ES2317255T3 - Submarino con conducto de gas de escape submarino durante la navegacion snorkel. - Google Patents
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Abstract
Submarino con, al menos, un diesel de carga (21), preferentemente cargado, para las baterías del submarino, que durante la navegación snorkel es accionado mediante control y regulación, caracterizado porque los gases de escape (8) generados durante el funcionamiento del submarino son mezclados entre sí con una corriente de agua (7), extraída del agua del entorno del submarino e impulsada por una bomba (13) en acción conjunta con generador de baja presión (1), y expulsados bajo agua en estado mezclado (9), asimismo, el funcionamiento del dispositivo conformado, de generación de baja presión y de mezcla, se lleva a cabo de manera conjunta con el control y la regulación del diesel de carga (21).
Description
Submarino con conducto de gas de escape
submarino durante la navegación snorkel.
Durante la navegación snorkel de un submarino,
para cargar las baterías del submarino se deben expulsar del
submarino los gases de escape del diesel de carga. Para ello se
conoce el procedimiento de prever un conducto de gases de escape en
o junto al mástil del snorkel, por el cual salen los gases de escape
de modo tal que no se mezclan con el aire fresco aspirado para el
diesel de carga. Es desventajoso, en este caso, el hecho de que se
genera una cortina de gas de escape fácilmente detectable y que
delata al submarino. Para evitar esta desventaja se conoce, por
ejemplo, por la memoria DE 103 14 057 B3, el procedimiento de
expulsar los gases de escape ya en el cabezal del mástil del
snorkel que aún se halla bajo agua y reducir, al mismo tiempo, el
rozamiento del agua en el cabezal del mástil del snorkel. La salida
del gas de escape se lleva a cabo, a su vez, sin control y sin
regulación, a través de cortes transversales libres en el tubo
envolvente configurado, del cabezal del mástil del snorkel de gas
de escape. La desventaja es, en este caso, la gran dimensión del
mástil del snorkel de gas de escape con un correspondiente
rozamiento elevado del agua. Además, la mezcla del gas de escape
con el agua no es tan fina como para evitar el ascenso, a la
superficie del agua, de burbujas de gas de escape, formando una
estela de gas de escape que puede delatar al submarino. Además, se
debe superar cierta resistencia por la salida del gas de escape del
diesel de carga.
La tarea de la invención es presentar un
procedimiento y un dispositivo para un submarino que evite las
desventajas mencionadas.
Se conoce, además, el equipamiento de submarinos
con denominados suministros de energía independientes del aire
exterior, por ejemplo, con motores diesel de circuito cerrado. Para
estos motores diesel de circuito cerrado se conoce, por ejemplo,
por la memoria DE 100 61 487 C1, el procedimiento de introducir,
mediante cuerpos porosos, los gases de escape de los motores diesel
de circuito cerrado que, en general, sólo contienen CO_{2}, en
un segmento de tubo atravesado por agua exterior que se encuentra
junto al submarino, y expulsarlos a través del segmento de
tubo.
tubo.
La expulsión de los gases de escape de los
motores diesel de circuito cerrado no se lleva a cabo, en este
caso, a una distancia menor debajo de la superficie del agua, por
ello está prevista una bomba para superar la presión del agua
exterior. Una expulsión de este tipo sólo es adecuada para la
cantidad de gas de escape más reducida de un motor diesel de
circuito cerrado.
El objeto de la invención es presentar un
submarino en el cual los gases de escape de un diesel de carga
usual, especialmente, cargado para las baterías del submarino,
durante la navegación snorkel en profundidades del agua no menores
pueden ser muy bien mezclados con el agua del entorno sin reducción
en el rendimiento e incluso ser eliminados en la cercanía del casco
del submarino, obteniendo un mejor rendimiento. El objetivo se
alcanza a partir de las reivindicaciones 1, 15 y 25. El dispositivo
de generación de baja presión y de mezcla requerido para la
solución se conoce en detalle por la declaración de patente europea
no publicada anteriormente "dispositivo mezclador de baja presión
para gas de escape de barcos" (referencia: EP 05100461.2).
