DE3245351A1

DE3245351A1 - Antriebsvorrichtung fuer ein hilfsenergieerzeugungssystem eines schiffes

Info

Publication number: DE3245351A1
Application number: DE19823245351
Authority: DE
Inventors: Horst 2803 Weyhe Schütze
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1982-12-08
Filing date: 1982-12-08
Publication date: 1984-06-14

Description

Antriebsvorrichtung für ein Hilfsenergieerzeugungssystem
eines Schiffes Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für ein Hilfsenergieerzeugungssystem eines Schiffes mit einer Hilfsantriebsmaschine, die über eine Kupplung und ein Getriebe eine Energieerzeugungsmaschine des Hilfsenergieerzeugungssystems antreibt.
Bei Schiffen ist es üblich, neben der Antriebsmaschine für den Vortrieb Hilfsantriebe vorzusehen, um damit Hilfsenergiesysteme wie elektrische Bordnetze und / oder hydraulische Versorgungssysteme zu unterhalten.
Hierfür werden in der Regel Hilfsdiesel benutzt, welche insbesondere beim Stehen der Schiffe wie beim Stauen und Leichtern oder Ankern vor Häfen, elektrische Generatoren oder Hydraulikpumpen unter Zwischenschaltung eines Getriebes antreiben. Bekannt ist es auch, das elektrische Bordnetz während der Fahrt von der Schraubenwelle des Schiffes anzutreiben und den Hilfsdiesel mit dem zugehörigen Generator stillzusetzen. Es wird dazu ein direkt mit der Schraubenwelle verbundener Generator und zwar ein sog. Wellengenerator benutzt, der für die relativ langsame Drehzahl der Schraubenwelle von beispielsweise 120 min1 besonders ausgelegt ist.
Diese Art Hilfsenergiesysteme in Schiffen zu unterhalten ist jedoch unbefriedigend, weil sie zwei Generatoren benötigt, und zwar den für Standzeiten von einem Hilfsdiesel Uber ein Getriebe antreibbaren Ge- nerator und den für die Fahrt von der Schraubenwelle antreibbaren Wellengenerator. Außerdem ist es unzweckmäßig, einen Generator von der Schraubenwelle eines Schiffes anzutrieben, weil hierdurch die Antriebsleistung für die Schraube verringert und die Energiebilanz verschlechtert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art für ein Hilfsenergieerzeugungssystem eines Schiffes vorzusehen, welche mit weniger Aufwand und erheblich weniger Energie betreibbar ist. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das die Hilfsantriebsmaschine und die Energieerzeugungsm.aschine des Hilfsenergiesystemes verbindende Getriebe eine zweite mit einer Turbine gekoppelte Eingangswelle aufweist, und daß die Turbine für ein Arbeitsmedium einen geschlossenen Kreislauf mit einem Kondensator, einer Kondensatpumpe und der Sekundärseite eines Wärmetauschers bildet, dessen Primärseite vom Abgas der Schiffantriebsmaschine beaufschlagt wird.
Die erfindungsgemäße Maßnahme führt zu einem Hilfsenergiesystem, das mit einer Hilfsenergieerzeugungsmaschine wahlweise von einem Hilfsdiesel oder von den Abgasen der Schiffsantriebsmaschine betreibbar ist. Während der Fahrt kann das Hilfsenergiesystem daher von den Abgasen der Schiffsantriebsmaschine und während der Standzeiten von einem Hilfsdiesel unterhalten werden. Der Energieverbrauch kann daher hierdurch erheblich reduziert werden und außerdem braucht ein von der Schiffsantriebsmaschine anzutreibender Wellengenerator nicht mehr installiert zu werden.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Die Darstellung zeigt das Prinzip eines Hilfsenergieerzeugungssystems für ein Schiff mit einer Hilfsantriebsmaschine 1, z. B. einem Dieselmotor. Die Abtriebswelle 2 der Hilfsantriebsmaschine 1 führt zu ei- ner Seite, einer Kupplung 4 in einem Getriebe 3, dessen andere Seite eine direkt an das Getriebe angeflanschte Energieerzeugungsmaschine 5 z. B. ein Generator oder eine Hydraulikpumpe antreibt. Das Getriebe 3 besitzt eine zweite Einganngswelle 6, die über Zwischenräder und eine Oberholipplung ebenfalls mit der Energieerzeugungsmaschine 5 -in Verbindung steht. An diese zweite Eingangswelle ist eine Turbine 7 mit ihrer Abtriebswelle angeschlossen, die von einem Arbeitsmedium über ein Lastregelventil 8 beaufschlagt wird. Das Arbeitsmedium wird in einem als Wärmequelle dienenden Wärmetauscher 9 und zwar beim Durchströmen der Sekundärseite erhitzt. Dieser Wärmetauscher 9 liegt mit seiner Primarseite im Abgasrohr 10 der Schiffsantriebsmaschine, so daß die in den Abgasen vorhandene Wärmeenergie zum Aufheizen des Arbeitsmedium dient. Das in der Turbine 7 entspannte Arbeitsmedium wird danach über einen Kondensator 11 mit See.
wasserkühlung geleitet und anschließend von einer Kondensatpumpe 12 durch die Sekundärseite des Wärmetauschers 9 für einen neuen Arbeitszyklus gepumpt. Ein Rückschlagventil 13, welches die Kondensatpumpe 12 überbrückt verhindert im Betrieb das Entstehen von unzulässigen überdrücken. Der Ausgang des zur Turbine 7 führenden Wärmctauschers 9 liegt außerdem noch an einem Reservoir 14, das als Puffer für das erzitzte Arbeitsmedium, insbesondere bei Lastschwankungen zur Verfügung steht. Lastsschwankungen werden darüber hinaus noch mit einem nicht näher dargestellten Regelkreis ausgeregelt, in welchem das Lastregelventil 8 das Stellglied ist. Beim Betrieb wirkt der Wärmetauscher 9 als Wärmequelle, indem die Abgase beim Durchströmen der Sekundarseite z. B. ihre Temperatur von ca. 500 0C auf 200 OC absenken und damit das Arbeitsmedium aufheizen. Die Energieerzeugungsmaschiene 5 kann daher während der Fahrt von den Abgasen der Schiffsantriebsmaschine und im Stand von der Hilfsantriebsmaschine 1 angetrieben werden. Für das Arbeitsmedium wird dabei ein den Temperaturbedingungen entsprechendes Mittel gewählt.
1 Hilfsantriebsmaschite~: 2 Abtriebswelle 3 Getriebe 4 Kupplung 5 Energieerzeugungsmaschine 6 zweite Eingangswelle 7 Turbine 8 Lastregelventil 9 Wärmetauscher 10 Abgasrohr 11 Kondensator 12 Kondensatpumpe 13 Rückschlagventil 14 Reservoirs

