Laivan kokonaishyötysuhteen parantaminen

Abstract

Tässä työssä on tutkittu eri vaihtoehtoja laivan hyötysuhteen parantamiseen eri val-mistajien tuotteitta tutkimalla ja huomioiden nykyiset ja tulevat päästömääräykset. Hyö-tysuhde tulee siitä, kun tietty määrä energiaa kulutetaan ja siitä hyödynnetty osuus lasketaan hyötysuhteeksi ja loput ovat hukkaenergiaa.

Laiva on kuin yksi pieni kaupunki, ja laivalla on laitteita laidasta laitaan joita voidaan kehittää. Aluksen propulsion tuottajina toimivat isot nelitahti- tai kaksitahtiturbokoneet, joiden hyötysuhde vaihtelee 25—50% välillä. Näiden polttoaineena käytetään raskas-ta polttoöljyä (HFO), meridieseliä (MDO) ja nesteytettyä maakaasua (LNG), joka ruisku-tetaan koneeseen 250—2000 baarin paineella riippuen ruiskutusjärjestelmästä.

Eri tapoja vähentää päästöjä ovat vesiruiskutus, LNG polttoaine, nykyaikainen turbo-ahtaminen, Mille-ajoitus, tai pakokaasupesurit ja katalysaattorit. Aluksen hyötysuhdet-ta voidaan parantaa uudenaikaisilla potkureilla, azipodeilla ja roottoripurjeilla. Koneis-to voidaan päivittää nykyaikaisilla taajuusmuuttajilla, akseligeneraattoreilla ja auto-maatiojärjestelmällä.

Polttoaineen turhaa palamista voidaan vähentää puhdistamalla aluksen pohja ja pot-kuri säännöllisesti sukelluksilla. Nykyaikaisella huoltosuunnitelmalla voidaan säästää kuluissa, kun viat korjataan ennen kuin ne aiheuttavat tehon vähenemistä ja välte-tään turhaa korjaamista.

This thesis has researched the different possibilities for improving ship´s efficiency by examining products from different manufacturers, but keeping in mind current and future emission regulations. Efficiency comes from a certain amount of energy con-sumed and the amount that is utilized from that is efficiency and the rest is waste en-ergy.

Ship is like one tiny city and there are, a wide range of systems, that can be improved. Vessels propulsion producers are big four strokes or two stroke turbocharged engines, which efficiency is around 25—50%. Fuel that these use is heavy fuel oil (HFO), ma-rine diesel oil (MDO) and liquid natural gas (LNG) what is then injected to the engine at pressures of 250—2000 bar depending on the injection system.

Different ways to reduce emissions are water injection, LNG fuel, modern turbocharg-ing, Miller timing, or exhaust gas scrubbers and catalytic converters. Ships efficiency can be improved with modern propellers, azipods and rotor sails. Ma-chinery can be upgraded with modern variable frequency drives, shaft generators and automation system.

Waste fuel burning can be reduced by cleaning ship’s keel and propeller regularly by scuba diving. With a modern maintenance program, it is possible to save in expenses, when problems are fixed before they cause reduction in efficiency and by avoiding excessive maintenance.