El estado de la técnica más cercano es el
documento US 2004/02 00 399.
En un acondicionamiento de la invención, está
previsto que el accionamiento del dispositivo de generación de baja
presión y de mezcla se lleve a cabo conjuntamente con la instalación
de propulsión del submarino y con la instalación de automatización,
especialmente, de modo automatizado. Integrando el dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla en la instalación de
propulsión y automatización general del submarino se incrementa
notablemente la seguridad durante el funcionamiento del diesel de
carga del submarino con conducto de gas de escape submarino.
Aunque un funcionamiento independiente sea posible si, por ejemplo,
primero se regula la corriente de agua impulsada por la bomba o una
corriente derivada de la instalación de refrigeración del diesel de
carga y luego se lleva a cabo el agregado del gas de escape, durante
fallas puede llegarse a un estado de funcionamiento que disminuya
la seguridad del submarino. Además, es posible una optimización del
rendimiento del diesel de carga mediante esta integración.
En otro acondicionamiento de la invención, está
previsto que la puesta en marcha del dispositivo de generación de
baja presión y de mezcla se lleve a cabo de manera conjunta con el
control y la regulación del diesel de carga, en una secuencia de
puesta en marcha y, correspondientemente, la parada y detención se
lleve a cabo en una secuencia de detención. De ese modo se
garantiza que el dispositivo generador de baja presión y mezclador
siempre trabaje en un funcionamiento predeterminado, especialmente,
en un funcionamiento de puesta en marcha y de detención, con
velocidad y seguridad óptimas. De este modo, pueden evitarse, con
una seguridad elevada, los funcionamientos no seguros y el personal
de operaciones puede limitarse a la supervisión de las funciones
ordinarias de la puesta en marcha y de la detención del diesel de
carga y su dispositivo de expulsión de gas de escape.
En este contexto también está previsto que la
puesta en marcha del dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla se lleve a cabo sólo tras expulsar el agua que se encuentra
en el dispositivo, asimismo, la expulsión se lleva a cabo,
preferentemente, mediante aire comprimido. Por la expulsión a través
de aire comprimido se alcanza, ventajosamente, que los trayectos
para el gas de escape estén completamente libres y se alcance
rápidamente el rendimiento del turbocargador, alcanzable por la
baja presión, y con ello, del diesel de carga.
En una ejecución especialmente ventajosa de la
invención, está previsto que la baja presión en el dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla se ajuste a través de un
valor nominal, que se determina, preferentemente, por la
profundidad de la abertura de salida del gas de escape bajo agua,
considerando, especialmente, el rendimiento de carga deseado. De
ese modo puede prescindirse ventajosamente de una medición de baja
presión en el dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla, dado que por las elevadas turbulencias allí presentes sólo
esto es posible con dificultades y demoras temporales. Gracias a la
guía del dispositivo de generación de baja presión y de mezcla a
través de un valor nominal, se obtiene un funcionamiento estable y,
especialmente, en el caso de correspondientes suplementos de
seguridad, también un funcionamiento seguro del dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla.
También está previsto, a su vez, que en el caso
de la determinación del valor nominal, se tengan en cuenta la
velocidad del submarino y, eventualmente, la densidad del agua del
entorno. De ese modo, se obtiene una mejora del valor nominal para
la situación real reinante en el dispositivo de generación de baja
presión y de mezcla, especialmente, si durante la formación de baja
presión se tiene en cuenta la presión de gas de escape de la
máquina de combustión interna. Esto también posibilita, entonces, el
ajuste de la baja presión de modo que se pueda alcanzar el máximo
rendimiento de carga adecuado a la profundidad de inmersión
respectiva.
También es posible una adecuación de la
regulación al requerimiento de rendimiento del diesel de carga,
dependiendo de la profundidad del agua y el estado de carga de las
baterías del submarino.
