Propulsores de proa: Construcción y funcionamiento

Los propulsores de proa son un tipo de sistema en forma de hélice instalado en la proa (parte delantera) y en la parte de popa (conocida como propulsor de popa) de la nave. Son de menor tamaño en comparación con la hélice del barco y ayudan a mejorar la maniobrabilidad del barco a velocidades más bajas.

Los propulsores de proa se utilizan generalmente para maniobrar el buque cerca de las aguas costeras, canales o al entrar o salir de un puerto mientras experimenta malas corrientes o vientos adversos.

Los propulsores de proa ayudan a los remolcadores a atracar el barco para evitar un desperdicio innecesario de tiempo y, finalmente, dinero debido a una menor estadía del buque en los puertos. La presencia de propulsores de proa en un buque elimina la necesidad de dos remolcadores al salir y entrar en el puerto, y por lo tanto ahorra más dinero.

Hoy en día, los buques tienen propulsores de proa y popa, lo que los hace independientes de los remolcadores para maniobrar en los límites portuarios (si la regulación portuaria no obliga al uso de remolcadores).

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Instalación de propulsores de proa

Generalmente, los propulsores laterales son propulsores transversales colocados en un conducto ubicado en el extremo delantero y trasero de la nave. El propulsor situado en el extremo delantero se conoce como propulsor de proa y el colocado en el extremo trasero se conoce como propulsor de popa.

El requisito del número de propulsores que se instalarán dependerá de la longitud y la capacidad de carga del buque. La ruta del buque también juega un factor importante, ya que muchos países tienen regulaciones locales de uso obligatorio de remolcadores para entrar o salir de sus límites portuarios.

Para la instalación de los propulsores laterales, las siguientes cosas son importantes:

• El compartimiento del propulsor, también conocido como sala del propulsor de proa, debe ser fácilmente accesible desde la cubierta abierta para la tripulación del buque
• Ya que la mayoría de los buques de navegación marítima utilizan un motor eléctrico para el propulsor, que es una máquina generadora de calor y, por lo tanto, debe colocarse en una zona seca y bien ventilada
• La sala del propulsor de proa debe estar equipada con una alarma de sentina de alto nivel y la indicación de provista en la sala de control del motor y el puente
• La sala del propulsor debe estar bien iluminada
• La sala debe estar provista de al menos una luz suministrado desde la fuente de emergencia
• En caso de instalación de más de un panel, asegúrese de operar el propulsor desde un solo panel a la vez
• La sala del propulsor no debe usarse para almacenar productos inflamables en el área del motor eléctrico
• La instalación del túnel o conducto que contiene la hélice debe colocarse perpendicular al eje del buque, en todas las direcciones
• la hélice no debe sobresalir del conducto
• Las barras de rejilla pueden o no instalarse en ambos extremos del túnel (teniendo en cuenta: cuántos escombros experimentará el fondo del barco en su viaje). El número de barras para que se mantengan al mínimo, ya que tienden a reducir la fuerza de empuje y el rendimiento general del impulsor de proa (o impulsor de popa)
• Bordes afilados en las barras de rejilla que deben evitarse. La forma trapezoidal sin nitidez es una buena opción de diseño para barras de rejilla instaladas perpendicularmente a la dirección de la onda de proa
• El diseño y la posición del túnel del impulsor no deben interferir con el flujo de agua debajo del casco o no deben aumentar la resistencia del casco
• Garantizar que el material utilizado para el impulsor instalado no ensucie el equipo existente dentro del buque, como los enlaces de dirección, etc.

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Construcción y funcionamiento de los Propulsores de proa

Los propulsores de proa y popa se colocan en los túneles de paso y de paso que se abren a ambos lados del buque. Hay dos túneles de este tipo, en los extremos de proa y popa de la nave.

El propulsor toma succión de un lado y lo lanza hacia el otro lado del buque, moviendo así el buque en la dirección opuesta. Esto se puede operar en ambas direcciones, es decir, de babor a estribor y de estribor a babor.

Los propulsores de proa se colocan por debajo de la línea de flotación de la nave. Por esta razón, la sala del propulsor de proa debe revisarse en busca de acumulación de agua a intervalos regulares de tiempo.

Los propulsores de proa y popa pueden ser accionados eléctricamente, hidráulicos o diésel. Sin embargo, los más utilizados son los impulsados eléctricamente, ya que en los impulsores impulsados hidráulicamente se producen muchos problemas de fugas.

Además, con los propulsores de proa accionados por diesel, la cantidad de mantenimiento requerido es mayor y cada vez antes de arrancar, alguien necesita ir a la sala de propulsores para verificar los propulsores.

El propulsor utilizado es generalmente de tipo CPP, es decir, las palas en el jefe de la hélice se pueden mover para cambiar la dirección del empuje.

El jefe que lleva las cuchillas está provisto internamente de un eje móvil (operado por aceite hidráulico) también conocido y propulsores impulsados por motor de vaina hidráulica.

Una vez que se da la señal para cambiar el paso, se suministrará el aceite hidráulico para operar el eje interno (dentro del boss) para cambiar el ángulo de la cuchilla del propulsor (como se muestra en el video).

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El eje del motor acciona el eje del propulsor a través de la disposición del engranaje del piñón. La junta de sellado se proporciona en la carcasa del motor que contiene el agua que está en el túnel.

