных систем имеют широкий диапазон применения в зависимости от типов судов. Они устанавливаются на круизных лайнерах, контейнеровозах, танкерах арктического типа, ледоколах, паромах, десантных вертолётоносцах, гидрографических и рыбодобывающих судах, а также судах технического флота, буксирах, плавкранах, вспомогательных плавсредствах и самоходных буровых платформах.
В настоящее время в состав российской судостроительной отрасли с учетом Крымского федерального округа входят ░░░ предприятия с общей численностью работающих ░░░ тыс. человек.
в Северо-Западном федеральном округе сосредоточены ░░░% предприятий и организаций судостроительной отрасли, включая наиболее крупные предприятия с объемом выпуска продукции более ░░ млрд руб. в год, ░░░% – в Приволжском федеральном округе, ░░░% – в Центральном и ░░░% – в Дальневосточном.
Инвестиционные проекты в отрасли
С 2012 года в России объявили о намерении реализовать инвестиционные проекты в сфере строительства ВРК два крупных судостроительных предприятия: АО «ЦС «Звездочка» и ПАО «Пролетарский завод».
Филиал АО «ЦС «Звездочка» – НПО «Винт» – в рамках федеральной целевой программы развития гражданской морской техники разработал и в ближайшем будущем должен приступить к серийному производству аналога колонки Rolls-Royce «Aquamaster» – ВРК марки ДРК-3500 мощностью 3,5 МВт.
ПАО «Пролетарский завод» намерен специализироваться на ВРК с передаваемой мощностью до 1 МВт.
ОАО «ЦС «Звездочка» планирует на первоначальном этапе освоить производство ВРК с передаваемой мощностью в пределах 1-10 МВт, а затем и большей.
В 2016 году «Роснефть» и американская General Electric (GE) подписали программу долгосрочного сотрудничества. Они планируют построить на Дальнем Востоке два завода:
Первоочередной задачей заводов будет обеспечение оборудованием судостроительного кластера, развивающегося вокруг ООО «ССК «Звезда», в перспективе они могут выйти и на глобальные рынки. Первые двигатели предполагается поставить уже к началу 2018 года.
В целом в период с 2012 по 2017 год, по данным цифровой платформы «Инвестиционные проекты России», реализуется около 20 проектов по модернизации, реконструкции, техническому перевооружению судостроительных предприятий.
Тенденции рынка
Эксперты рынка судостроения отмечают, что, в связи с изменением глобального рынка судостроения и предъявления к судам новых более жестких требований по уровню шума, экологичности, маневренности, а также в связи с постоянно возрастающим уровнем конкуренции, современные суда требуют обязательного применения на них в качестве главных движителей и средств активного управления судном новых типов пропульсивных систем: винторулевых колонок, подруливающих устройств и винтов регулируемого шага. Анализ тенденций импортозамещения, а также рост спроса, связанного с загрузкой мощностей судостроительной отрасли, позволяет специалистам Инвестиционно-аналитической группы ПКР сделать вывод, что дизельные двигатели останутся востребованными в широком мощностном диапазоне от 5 кВт (двигатели спасательных шлюпок, аварийные дизель-генераторы и т.д.) до 5-10 МВт (главные двигатели крупнотоннажных нефтеналивных судов и сухогрузов).
Что такое ПРОПУЛЬСИВНАЯ силовая установка
Рулевой 2-го класса
Не, я не прав. Отличается.
Обычный человек спросит «какой у тебя движок?».
А особо-умный «какова мощность вашей пропульсивной установки?». Особо умным быть приятно.
Рулевой 2-го класса
Доброго времени суток! На днях смотрел каталог Yanmar там познакомился с пропульсивной системой, суть ее сводится к следующему:
2. на место редуктора устанавливается насос гидравлики
3. приблуда для переключения реверса (тоже гидравлика)
4. канистара с маслом
5 ременная передача на вал винта.
ДВС он же дизель может стоять в любом месте судна (в рамках разумного) т.е. не привязан ни к колонке ни к валопроводу.
суть системы сведена к тому что вал винта вращает гидравлика а не ДВС через реверс-редуктор.
Рулевой 1-го класса
Ремни для редукции похоже.очень интересует эта тема.
Ссылочку не подкинете.
Гидропривод используется и на австралийском СВП Пионер довольно успешно.
Рулевой 2-го класса
Доброго времени суток! На днях смотрел каталог Yanmar там познакомился с пропульсивной системой, суть ее сводится к следующему:
2. на место редуктора устанавливается насос гидравлики
3. приблуда для переключения реверса (тоже гидравлика)
4. канистара с маслом
5 ременная передача на вал винта.
ДВС он же дизель может стоять в любом месте судна (в рамках разумного) т.е. не привязан ни к колонке ни к валопроводу.
суть системы сведена к тому что вал винта вращает гидравлика а не ДВС через реверс-редуктор.
В основном моторные катамараны.
Общее было у них то, что пропульсивная установка была в перманентном ремонте и все внутри яхты загажено гидравлическим маслом.
