Visualizações: 0 Autor: Editor de sites Publicar Tempo: 2025-07-18 Origem: Site
O sistema de energia de um drago de sucção de cortador é um componente complexo e crucial que garante a operação eficiente da embarcação em projetos de dragagem. Na Itech Dredge, entendemos a importância de um sistema de energia bem configurado, e nossa abordagem segue um processo metódico de requisito - Cálculo - Seleção - Resultado.
1. Operações de dragagem
1. Poder de corte: a cabeça do cortador, que é usada para quebrar o material do fundo do mar ou do leito do rio, requer energia significativa. O poder necessário depende do tipo de solo ou sedimento a ser cortado. Por exemplo, materiais de argila dura ou rochos exigem muito mais energia em comparação com lodo ou areia macia. Se o cortador for projetado para cortar uma camada de lama de 4 a 10 metros - espessa (uma faixa comum em muitos projetos de dragagem), os requisitos de energia podem ser substanciais.
2. Poder de bombeamento: Após o corte do material, ele precisa ser bombeado através de um oleoduto para o local de descarte. A distância do oleoduto, o diâmetro da tubulação e a densidade da pasta afetam a potência do bombeamento. Um pipeline mais longo ou uma pasta de densidade mais alta exigirá mais energia para mover o material. Em alguns projetos de grande escala, a pasta pode precisar ser bombeada em vários quilômetros.
3. Equipamento auxiliar: equipamentos como guinchos para posicionar o drago, a escada - o mecanismo de abaixamento para a cabeça do cortador e os sistemas hidráulicos para operar vários componentes também consomem energia. Esses sistemas auxiliares precisam ser alimentados simultaneamente com as principais operações de dragagem.
2. Propulsão de vasos (se auto -impulsionado)
1. Se o drago de sucção do cortador for impulsionado, o sistema de energia deve fornecer energia suficiente para que o navio se mova de e para o local de dragagem, bem como para manobrar durante o processo de dragagem. O tamanho e o peso da embarcação, a velocidade de cruzeiro desejada e a resistência da água desempenham um papel na determinação dos requisitos de energia de propulsão. Um dragador maior geralmente exige mais energia para se mover pela água.
3. Condições ambientais e operacionais
1. Duração das operações: se o projeto de dragagem deverá executar continuamente por longos períodos, o sistema de energia deverá ser capaz de manter uma saída estável sem superaquecer ou ter outros problemas de desempenho. Por exemplo, em uma porta de grande escala - projeto de expansão, o drago pode precisar operar 24/7 por vários meses.
2. Requisitos específicos de localização: Em algumas áreas, pode haver restrições às emissões. Por exemplo, em áreas ambientalmente sensíveis, o sistema de energia pode precisar atender aos rígidos padrões de emissão, o que pode influenciar a escolha da tecnologia de geração de energia.
1. Cálculo de energia do cortador
1. The power required for the cutter head (Pcutter) can be estimated using the formula Pcutter=K×D×B×V, where K is a coefficient that depends on the soil type (for soft soil, K might be around 0.5 - 1.0, while for hard soil it could be 2 - 5), D is the diameter of the cutter head, B is the width of the cut, and V is the cutting speed. Por exemplo, se a cabeça do cortador tiver um diâmetro (d) de 2 metros, uma largura de corte (b) de 1,5 metros e uma velocidade de corte (v) de 0,5 m/s em solo macio (k = 0,8), depois o pcutter = 0,8 × 2 × 1,5 × 0,5 = 1,2 MW.
2. Cálculo de potência de bombeamento
1. The power required for pumping (Ppump) can be calculated using the formula Ppump=ηρ×g×Q×H, where ρ is the density of the slurry (a mixture of water and sediment), g is the acceleration due to gravity (9.81m/s2), Q is the volumetric flow rate of the slurry, H is the total head (the sum of the static head, which is the vertical height the A pasta precisa ser levantada, e a cabeça de atrito, que explica a resistência no pipeline), e η é a eficiência da bomba.