El conjunto del propulsor consta de los siguientes componentes:

• El motor eléctrico con relés de seguridad
• El acoplamiento flexible entre el motor y el propulsor
• Montaje y carcasa para el motor eléctrico
• La brida de conexión y el eje
• Sello de la carcasa del motor
• El cordal con sello del eje
• Rodamientos
• El eje de la hélice
• Los ánodos de zinc
• Rejilla con barras en ambos extremos del túnel

El funcionamiento del impulsor de proa

El impulsor de proa consiste en un motor eléctrico que se monta directamente sobre el impulsor utilizando una disposición de engranaje helicoidal. El motor funciona a una velocidad constante, y siempre que se requiera un cambio en el empuje o la dirección, se ajustan las palas de paso controlables.

Estas cuchillas se mueven y el paso se cambia con la ayuda de aceite hidráulico que mueve el cubo en el que se montan las cuchillas. Como el propulsor es de tipo de paso controlable, se puede ejecutar de forma continua, y cuando no se requiere empuje, el paso se puede hacer a cero.

El propulsor se controla desde el puente, y las direcciones se dan de forma remota. En caso de fallo remoto, se proporciona un método manual para cambiar el tono en la sala del propulsor y se puede operar desde allí.

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Por lo general, el bloque de válvula hidráulica que controla el paso de las cuchillas se opera en la sala BT para cambiar el ángulo de la cuchilla en caso de emergencia.

Cuando el propulsor de proa se opera solo, y la señal se da para operar el cabeceo en el lado de babor, el empuje dará lugar a girar la nave hacia el lado de estribor desde la parte delantera.

Del mismo modo, cuando el Propulsor de proa se opera solo, y la señal se da para correr el cabeceo a estribor, el empuje dará lugar a girar la nave hacia el lado de babor desde la parte delantera.

Cuando el propulsor de popa y el propulsor de proa funcionan juntos en el mismo lado, el buque se moverá lateralmente hacia el lado opuesto.

Como se ve en los diagramas anteriores, el propulsor de proa y el propulsor de popa proporcionan una excelente maniobrabilidad al buque.

Cosas a tener en cuenta Al operar los propulsores laterales

• Asegúrese de arrancar el motor mucho antes de la operación del propulsor y abrir las líneas hidráulicas
• Nunca opere el propulsor más allá de su carga nominal, de lo contrario, puede provocar el disparo del motor
• Aumente gradualmente la capacidad y cambie el tono. Evite cambios repentinos en el movimiento BT
• Los propulsores laterales se consideran un dispositivo de arranque «en carga», p. ej. solo se deben operar cuando están sumergidos en agua
• Antes de operar el propulsor, verifique si hay embarcaciones pequeñas, nadadores, botes y remolcadores adyacentes al túnel del propulsor
• Nunca toque ninguna parte móvil o el motor eléctrico en funcionamiento
• En el caso de la instalación de más de un panel, asegúrese de que el propulsor se opere desde un solo panel a la vez

Mantenimiento de los propulsores de proa

1) El aislamiento debe revisarse regularmente y debe manténgase seco. Esto se hace porque los propulsores de proa no se usan con frecuencia y, por lo tanto, hay posibilidades de daños por humedad. Además, debido al estado de inactividad frecuente de los propulsores de proa, puede haber una reducción en la resistencia de aislamiento, especialmente en regiones más frías.

2) Se comprueba el estado de funcionamiento del calefactor para que el aislamiento pueda mantenerse seco.

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3) Los cojinetes del motor y los enlaces deben engrasarse cada mes.

4) La condición de aceite hidráulico debe comprobarse en cada mes por el agua en el aceite y las muestras deben ser enviadas para análisis de laboratorio para su posterior comprobación.

5) El espesor de los contactores debe comprobarse de vez en cuando.

6) Se comprobará si hay fugas de agua en la sala del propulsor de proa que indiquen fugas de sello.

7) También debe comprobarse el acoplamiento flexible entre el motor y el propulsor.

8) Compruebe e inspeccione todas las conexiones de cable para verificar la limpieza y estanqueidad

9) Limpie con vacío o soplado la rejilla del motor para eliminar la rejilla de carbono, lo que puede aumentar la temperatura de funcionamiento

Mantenimiento importante de los propulsores de proa

La revisión y el mantenimiento principales del propulsor de proa y popa se realizan durante el dique seco cuando el casco del barco está fuera del agua, y se puede acceder fácilmente al túnel.

El mantenimiento posterior generalmente se realiza en el dique seco:

• Reemplazo de las juntas tóricas y los anillos de sellado
• Extracción del eje del piñón
• Inspección y mantenimiento/ reemplazo del juego de engranajes
• Reemplazo de los rodamientos
• Reparaciones, limpieza y reemplazo de las cuchillas
• Inspección del cubo y reparación si es necesario
• Inspección y revisión de la caja de distribución de aceite (para operar palas de hélice)

Ventajas De Usar Propulsores de proa

1) Mejor maniobrabilidad a bajas velocidades de la nave.

2) La seguridad del buque aumenta al atracar con mal tiempo.

3) Ahorra dinero debido a la reducción de la estancia en el puerto y al menor uso de remolcadores.

Desventajas De Usar Propulsores de proa

1) Se requiere un motor de inducción muy grande, que requiere mucha corriente y carga, y por lo tanto se requiere una gran capacidad de generador.

2) La inversión inicial es alta

3) El mantenimiento y las reparaciones son costosos cuando hay daños.

La fuerza de empuje producida por el motor para mover la nave dependerá de varios parámetros, como; diseño del casco, fuente de energía, diseño del túnel, uso de rejillas, calado y carga del buque, etc.

La condición del clima y el estado del agua también juegan un papel vital en el rendimiento de BT.

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