En otro acondicionamiento de la invención está
previsto que, para un funcionamiento seguro, una tapa automática de
retención (de seguridad), en el conducto de gas de escape del
diesel, impida un retorno del agua de mar al conducto de gas de
escape. Un retorno de agua de mar en el conducto de gas de escape
puede provocar considerables daños en el diesel de carga. Por ello
es ventajoso que aquí se encuentre una instalación de seguridad
separada, que responda independientemente en el caso de posibles
fallas en el control y la regulación.
En un acondicionamiento de la invención está
previsto, a su vez, que en un circuito de regulación para la baja
presión por generar, se ajuste y se mantenga una regulación de
presión superpuesta, ventajosamente, mediante un regulador PID, y
en un circuito de regulación en cascada, la baja presión, para la
posición de una válvula de entrada de agua o una regulación del
número de revoluciones para la bomba de agua. De este modo es
posible una regulación estable correspondiente a un dispositivo
correspondiente, que une entre sí a los diferentes componentes por
regular. A su vez, también es posible que sea modificado el corte
transversal de la corriente en el dispositivo de generación de baja
presión y de mezcla.
Esto es especialmente ventajoso si se trabaja
con una corriente parcial del agua de refrigeración del diesel de
carga o con otras cantidades de agua, provenientes del submarino, en
lugar de una cantidad de agua proveniente de una bomba
independiente. En ese caso, es ventajosa una regulación mediante una
válvula independiente o a través de una modificación del corte
transversal, dado que no se cuenta con una bomba independiente que
regule la cantidad.
Para la realización de los pasos individuales de
funcionamiento en un conducto de gas de escape de un diesel de
carga de un submarino bajo agua está previsto un dispositivo para el
funcionamiento controlado y regulado de un dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla para gases de escape, que
presentan una unión con la instalación de propulsión del submarino
y, especialmente, con la instalación de automatización del
submarino, en este caso, por ejemplo, con la parte para el control y
la regulación del diesel de carga. De este modo es posible una
adecuación permanente entre sí del comportamiento del dispositivo de
conducción de gas de escape y del diesel de carga, bajo
consideración del estado de navegación del submarino. De este modo,
el dispositivo de conducción de gas de escape puede ser ajustado, en
todo momento y bajo consideración del estado de navegación del
submarino, a los requerimientos especiales del diesel de carga, en
este caso, especialmente, del turbocargador.
El dispositivo para el funcionamiento controlado
y regulado de un dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla presenta, especialmente, un circuito de regulación
superpuesto para regular la baja presión, y un circuito de
regulación en cascada para regular el número de revoluciones de la
bomba o de una válvula en la corriente de agua motriz. De este
modo, se pueden tener en cuenta, ventajosamente, los requerimientos
de cada componente individual, especialmente, si la regulación
comprende un regulador PID que suministra rápidamente las
magnitudes de control requeridas.
Además, está previsto, a su vez, que el
dispositivo presente un dispositivo de cálculo para determinar la
presión de salida de la mezcla de gas y agua obtenida, y/o de la
baja presión, en el dispositivo generador de baja presión y de
mezcla. Gracias a esta unidad aritmética, que es parametrizada con
los datos del dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla, se pueden calcular, constantemente y de modo muy ventajoso,
la presión interior y de salida de la mezcla obtenida de gas y
agua. De esta manera es posible una regulación segura del
dispositivo de generación de baja presión y de mezcla que tiene en
cuenta, con seguridad, tanto el funcionamiento del turbocargador de
gas de escape y regula la contrapresión requerida, evitando, durante
el funcionamiento, la entrada en el dispositivo de agua del
entorno. Para la regulación está prevista, opcionalmente, o bien
una bomba de agua motriz regulable o una válvula de regulación para
el agua motriz, o también una tobera adaptable al corte
transversal. En todos los casos se brinda la posibilidad de
controlar y de regular de modo seguro la baja presión, de modo que
se excluya que los diesel de carga corran algún peligro.
Además, está previsto, ventajosamente, que el
submarino presente un dispositivo de aire comprimido para la
cantidad de aire necesario para liberar el dispositivo. A su vez,
pueden estar previstas tanto una unidad de aire comprimido
independiente como así también una unidad que lleve los gases de
escape o el aire absorbido por el snorkel a la presión requerida de
gas de escape. Esta debe ser provista, entonces, con el aire
comprimido correspondiente.
