Propulsion COSAG re-inventada

Pensando durnate mi vuelo de paco en otras modificaciones que se pudieran hacer a un casco como el CRUBE con armamento moderno (solo un ejercicio mental, con esa plata prefiero comprar dos Arleigh Burke y a otra cosa), se me ocurrio la sigueinte modificación para las maquinas.

Quizas al algún ingeniero naval del foro me pueda desaznar sobre las posibilidades del mismo.

El COSAG (combined steam and gas) se uso en varios disenios de buques ingleses (los County por ejemplo, y estaba previsto para los Type 82 que solo se construyo el prototipo). No se si alguna otra armada uso sistemas COSAG. Por lo que tengo entendido las calderas mueven turbinas de vapor para la marcha crucero y para velocidad maxima se sumaba una o dos turbinas de gas engranadas a las mismas cajas reductoras. Por eso steam AND gas, es decir propulsan simultaneamente sobre la misma caja de engranajes reductores.

Pensando en algo que posteo koinoor en el topic de la clase Brooklyn, al CRUBE la faltaba el sobrecalnetador de vapor por lo que las calderas solo le permitian unos 18-20 nudos en lugar de los 32 nudos con sobrecalentador de vapor.

Y entonces se me prendio la lamparita....porque no meter una o dos turbinas de gas pequenias (como las Spey de 4000 cv) y circular los gases de escape (450 grados) por las calderas o por un sorecalentador de vapor?? Las turbinas se podrian usar para generar la energia elactrica del buque (reemplazando equipos generadores pre-historicos y sacando un monton de peso muerto del barco) y se aporvecharian los gases de escape (energia calorica que sino hay que despediciar por la chimenea) para sobrecalentar el vapor de las calderas....una win-win situation. Las turbinas de gas pueden quemar el mismo fuel oil de las calderas, o usar el JP1 que usan los helicopteros embarcados... la complicacion logistica es mínima, se eliminan equipos parasitos (los viejos generadores de electricidad) y se logra la temperatura de vapor necesaria para caminar a 30 nudos...todo esto sin necesidad de modificar las cajas de engranajes.

Esto seria posible tecnicamente, o estoy diceindo una pavada?

TotoJuan
 
Juro que se me ocurrio a mi solito, como una especie de inspiración superior....pero parece que reinvente la rueda redonda.

Esto que propongo ya existe, y se llama COGAS (combined gas and steam), en el cual los gases de escape de las turbinas de gas calientan el vapor de las calderas.

Sacado de WIKI los esquemas de ambos sistemas:

COSAG


COGAS


Bueno, tecnicamente es fatible, y creo hubiera sido la solucion para el PAL o el CRUBE, suponiendo que hubieran seguido en servicio actualizados como debia ser.
Icluso seria una solución más que factible para algunos buques interesantes de la decada del 60 o 70, pero que están "despreciados" por ser sus plantas de propulsion de vapor (por ejempo los DD Audace, los LST Newport, las fragatas AAW francesas (no las Suffren, las otras más nuevas que no recuerdo como se llaman) o incluso los PA clase Foch / Clemenceau.

Me duro poco el vuelo de paco....

TotoJuan
 

panZZer

Peso Pesado
Mas convendría transformarlos a propulsión de ciclo combinado gas/vapor como la nuevas centrales eléctricas (siemens instalo un par hace poco en el país) y sacas los ejes de transmisión remplazandolos por motores eléctricos (menos mantenimiento) pero seria una mejora bastante cara de todas formas
 
Creo q a fines de los 80s, una empresa llamada Solar Turbines de USA, queria montar un propulsor asi, en los Burkhe. Creo que se le llama de Ciclo Combinado, y se usa en las usinas. Pero por lo visto no cuajo en los barcos de combate.
Saludos
 

joseph

Colaborador
Colaborador
En las F-125 los alemanes pusieron solo motores diesel enganchados a generadores electricos para mover las helices por motores electricos como los de los submarinos y al mismo tiempo alimentar las necesidades energeticas del barco con esos mismo generadores.
 
Tambien las fragatas Tribal eran COSAG, con la mitad de una planta County, es decir, una caldera y turbina Y100 y dos Metrovick G6 acoplados a un eje.

El Bristol tenia una planta Y160 acoplada a dos Olympus

Todos los buques de marina grande van por planta Diesel/Gas electrica...desde los CVF britanicos hasta los DD1000 y desde las Type 23 hasta las FREMM..es infinitamente mas silenciosa ( si pones los diesels o Turbinas de gas sobre la linea de flotacion; los CVF los tendran en los sponsons bajo la cubierta de vuelo...) y te permite manejos mucho mas finos, acabando ademas con la imposicion de helices de palas orientables de los buques gaseros ( cuyas turbinas de gas no pueden dar atras)

Saludos,

Sut
 
El tema es es siguiente, se abandonó la tecno del vapor por varias razones.
-Peso de calderas y tuberías
-Espacio requerido en obra viva
-Complejidad de mantenimiento
-Reducción de personal máquinas
-Fiabilidad
-Seguridad (las calderas revientan, caso PAL 25 de Mayo, CRU9J)
-Tiempo de preparación de calderas (para que se den una idea el CRUBE tardaba 16 hs para calentar calderas y efectuar prueba de máquinas antes de zapar)

