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Kawasaki Heavy Industries: record mondiale di efficienza con il KG-18-T

Un efficienza mostruosa grazie ad un turbocompressore a due stadi ed altri dettagli tecnici che rendono unico il KG-18-T e danno il record mondiale di efficienza elettrica alla Kawasaki Heavy Industries

La Kawasaki Heavy Industries realizza il record mondiale. Il colosso giapponese ha sempre sorpreso in ambito motoristico, a partire dalle 2 ruote (qui un approfondimento), fino all’ambito navale. I continui sforzi da parte dell’Azienda nipponica sono ormai da tempo, sempre più innovativi e riconosciuti, a livello globale. L’attenzione maggiore, si sa, è concentrata sulle emissioni, e quindi sull’efficienza generale di una macchina. E’ proprio in quest’ambito che la Kawasaki Heavy Indusrties sorprende il mondo, realizzando un motore a gas con un’efficienza record: il poderoso KG-18-T.

Il motore KG-18-T

Appena un mese fa, la Kawasaki Heavy Industries, Ltd. ha annunciato di aver ricevuto un ordine da Itami Sangyo Co., Ltd. (Itami City, Prefettura di Hyogo). E’ un’unità dei suoi nuovi motori a gas da 7,5 MW. Si tratta del KG-18-T. Tale motore è stato rilasciato sul mercato nel giugno di quest’anno, mentre quello appena ordinato, entrerà in funzione commerciale nell’aprile 2022.

Kawasaki Heavy Industries: KG-18-T

Dal suo primo ordine nel 2011, il modello originale su cui si basa il KG-18-T ha venduto oltre 180 unità e questo nuovo modello è stato sviluppato per migliorarne ulteriormente le prestazioni. Ha una potenza di 7.800 kW a 50 Hz e 7.500 kW a 60 Hz. Assoluta novità tecnica, è il turbocompressore a due stadi di nuova concezione. Grazie ad esso, e non solo, la Kawasaki Heavy industries ha raggiunto un’efficienza elettrica ai massimi livelli nella sua classe di produzione mondiale del 51,0%. Stabilendo così, nuovi standard di efficienza. Le emissioni di NOx sono mantenute a 200 ppm. E’ progettato per soddisfare i requisiti di prestazione ambientale richiesti da molte città giapponesi. Inoltre, offre eccellenti prestazioni di avvio rapido che consentono la massima potenza entro cinque minuti dall’ordine di avvio, contribuendo a regolazioni ottimali in risposta alle fluttuazioni della rete.

Schema di funzionamento del KG-18-T

Turbocompressore Pbst Ecocharge: come funziona

Come accennato sopra, merito del record di efficienza è dovuto sopratutto ai turbocompressori. Infatti, il nuovo motore a gas KG-18-T di Kawasaki Heavy Industries, è equipaggiato con dei fenomeni denominati Pbst Ecocharge. Questa soluzione presenta un turbocomprssore a doppio stadio. Precisamente uno ad alta pressione, PbstTCX23. Mentre l’altro a bassa pressione Pbst TCA66. Il pacchetto ha portato a un miglioramento, in termini di efficienza, nell’ordine dell’1,5 percento rispetto alla precedente generazione del motore. Secondo Kawasaki Heavy Industries, sia il motore che i turbocompressori hanno superato i test di durata e sono ora pronti per la produzione in serie.

L’aumento dell’efficienza del turbocompressione, rispetto alle soluzioni monostadio, è legato principalmente all’intercooler. Esso è posizionato strategicamente tra i turbocompressori a bassa e ad alta pressione. Ciò riduce significativamente l’energia necessaria per comprimere l’aria di aspirazione ad alta pressione. La conseguente aumentata efficienza ha un impatto istantaneo sul motore, incrementando la pressione dell’aria sul cilindro durante il processo di recupero dell’energia.

“Il nostro nuovo motore a gas KG-18-T suscita grandi aspettative. Si tratta della più recente e più efficiente aggiunta alla nostra serie di motori a gas chiamata Kawasaki Green Gas. Il design si basa sui modelli precedenti KG-18-V e KG-18, che contano più di 180 unità vendute dalla loro introduzione, dieci anni fa. Il sistema di turbocompressione a due stadi di nuova concezione migliora notevolmente l’efficienza della generazione di energia, con il risultato di ottenere la più alta efficienza al mondo in questa gamma di potenza. La nostra ambizione è continuare la storia di successo di questo motore.” Ha commentato il signor Sakai, Senior Manager Four-stroke Engine Department and Head of Design Department di Kawasaki Heavy Industries.

Non solo il motore: elica a passo controllabile

Kawasaki Heavy Industries iniziò la produzione di eliche a passo controllabile nel 1956. Oggi, il colosso giapponese è uno dei principali produttori mondiali con una tecnologia sofisticata e una ricca esperienza nel campo delle eliche a passo controllabile.

Elica a passo controllabile della Kawasaki Heavy Industies

La capacità di controllare il passo in base al carico specifico e alle condizioni marine consente di massimizzare le prestazioni del motore. Un’elica a passo controllabile consente a una nave di operare con un’efficienza del carburante ottimale, rendendola a risparmio energetico, ecologica ed economica. Inoltre, semplifica il controllo della velocità e l’arresto rapido di un’imbarcazione senza invertire il motore, garantendo al contempo una maggiore manovrabilità e sicurezza.

Altri dettagli by Kawasaki Heavy Industries

“I nostri propulsori laterali sono progettati per ottenere operazioni offshore fluide, economiche e sicure. Anche quando si entra e si esce dai porti o in corsi d’acqua stretti, grazie alla manovrabilità sicura e a un sistema di posizionamento dinamico.”

Propulsore laterale della Kawasaki Heavy Industries

Le caratteristiche principali del propulsore laterale della Kawasaki Heavy Industries sono:

  • Potenza in ingresso: fino a 4.000 kW
  • Può essere installato più vicino all’estremità anteriore e posteriore della nave. Aumentando così la distanza tra il propulsore e il centro di gravità della nave e di conseguenza, il momento di virata dell’imbarcazione.
  • Il design dell’elica inclinato e l’eliminatore di vortici riducono al minimo le vibrazioni e il rumore.
  • Le pale del propulsore o dell’elica possono essere rimosse all’interno del tunnel per una facile ispezione e manutenzione.
  • Può essere utilizzato praticamente con qualsiasi tipo di motore, incluso un motore elettrico, un motore o un motore idraulico da 60 Hz o 50 Hz
  • Può essere integrato con un sistema di posizionamento dinamico (DPS)
  • Abbastanza robusto per resistere a lunghi periodi di funzionamento continuo in imbarcazioni dotate di un DPS
  • Tunnel a doppia parete silenziato (optional), per ridurrre ulteriormente il rumore.

Conclusioni

Le intenzioni del colosso nipponico sono chiare. “Kawasaki continuerà a sfruttare le tecnologie e le conoscenze accumulate nel corso degli anni per fornire prodotti e servizi basati sulle esigenze dei clienti. Grazie a questi sforzi, espanderemo rapidamente e in modo proattivo le attività aziendali nel settore energetico e ambientale.” Il colosso giapponese è sempre in prima linea, quando si tratta di innovazione. Combinando varie eccellenze tecnologiche, è riuscita a tirar fuori un gioiello di ingegneria. Interessante sapere che aziende del genere si impegnino per favorire tecnologie sempre più rispettose dell’ambiente e sostenibili. Potrebbe trattarsi di una reale rivoluzione. Credo che Kawasaki stia cavalcando la giusta onda.

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