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Schiff mit blockartig angeordneten Brennstofftanks
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schiff mit zentralen Brennstofftanks.
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Damit der Laderaum von Schiffen optimal ausgenutzt werden kann, wurde
der Brennstoff bisher in für die Ladung schlecht verwertbaren Räumen untergebracht,
die schwer zugänglich, verwinkelt und durch Konstruktionselemente verbaut waren.
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Diese Räume sind schwierig zu reinigen, und bei einer Beheizung treten
erhebliche Wärmeverluste sowohl in den Zuleitungen als auch an den Wänden der Räume,
die meist an die Außenhaut grenzen oder im Doppelboden liegen, auf.
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Während die bisher verwendeten Brennstoffe keine Aufheizung oder nur
eine solche bis ca. 25 0C erforderten, um in die Tanks für den Tagesverbrauch gepumpt
zu werden, kommen wegen der steigenden Energiekosten in zunehmendem Maße Brennstoffe
zum Einsatz, die unter 50 0C nicht mehr pumpfähig sind. Wenn derartige Brennstoffe
in verwinkelten Räumen erstarren, können sie kaum wieder gelöst werden. Es bietet
sich daher an, den Brennstoff in blockartig angeordneten, beispielsweise im Bereich
der Laderäume abgeteilten Tanks unterzubringen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Brennstofftanksin einer
für die Beheizung, das Trimmen und die Bedienung günstigen Anordnung zusammenzufassen
und ihnen die notwendigen Förderpumen, Beheizungseinrichtungen und sonstigen Vorrichtungen
in einer vorteilhaften Weise zuzuordnen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Brennstofftanks zentral zusammengefaßt,
wobei jeder Tank wenigstens eine Seite mit einem anderen Tank gemeinsam hat und
sich etwa über die gesamte Höhe des Laderaums erstrecken kann, aber vorzugsweise
nicht an der Außenhaut oder dem Schiffsboden anliegt. Unter wenigstens einem dieser
Brennstofftanks ist eine Pumpenkammer angeordnet, in
der sich Brennstoff-Förderpumpen
und Einrichtungen für die Zuführung und Regelung der Beheizung befinden. Vorzugsweise
sind die Brennstofftanks trimm-neutral im Schiff angeordnet, also an einer Stelle,
an der eine Anderung der Füllung des Brennstofftanks zwar die Eintauchtiefe des
Schiffes verändert, aber kein laufendes Trimmen z. B. durch Umpumpen von Ballastwasser
erfordert. Die Brennstofftanks sind daher zweckmäßigerweise zwischen einem vorderen
und einem hinteren Laderaum angeordnet. Insbesondere in diesem Fall ist die unter
den Brennstofftanks befindliche Pumpenkammer vorteilhaft, da sie kurze Ansaugleitungen
für die Pumpen ergibt.
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Brennstofftanks, neben und unter ihnen angeordnete Leer- oder Ballastzellen
sowie die Pumpenkammer können eine scheibenförmige Schifssektion bilden, die festigkeitsmäßig
eine Einheit darstellt und gegebenenfalls auch nachträglich in ein Schiff unter
entsprechender Vergrößerung seiner gesamten Länge und Erhaltung seines Laderaumvolumens
eingesetzt werden kann.
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Die äußeren Wände der Brennstofftanks sind gegen Wärmeverluste isoliert.
Auch seitliche Leerzellen können zur Verminderung der Wärmeverluste beitragen. Die
Tanks sind beheizt, wobei die Heizschlangen so geführt sind, daß die Beheizung zu
einer Zirkulation des Brennstoffs im Tank führt.
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Die Förderleitungen von den Brennstofftanks zu den Brennstoff-Förderpumpen
verlaufen zweckmäßigerweise so, daß der in den Tanks warm gehaltene Brennstoff gegebenenfalls
unter weiterer Erwärmung in der Pumpenkammer den Pumpen im wesentlichen durch seinen
statischen Druck zufließt. Die Pumpenkammer kann auch als ein Teil des Doppelbodens
ausgebildet sein. Ferner kann die Pumpenkammer auch Ballastwasserpumpen einschließlich
Armaturen und Seekästen enthalten, deren Anordnung an der für die Pumpenkammer vorgesehenen
Stelle im Schiff zu einer Verkürzung der Ballastwasserleitungen führt.