En otro acondicionamiento de la invención está
previsto que el submarino presente un sensor de presión para la
presión del agua y, ventajosamente, un sensor de presión para la
presión de gas escape antes del dispositivo de generación de baja
presión y de mezcla. En general, en un submarino la presión del agua
se determina constantemente mediante sensores, pero en este caso es
especialmente ventajoso si se halla presente un sensor especial, por
separado, para la presión del agua, junto a, o cerca del,
dispositivo de generación de baja presión y de mezcla. Junto con un
sensor de presión para la presión de gas escape delante del
dispositivo se obtiene, de modo confiable, una presión diferencial
que debe ser alcanzada por el dispositivo.
En otro acondicionamiento de la invención, está
previsto que el submarino presente una unidad aritmética para el
desarrollo de una secuencia de puesta en marcha y una secuencia de
detención del dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla. De ese modo es posible un funcionamiento seguro de la puesta
en marcha y de la detención. A su vez, también pueden tenerse en
cuenta las influencias del entorno y el funcionamiento del diesel
de carga. Gracias a unidad aritmética pueden ajustarse de modo
especialmente rápido las magnitudes requeridas de ajuste, dado que
tal unidad aritmética puede reaccionar más rápidamente que el equipo
de operaciones. Esto es especialmente importante cuando se requiere
un rápido descenso del submarino por debajo de la profundidad del
snorkel. Está previsto, a su vez, que el dispositivo de cálculo esté
configurado unido al dispositivo general de automatización del
submarino y la instalación de propulsión del submarino. De ese modo
se asegura la función requerida, dependiendo de cada maniobra del
submarino, del dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla.
Está previsto, además, que la unidad aritmética
esté unida a la visualización de estado del submarino,
especialmente, a la estación de control y de observación en el
marco de la automatización del submarino. De ese modo se obtiene,
continuamente, una supervisión simple y rápida de la función del
dispositivo de generación de baja presión y de mezcla para la
tripulación, asimismo, se puede utilizar, ventajosamente, una
pantalla presente que no tenga otro uso.
Un dispositivo de generación de baja presión y
de mezcla acorde a la invención no sólo se puede utilizar
ventajosamente en submarinos. También la utilización en buques de
superficie con un conducto submarino de gases de escape de
dispositivos de generación de energía, especialmente, en el caso de
grupos generadores diesel o grupos generadores de turbina de gas,
es notablemente ventajosa la utilización si los gases de escape
deben expulsarse bastante por debajo de la línea de flotación. Se
puede alcanzar una profundidad de agua de 4 a 6 m. para el conducto
de gases de escape, de modo que es prácticamente imposible localizar
los gases de escape que, además, se arremolinan en la estela del
buque de superficie. El dispositivo de generación de baja presión y
de mezcla se dispone, ventajosamente, en el área del casquillo
exterior de la parte sumergida debajo de la línea de flotación, en
la popa o en la nave central.
En el caso de submarinos, es especialmente
ventajosa la disposición del dispositivo de generación de baja
presión y de mezcla al pie de la torre o detrás de la torre.
Especialmente en el caso de submarinos que deben ser reequipados,
tampoco es necesario, ventajosamente, modificar la conducción de los
gases de escape dentro del submarino. A pesar de ello se obtienen
todas las ventajas.
Para buques de superficie, es especialmente
ventajosa la utilización del dispositivo de generación de baja
presión y de mezcla en conjunto con un waterjet (sistema de
propulsión a chorro de agua) sumergido en profundidad, dado que el
dispositivo de generación de energía para un waterjet sumergido en
profundidad se dispondrá en el área del buque delante del waterjet
y, de ese modo, sólo se requieren conductos cortos de gas de escape
y, al mismo tiempo, se obtienen muy buenas mezclas de los gases de
escape en el agua. Para dispositivos de localización que trabajan
horizontalmente, y que trabajan en el área IR, no debería ser
posible una localización de los gases de escape de los grupos
generadores diesel o de turbina de gas para el suministro de
waterjets sumergidos en profundidad.
