TítuloCrucero de lujo para 200 personas

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(1)ESCOLA POLITÉCNICA SUPERIOR. Grado en Ingeniería en Propulsión y Servicios del Buque. TRABAJO DE FIN DE GRADO. Proyecto Número 15-107P. Crucero de Lujo para 200 Pasajeros. CUADERNO 10. Motores Principales y Servicios Auxiliares. Alumno. Albino Pombo Silva Tutor. Fernando Lago Rodríguez. Junio de 2016.

(2) Escola Politécnica Superior. DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA TRABAJO FIN DE GRADO CURSO 2015-2016 Proyecto Número 15-107P. TIPO DE BUQUE: Crucero de pasaje DUAL FUEL. CLASIFICACIÓN, COTA Y REGLAMENTOS DE APLICACIÓN: SOLAS, MARPOL, DNV Ice 1A, COMF-V(1) y C(1). CARACTERÍSTICAS DE LA CARGA: Pasajeros en cruceros turísticos de lujo incluidas zonas de hielos. VELOCIDAD Y AUTONOMÍA: 15 nudos en condiciones de servicio 90%+10% 5000 millas de autonomía. SISTEMAS Y EQUIPOS DE CARGA / DESCARGA: Los habituales en este tipo de buque. PROPULSIÓN: Diesel-eléctrica / pods DUAL (Diesel y LNG). TRIPULACIÓN Y PASAJE: 100 tripulantes 200 pasajeros. OTROS EQUIPOS E INSTALACIONES: Lo usual en este tipo de barcos.. Ferrol, diciembre de 2015 ALUMNO: D. Albino Pombo Silva.

(3) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Índice. 1 Sobre los motores principales. 2. 2 Consumos y autonomía. 14. 3 Servicios auxiliares de los motores. 16. 4 Disposición de la cámara de máquinas. 27. Anexo I Fichas técnicas y catálogos comerciales. 34. 1.

(4) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Apartado 1. Sobre los motores principales. En un buque con propulsión eléctrica se considera que los motores principales son los que accionan los generadores eléctricos, ya que además de abastecer a los consumidores ordinarios del buque proporcionan la potencia necesaria para la propulsión. En el cuaderno 6 se incluyó un balance eléctrico preliminar con el fin de tener una primera aproximación a los generadores que habrían de instalarse a bordo. Puesto que solo se disponía de una de las partidas del balance, la de propulsión, el resto se aproximaron por comparación con un buque de referencia. El resultado de este primer análisis llevó a la conclusión de que la mejor opción era instalar cuatro grupos generadores, es decir, tres con potencia suficiente para abastecer la condición de consumo más exigente y uno a mayores para poder afrontar una eventual avería en uno de ellos. El diesel generador seleccionado fue el modelo 6L34DF de Wärtsilä. Se trata de un grupo electrógeno accionado por un motor diesel de 4 tiempos constituido por 6 cilindros en línea, no reversible, sobrealimentado con turbocompresor y con enfriamiento del aire de admisión, entregando una potencia efectiva de 500 kW por cilindro. Se trata además de un motor Dual Fuel, requisito del proyecto, de modo que puede funcionar con combustible diesel como un motor convencional, o con gas natural, requiriendo para ello un aporte mínimo de diesel y obteniendo la misma potencia efectiva aunque con ciertas ventajas en los planos ecológico y económico. El combustible líquido se inyecta directamente en los cilindros, mientras que en modo gas se emplea inyección indirecta. Estos son algunos datos de interés, proporcionados por el propio fabricante: Datos nominales del motor Régimen de giro. 750 rpm. Potencia efectiva. 3.000 kW. Potencia efectiva por cilindro. 500 kW/cl.. Diámetro del cilindro. 340 mm. Carrera del pistón. 400 mm. Velocidad media del pistón. 10 m/s. Desplazamiento del pistón. 36,3 L/cyl. Presión media efectiva. 2,2 MPa 2.

(5) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Datos nominales del generador Potencia aparente. 3.600 kVA. Factor de potencia. 0,80. Rendimiento. 96% Modo diesel. Nivel de emisiones OMI. Tier II. Consumo de fuel (100%). 187 g/kWh. Consumo de fuel (75%). 185 g/kWh. Consumo de fuel (50%). 193 g/kWh. Caudal de fuel al motor. 3,2 m3/h. Caudal de aire fresco. 5,4 kg/s. Caudal de exhaustación. 5,5 kg/s. Calor agua de refrigeración. 425 kW. Calor aire de carga. 1.112 kW. Calor aceite lubricante. 261 kW. Calor radiación. 121 kW Modo gas. Nivel de emisiones OMI. Tier III. Consumo de gas (100%). 7.323 kJ/kWh. Consumo de gas (75%). 7.671 kJ/kWh. Consumo de gas (50%). 8.350 kJ/kWh. Consumo de fuel (100%). 1,9 g/kWh. Consumo de fuel (75%). 2,6 g/kWh. Consumo de fuel (50%). 3,8 g/kWh. Caudal de aire fresco. 4,5 kg/s. Caudal de exhaustación. 4,6 kg/s. Calor agua de refrigeración. 372 kW. Calor aire de carga. 772 kW. Calor aceite lubricante. 260 kW. Calor radiación. 120 kW. 3.

(6) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Presión del gas en motor. 535 kPa. Presión del gas en GVU. 655 kPa. Sistema de aceite lubricante Consumo de aceite. 0,4 g/kWh. Presión de entrada. 500 kPa. Capacidad bomba prelub.. 70 m3/h. Volumen cárter húmedo. 1,6 m3. Sistema de agua de refrigeración Presión de descarga bomba. 250 kPa + estática. Caída de presión en motor. 100 kPa. Caída de presión externa. 100 kPa. Presión tanque de expansión. 70-150 kPa. Capacidad bombas. 60 m3/h. Volumen de agua en motor. 0,41 m3. Sistema de aire de arranque Presión. 3.000 kPa. Consumo de un arranque. 4,7 Nm3. Consumo slow turning. 6,1 Nm3. Sistema de aire de control Presión de diseño. 1.000 kPa. Consumo. 5,5 Nm3/h. Consumo adicional ártico. 2,5 Nm3/h. 4.

(7) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. En la siguiente imagen pueden apreciarse las dimensiones principales del diesel generador, indicadas numéricamente mediante el cuadro inferior1.. 1. Toda la información detallada así como las figuras y tablas contenidas en este cuaderno provienen de la guía de producto del motor 6L34DF elaborada por Wärtsilä. Puede descargarse íntegramente desde el siguiente enlace: http://cdn.wartsila.com/docs/default-source/product-files/engines/df-engine/wartsila-34df-product-guide.pdf?sfvrsn=4. 5.