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-Die blockartige Zusammenfassung der Brennstoff tanks ergibt eine
einfache Möglichkeit, einen der Tanks als Überlauftank für die Bebunkerung auszuwählen.
Dieser überlauftank wird mit jedem der anderen Tanks durch eine Überlaufleitung
verbunden, durch die der eingefüllte Brennstoff bei Überschreiten der vorgesehenen
Füllhöhe in den überlauftank fließen kann. Auch für das unbeabsichtigte oder absichtliche
Überlaufen in den Überlauftank ist es günstig, da die Tanks als eine gemeinsam nach
außen isolierten Einheit ausgebildet sind, so daß der Brennstoff auch nicht in den
überlaufrohren abkühlen und erstarren kann. Es ist außerdem in einfacher Weise möglich,
alle Brennstofftanks durch Lüftungsöffnungen oder -rohre zu verbinden und eine zentrale
Ent- und Belüftung nur an dem Uberlauftank anzuordnen, wodurch Wärmeverluste durch
die Lüftung verringert werden.
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Zweckmäßigerweise ist jeder Brennstofftank mit Steuer- und Überwachungseinrichtungenfür
die Bunkerung versehen. Auch sollte jeder Tank mit einem an Deck angeordneten oder
von Deck aus zugänglichen Einfüllrohr versehen sein, so daß eine Leitung zwischen
der Brennstoff-Abgabestation und den Tanks installiert werden kann und der Brennstoff
von oben in die Tanks fließt.
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Zwar werden Brennstofftanks bevorzugt, deren Höhe annähernd gleich
der Höhe der Laderäume ist, aber, um beispielsweise die gesamte isolierte Außenfläche
des Blocks von Tanks klein zu halten, sind auch niedrigere Tanks möglich, über denen
sich noch Laderaum oder andere Schiffsräume befinden, die so zur besseren Isolierung
der Brennstofftanks beitragen.
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Weitere Einzelheiten werden anhand der auf den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Es zeigen : Figur 1 einen vereinfachten Längsschnitt eines Schiffes,
Figur 2 einen senkrechten Schnitt der Brennstofftanks und Pumpenkammer, Figur 3
eine perspektivische Ansicht eines die Brennstofftanks enthaltendes Teil eines Schiffes.
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Das in Figur 1 dargestellte Schiff 10 besitzt einen Maschinenraum
11, hintere Laderäume 12,13 und vordere Laderäume 14, 15,16. Unter diesen Räumen
befindet sich der Doppelboden 17, in dem beispielsweise Ballasttanks angeordnet
sind. Auch die Räume 18 und 19 am Bug und am Heck können als Wassertanks ausgebildet
sein. Zwischen zwei Laderäumen,z. B. 13 und 14, ist in einer trimm-neutralen Position
eine scheibenförmige Schiffssektion 20 angeordnet, die die Brennstofftanks oder
-bunker und eine zugehörige Pumpenkammer 7 enthält, für welche in Figur 2 und Figur
3 Beispiele näher beschrieben sind.
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Figur 2 zeigt eine Pumpenkammer 7, die sich unter zwei Brennstofftanks
2 und 5 erstreckt und zugleich als ein Teil des Doppelbodens 17 angesehen werden
kann. In der Pumpenkammer 7 befinden sich eine oder mehrere Brennstoff-Förderpumpen
21, denen der auf Pumpfähigkeit erwärmte Brennstoff über Leitungen 22 und Ventile
23 zufließt. Die Pumpe 21 fördert den Brennstoff über eine Leitung 24 zum Maschinenraum
11. Die Fördereinrichtungen sind zweckmäßigerweise isoliert und gegebenenfalls auch
beheizt.