Los buques gaseros efectivamente son un ataúd bobo, que solo tiene marcha delante, que generalmente sucede en motores de grandes dimensiones diesel ( la gran mayoría ) que no son reversibles, esto se soluciona con una caja de engranajes para invertir marcha, algunos más modernos si utilizan turbinas en lugar de motores, lo que les permite usar como combustible, además del fuel-oil, el gas que se evapora de los tanques, el 0,15% de la carga al día, y pueden alcanzar velocidades elevadas, de hasta 20 nudos-.Mientras que el aporte de una turbina de gas siempre está asociado a una caja reductora y/o sistema de reversa. Esto se hace por la cantidad de RPM aportadas a los ejes, innecesarias ya que la misma/s cavitarían y realizarían rumor innecesario. Pero de todas formas, todos los sistemas unos más otros menos tienen limitaciones a la hora de mantener una velocidad máxima sostenida ( a vapor era una caja de sorpresas ).Con respecto a las combinaciones CODOG CODAG y Diesel E etc, son tendencias tecnologícas evolutivas unas mejores que otras. Y lo más importante carísimas todas, por ello es muy poco frecuente la remotorización de una nave que implique cambio de turbinas.


Saludos
 
Pensando durnate mi vuelo de paco en otras modificaciones que se pudieran hacer a un casco como el CRUBE con armamento moderno (solo un ejercicio mental, con esa plata prefiero comprar dos Arleigh Burke y a otra cosa), se me ocurrio la sigueinte modificación para las maquinas.

Quizas al algún ingeniero naval del foro me pueda desaznar sobre las posibilidades del mismo.

El COSAG (combined steam and gas) se uso en varios disenios de buques ingleses (los County por ejemplo, y estaba previsto para los Type 82 que solo se construyo el prototipo). No se si alguna otra armada uso sistemas COSAG. Por lo que tengo entendido las calderas mueven turbinas de vapor para la marcha crucero y para velocidad maxima se sumaba una o dos turbinas de gas engranadas a las mismas cajas reductoras. Por eso steam AND gas, es decir propulsan simultaneamente sobre la misma caja de engranajes reductores.

Pensando en algo que posteo koinoor en el topic de la clase Brooklyn, al CRUBE la faltaba el sobrecalnetador de vapor por lo que las calderas solo le permitian unos 18-20 nudos en lugar de los 32 nudos con sobrecalentador de vapor.

Y entonces se me prendio la lamparita....porque no meter una o dos turbinas de gas pequenias (como las Spey de 4000 cv) y circular los gases de escape (450 grados) por las calderas o por un sorecalentador de vapor?? Las turbinas se podrian usar para generar la energia elactrica del buque (reemplazando equipos generadores pre-historicos y sacando un monton de peso muerto del barco) y se aporvecharian los gases de escape (energia calorica que sino hay que despediciar por la chimenea) para sobrecalentar el vapor de las calderas....una win-win situation. Las turbinas de gas pueden quemar el mismo fuel oil de las calderas, o usar el JP1 que usan los helicopteros embarcados... la complicacion logistica es mínima, se eliminan equipos parasitos (los viejos generadores de electricidad) y se logra la temperatura de vapor necesaria para caminar a 30 nudos...todo esto sin necesidad de modificar las cajas de engranajes.

Esto seria posible tecnicamente, o estoy diceindo una pavada?

TotoJuan

Tu proposición es una especie de ciclo cerrado al "vapor", es todo cuestión de reajustar lo ya inventado(se sacaba provecho del aire caliente a pleno) hechando cuentas, desempolvando esa termodinámica tan ****. Pa`l consumo :caudal de vapor en Kg./h que debe circular por la turbina para producir en la misma una potencia de 1 Kw.

C.T.V = 860/Lt. = (Kcal.)/(Kw.h) / (Kcal) / (Kg) => Kg. de vapor/ Kw.h

Caudal Teórico total de vapor, Gv = C.T.V.N => Gv 860/Lt. (Kg de vapor / Kw.h) . N (Kw.) => (Kg de Vapor/ h)

El objetivo de las calderas recalentadoras es aumentar la temperatura del vápor expandido en las turbinas a los grados deseados para ser un ciclo más eficaz, sin son con ciclo Ramkine es más eficientes ya que se acoplan al final de la serie. De todas formas siempre hay pérdidas aún en ciclos cerrados que necesitan bombas condensadoras para refrigerar el circuito con agua dulce o de mar mediante polishing. Creo que vos querés mejorar el rendimiento del ciclo y su condensadoras, porque las recalentadoras son irremplazables.¿es eso? . Los generadores del Crube era una usina prinicpal de vapor que necesitaba del aporte calórico de las calderas. Personalmente a mí la interdepencia de sistemas no me gusta demasiado, el CRUBE tenía que tener encendidas la calderas principales para tener electricidad, mejor un sistema independiente, tipo diesel electrico para generador.

Por último ,las chimeneas son en los buques de vapor, ductos de liberación calórica(necesaria) , de cambios de presión y finalmente los gases generados por la combustión de las propias calderas. Lo único es ver si los grifos aguantan ahí abajo en tu sauna plus jee.

Un saludo
 
Arriba