(8) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Funcionamiento del motor Como ya se ha mencionado, este tipo de motores pueden funcionar en dos modos distintos y alternar entre ellos sin interrumpir la salida de potencia. El modo diesel es casi indistinguible del funcionamiento de un motor marino convencional, y por tanto apenas tiene restricciones: es el recomendado para arrancar el motor, para realizar grandes saltos de potencia y para trabajar bajo grandes cargas, próximas a la potencia máxima continua (Maximum Continuous Rating o MCR) de 3.000 kW. El modo gas permite ahorrar combustible y produce gases de escape mucho más limpios, permitiendo así navegar por zonas marítimas restringidas por la contaminación atmosférica. Los motores Dual Fuel modernos pueden arrancarse en modo gas si las condiciones de temperatura del motor y el aire son adecuadas, pero suele preferirse hacerlo en modo diesel. Además, los motores de los grupos electrógenos deben estar preparados para ofrecer potencias transitorias del 110%, lo cual solamente puede lograrse en modo diesel, por lo que si el motor se encontrase en modo gas a un régimen cercano al 100%, ante un incremento de la carga cambiaría automáticamente a modo diesel, antes incluso si la capacidad calorífica del gas no es la esperada. Los motores a instalar estarán acoplados a generadores eléctricos, y por tanto es necesario que mantengan un régimen de giro constante de 750 rpm. Esto ahorra el tener que preocuparse de no sobrepasar la curva de potencia máxima en cada velocidad del motor, reflejada en el siguiente diagrama, algo que ocurre en motores empleados para otras aplicaciones, como los acoplados directamente a las hélices.. Por otra parte, incluso sin variar las revoluciones del eje, existen varias limitaciones a la flexibilidad con la que el motor puede cambiar la potencia entregada. Cuando la carga aumenta, debe controlarse el ritmo al que lo hace para dar tiempo al turbocompresor para acelerar en la misma medida y poder proporcionar el caudal de aire de admisión necesario. También es importante hacerlo pausadamente para garantizar una distribución de temperaturas uniforme en los componentes del motor. En modo gas, el control de la carga es aún más importante debido a la precisión con la que debe variarse el ratio aire-gas. 6.

(9) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. La siguiente gráfica resume el tiempo que debe transcurrir para alcanzar una potencia de forma gradual. La curva azul “Preheated, normal gas” debe usarse por defecto en modo gas y en modo diesel, tanto si el motor está encendido como si acaba de ser precalentado y arrancado. La curva morada “Max. capacity gas” representa el límite de los aumentos de carga en modo gas, y puede ser empleada como curva de funcionamiento normal en modo diesel si el motor se encuentra a temperatura de trabajo. La curva roja “Emergency diesel” puede emplearse en condiciones de extrema necesidad y solamente en modo diesel. Podrá observarse que los saltos de carga permitidos están más restringidos en modo gas que en modo diesel, y especialmente en regímenes de carga altos.. La siguiente gráfica indica también los máximos saltos de carga, independientemente del tiempo, que pueden realizarse en función del régimen del que se parte. De nuevo, el modo gas es más restrictivo, y solo permite aumentar la carga en los saltos establecidos y a intervalos nunca superiores a 15 s. En modo diesel el salto máximo permitido es constante (33% de MCR) y el lapso entre saltos puede reducirse hasta 8 s.. 7.

(10) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Descripción del motor El bloque del motor está formado por una única pieza de hierro en la que están dispuestas las camisas y todos los conductos de refrigeración necesarios para extraer el calor de los cilindros. Bajo los cilindros se encuentra el cigüeñal, suspendido por dos cojinetes principales sujetos con sinfines hidráulicos, lo cual facilita la inspección y el desmontaje del eje y el resto de piezas móviles del motor. El cigüeñal cuenta con los contrapesos adecuados para equilibrar el eje, imprescindible para garantizar un funcionamiento adecuado de toda la línea y en particular de los cojinetes hidráulicos. En el extremo del eje en el que se acopla al generador debe situarse el volante de inercia. Las bielas están diseñadas en tres piezas para permitir el recorrido completo del pistón y con vistas a facilitar el desmontaje del conjunto, y además cuentan con un agujero en el extremo superior para permitir la lubricación del bulón del pistón. También a través de la biela se abastece la lubricación de la superficie pistóncamisa. Las culatas de los cilindros albergan dos válvulas de admisión y dos de exhaustación cada una. El árbol de levas que acciona estas válvulas se encuentra completamente integrado en el bloque motor y está sincronizado con el cigüeñal mediante un engranaje de cadena. El cárter, atornillado bajo el bloque del motor, puede escogerse en la modalidad cárter húmedo, que alberga el conducto principal de distribución de aceite además de los tubos de succión que lo conducen hasta la bomba, o en la modalidad cárter seco, en el que el aceite es rápidamente aspirado hasta un tanque externo. Para el presente proyecto se toma la opción del cárter húmedo, que es la más frecuente. El sistema interno de combustible del motor debe tener en cuenta los dos modos de funcionamiento. En modo gas, el principal combustible es el gas natural, y solo se añade una pequeña fracción de diesel para producir la ignición. Dentro del motor se encuentra por tanto una tubería de baja presión tipo common rail que abastece de gas a todas las válvulas de admisión de cada cilindro, cada una precedida de un filtro de seguridad de 90 µm, y que finaliza en una válvula de venting. Esta tubería principal tiene un diámetro considerable para hacer las veces de acumulador de presión. Todas las válvulas y conductos son de doble pared, de modo que permanentemente está circulando un caudal de aire por el espacio anular exterior, para lo cual se dispone un ventilador externo. Las válvulas de admisión son activadas electrónicamente por el sistema de control del motor y regulan la cantidad de gas inyectado para obtener la potencia total deseada. La inyección se produce en el conducto de admisión de los cilindros, por eso se denomina inyección. 8.

(11) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. indirecta. El accionamiento de las válvulas es directo por solenoide y con retorno por resorte. La válvula de venting, por el contrario, es de accionamiento neumático y tiene la función de descargar el gas contenido en la tubería common rail cuando el motor se apaga o pasa al modo diesel.. Por otra parte, el motor cuenta con una red de tuberías para el combustible líquido. Esta a su vez incluye dos sistemas que dentro del motor son independientes: el sistema de inyección principal y el sistema de inyección piloto. El primero solo funciona cuando el motor se encuentra en modo diesel, ya que es el que proporciona la mayoría del caudal de combustible líquido; el sistema piloto, por el contrario, es el que aporta la pequeña cantidad de fuel necesaria para encender la mezcla aire-gas en la cámara de combustión cuando el motor se encuentra en modo gas. Cada cilindro cuenta por tanto con una válvula de inyección doble, en la que finalizan ambos sistemas en paralelo. El sistema principal consiste esencialmente en una tubería distribuidora que conecta directamente la entrada de fuel del motor con las tuberías ramales que alcanzan cada cilindro. Cada cilindro cuenta con una bomba de inyección propia que recibe el fuel del ramal correspondiente, y de ella sale una tubería de alta presión (hasta 150 MPa) de doble pared que conduce el combustible hasta la válvula de inyección, localizada en el centro de la culata del cilindro. La parte de la válvula dedicada a la inyección principal tiene un mecanismo típico de aguja y resorte. Cuando el motor está en modo gas las bombas de inyección no están en funcionamiento, pero el fuel fluye por el sistema para permitir una rápida transición hacia el modo diesel. El sistema de inyección piloto emplea la misma entrada de fuel del motor, pero antes de distribuir el líquido lo pasa por un filtro de 10 µm y por la bomba de fuel piloto, una bomba de pistones radial que descarga el fuel a una tubería muy fina tipo common rail a alta presión 9.

