Các hệ thống đẩy tinh vi cho nhiều loại tàu thủy

  08/08/2016

Thế hệ mới của các hệ thống đẩy góc phương vị
Thế hệ mới của các dạng chân vịt bánh lái Schottel (SRP) 4000 và chân vịt đôi Schottel (STP) đã được giới thiệu tại “Triển lãm đóng tàu, máy móc và công nghệ hàng hải SMM 2010”. Bây giờ chân vịt SRP và STP 3000 cũng như thiết bị Schottel combi drive (SCD) chạy bằng điện 4000 và 5000 cũng đã xuất hiện với một thiết kế mới. Chúng có đặc điểm thiết kế nhỏ gọn và đơn bộ hóa, trọng lượng nhẹ hơn đáng kể (khoảng 20%), hộp số ít tiếng ồn và được tích hợp hệ thống thủy lực và giảm tiêu thụ dầu. Được tối ưu hóa bằng cách sử dụng các kỹ thuật CFD, hệ thống vòi phun, chân vịt và trục bánh xe tạo ra lực đẩy lớn hơn. Tất cả các thiết bị đẩy đều được thiết kế cho nhiều tốc độ nạp dự kiến. Có các kích thước và trọng lượng gần như giống nhau, chân vịt SRP 3000 được đánh giá là có công suất đầu vào 2.100 kW cao hơn so với công suất đầu vào (1.980 kW) của phiên bản cũ của nó và cung cấp lực kéo tại móc 60 tấn cho các ứng dụng lai dắt tàu.

Hệ thống đẩy Schottel combi drive SCD 4000 phiên bản đơn

Thiết bị Combi drive cho các tàu hiệu suất cao
Thiết bị Schottel combi drive chạy bằng điện được dựa trên sản phẩm chân vịt SRP đã được chứng minh. Ngoài ra, một động cơ điện được kiểm soát tần suất được gắn theo chiều dọc của ống đỡ. Điều này có nghĩa là thiết bị combi drive chỉ có một cấp giảm, giúp nâng cao hiệu quả máy móc. Đồng thời, thiết bị SCD cũng có thiết kế nhỏ gọn tương tự như một chân vịt bánh lái chữ Z. Kết quả là một thiết bị đẩy mạnh mẽ loại bỏ nhu cầu về một hộp số trên mực nước và trục truyền động và làm cho nó trở nên riêng biệt với hình dáng mỏng và thiết kế dễ bảo trì.

Thiết bị SCD là một sản phẩm hoàn chỉnh về kỹ thuật, không chỉ ngày càng trở nên phổ biến trong các ứng dụng ngoài khơi và phà mà còn đang dần được thừa nhận là một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường và mạnh mẽ cho các hệ thống đẩy cơ khí trong lĩnh vực tàu lai dắt. Đây là một quá trình được củng cố bởi các đổi mới hiện nay của các thiết bị đẩy này. Là một sự thay thế cho SCD 2020, SCD 4000 khác biệt so với phiên bản trước đây của nó không chỉ về công suất đầu vào cao hơn (lên đến 2.700 kW phiên bản đôi/2.600 kW phiên bản đơn) mà còn về trọng lượng được giảm đi đáng kể.

Thiết bị SCD 5000, cũng đã có sẵn như phiên bản chân vịt đơn một vòi phun và phiên bản chân vịt đôi, hoàn tất dòng sản phẩm hiện nay. Loại này có hộp số hành tinh giúp tạo thêm lực đẩy từ một công suất đầu vào thấp hơn đáng kể. Các công suất đầu vào dao động từ 2.800 đến 3.500 kW. Bộ truyền động có trọng lượng đặc biệt nhẹ chỉ với 55 tấn (phiên bản chân vịt đôi) hoặc 59 tấn (chân vịt đơn có vòi phun) khi chưa có dầu.

Vòi phun mới để tạo lực đẩy lớn hơn
Vòi phun của một chân vịt trong ống đóng góp khoảng 50% lực đẩy toàn hệ thống trong các điều kiện lực kéo tại móc. Các cải tiến trong lĩnh vực này do đó chắc chắn mang lại lợi ích cho khách hàng. Một thiết kế vòi phun mới cho lực đẩy lớn hơn đã được xây dựng cho thế hệ chân vịt SRP và SCD mới.