Наглая рыжая морда.
Общее было у них то, что пропульсивная установка была в перманентном ремонте и все внутри яхты загажено гидравлическим маслом.
Точно! Работал на речном толкаче РТ, там рулевое гидравлическое, весь пол в рубке скользкий от масла.
Общее было у них то, что пропульсивная установка была в перманентном ремонте и все внутри яхты загажено гидравлическим маслом.
Ремни для редукции похоже.очень интересует эта тема.
Ссылочку не подкинете.
Гидропривод используется и на австралийском СВП Пионер довольно успешно.
Постараюсь на днях выложить фото из каталога.
Постараюсь на днях выложить фото из каталога.
видел в каталоги VETUS
Ремни для редукции похоже.очень интересует эта тема.
Ссылочку не подкинете.
Гидропривод используется и на австралийском СВП Пионер довольно успешно.
ссылка на страницу из каталога
Ремни для редукции похоже.очень интересует эта тема.
Ссылочку не подкинете.
Гидропривод используется и на австралийском СВП Пионер довольно успешно.
держите ссылку на страницу каталога
В основном моторные катамараны.
так глубоко не изучал этот вопрос, я про кол-во масла. смотрел исключительно для парусной лодки.
Ответить
Количество пользователей, читающих эту тему: 0
0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей
Пропульсивная установка судна или установка ПУ
Пропульсивный комплекс (ПК) представляет собой гидромеханическую систему, состоящую из корпуса судна и пропульсивной установки, где энергия рабочего тела превращается в упор, который сообщает движение корпусу судна.
Речные, морские суда оснащены ПУ, выступающей одной из исполнительниц главной энергоустановки. Рассмотрение корпуса и ПУ как единой системы, дает возможность исследовать сложные механизмы их взаимного действия для того, чтобы оптимизировать энергию для движения судна в масштабе всего пропульсивного комплекса.
Какие установки предлагает группа компаний «Регион Пауэр Групп»:
Работа ПК может обеспечиваться различными моделями, самая распространенная из которых – графическая. Данная модель является просто, так как совмещает три характеристики: корпус, главный двигатель и гребной винт. На графике можно увидеть поле разных режимов работы двигателя с винтовой характеристикой и со значениями постоянной скорости. Графическая модель используется с целью исследования прямолинейного движения пропульсивного комплекса с учетом винта фиксированного шага, где каждая точка на поле возможных режимов соотносится с определенной мощностью, частотой вращения винта, скоростью судна.
Судовая пропульсивная система, состав:
Цель ПУ – развить максимальный коэффициент полезного действия за счет повышения КПД движителя, улучшения гребно-лопастной системы и оптимизации внешней части корпуса.
Основной силовой агрегат, который обеспечивает ход судна путем вращения гребного винта, а также частично или полностью (в зависимости от конструктива) работу электрического генератора – это двигатель (дизельный / газопоршневой).
Функция главной передачи – переносить энергию вращения от вала силового агрегата ко всем потребителям, передавать вращающий момент к гребному винту, так как движение судна с определённой скоростью обеспечивает гребной винт, который преобразует энергию вращения в упор к корпусу судна.
Кроме главных, существуют вспомогательные двигатели на судах. Они обеспечивают работу генераторов электростанций, компрессоров, насосов и другого судового оборудования.
Пропульсивная система
Владельцы патента RU 2323124:
Изобретение относится к судостроению, а именно к тоннелям в корпусе судна и водометным движителям. Пропульсивная система содержит автономный корпус, электродвигатель, статор которого закреплен к корпусу, а ротор с внутренней стороны имеет как единое целое круговое кольцо с закрепленными к его внутренней поверхности радиальными лопастями длиной, равной 0,4-0,5 длины радиуса кольца. На внешней поверхности кругового кольца вдоль обеих кромок его торцов размещены уголковые магнитные кольца, а на корпусе соосно с ними установлены уголковые магниты, образующие магнитные зазоры между круговым кольцом и корпусом, а также упоры для ротора в нерабочем состоянии. Достигается устойчивое вращение ротора, снижение уровня вибрации и шума в помещениях судна. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к судостроению, а именно к тоннелям в корпусе судна (продольным и поперечным) и водометным движителям. Может быть использовано для транспорта текучих сред, в частности газов, жидкостей, в том числе воды и нефтепродуктов.
Известна пропульсивная установка [1], установленная в продольном тоннеле корпуса судна, содержащая в туннеле коаксиально патрубок, а в кольцевом пространстве между стенками туннеля и патрубка лопастное колесо с радиальными лопатками, кольцевое зубчатое колесо и зубчатый редуктор.
Известен судовой пропульсивный комплекс [2], содержащий электродвигатель в герметичной камере и несущий гребной винт снаружи камеры на валу электродвигателя.