(12) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. (100 MPa) que hace de acumulador de presión y distribuye el fuel a las válvulas de inyección de cada cilindro, esta vez a su parte dedicada a la inyección piloto. Ahora la apertura de la válvula está accionada por una solenoide dirigida por el sistema de control del motor. Cuando el motor está en modo diesel, el sistema de inyección piloto sigue igualmente en funcionamiento para mantener el mecanismo limpio. Cualquier pérdida o filtración de combustible se recoge también dentro del propio motor. El fuel que se filtra de las válvulas y bombas de inyección está limpio y por tanto se recoge en un colector dentro del motor para ser reutilizado; las filtraciones que se produzcan en los cilindros pueden contener trazas de aceite o agua y por tanto se drenan y se almacenan en un tanque de lodos de desecho.. El motor incluye también un sistema interno de aceite lubricante. En un motor de cárter húmedo, como es el caso, el aceite entra y sale del motor por conexiones directas con el cárter: el aceite nuevo y el aceite tratado en el servicio externo se vierten al mismo, mientras que los drenajes del cárter pueden conducirlo hasta el servicio externo o a un tanque de aceite de desecho. En el extremo libre del motor se encuentran la bomba principal, accionada por el propio motor, y la bomba de prelubricación, accionada eléctricamente y que sirve para forzar el lubricado de las piezas móviles antes de encender el motor. Ambas aspiran aceite del cárter y lo dirigen hacia unos filtros y a continuación a los mecanismos a lubricar: cilindros, bombas de inyección, árbol de levas, culatas, turbosoplante… Antes de ello el aceite pasa por una válvula termostática que lo desvía por un enfriador de aceite si la temperatura es excesiva. El aceite va cayendo de nuevo hacia el cárter y así cierra el ciclo de lubricación. 10.

(13) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. El sistema de agua de refrigeración consta de dos circuitos, uno de alta temperatura que enfría las camisas y las culatas de los cilindros así como la primera fase del enfriador de aire de admisión, y otro de baja temperatura que se encarga de la segunda fase de dicho enfriador y de la refrigeración del aceite lubricante. Las bombas de ambos circuitos están accionadas por el propio motor, y sencillamente aspiran de las dos entradas de agua del motor y descargan a sendas tuberías de refrigeración, que van transcurriendo en serie por las zonas mencionadas en el orden en el que se enumeran. Finalmente, el agua pasa por una válvula termostática que regula la temperatura, desviando la parte del caudal necesario hacia la entrada del circuito para mantener el agua en la temperatura deseada. La válvula termostática. 11.

(14) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. del circuito de alta temperatura está integrada en el propio motor, mientras que la del circuito de baja debe instalarse en el servicio externo. También debe mencionarse que ambos circuitos pueden recibir agua de bombas externas para refrigerar el motor cuando está en stand by, y en el caso del circuito de alta temperatura existe una tercera vía de entrada que es la del agua de precalentamiento, que hace circular agua caliente por los cilindros antes de encender el motor. Queda hablar de los sistemas de aire del motor, tanto del aire de arranque como de los circuitos de admisión y exhaustación. Cada cilindro cuenta con una válvula de aire de arranque en su parte superior por la que entrará aire a 30 bar para comenzar a mover el motor. La válvula principal de arranque, que alimenta las válvulas de los cilindros, está integrada en el motor y puede operarse tanto manual como eléctricamente. El aire comprimido entra secuencialmente en los cilindros de forma que el motor da unas revoluciones antes de empezar a inyectar fuel, momento en el que el arranque es logrado. Si el motor lleva más de 30 minutos parado, estas primeras revoluciones se realizan a muy baja velocidad (modo slow turning) gracias a una válvula dispuesta para este fin. Para evitar este arranque lento es posible programar unos falsos arranques en los que se mueve el motor una vez cada 30 minutos mientras está parado para llegado el momento arrancarlo directamente.. Una vez el motor está encendido empiezan a realizar su función los sistemas de aire de admisión y exhaustación. El equipo nuclear de estos dos sistemas es el turbocompresor, que es accionado por los gases de escape y comprime el aire de admisión en su camino hacia los cilindros. Esto supone una gran mejora del rendimiento del motor a un precio casi nulo (pues la energía de los gases de exhaustación se desaprovecharía de otro modo) y a la que se suma el hecho de enfriar el aire de entrada a los cilindros en un intercambiador de calor con el agua de refrigeración del motor. La termodinámica demuestra que el aire de admisión, por el hecho de estar comprimido y enfriado, permite incrementar la potencia total obtenida sin. 12.

(15) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. variar el consumo de combustible. En un motor como el aquí descrito, el turbocompresor es único para los 6 cilindros y se encuentra en el extremo del motor opuesto a la salida del eje. El aire que regresa de los cilindros, mezclado con los productos de la combustión, es conducido hasta la turbina de sobrealimentación con objeto de aprovechar parte de su energía, para después continuar hacia los conductos externos de exhaustación del motor y del buque. Cuando el motor trabaja a grandes cargas, parte de los gases de escape pasan por una válvula que sortea la turbosoplante, una válvula limitadora de presión que garantiza un correcto desempeño del motor. Por último, también es interesante señalar la opción de lavar la turbina con agua dulce con una entrada dispuesta para ello, puesto que los materiales de la misma están continuamente en contacto con productos de combustión a grandes temperaturas y por tanto conviene realizar un mantenimiento más exigente. El lado del compresor también cuenta con esta posibilidad de limpieza con agua.. Finalmente, falta por detallar algo más de un sistema que ya ha sido mencionado, que es el sistema automatizado de control del motor. Lógicamente, existen una gran cantidad de equipos electrónicos externos al motor que se encargan de monitorizar su actividad, informar de las mediciones de los sensores y manipular las variables accesibles al operario, pero los motores de Wärtsilä cuentan con un equipamiento informático integrado, desarrollado por el propio fabricante, que se encarga de controlar el funcionamiento de todos los sistemas internos del motor. Así, desempeña funciones como la secuencia de arranque, la inyección de combustible, el control de carga y velocidad, las paradas, la regulación de los parámetros del agua de refrigeración y el aceite de lubricación, o la detección de señales críticas, averías y otros posibles fallos de funcionamiento.. 13.