Trên cơ sở thiết kế đáng tin và mạnh mẽ của vòi phun tiêu chuẩn Schottel, một hình dạng vòi phun mới đã được thiết kế với sự hỗ trợ của các thử nghiệm trên mô hình và các tính toán dòng chảy động lực học chất lỏng tính toán CFD 3D. Mục đích ban đầu là để tăng lực đẩy trong các điều kiện tĩnh hoặc lực kéo tại móc, điều này đặc biệt có lợi cho các tàu lai dắt và các tàu được định vị động. Một mục tiêu khác là nâng cao hiệu quả của vòi  phun đang chạy – mà không thay đổi các đường kính chân vịt và phía ngoài. Nguyên lý về thủy động lực học của chân vịt Kaplan với các mặt cắt theo hướng các đầu lưỡi tiếp tục được áp dụng.

 


Hệ thống đẩy Schottel combi drive SCD 4000 phiên bản đôi

Các dự án “tàu lai dắt xanh” thành công
Các công ty vận chuyển Svitzer và Kotug đặt ra các tiêu chuẩn cao nhất về môi trường cho các đội tàu của họ. Để làm được điều này, họ sử dụng chuyên môn của Schottle. Hai tàu lai dắt mới Svitzer ECOtugs® được trang bị hai thiết bị SCD chạy bằng điện 1515s (mỗi cái 2.100 kW) để giảm tiêu thụ nhiên liệu. Ba máy phát điện riêng cung cấp năng lượng cho hệ thống đẩy. Nếu có đủ cho nhiệm vụ, chỉ sử dụng một máy phát điện trong thiết kế chạy bằng diesel – điện này.

Trong quá trình hoạt động, các máy phát điện khác được kết nối khi cần thiết, khiến cho sự phát thải chất gây ô nhiễm được giảm đi đáng kể. Kotug mới đây đã giới thiệu tàu lai đầu tiên của châu Âu. Nó là sự chuyển đổi tàu lai dắt BP Rotor® 80 tấn RT Adriaan, chạy nghiệm thu lần đầu tiên vào năm 2010. Sự hiện đại hóa toàn diện cũng lôi kéo Schottel chuyển đổi hệ thống lái 360° thủy lực học hiện có thành hệ kiểm soát tần suất tiên tiến có thể vận hành với cả dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều. Ban đầu được trang bị một bộ truyền động chạy diesel, tàu lai dắt, với 3 chân vịt bánh lái loại 1215 FP, giờ đây có thể được vận hành ở chế độ lai hoặc diesel.

Chân vịt biến bước
Các hệ thống chân vịt biến bước đã nằm trong danh mục sản phẩm của Tập đoàn Schottel hơn 10 năm nay. Chúng được sử dụng bất cứ khi nào đạt được các yêu cầu cao nhất về các chế độ ứng dụng khác nhau và tính linh hoạt cao, từ các tàu chở hàng truyền thống đến các phà cao tốc và các tàu lai dắt mạnh mẽ, thậm chí có thể vận hành liên tục trong các điều kiện tải khắc nghiệt trong dịch vụ ngoài khơi đòi hỏi khắt khe với chế độ định vị động.

Đối với các ứng dụng yêu cầu cấu trúc gọn nhẹ và hiệu suất cao, ví dụ các tàu quân sự hoặc các du thuyền, Schottel đã mở rộng danh mục sản phẩm của mình với một loại năm cánh. Nó được dựa trên các nguyên tắc thiết kế đã được chứng minh của các hệ thống chuẩn và với công suất đơn vị lớn và trọng lượng giảm đến 15% trong khi vẫn giữ được độ tin cậy và tính mạnh mẽ quen thuộc. Các chân vịt đã được tối ưu hóa theo công nghệ mới nhất về thủy động lực học và cơ học kết cấu và có đặc điểm tính hiệu quả cao, các xung áp suất giảm và các trục bánh xe được tối ưu hóa có cấu trúc. Đồng thời, thiết kế đơn giản và dễ bảo trì và nguyên lý chức năng của các hệ thống chân vịt Schottel cổ điển vẫn được duy trì.

Các hệ thống chân vịt biến bước của Schottel hệ 5-X đã có các kích cỡ từ SCP 046 5-XG đến SCP 154 5-XG cho các công suất từ 1.000 đến 30.000 kW. Với mỗi cỡ, có một phiên bản tùy chọn với khả năng nổi trên mặt nước. Điều này giúp đáp ứng các yêu cầu của các trạng thái vận hành khác nhau trong trường hợp các hệ thống có nhiều trục và các sản phẩm thiết bị đẩy kết hợp như chân vịt CP kết hợp với một SCD. 

(Theo Ship and Offshore)

Bình luận

Tin tức mới Xem tất cả

Đánh giá xem nhiều