La invención se detalla a partir de los dibujos,
a partir de los cuales se desprenden otros detalles esenciales para
la invención, al igual que ocurre con las subreivindicaciones y las
descripciones de los dibujos.
Se muestra, individualmente:
Figura 1 un dibujo esquemático de un corte a
través del dispositivo acorde a la invención;
Figura 2 un esquema de regulación del
dispositivo acorde a la invención;
Figura 3 una pantalla de esqueleto modular para
la puesta en marcha y la detención, y
Figura 4 una representación esquemática, a modo
de ejemplo, de un buque marítimo de grandes dimensiones, por
ejemplo, una fragata, con dispositivos acordes a la invención,
distribuidos en ella.
En la figura 1, el 1 identifica el tubo de
carcasa del dispositivo que es, al mismo tiempo, el tubo de entrada
para el agua (motriz) de mezcla y de generación de baja presión. El
2 identifica el tubo de gas de escape, así como 3, el cuerpo
expulsor esencial para la invención, ventajosamente, centrado, para
el gas de escape, con un cono de descarga para la mezcla obtenida,
con efecto difusor. Alrededor del cuerpo expulsor 3 se forma el
área de baja presión acorde a la invención, en la cara exterior de
la expansión 4. Para la inserción de la torsión, en la corriente de
agua y en la de gas, están previstos elementos conductores 5 y 6,
que pueden conformar, al mismo tiempo, un soporte para el cuerpo
expulsor 3 y el canal de agua expandido 4. El agua suministrada al
generador de mezcla y de baja presión está simbolizada mediante las
flechas 7 y el gas de escape, mediante la flecha 8. La mezcla de
gas y agua obtenida está simbolizada con la flecha doble 9. Con 10
se identifica el tubo de salida de la mezcla. Lo elementos
conductores 5 y 6 generan, ventajosamente, una torsión en sentido
contrario.
Son fundamentales para el funcionamiento
ventajoso del generador de mezcla y de baja presión, las relaciones
geométricas, es decir, los diámetros del tubo y las longitudes de
los segmentos de tubos en el dispositivo. Por este motivo están
identificados las longitudes individuales y el diámetro principal en
la figura 1. Las medidas en la figura 1 presentan las siguientes
relaciones:
DA = 1,5 - 2,4 D4
L1 = 3 - 4,5 D4
L2 = 0,6 - 0,8 D4
L3 = 0,8 - 1,2 D4
L4 = 0,6 - 1,0 D4
L5 = 1,3 - 1,7 D4
L6= 1,5 - 3,5 D4
D1 = 1,2 - 1,5 D4
D2 = 0,2 - 0,3 D4
D3 = 0,2 - 0,3 D4
D4 es el diámetro del tubo de gas de escape.
Las relaciones indicadas en la tabla están
calculadas para un tubo de gas de escape de 250 mm. de diámetro, en
el cual son introducidos los gases de escape de un típico motor
diesel cargado, con un rendimiento de 1300 KW. La temperatura de
gases de escape en el dispositivo está prevista, tras la
refrigeración acorde a la invención, en 90ºC.
En la figura 2, el 11 identifica el dispositivo
de generación de baja presión y de mezcla acorde a la invención en
forma abstracta, mientras que los demás componentes del esquema de
regulación están representados en la forma usual en la técnica E.
12 identifica la entrada de agua de mar y 13 la bomba regulable a la
cual, eventualmente, le está postconectada una válvula de control o
una válvula de estrangulación 14. Esta válvula de control 14
también puede omitirse si la dinámica de la bomba 13 es tan elevada
que se garantiza una regulación dinámica rápida, por ejemplo, para
compensar los valles de ondas y crestas de ondas en el caso de un
oleaje elevado.