(16) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Apartado 2. Consumos y autonomía. Entre los datos técnicos del motor figuran los consumos específicos de diesel, gas y aceite lubricante. Esto permitirá determinar el consumo esperado de esto fluidos y, con arreglo a la autonomía exigida para el buque, dimensionar los tanques de almacenamiento. Los Requisitos Previstos de Actividad establecen que el buque deberá tener una autonomía de 5.000 millas funcionando al 90% de carga de los motores principales. Se conoce que, habiendo 4 motores instalados, solo 3 llegarán a funcionar a la vez, de modo que la potencia a considerar para determinar la cantidad de fuel será la que desarrollen 3 motores al 90% de su MCR. El consumo específico de los motores al 90% no está detallado por la información técnica de Wärtsilä, pero para realizar los cálculos se tomará el consumo al 100%, que en la práctica es algo superior. Se supondrá que el buque podrá alcanzar la autonomía requerida aun en el caso de que solo funcionara en modo diesel, por lo que los consumos de gas se considerarán aparte. Con estos datos se determina el peso de fuel que el buque deberá ser capaz de almacenar en tanques. Se tomará un margen del 10% sobre el valor estrictamente calculado para tener en cuenta las impurezas que el combustible pueda presentar.. Por tanto, los tanques de combustible diesel del buque deberán tener una capacidad conjunta de al menos 653 m3.. 14.

(17) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. En los RPA no figura un requisito mínimo de autonomía en modo gas, por lo que se adoptará uno a criterio del proyectista. En este caso, el procedimiento será a la inversa: se escogerán unos tanques de LNG de dimensiones normalizadas y se determinará la autonomía que proporcionan en modo gas. El consumo específico se supondrá similar al del 100% que es de 7.323 kJ/kWh. Dado un poder calorífico del gas de 40.000 kJ/kg, este valor se convierte en aproximadamente 183 g/kWh. Se instalarán dos tanques de LNG de 75 m3 cada uno. Haciendo los cálculos pertinentes y suponiendo una densidad típica de gas licuado de 0,45 t/m3 se llega a una autonomía de casi 48 h continuas en modo gas. Esto se juzga suficiente en primer lugar porque no se espera que en la realidad lleguen a funcionar 3 motores a un régimen tan elevado y en modo gas, con lo cual la autonomía real esperada es mayor; por otra parte, como ya se ha mencionado anteriormente no es común que el buque esté más de dos días navegando sin atracar en puerto, de modo que habría oportunidad de repostar en una estación de bunkering; además, el modo gas en principio puede alternarse con el modo diesel con la única salvedad de que se navegue en una zona con restricción de emisiones Tier III.. Por último, el fabricante de los motores proporciona datos de consumo de aceite lubricante, con los que se podrían calcular las necesidades mínimas de almacenamiento de aceite con respecto a la autonomía exigida. No obstante, se reservarán tanques suficientes para un 3% del peso de fuel en aceite, tal y como se recomienda habitualmente. Este valor, que excede ampliamente el consumo real esperado de los motores, tiene en cuenta otros posibles consumidores que requieran de lubricación, entre los que se encuentra toda la maquinaria rotativa instalada a bordo. En definitiva, habrá tanques para no menos de 20 m3 de aceite (suponiendo una densidad similar a la del combustible).. 15.

(18) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Apartado 3. Servicios auxiliares de los motores. Por seguridad, los cuatro motores se instalarán en dos compartimentos separados por un mamparo resistente al fuego, de modo que como mínimo habrá dos servicios auxiliares completos de cada tipo (uno para abastecer a cada par de motores en cada cámara de máquinas), sin perjuicio de que el fabricante recomiende instalar algunos equipos dedicados por completo a un motor, en cuyo caso se proveerán suficientes para satisfacer estas recomendaciones. Salvo que se especifique otra cosa, todos los equipos se dispondrán en la cubierta de la cámara de máquinas en las proximidades de los motores; esto se tendrá en cuenta a la hora de realizar cálculos. Servicio de combustible El sistema de combustible es el más característico de este motor por el hecho de necesitar una doble instalación: una para el combustible líquido, Marine Diesel Fuel (MDF), y otra para el gas natural. Aunque el fabricante contempla esta posibilidad, en este proyecto se descarta el uso de Heavy Fuel Oil (HFO), que aun teniendo un coste menor y un poder calorífico superior, requiere un tratamiento especial por sus propiedades físicas y además implica unos niveles de emisiones que entran en conflicto con la filosofía general del buque. Los motores reciben el gas por una tubería de entrada, y cuentan con una salida de gas de venting. A una distancia de no más de 10 m de cada motor se encontrará la Gas Valve Unit o GVU, un equipo compacto dotado de una red de distribuidores, reguladores de presión, filtros y válvulas de expansión con accionamiento pilotado por solenoide que controla el flujo y las propiedades del gas que se envía hacia el motor por una tubería de doble pared. La GVU requiere, además de las conexiones de gas natural, una entrada de aire comprimido a 15 bar para los actuadores, una entrada de gas inerte y una salida para venting. Debido al uso de conductos de doble pared son necesarias unas tuberías de aire y un ventilador para hacer circular el aire por el espacio anular exterior. Se instalará una GVU por cada motor, por exigencia del fabricante.. 16.

(19) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. En la cámara de máquinas el gas inerte se emplea para realizar con mayor seguridad las operaciones de mantenimiento del servicio de gas natural. Además, es necesario contar con él para situaciones de emergencia como la detección de una fuga de gas o una avería en la ventilación del espacio anular de los conductos, en cuyo caso el gas natural se evacúa haciendo circular gas inerte por sus conductos. También se emplea para inertizar la bancada del motor, donde se encuentra el cigüeñal, para lo cual se requieren 100 L/min por cada cilindro.. 17.

(20) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. En la disposición general del buque puede verse que el gas natural se almacena en dos tanques localizados en la cubierta superior. El principal motivo de esta decisión fue aprovechar la seguridad que supone situar los tanques a la intemperie en lugar de en un compartimento cerrado: desaparece así el riesgo de crear una atmósfera explosiva en un espacio interior del buque. Junto a los tanques se reservó en la cubierta 6 un espacio para albergar los equipos auxiliares de control y manejo del gas, y se previó situar las tuberías verticales de abastecimiento de gas a popa del guardacalor. Por estos conductos el gas sube desde la toma de bunkering para ser almacenado, y llegado el momento baja hasta la cámara de máquinas para alimentar los motores. El servicio de combustible externo debe proporcionar el caudal necesario de fuel a la presión y viscosidad adecuadas y con un grado de limpieza suficiente para no perjudicar los componentes del motor. Al no emplear HFO, el sistema es más sencillo y no requiere de equipos para calentar y trasegar este producto. El sistema toma el MDF de los tanques principales de almacenamiento y lo vierte a un tanque de decantación, que tendrá capacidad como para abastecer a los motores durante 24 h para dar tiempo suficiente al proceso de sedimentación. De este tanque, el fuel pasa por una unidad separadora que lo filtra, lo bombea y lo centrifuga, y de ahí circula hasta el tanque de uso diario, de donde el motor se abastecerá. El tanque de uso diario tendrá capacidad para 8 h de consumo del motor y se encontrará al menos 3 m por encima del eje del cigüeñal. Las unidades separadoras de fuel tiene salidas para descargar las impurezas en un tanque de lodos, situado justo debajo de ella, y debe dimensionarse de forma que proporcione el caudal de fuel limpio más alto que puedan llegar a consumir los motores.. 18.