Известен водометный движительно-двигательный комплекс [3], содержащий автономный корпус с погружным электродвигателем, статор которого прикреплен к корпусу, например, судна, а ротор с внутренней стороны имеет как единое целое круговое кольцо с закрепленными к его внутренней поверхности лопастями длиной 0,4-0,5 радиуса кольца. Принят за прототип.
Технический результат достигается тем, что в пропульсивной системе, содержащей автономный корпус с погружным электродвигателем, статор которого закреплен к корпусу, а ротор с внутренней стороны имеет как единое целое круговое кольцо с закрепленными к его внутренней поверхности радиальными лопастями длиной, равной 0,4-0,5 радиуса кругового кольца, на внешней поверхности кругового кольца вдоль обеих его кромок размещены уголковые магнитные кольца, а на корпусе соосно с ними установлены уголковые магниты, образующие магнитные зазоры между круговым кольцом и корпусом, а также упоры для ротора в нерабочем состоянии.
Пропульсивная система, например, для кругового тоннеля в корпусе судна (водометного движителя, трубопроводного транспорта) изображена на фиг.1 (вертикальный продольный разрез) и на фиг.2 (вид со стороны натекающего потока).
Пропульсивная система содержит автономный корпус 1, встроенный в круговой тоннель 2, в корпусе закреплен статор электродвигателя 3 с ротором 4, круговым кольцом 5 и радиальными лопастями (лопатками) 6, уголковые магнитные кольца 7 на круговом кольце 5, уголковые магниты 8 на корпусе выгородки 2 и упоры 9 для ротора в нерабочем состоянии, магнитные зазоры 10 и 11 между уголковыми магнитными кольцами 7 и уголковыми магнитами 8. Уголковые магниты 8 с магнитами 7 выполняют функции магнитной подвески-подшипника для кольца 5 с лопастями 6.
Устройство работает следующим образом. При подаче электрического питания в уголковые электромагниты 8 ротор отрывается от упоров и занимает устойчивое положение внутри статора в осевом и радиальном направлениях за счет магнитных зазоров между круговым кольцом и корпусом, создавая таким образом магнитную подвеску кольцу 5. Включение питания статора приводит ротор 4 во вращение, при этом лопасти (лопатки) 6 захватывают текучую среду и проталкивают ее вдоль тоннеля 1. При этом лопасти отбрасывают текучую среду к внутренней поверхности кругового кольца, причем по центру тоннеля происходит разрежение и расход текучей среды увеличивается на 30-50%. В результате увеличивается КПД пропульсивной системы. При радиальных и осевых нагрузках ротор огражден от любых контактов за счет магнитных зазоров 9, 10 и 11. Сопротивление вращению при этом минимально возможное.
Предлагаемая пропульсивная система по сравнению с существующими имеет сравнительно малый вес и габариты. Может быть размещена в тоннели в любой части корпуса судна, на любом разумном удалении от места размещения источника электрического тока. При использовании воды в качестве текучей среды система не требует охлаждения. Возможно достижение низких уровней вибрации и шума в помещениях судна, а также в окружающем водном пространстве. Система обладает хорошей ремонтопригодностью, проста в обслуживании. Диапазон мощностей системы в таком исполнении практически не ограничивается.
Применение предлагаемой пропульсивной системы по сравнению с системами с механической передачей энергии на лопастные колеса позволит ориентировочно снизить массу оборудования и объем занимаемых средствами системы на 20-40%, увеличить КПД не менее чем на 15-20%, снизить уровень шума в помещениях судна и в окружающей водной среде.
Использованные источники информации
1. Патент РФ №2026236, кл. В63Н 5/14. Пропульсивная установка КАШЕВАРОВА, публ. 1995 г.
2. Заявка на изобретение №2003136757, кл. В63Н 1/00. Судовой пропульсивный комплекс и способ управления потоками текучей среды, публ. 2005 г.
3. Патент РФ №2204502, публ. 2003 г.
1. Пропульсивная система, содержащая автономный корпус, электродвигатель, статор которого закреплен к корпусу, а ротор с внутренней стороны имеет как единое целое круговое кольцо с закрепленными к его внутренней поверхности радиальными лопастями длиной, равной 0,4-0,5 длины радиуса кольца, отличающаяся тем, что на внешней поверхности кругового кольца вдоль обеих кромок его торцов размещены уголковые магнитные кольца, а на корпусе соосно с ними установлены уголковые магниты, образующие магнитные зазоры между круговым кольцом и корпусом, а также упоры для ротора в нерабочем состоянии.
2. Пропульсивная система по п.1, отличающаяся тем, что уголковые магниты размещены на корпусе по кругу дискретно, по меньшей мере, в 4-х секторах симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную ось устройства.
3. Пропульсивная система по п.1, отличающаяся тем, что уголковые магниты выполнены в виде постоянных магнитов или электромагнитов.
4. Пропульсивная система по п.1, отличающаяся тем, что при работе с газовыми текучими средами используется электродвигатель соответствующего исполнения.
5. Пропульсивная система по п.1, отличающаяся тем, что электродвигатель выполнен погружным.