Claims

Vereinigte Flugtechnische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Antriebsvorrichtung für ein Hilfsenergieerzeugungssystem eines Schiffes Patentansprüche Antriebsvorrichtung für ein Hilfsenergieerzeugungsystem eines \Schiffes mit einer Hilfsantriebsmaschine, die über eine Kupplung und ein Getriebe eine Energieerzeugungsmaschine des Hilfsenergieerzeugungssystems antreibt, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das die Hilfsantriebsmaschine ( 1 ) und die Energieerzeugungsmaschine ( 5 ) des Hilfsenergiesystems verbindende Getriebe ( 3 ) eine zweite mit einer Turbine ( 7 ) gekoppelte Eingangswelle ( 6 ) aufweist, und daß die Turbine ( 7 ) fur ein Arbeitsmedium einen geschlossenen Kreislauf mit einem Kondensator ( 11 ) einer Kondensatpumpe ( 12 ) und der Sekundärseite eines Wärmetauschers ( 9 ) bildet, dessen Primärseite vom Abgas der Schiffsantriebsmaschine beaufschlagt wird.
2) Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h ne t, daß der Ausgang des zur Turbine ( 7 ) führenden Wärmetauschers ( 9 ) mit einem Reservoir ( 14 ) verbunden ist, und daß die zur Turbine ( 7 ) führende Verbindungsleitung ein Lästregelventil ( 8 ) aufweist.
3) Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Kondensator ( 11 ) Seewasser zum KUhlen zugeführt wird.