(21) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Del tanque de uso diario el fuel pasa por un filtro de succión y a continuación por las bombas de alimentación, que proporcionan la presión requerida por el sistema interno de los motores. Debe instalarse una bomba de black out igual a las anteriores para permitir arrancar el diesel generador desde esa condición. En este punto se segregan las tuberías que conducen a cada motor, contando cada una de ellas con un filtro previo a la toma de entrada. El combustible que retorna del motor pasa por un enfriador (empleando agua del circuito de refrigeración de baja temperatura) que mantiene el MDF por debajo de los 45 ºC, y a continuación es vertido de nuevo al tanque de uso diario.. Para dimensionar el servicio de fuel de una cámara de máquinas se tomará un consumo máximo igual al que desarrollarían dos motores a plena carga más un margen de un 15%: !"#$%&" =. 2 · 3000 -. · 187. 2. -.ℎ · 115% = 1,518 &8 /ℎ 850.000 2/&8. Esto permite dimensionar los tanques de decantación y de uso diario: :;#<%= >=?;#@;?Aó# = !"#$%&" · 24 ℎ = 36,42 &8 :;#<%= E. F. = !"#$%&" · 8 ℎ = 12,14 &8. 19.

(22) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Las bombas de trasiego de MDF deberán ser capaces de llenar el tanque de decantación en 2 h, con lo cual se puede determinar la capacidad mínima que deben entregar: GHIJKLMNO =. :;#<%= >=?;#@;?Aó# = 18,22 &8 /ℎ 2ℎ. Se tomarán bombas hidrostáticas de tornillo de la marca IMO (se encuentran al final del cuaderno las tablas de selección de bombas de fuel y aceite), en particular el modelo ACG 052 con una potencia máxima de 3,2 kW. Las unidades separadoras deberán, según criterio del fabricante, proporcionar un caudal del 110% del caudal de entrada al motor (que es de 3,2 m3/h según la ficha técnica) y una presión de bombas de 5 bar, por lo que se escogen las ACE 038N, que consumen 2,7 kW cada una. Wärtsilä también da una expresión para determinar la potencia necesaria del precalentador de combustible, que habrá de incrementar su temperatura hasta los 45 ºC (aunque se tomarán 50 ºC para el diseño): PQIMRJSMTHJUOI =. 1.518. V · 50 − 10 º! ℎ = 35,72 -. 1700. Las separadoras propiamente dichas deberán ser capaces de tratar un caudal de fuel dado por la siguiente fórmula: GKMQJIJUOIJ. 2 2 · 3000 -. · 187 -.ℎ · 115% · 24 ℎ = = 1594 V/ℎ -2 850 8 · 23 ℎ &. En la que se ha supuesto un tiempo de separación diario de 23 h. Se seleccionó la separadora MMB 304 de Alfa Laval (ver información al final del cuaderno), que consumo hasta 1,4 kW. Las bombas de alimentación de combustible, que aspiran del tanque de uso diario para abastecer a los motores, deben dar un caudal de 5 veces el consumo total y a una presión de diseño de 16 bar (según datos del fabricante). Para ello se seleccionaron las bombas ACG 045 de IMO, que cumplen con estas exigencias consumiendo 7 kW cada una. Los enfriadores de MDF, que emplean agua de refrigeración del circuito de baja temperatura, deben ser capaces de disipar un calor de 2,5 kW por cilindro, lo que para una cámara de máquinas con dos motores suponen 30 kW de potencia calorífica. Finalmente, debe dimensionarse un tanque de lodos con arreglo a las exigencias del convenio MARPOL. La capacidad total requerida puede calcularse según la expresión proporcionada: Z[ = 0,005 ·. 2 · 3000 · 187 · 24 @ >í; · 5 >í;$ = 0,77 &8 1.000.000. Donde se tuvo en cuenta que cabría la posibilidad de acumular lodos durante 5 días sin descargar, lo cual es un valor generoso para un crucero. No obstante, el MARPOL exige un mínimo de 2 m3 de tanques de lodos en todo el buque, por lo que habrá al menos un tanque de 1 m3 para cada cámara de máquinas.. 20.

(23) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Servicio de aceite lubricante El servicio externo de aceite se dedica esencialmente a procesar el aceite lubricante que contienen los cárteres de los motores en una unidad separadora para mantener sus propiedades. A medida que se deteriora el aceite, el propio sistema va incorporando aceite nuevo, manteniendo un caudal de circulación constante. Así pues, se disponen dos tanques, uno de aceite nuevo y otro de aceite renovado por la separadora, que abastecen la línea de distribución de aceite hacia los cárteres. Existe otra línea en paralelo que regresa de los mismos y conduce el aceite hacia la unidad separadora, de donde saldrá ya limpio para ser vertido en el tanque de aceite renovado. A menudo se instala un tanque de aceite de renovación en el que se acumula el aceite sucio procedente de los motores antes de ser procesado por la separadora. Esta vierte las impurezas del aceite en el tanque de lodos. La unidad separadora, al igual que en el servicio de fuel, es un equipo que integra la bomba de aceite con su filtro de succión y válvula de seguridad, un calentador de aceite, el separador y los equipos eléctricos de control. Se instalará una unidad separadora para cada par de motores, pues el fabricante lo permite siempre que no se trate de motores propulsores (no es el caso, puesto que son generadores). Por otra parte, hay que recordar que debe instalarse una bomba de stand by junto al motor que sirve para pre lubricar los mecanismos antes de arrancarlo. Esta bomba es externa al motor y será de accionamiento eléctrico.. 21.

