Sistemas de Propulsão, Caldeiras e Refrigeração Naval

Sistemas de Bombeamento de Serviços Gerais

• Bomba de água de resfriamento do motor propulsor: Serve para fazer circular a água doce que resfria o motor propulsor.
• Bomba de água de circulação: Aspira água do mar e faz com que ela circule pelos aparelhos trocadores de calor.
• Bomba de recalque de óleo combustível do motor propulsor: Aspira do tanque de serviço o óleo combustível e, após aumentar a pressão do óleo, descarrega-o para a queima no motor.

Princípios de Separação por Força Centrífuga

Força Centrífuga: É uma máquina que usa a força centrífuga para separar duas ou mais substâncias.

Tipos de Separação

• Limpeza: Ação secundária do óleo lubrificante.
• Purificação: É a separação de líquido/líquido, na qual a máquina é usada para separar dois líquidos misturados, mas que não sejam solúveis um no outro (líquidos não miscíveis) e com pesos específicos diferentes.
  • Exemplo: Óleo Diesel – Força centrífuga – Separa o líquido dos líquidos.
• Clarificação: É a separação dos sólidos existentes nos líquidos (A + B), ou seja, separa somente a fase sólida e os líquidos continuam juntos.
  • Exemplo: Óleo lubrificante: força centrífuga – limpeza separa líquido da borra.

Sistema de Governo

O Sistema de Governo é constituído por:

1. Timão, também chamado de roda do leme.
2. Sistema de transmissão entre o timão e a máquina do leme.
3. Máquina do leme ou servo-motor.
4. Sistema de transmissão entre a máquina do leme e o leme.
5. Leme.
6. Indicador de ângulo do leme.

Sistema de Governo Eletro-Hidráulico

Localizado fisicamente no compartimento da máquina do leme, contíguo à ré da praça de máquinas, tem como principais componentes os seguintes itens:

• A. Uma máquina do leme operada eletro-hidraulicamente, com duas bombas acionadas por motor elétrico e controlada do passadiço por um sistema elétrico de transmissão de governo.
• B. Leme em estrutura de aço, de forma hidrodinâmica.

Caldeiras Navais

Caldeira: É um trocador de calor que, por meio do aquecimento do ar no seu interior, transforma água destilada em vapor.

Combustível é queimado na fornalha. Ela fica cheia de gases quentes da combustão. Esses gases trocam calor com o interior da caldeira da seguinte forma:

• A. Por irradiação: Porque emitem ondas de calor radiante, que são projetadas em todas as direções e absorvidas por toda superfície exposta.
• B. Por convecção: Porque, após terem transmitido parte do seu calor à superfície de aquecimento (direta ou indiretamente) por irradiação, os gases sobem por convecção, pelas partes superiores da caldeira, trocando calor através dessa corrente gasosa ascendente.
• C. Por condução: Porque os tubos, feitos de material metálico, recebem aquecimento direto dos gases da combustão e suas moléculas vibram mais intensamente, aumentando a sua temperatura e, consequentemente, a água que passa no seu interior.

As caldeiras são divididas em dois tipos: Flamotubular e Aquatubular.

Caldeira Flamatubular

A fonte de calor (gases da combustão) passa por dentro dos tubos instalados e a água fica por fora deles. A câmara de água e de vapor fica na parte externa dos tubos, e os gases quentes circulam no interior dos tubos. A entrada dos tubos geralmente situa-se na saída da câmara de combustão.

• Vantagens:
  1. Equipamento compacto.
  2. Com capacidade de até 20 t/h, tem menor custo e é mais econômica do que as caldeiras aquatubulares.
  3. Perdas por radiação são minimizadas devido ao fato de o isolamento térmico ser mais fácil.
  4. Simplicidade operacional.
  5. Manutenção mais fácil.
• Desvantagens:
  1. Apresentam sérios problemas de incrustação, depósito no lado dos gases.
  2. Necessitam de manutenção frequente.
  3. Não geram vapor superaquecido.
  4. Rendimento de 70% a 80%.

Caldeira Aquatubular

Acontece o inverso; a água fica por dentro dos tubos e os gases fluem por fora deles. Obs: Instalada a bordo de navios mercantes nacionais.

• Vantagens das caldeiras aquatubulares:
  1. Não necessitam de manutenção constante.
  2. Com o fluxo de água pelo interior dos tubos, a perda de carga dos gases diminui.
  3. Podem ser montados tubos retos ou curvos nas mais diversas posições.
  4. Rendimento de 80% a 90%.

Componentes Auxiliares da Caldeira

• Fornalha: Local em que o combustível é queimado, e o qual o calor é transmitido aos tubos onde circula água a ser vaporizada.
• Sistema de Ramonagem: Constituído de uma lança (instalada no interior da caldeira e entre os tubos), sistema de alimentação de vapor e sistema de movimentação da lança. É instalado para limpeza externa dos tubos geradores de vapor.
• Caldeira Principal: Caldeira que gera vapor de alta pressão.

Nas grandes instalações marítimas a vapor temos: vapor de alta pressão, de média pressão e de baixa pressão.

Sistemas Hidráulicos e de Refrigeração

Sistemas Hidróforo de Água Potável

Tem como princípios básicos o fornecimento de água potável com pressão para as diversas acomodações do navio.

Refrigeração a Bordo dos Navios

A refrigeração a bordo dos navios torna-se necessária pelos seguintes motivos:

• A. Conservação dos alimentos, mantendo-os em condições de consumo sem prejuízo à saúde do ser humano.
• B. Transporte de cargas frigoríficas em navios especializados, mantendo-as nas desejadas condições de temperatura e umidade relativa.
• C. Conservação dos instrumentos de navegação do passadiço nas desejadas condições de temperatura e umidade relativa.
• D. Conforto térmico para a tripulação.

Instrumentos de Controle e Segurança do Sistema de Refrigeração

Incluem pressostatos, termostatos, controladores eletrônicos de temperatura, chave diferencial de óleo, CLP e válvulas de segurança da instalação.

Controle: Pressostatos de Alta e Baixa Pressão do Compressor

• Pressostatos de baixa pressão: Têm por finalidade parar o compressor quando a pressão na linha de sucção atinge um determinado valor abaixo da pressão normal de funcionamento.
• Pressostatos de alta pressão: São dispositivos elétricos comandados pela pressão. Nas instalações de refrigeração dos navios, eles são denominados de pressostatos de alta pressão.

Segurança: Pressostato de Alta Pressão

Tem por finalidade parar o compressor quando a pressão na linha de alta pressão atinge um determinado valor acima da permitida na descarga do compressor.

Manômetros e Válvulas de Segurança

• Manômetros de leitura das pressões: Os manômetros usualmente encontrados nos compressores frigoríficos são de leitura das pressões de aspiração e descarga, e os manômetros de leitura da pressão diferencial.
• Válvulas de segurança da instalação de refrigeração: Geralmente são colocadas no cabeçote do compressor e no condensador, e atuam aliviando a pressão do sistema.

Equipamentos de Ancoragem

• Molinete: Serve para arriar o ferro (âncora) para fondear o navio.
• Guincho Combinado: Faz o serviço de cabos e amarração e o de recolher ou soltar a amarra do ferro.