El 14 identifica la entrada del valor nominal de
baja presión y el 15, la unión con el valor de profundidad y su
valor relativo de velocidad. En el caso del valor relativo de
velocidad, se debe tener en cuenta el remolino en la salida de la
mezcla de gas y agua del dispositivo acorde a la invención. El 16 y
el 17 identifican un regulador PID y PI para el control de presión
y el control de posición de la bomba 13 o de la válvula 14. El 18
identifica la magnitud (el operando) de la baja presión, y el 19, la
cantidad del agua de generación de baja presión. Las magnitudes y
los valores de entrada individuales están unidos del modo usual,
asimismo, el esquema de regulación representa sólo una ejecución
ventajosa. El 20 identifica a la unidad de control y regulación de
los dos motores diesel de carga 21, así como 22, usuales en los
submarinos, así como las válvulas para la corriente de gas de
escape de los motores diesel de carga. El 23 identifica a la válvula
de entrada para el aire comprimido con el cual se libera el
dispositivo 11 antes de la puesta en marcha tras una inmersión. El
24 identifica la medición de presión en la derivación de gas de
escape, y 25 la presión diferencial en la válvula de regulación 14,
que forma una base para los cálculos de la unidad aritmética para la
baja presión en el dispositivo 11. Como podemos observar, se
utiliza tanto la presión en el conducto de gas de escape, como así
también la presión diferencial y la posición de la válvula, junto
con la profundidad y la velocidad relativa para la regulación.
En la figura 3, que muestra una pantalla de
esqueleto modular para la puesta en marcha y la detención del
dispositivo de generación de baja presión y de mezcla, están
inscritas, en los bloques individuales, las tareas que debe
realizar cada bloque. Al proceso de puesta en marcha le precede una
secuencia de preparación 30 para el diesel de carga. Una vez
ejecutada la misma, se inicia la bomba, como podemos observar en el
bloque 31. A continuación, se lleva a cabo la liberación del
conducto de gas de escape mediante aire comprimido, asimismo, el
aire comprimido también puede ser obtenido, como podemos ver en 32,
mediante aire absorbido por el snorkel o por compresión del gas de
escape. En donde se indica "expulsión con aire comprimido" se
trata de una expulsión con aire comprimido de un depósito de aire
comprimido. Tras la expulsión, se lleva a cabo, correspondientemente
a 33, el inicio de la correspondiente máquina diesel, al cual le
sigue la aceleración de la máquina diesel. Esto se representa con
34.
El proceso de detención se inicia con una
secuencia de parada de la máquina diesel, simbolizada con 35,
llevada a cabo por el trabajo del bloque 36. Posteriormente se
libera, ventajosamente, y mediante soplado o enjuague, el conducto
de gas de escape, como se indica en 37. Como se desprende de 38,
luego se apaga la bomba y se continúa con la secuencia de detención
de la máquina diesel, simbolizada con 39. De este modo se garantiza
nuevamente un funcionamiento sin fallas del dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla, coincidiendo con la
necesidad del funcionamiento y de la detención del diesel de
carga.
En la figura 4, que muestra una vista lateral de
una fragata moderna distribución con agregados generadores de
energía, distribuidos en el buque, el número 40 identifica una
salida de gas de escape acorde a la invención en la proa, el 41,
una salida de gas de escape en la nave central, que trabaja junto
con una salida de gas de escape en el waterjet 44 y un grupo
generador de máquina de combustión interna 43, y el 42, un
dispositivo de salida acorde a la invención para gases de escape en
la popa. Como podemos observar, cada dispositivo generador de
energía dispuesto en un buque, en este caso, por ejemplo, una
fragata, pero naturalmente también en una corbeta o en una lancha
rápida, puede ser equipado con un equipo de mezcla de gas de escape
y generador de baja presión acorde a la invención.