(24) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. La bombas de trasiego de aceite, que llevan el aceite nuevo desde los tanques de almacenamiento principales hasta el tanque de aceite nuevo del circuito, se dimensionan para poder llenar los motores de aceite en media hora. Cada motor puede albergar 1,60 m3 de aceite según los datos técnicos, lo cual lleva a un caudal de 6,40 m3/h para dos motores. Se escoge la bomba ACE 038N, que tiene esta capacidad y consume hasta 1,3 kW en función de la presión de descarga (las tablas de selección de bombas de IMO se recogen al final del cuaderno). El caudal de las separadoras viene dado por la siguiente expresión de Wärtsilä: GKMQJIJUOIJ =. 1,35 · 2 · 3000 -. · 4 >í;$ ][ = 1409 V/ℎ 23 ℎ/>í;. Por tanto el modelo de separadora será el mismo que para el fuel, la MMB 304 de Alfa Laval, que es apta para un gran abanico de aceites y combustibles. La bomba de aceite de la separadora será la ACE 025L, que puede proporcionar este caudal y consume 0,3 kW. El precalentador de aceite de la unidad separadora deberá ser capaz de alcanzar una temperatura de 95 ºC para realizar la separación. Las bombas de aceite de stand by tendrán una capacidad de 70 m3/h y una presión de descarga de 8 bar según requiere el fabricante. Para dar estas características se instalarán bombas ACF 125L, que consumen 19,7 kW en estas condiciones. Como se ha mencionado, cada par de motores contiene 3,20 m3 de aceite, de modo que los tanques de aceite nuevo y de aceite renovado por la separadora se dispondrán con una capacidad de al menos 4 m3 para tener en cuenta cierto margen por el aceite del resto del circuito. Servicio de agua de refrigeración En instalaciones con varios motores, el fabricante recomienda instalar varios circuitos de refrigeración tanto por redundancia, para aumentar la fiabilidad, como para facilitar el ajuste de los caudales, ya que en sistemas muy grandes resulta más difícil determinar los flujos individuales de agua. Para el proyecto se decide, por tanto, equipar el buque con dos servicios de refrigeración independientes, cada uno de los cuales está al cargo de dos motores, a excepción de las bombas stand by y de las unidades de precalentamiento, de las que habrá una por motor para poder operarlas con mayor independencia. Cada uno de los sistemas cuenta con dos circuitos, uno de baja temperatura (LT) y otro de alta temperatura (HT), tal y como quedó descrito en el apartado sobre el motor. Para ambos se emplea agua dulce generada a bordo, a la que se podrán añadir productos inhibidores de corrosión y, solo si es estrictamente necesario, glicol. Existe, por otra parte, un circuito de agua salada que aspira del colector, conectado a las tomas de mar del buque, y bombea hasta el intercambiador de calor para enfriar el circuito LT. El circuito de baja temperatura abastece de agua a 38 ºC (como máximo) la entrada principal de agua LT del motor, así como la bomba stand by LT, que es externa al mismo, y las bombas. 22.

(25) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. de circulación que llevan el agua hasta los enfriadores de MDF. El agua que sale del motor y de los enfriadores de MDF se conduce hasta el intercambiador principal, donde se enfría con agua de mar hasta la temperatura de entrada, estando este proceso regulado por una válvula termostática. El circuito de alta temperatura lleva el agua hasta la entrada principal de agua HT del motor, hasta la bomba stand by HT y también a una unidad de precalentamiento que calienta el agua para atemperar los cilindros y las culatas antes de arrancar el motor. El agua HT que sale del motor a 96 ºC llega hasta una válvula termostática que mezcla parte de esta agua con parte del agua de salida del circuito LT, obteniendo agua a la temperatura de entrada del circuito de alta. El exceso de agua caliente que sale del motor se vierte en el intercambiador principal y pasa a formar parte del circuito de baja. Esto quiere decir que las dos aguas que salen del motor se mezclan para obtener agua de entrada HT, y todo lo demás se enfría en el intercambiador. En determinados casos el fabricante recomienda no seguir este procedimiento, y en su lugar disponer un intercambiador entre los dos circuitos; no obstante, para el proyecto se opta por el funcionamiento por defecto, que es el descrito. Ambos circuitos están equipados con varias tuberías de venting, incluidas las procedentes del interior del motor, que permiten deshacerse del aire que pueda filtrarse en los conductos de agua de refrigeración. Estas tuberías salen de las partes superiores de los circuitos y llevan hasta el tanque de expansión, situado como mínimo 7 m por encima del eje del cigüeñal y pudiendo llegar hasta 15 m. Este tanque tiene además la función de garantizar que la presión de todos los circuitos de agua se encuentra como mínimo desde 70 kPa hasta 150 kPa por encima de la atmosférica (este valor depende, lógicamente, de la altura a la que se encuentre el tanque). Se contará también con un tanque de drenaje, situado tan abajo como sea posible, donde se almacenará el fluido refrigerante (agua y aditivos) en operaciones de mantenimiento o reparaciones. El tanque contará con capacidad suficiente para albergar todo el agua del circuito y se dispondrá una bomba para devolver el fluido al mismo. Las bombas de agua HT y LT de stand by tendrán según Wärtsilä una capacidad de 60 m3/h y una presión de descarga de 250 kPa más la presión estática (se tomarán 300 kPa). En el catálogo de electrobombas de agua hidrodinámicas de KSB-ITUR se encuentran las gráficas de selección recogidas al final del cuaderno. Para las bombas de stand by se escogió el modelo Etaprime 80-80-200 B que consume 8 kW en estas condiciones. El caudal de agua salada a bombear será función del calor que es necesario extraer del circuito de agua de refrigeración. Los datos del fabricante estipulan que en modo diesel, que es el más exigente en este aspecto, cada motor libera 425 kW de calor en el agua de refrigeración. El calor total se tomará para los cálculos como el doble de este más un 15% de margen. Se considerará, tratando de ser conservador, que el agua salada incrementa su temperatura en 10 ºC desde que entra por las tomas de mar hasta que es expulsada de nuevo. Teniendo en cuenta una densidad de 1026 kg/m3 y un calor específico de 3,85 kJ/kgK, el caudal de agua salada necesario es: G^._. =. 2 · 450 -. · 115% · 3600 = 89,09 &8 /ℎ -2 -` 1026 8 · 3,85 · 10a -2a &. 23.

(26) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Tomando una presión de descarga de 3 bar, la bomba seleccionada es la Etaprime 100-100240 L, que supone un consumo eléctrico de 16,2 kW para entregar el caudal calculado. La guía del motor da una fórmula para calcular la potencia del precalentador de agua HT, que se encarga de hacer circular agua a 70 ºC por los cilindros antes de encender el motor. Si se fija el tiempo de precalentamiento en 6 h, la potencia necesaria es: 70 − 10 º! · (0,14 · 35,4 @ + 0,48 · 1,6 &8 + 1,16 · 0,41 &8 ) 6ℎ + 1 -. · 6 ?ef. PQIMRJSMTHJUOI =. El resultado se aproxima por arriba al valor más próximo del catálogo que sugiere el propio fabricante, que es: PQIMRJSMTHJUOI = 72 -. En los circuitos de refrigeración se estima un volumen total de 2 m3 de agua (para dos motores), y el tanque de drenaje, que debe ser capaz de albergar dicha cantidad, se dimensionará con un 15% de margen, es decir, que tendrá al menos 2,3 m3 de capacidad. La bomba de rellenado será capaz de devolver esta cantidad a los circuitos en media hora, de modo que debe proporcionar un caudal de 4,6 m3/h. Suponiendo una presión de descarga de 1 bar, se busca en el catálogo del mismo fabricante la bomba más adecuada, que es la Etaprime 65-65-180 L. El consumo eléctrico es de 0,6 kW.. 24.