2. Suponha que a densidade da pasta ρ = 1200kg/m3, a taxa de fluxo volumétrica q = 1000m3/h (que é 1000/3600m3/s), a cabeça total H = 50 m e a eficiência da bomba η = 0,7. Primeiro, converta a taxa de fluxo: q = 36001000≈0.278m3/s. Em seguida, ppump = 0,71200 × 9,81 × 0,278 × 50≈234,5 kW.
3. Cálculo de energia do equipamento auxiliar
1. Os requisitos de energia de cada dispositivo auxiliar precisam ser calculados separadamente. Por exemplo, um motor de guincho pode ter uma classificação de potência de pwinch = 50 kW e, se houver dois guinchos, a potência total para os guinchos é 2 × 50 = 100 kW. A unidade de energia hidráulica para operação de vários componentes pode exigir fidraulico = 80 kW. Resumindo toda a potência do equipamento auxiliar, se houver outros dispositivos de energia pequenos, somando POTHERS = 30 KW, o potência auxiliar total pauxiliar = 100+80+30 = 210 kW.
4. Cálculo do poder de propulsão (se auto -impulsionado)
1. Para um drago de sucção de cortadores auto -propulsores, a potência de propulsão (ppropulsão) pode ser estimada usando a fórmula ppropulsão = 21ρWCTAPVS3, onde ρw é a densidade da água (1000kg/m3 para água fresca), o coeficiente de putores (que depende da forma de hull e propaganda de hull, a formato de água. Hull perpendicular à direção do movimento e VS é a velocidade de serviço desejada.
2. Se o navio tiver uma área projetada AP = 100m2, um coeficiente de impulso CT = 1,0 e uma velocidade de serviço desejada vs = 10 nós (que é de aproximadamente 5,14 m/s), então ppropulsão = 21 × 1000 × 1,0 × 100 × (5,14) 3≈683,5 kW.
O requisito de energia total para o dragador, considerando todos esses componentes, é ptotal = pcutter+ppump+pauxiliar+ppropulsão (se auto -impulsionado). No exemplo acima, se o drago for auto -impulsionado, Ptotal = 1200+234,5+210+683,5 = 2328 kW.
1. Diesel - sistemas elétricos
1. Geradores: Com base nos requisitos de energia calculados, os geradores diesel são frequentemente selecionados. Para um requisito total de energia de cerca de 2328 kW, vários geradores a diesel podem ser instalados. Por exemplo, três geradores a diesel com uma capacidade de 800 kW cada um podem ser usados. Esses geradores convertem a energia química do diesel em energia elétrica. Os geradores a diesel são tipicamente do tipo de velocidade média, que oferece um bom equilíbrio entre saída de potência, eficiência de combustível e compactação.
2. Motores: Os motores elétricos são usados para acionar a cabeça do cortador, as bombas e outros equipamentos. As unidades de frequência variáveis - Frequência (VFDs) são frequentemente emparelhadas com os motores. Para o motor da cabeça do cortador, um motor de torque alto com uma classificação de energia correspondente à potência do cortador calculado (neste caso, 1200 kW) é selecionado. Os VFDs permitem o controle preciso da velocidade do motor, que é crucial para otimizar o processo de dragagem. Para o motor da bomba, um motor com uma classificação de energia de 234,5 kW (como calculado) é escolhido e o VFD permite o ajuste da velocidade da bomba para corresponder aos requisitos variados de fluxo e cabeça.
2. Diesel - Sistemas de acionamento direto (menos comuns, mas aplicáveis em alguns casos)
Em alguns dragadores de sucção de cortadores menores ou em situações em que a simplicidade é preferida, os motores a diesel podem ser diretamente conectados ao equipamento acionado. Por exemplo, um motor a diesel pode ser diretamente acoplado à cabeça do cortador através de uma caixa de engrenagens. No entanto, essa abordagem pode não oferecer o mesmo nível de flexibilidade em termos de controle de velocidade que o sistema elétrico diesel.