La fragata mostrada en la figura 4 presenta,
como accionamiento, una hélice de remos eléctrica 45, naturalmente
también es posible una hélice montada de modo fijo en el buque, a
modo de accionamiento. A su vez se puede tratar tanto de un
accionamiento directo diesel, como así también de un accionamiento
de hélice accionado mediante un motor eléctrico. Según la magnitud
de la corriente de los gases de escape, los dispositivos acordes a
la invención 40, 41 o 42 se conectan entonces en paralelo, dado que,
por motivos de economía, es adecuado limitarse a una magnitud
uniforme del dispositivo acorde a la invención. El dispositivo
acorde a la invención, cuyas posibilidades de regulación están
reguladas correspondientemente, puede ser accionado
correspondientemente parametrizado y optimizado. Sólo en el caso de
dispositivos muy pequeños, por ejemplo, para máquinas de combustión
interna inferiores a unos cientos de KW, o para reformadores diesel,
se deberá utilizar un dispositivo correspondientemente menor. Sin
embargo, no es posible una reducción del dispositivo sin
modificaciones en lo que respecta a la reotécnica.
El procedimiento y el dispositivo pueden ser
implementados siempre que se desee un incremento en el rendimiento
de un motor diesel. El rendimiento de todos los motores diesel
depende de la contrapresión y, gracias a la invención, se puede
reducir notablemente la contrapresión, incluso debajo de la presión
atmosférica.
Claims (29)
1. Submarino con, al menos, un diesel de carga
(21), preferentemente cargado, para las baterías del submarino, que
durante la navegación snorkel es accionado mediante control y
regulación, caracterizado porque los gases de escape (8)
generados durante el funcionamiento del submarino son mezclados
entre sí con una corriente de agua (7), extraída del agua del
entorno del submarino e impulsada por una bomba (13) en acción
conjunta con generador de baja presión (1), y expulsados bajo agua
en estado mezclado (9), asimismo, el funcionamiento del dispositivo
conformado, de generación de baja presión y de mezcla, se lleva a
cabo de manera conjunta con el control y la regulación del diesel
de carga (21).
2. Submarino acorde a la reivindicación 1,
caracterizado porque el accionamiento del dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla se lleva a cabo
conjuntamente con la instalación de propulsión del submarino y con
la instalación de automatización, especialmente, de modo
automatizado.
3. Submarino acorde a la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la puesta en marcha del dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla se lleva a cabo en forma
conjunta con el control y la regulación del diesel de carga, en
una secuencia de puesta en marcha.
4. Submarino acorde a la reivindicación 1, 2 o
3, caracterizado porque la detención del dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla se lleva a cabo en forma
conjunta con el control y la regulación del diesel de carga, en
una secuencia de detención.
5. Submarino acorde a la reivindicación 3,
caracterizado porque la puesta en marcha del dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla se lleva a cabo sólo tras
expulsar el agua que se encuentra en el dispositivo, asimismo, la
expulsión se lleva a cabo, preferentemente, a través de aire
comprimido.
6. Submarino acorde a la reivindicación 1, 2, 3,
4 o 5, caracterizado porque la baja presión en el
dispositivo de generación de baja presión y de mezcla se ajusta a
través de un valor nominal, cuya magnitud se determina,
preferentemente, por la profundidad de la abertura de salida del gas
de escape bajo agua, considerando el rendimiento de carga
deseado.
7. Submarino acorde a la reivindicación 6,
caracterizado porque en la conformación del valor nominal se
tiene en cuenta la velocidad del submarino y, eventualmente, la
densidad del agua del entorno del submarino.
8. Submarino acorde a la reivindicación 6 o 7,
caracterizado porque para la baja presión se tiene en cuenta
la presión de gas escape de la máquina de combustión interna,
asimismo, la baja presión se ajusta, especialmente, para obtener el
mayor rendimiento posible del diesel de carga del submarino.
9. Submarino acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
accionamiento y la regulación del dispositivo de generación de baja
presión y de mezcla se lleva a cabo adaptándose al rendimiento
requerido del diesel de carga, dependiendo de la profundidad del
agua.
10. Submarino acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque mediante
una tapa automática de retención (de seguridad) en el conducto de
gas de escape del diesel, se impide un retorno del agua de mar al
conducto de gas de escape.
11. Submarino acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en un
circuito de regulación para la baja presión por generar, se ajusta
y se mantiene una regulación de presión superpuesta,
ventajosamente, mediante un regulador PID (16), y en un circuito de
regulación en cascada, la baja presión, para la posición de una
válvula de entrada de agua o una regulación del número de
revoluciones para la bomba de agua.