(27) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Servicio de aire de arranque Se trata de un servicio de aire comprimido completamente independiente del resto de servicios de aire del buque. Debe proporcionar aire a 30 bar en las entradas de aire de arranque de los motores. Debido a la importancia de este servicio, la compresión de aire se efectúa de antemano para disponer de aire comprimido acumulado en botellas incluso en el caso de no disponer de suministro eléctrico. Lo habitual es que este tipo de sistemas estén más regulados por las sociedades de clasificación que por los propios fabricantes de los motores. El DNV exige instalar acumuladores neumáticos suficientes para poder llevar a cabo 3 arranques por motor a bordo. Puesto que se instalarán 4 motores en dos cámaras de máquinas distintas, habrá que instalar dos sistemas con capacidad para 6 arranques cada uno. Por tanto, cada cámara de máquinas contará con no menos de 2 botellas de aire iguales con una capacidad conjunta para 6 arranques, que según el fabricante del motor puede estimarse con la fórmula: Zg =. PJHh · ZJII · #JII 0,1 jP; · 4,7 k&8 · 6 = = 2,35 &8 = 2 · 1,18 &8 PhJi − PhLT 3 jP; − 1,8 jP; < 4 · 710 V. Se tuvo en cuenta que el suministro de aire dejará de ser efectivo una vez la presión descienda de los 18 bar, tal y como establece el fabricante. En definitiva, habría que instalar en cada cámara de máquinas dos botellas de al menos 1,18 m3, pero para evitar acumuladores tan grandes y tomando cierto margen para tener en cuenta la posibilidad de un arranque fallido, que consume el doble de aire que uno satisfactorio, se escogen 4 botellas de 710 litros cada una, modelo sugerido por Wärtsilä. Cada cuarteto de botellas será recargado por dos compresores iguales dispuestos en paralelo, ambos de accionamiento eléctrico independiente y con posibilidad de alimentarse del generador de emergencia. De nuevo es el DNV el que establece que deberán tener capacidad total suficiente para llenar todas las botellas de aire partiendo desde la presión atmosférica en no más de 1 hora. Esto a su vez debería garantizar que serán capaces de rellenarlas partiendo de 18 bar en no más de 30 minutos, como solicita el fabricante. El volumen de aire a presión atmosférica que se debe comprimir para llenar las cuatro botellas a 30 bares es: Z = 4 · 0,71 &8 ·. o,p. 30 m;n = 32,24 &8 ⇒ G ≥ 32,24 &8 /ℎ 1 m;n. Por tanto para cada grupo de cuatro botellas habrá que instalar dos compresores que conjuntamente sean capaces de comprimir a 30 bares un caudal de aire atmosférico no inferior a 32,24 m3/h. El modelo escogido es el WP22L de Sauer Compressors, un compresor eléctrico de pistones en dos etapas con refrigeración por aire que puede comprimir a 30 bar hasta 18,6 m3/h de aire y consumiendo para ello 4,4 kW (ver ficha técnica al final del cuaderno).. 25.

(28) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Por otra parte, la instalación deberá estar equipada con filtros y separadores para garantizar que el aire de arranque no contiene agua ni aceite ni partículas sólidas en suspensión.. Conductos de gases de exhaustación Cada motor cuenta con una salida por la que se evacúan de gases de exhaustación procedentes del turbocompresor. Un conducto externo, acoplado a dicha salida con un fuelle flexible, debe conducir estos gases hasta el guardacalor, por donde ascenderán y para salir por la chimenea del buque. Según el propio fabricante, el acoplamiento elástico debe tener un diámetro nominal DN350 y tras él se amplia con una pieza troncocónica hasta los 600 mm del conducto de exhaustación principal. Los sistemas de exhaustación externos de cada motor serán independientes de los demás, por exigencia de la sociedad de clasificación. Cada uno debe contar con una unidad de ventilación de gases de exhaustación que se encarga de purgar dichos gases cuando el motor se apaga en modo gas. Esta unidad, equipada con un ventilador y varias válvulas reguladoras, debe situarse tan cerca como sea posible del turbocompresor; en este caso, lo hará dentro la propia cámara de máquinas.. 26.

(29) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Apartado 4. Disposición de la cámara de máquinas. Una vez descritos y dimensionados los servicios auxiliares de los motores se podrá realizar una disposición esquemática representando la ubicación de cada equipo en la cubierta de máquinas. Los principales equipos a situar en cada cámara de máquinas son: Bomba de trasiego de MDF. 1. Unidades separadoras de MDF. 2. Bombas de alimentación de MDF. 2 + 1 de black out. Gas Valve Unit. 2. Bomba de trasiego de aceite nuevo. 1. Unidad separadora de aceite. 1. Bomba de prelubricación stand by. 2. Bombas de agua HT stand by. 2. Bombas de agua LT stand by. 2. Bombas de agua salada. 2. Bomba de rellenado del circuito. 1. Enfriador principal. 1. Enfriadores de MDF. 2. Precalentadores de agua HT. 2. Compresores de aire de arranque. 2. Acumuladores de aire de arranque. 4. 27.

(30) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Los motores se dispondrán paralelos al mamparo de crujía, uno junto al otro y en la posición que minimice la longitud total de tubos de exhaustación. Wärtsilä incluye en la guía de proyecto del motor unas indicaciones sobre las distancias a respetar entre motores, y entre estos y los mamparos:. Por otra parte, debe recordarse la necesidad de situar en las proximidades de cada motor la unidad de gas GVU correspondiente, y se procurará acercar tanto como sea posible los equipos auxiliares a los motores a los que sirven. Antes de encajar definitivamente los equipos en la planta de la cámara de máquinas, es necesario tener en cuenta los tanques que se habrán de disponer en los espacios anejos. Tal y como se ha justificado a lo largo del presente cuaderno, los tanques relacionados con los motores principales son: MDF (almacenamiento). 653 m3. Decantación de MDF. 2 x 36,42 m3. Uso diario de MDF. 2 x 12,14 m3. Aceite (almacenamiento). 20 m3. Aceite nuevo (uso diario). 2 x 4 m3. 28.