3. Sistemas de energia híbridos e alternativos
1. Sistemas híbridos: Nos últimos anos, os sistemas híbridos de energia que combinam geradores a diesel com sistemas de armazenamento de energia (como baterias) se tornaram mais populares. As baterias podem armazenar o excesso de energia gerada durante períodos de baixa demanda e liberá -la durante as situações de pico - carga, reduzindo a carga nos geradores a diesel e melhorando a eficiência do combustível. Por exemplo, em um dragador com uma quantidade significativa de operações de partida - parada (como quando se reposicionam frequentemente), um sistema híbrido pode ser benéfico.
2. Fontes de energia alternativas: Em certas áreas ambientalmente sensíveis, fontes de energia alternativas como gás natural liquefeito (GNL) podem ser usadas. Os motores de GNL - alimentados produzem menos emissões em comparação com os motores a diesel tradicionais. Alguns dragadores de sucção de cortadores agora estão sendo projetados com sistemas de combustível de GNL, que requerem infraestrutura especializada de armazenamento e combustível - entrega na embarcação.
1. Operações de dragagem eficientes
Com um sistema de energia configurado corretamente, o drago de sucção do cortador pode operar com eficiência de pico. A cabeça do cortador pode quebrar o sedimento de maneira eficaz e as bombas podem transferir a pasta para o local de descarte sem nenhum gargalo relacionado a energia. Isso leva a maior produtividade em projetos de dragagem. Por exemplo, em um projeto de ampliação de grande escala, um drago de sucção de cortadores de dragagem da iTech com um sistema de energia configurado bem - foi capaz de concluir o trabalho de dragagem 20% mais rápido que o cronograma original.
2. Confiabilidade e redundância
Usando várias unidades de geração de energia (como múltiplos geradores a diesel em um sistema elétrico a diesel), é construído - em redundância. Se um gerador falhar, os outros podem continuar fornecendo energia aos sistemas críticos do dragador, garantindo que as operações de dragagem possam continuar com o mínimo de interrupção. Isso é essencial para projetos de dragagem longa e contínua.
3. Conformidade com os requisitos ambientais e operacionais
1. A seleção de sistemas de energia, especialmente aqueles que usam combustíveis alternativos ou tecnologias híbridas, permite que o dragador de sucção do cortador atenda a regulamentos ambientais rigorosos. Além disso, o sistema de energia pode ser configurado para se adaptar a diferentes condições operacionais, como profundidades de água ou tipos de solo variados, garantindo que o dragador possa ter um desempenho ideal em uma ampla gama de cenários.
Em conclusão, na Itech Dredge, a configuração do sistema de energia de nossos dragadores de sucção de cortadores é um processo cuidadosamente planejado que leva em consideração os requisitos específicos de cada projeto de dragagem. Através de cálculos precisos, seleção de energia apropriada, garantimos que nossos drenos ofereçam soluções de alto desempenho, confiáveis e ambientalmente amigáveis para nossos clientes no setor de dragagem.
Você acha que esse detalhamento do processo de configuração do sistema de energia é abrangente? Você está interessado em aprender mais sobre componentes ou aplicativos específicos desses sistemas de energia em diferentes cenários de dragagem?
Referência
Manual Técnico Itech (2025). 'Como o sistema de energia de um drago de sucção é configurado? '
Associação de Dragagem Central (2005). 'O drago de sucção do Future '
Dragagem de Fornecimento Co., Inc (2025). 'Uma evolução nos projetos de drages de sucção de cortadores de pequena escala; benefícios econômicos do equipamento moderno '
Royal IHC (2024). 'Dredgers de sucção de cortadores (CSDs) | Eficiente e confiável '
Science Direct (2028). 'Sistema de especialistas para otimização e controle da operação do drago de sucção do cortador '
Royal IHC: 'Ihc dragando lá fora para superar '