12. Submarino acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el corte
transversal de la corriente para el agua en el dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla se modifica mediante el
control y la regulación, para generar baja presión.
13. Submarino acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta
una unidad aritmética para el desarrollo de una secuencia de puesta
en marcha y/o de una secuencia de detención, asimismo, el
dispositivo de cálculo está unido, especialmente, al dispositivo
general de automatización del submarino o a la instalación de
propulsión.
14. Submarino acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta
una unidad aritmética para el accionamiento del dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla, unido la estación de
control y observación del submarino.
15. Dispositivo para el accionamiento controlado
y regulado de un dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla (1) para los gases de escape de un diesel de carga (21) de un
submarino, en un submarino con una instalación de propulsión y una
instalación de automatización, acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque presenta una
bomba (13) regulable para generar una corriente de agua motriz
mediante el dispositivo de generación de baja presión y de mezcla,
así como una unión eléctrica para la transmisión de magnitudes de
regulación y valores de entrada a la instalación de propulsión del
submarino y, especialmente, al equipo de automatización del
submarino, por ejemplo, a la pieza que sirve para el control y la
regulación del diesel de carga (21).
16. Dispositivo acorde a la reivindicación 15,
caracterizado porque presenta un circuito de regulación
superpuesto para regular la baja presión en el dispositivo de
generación de baja presión y de mezcla y un circuito de regulación
en cascada para regular el número de revoluciones de la bomba o de
una válvula en la corriente de agua motriz para generar la baja
presión.
17. Dispositivo acorde a la reivindicación 15 o
16, caracterizado porque la regulación comprende un regulador
PID.
18. Dispositivo acorde a la reivindicación 16 o
17, caracterizado porque presenta una unidad aritmética para
calcular la baja presión momentánea en el dispositivo de generación
de baja presión y de mezcla.
19. Dispositivo acorde a la reivindicación 15,
16, 17 o 18, caracterizado porque presenta un dispositivo de
cálculo para determinar la presión de salida de la mezcla de gas y
agua.
20. Dispositivo acorde a una, o múltiples, de
las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque presenta
una bomba regulable de agua motriz.
21. Dispositivo acorde a una, o múltiples, de
las reivindicaciones 15 a 20, caracterizado porque presenta
una válvula regulable para el agua motriz, para generar la baja
presión.
22. Dispositivo acorde a una, o múltiples, de
las reivindicaciones 15 a 21, caracterizado porque presenta
una tobera adaptable en su corte transversal para generar la baja
presión.
23. Dispositivo acorde a una, o múltiples, de
las reivindicaciones 15 a 22, caracterizado porque presenta
una unidad de aire comprimido para la cantidad de aire necesario
para liberar el dispositivo de generación de baja presión y de
mezcla.
24. Dispositivo acorde a una, o múltiples, de
las reivindicaciones 15 a 23, caracterizado porque presenta
sensores de presión, especialmente, sensores de presión para la
presión de agua junto al submarino y un sensor de presión para la
presión de gas escape.
25. Aplicación en buques de superficie de los
dispositivos acordes a una o múltiples de las reivindicaciones
anteriores 15-24, con un dispositivo de generación
de energía, especialmente, grupos generadores diesel o grupos
generadores de turbina de gas, muy por debajo de la línea de
flotación.
26. Aplicación de los dispositivos acordes a una
o múltiples de las reivindicaciones anteriores
15-24, para la expulsión de gas de escape de los
dispositivos de generación de energía en el área del casquillo
exterior en la popa, o detrás de la torre de un submarino.
27. Aplicación acorde a la reivindicación 26,
caracterizada porque el dispositivo para la generación de
baja presión y mezcla se encuentra en el pie o junto al pie de la
torre del submarino.
28. Aplicación del dispositivo 15 conjuntamente
con un waterjet sumergido en profundidad.
29. Aplicación del dispositivo 15 para
incrementar el rendimiento de motores diesel, especialmente,
cargados.
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