(31) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Aceite renovado. 2 x 4 m3. Lodos. 2 x 1 m3. Agua de refrigeración. 2 x 2,3 m3. Por defecto, el convenio MARPOL impide situar los tanques de hidrocarburos en contacto directo con el mar, lo que significa que no podrán disponerse ni en los costados ni en el doble fondo. Se decide, por tanto, situarlos dentro de los espacios de máquinas, junto a los motores principales, que al fin y al cabo son los consumidores de estos fluidos. Los tanques que más ocupan son los de MDF, por lo que determinarán la disposición del resto de tanques y máquinas. Se dispondrán dos tanques a popa de cada cámara de máquinas, teniendo cada uno de ellos 165 m3 de capacidad, lo que hace un volumen total de 660 m3, por encima del solicitado. Junto a ellos se situarán los tanques secundarios de MDF, decantación y uso diario, estando este último situado sobre el primero. Cada cámara de máquinas tendrá, por tanto, dos tanques de almacenamiento de MDF, un tanque de decantación y un tanque de uso diario. Los cuatro restan a la cámara de máquinas 7 m de eslora, a pesar de lo cual sigue habiendo espacio suficiente para albergar cómodamente dos diesel generadores y algunos de sus auxiliares. Entre los tanques y el costado del buque se dejó un espacio de 1 m de ancho para cumplir las exigencias del convenio MARPOL, espacio que además sirve como vía de escape alternativa. Los tanques de aceite son de mucha menor envergadura, y por tanto es posible plantear instalar algunos de ellos en el doble fondo, pues el convenio MARPOL permite hacerlo siempre que no se excedan los 50 m3 de capacidad. A proa de la cámara de máquinas se instalarán los tanques de aceite nuevo (de uso diario) y de aceite renovado (procedente de la separadora). Bajo ellos, en el doble fondo, se ubicarán los tanques de lodos y de almacenamiento de aceite. Finalmente, los tanques de agua de refrigeración se situarán en el espacio a proa de la cámara de máquinas que contiene los motores, pues en dicho espacio se encuentran todos los equipos del servicio de refrigeración. Dado que no existe inconveniente ecológico, se situarán en el doble fondo. En el espacio restante se situarán, lógicamente, los sistemas auxiliares de los motores. En el mismo compartimento que estos se dará cabida a las bombas y separadoras de fuel y aceite (aprovechando que los tanques se encuentran inmediatamente al lado), así como a las GVU. En el espacio a proa del mamparo estanco transversal se situarán el resto de equipos: todos los de refrigeración y de aire de arranque. En las siguientes representaciones esquemáticas pueden apreciarse resumidamente las ubicaciones y las dimensiones de los tanques descritos, así como la disposición final de los equipos de la cámara de máquinas.. 29.

(32) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. 30.




(36) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Anexo I. Fichas técnicas y catálogos comerciales. 34.

(37) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. BOMBAS DE COMBUSTIBLE Y ACEITE. 35.



(40) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. SEPARADORAS DE COMBUSTIBLE Y ACEITE. 38.




(44) 6. Etaprime L / Etaprime B. 42. 5. 20. 2. Q[m³/h]. 30. 40. 10. 50 40. 3. 32-32-120 L/B *. 25-25-100 L/B. 30 50. 4. 5. 100. 20 l/s. 30. 50-50-160 L/B *. 65-65-180 L/B *. 100. 40-40-140 L/B *. IM.gpm. 40-40-110 L/B *. US.gpm. * Also available in stainless steel material variant. 3. 4. 5. H [m]. 10. 20. 30. 40. 50. 90. Etaprime L/B, n = 2900 rpm. Selection charts. 10. 40. 50. 65-65-150 L/B *. 50-50-130 L/B *. 300. 400. 100. 80-80-170 L/B *. 20. 500 400. 30. 80-80-190 L/B. 100-100-240 L. 300. 100-100-240.1 L/B. 200. 80-80-200 L/B *. 200. 40. 125-125-260 L. 500. 50. 200. 10. ft. 20. 30. 40. 50. 100. 200. Albino Pombo Silva Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. CURVAS DE SELECCIÓN DE BOMBAS. Self-priming Pump / Close-coupled Pump. Centrifugal Pumps with Shaft Seal.

(45) 43 2. 10. 3. IM.gpm. 20. 1. 4. 32-32-120 L/B *. US.gpm. 25-25-100 L/B. 10. l/s. 5. 20. 40. 2. Q[m³/h]. 50 40. 50. 10 3. 50-50-160 L/B *. 40-40-140 L/B *. 30. 40-40-110 L/B *. 30. * Also available in stainless steel material variant. 1. H [m]. 2. 3. 4. 5. 10. 20. 25. Etaprime L/B, n = 1450 rpm. 65-65-150 L/B *. 65-65-180 L/B *. 5. 20. 50-50-130 L/B *. 4. 100. 200. 40. 50. 80-80-170 L/B *. 10. 200. 80-80-190 L/B. 100-100-240.1 L/B. 100-100-240 L. 30. 80-80-200 L/B *. 100 300. 20. 125-125-260 L. 300. 90. 4. 5. ft. 10. 20. 30. 40. 50. Albino Pombo Silva Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Self-priming Pump / Close-coupled Pump. Centrifugal Pumps with Shaft Seal. Etaprime L / Etaprime B. 7.

(46) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. CURVAS DE FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS. Centrifugal Pumps with Shaft Seal Self-priming Pump / Close-coupled Pump Etaprime L/B 080-080-200, n = 2900 rpm 0. 100. 0 50. 200. Q [US.gpm] 100. Q [IM.gpm]. 300 200. 300. Qmin 150. 40. H [ft]. H [m] 100. 30. 20 50. ø198 0 0. 20. Q [m³/h] Q [l/s]. 5. 40. 60. 10. 15. 10 NPSH. R. 80 20. 25 ø198. [m] 20 5 NPSH [ft] R. 0. 0. ø198. 8. 10 7 P [hp] P [kW] 6. 8. 5. 0. 20. Q [m³/h]. 40. 60. 80 K2753.452/11/0. 18. Etaprime L / Etaprime B. 44.

(47) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Centrifugal Pumps with Shaft Seal Self-priming Pump / Close-coupled Pump Etaprime L/B 100-100-240.1, n = 2900 rpm 0. 100. 0. Q [US.gpm] 100. 200. Q [IM.gpm]. 300. 400. 200. 300. 400. 70. Qmin. 200. 60 H [m]. H [ft] 50 150. 40 ø234 0 9. NPSH. R. 20. Q [m³/h]. 0. 40. 60 Q [l/s]. 10. 80. 100. 20. 30 ø234. [m] 20 5. NPSH [ft] R. 10 2. ø234 16 P [kW]. 20. 14 P [hp] 12 15. 0. 20. Q [m³/h]. 40. 60. 80. 100 K2753.452/12/0. Etaprime L / Etaprime B. 45. 19.

(48) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. Centrifugal Pumps with Shaft Seal Self-priming Pump / Close-coupled Pump Etaprime L/B 065-065-180, n = 1450 rpm 0 0 12. 50. 100. Q [US.gpm]. 20 Q [IM.gpm] 40. 60. 80. 100. 120 40. Qmin. H [ft] 10 30. H [m] 8. 20. 6. ø180 0. 5. 0. Q [m³/h] 2. 10 Q [l/s]. 15. 20. 4. 25 6. 8 ø180. 6 NPSH. R. 30. 20. [m] 4. NPSH [ft] R. 2. 5. ø180 0.8 P [kW]. 1.0. 0.7 P [hp]. 0.6. 0.8. 0. 5. Q [m³/h]. 10. 15. 20. 25. 30 K2753.454/08/0. Etaprime L / Etaprime B. 46. 29.

(49) Albino Pombo Silva. Crucero de Lujo 200 PAX Cuaderno 10. COMPRESOR DE AIRE DE ARRANQUE. 47.


(51)