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Die Beheizung insbesondere der Brennstofftanks erfolgt durch Heizwasser
oder Heizdampf. In Figur 2 sind nur eine Zuleitung 25 und als Einrichtung zum Regeln
der Temperatur einige
Ventile 26 und ein Teil der Heizschlangen
27 in den Tanks gezeigt. Da es sehr schwierig ist, erstarrten Brennstoff wieder
bis in einen flüssigen Zustand zu erweichen, werden die Tanks beheizt, solange sich
in ihnen ein Brennstoff befindet, der bei Abkühlung nicht mehr genügend flüssig
und pumpfähig ist. Durch den Verlauf der Heizschlangen 27 in den Tanks wird eine
dauernde Zirkulation des Brennstoffs angestrebt, damit der Inhalt gleichmäßig warm
bleibt.
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In der Pumpenkammer 7 können auch eine oder mehrere Ballastwasserpumpen
30 mit den zugehörigen Armaturen wie den Ventilen 31,32 angeordnet sein. Die Ballastwasserleitungen
33,34, die zu den verschiedenen Ballasttanks führen, verlaufen im Doppelboden 17.
Die Anordnung der Ballastwasserpumpen in dem trimm-neutral gelegenen Pumpenraum
7 verringert die gesamte Länge der Ballastwasserleitungen und vereinfacht das System.
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Bei Verwendung umsteuerbarer Pumpen wird der Bebrieb wesentlich erleichtert.
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Auch die Brennstoffleitung 24 und die Heizungsleitung 25 können im
Doppelboden untergebracht werden.
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Die Brennstofftanks 2,5 sind wenigstens an ihren den Laderäumen 13,14
zugekehrten Seiten mit einer Isolierung 35 versehen.
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Die in der Pumpenkammer 7 befindlichen Pumpen und Ventile werden durch
eine Fernbedienung oder automatisch gesteuert, so daß ein Betreten der Pumpenkammer
nur bei Wartungsarbeiten erforderlich ist. Hierfür genügt eine Tür 36 zu einem Laderaum.
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Der Tank 5 kann als Überlauftank gewählt sein. Er ist mit dem benachbarten
Tank 2, wie in Figur 2 gezeigt ist, durch ein Überlaufrohr 41 sowie eine Lüftungsöffnung
42 verbunden.
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Ähnliche Verbindungen bestehen vom Überlauftank 5 zu den übrigen Tanks.
An dem Überlauftank 5 ist ein zentrales Be-und Entlüftungsrohr 43 angeordnet. An
jedem Tank befindet sich eine Einrichtung 44 zur Überwachung des Füllstandes, die
in geeigneter Weise ausgebildet sein kann. An dem Brennstofftank 2 ist ein Einfüllrohr
45 angeordnet. Der Uberlauftank 5 kann ohne eigenes Einfüllrohr ausgeführt sein
und wird gegebenenfalls unter Beachtung besonderer Vorsichtsmaßnahmen über einen
der benachbarten Tanks gefüllt.
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Figur 3 zeigt einen Block von sechs Brennstofftanks 1 bis 6.
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Unter einem mittleren Tank 5 aber auf dem Doppelboden 17 ist bei diesem
Beispiel die Pumpenkammer7abgeteilt. Seitlich von den Brennstofftanks befindet sich
eine Leerzelle 8, während unter ihnen bzw. unter der Pumpenkammer Leerzellen im
Doppelboden vorgesehen sind. Die Außenflächen des Blocks von Brennstofftanks sind
mit Isolierungen 35 versehen. Die Anordnung von zweckmäßigerweise leer bleibenden
Räumen zwischen den beheizten Tanks und der Außenhaut 37 bzw. dem Schiffsboden 38
trägt nicht nur zur Verminderung der Wärmeverluste aus den Tanks bei, sondern ist
auch zur Schonung der Farbschichten auf Außenhaut und Boden vorteilhaft. Die Leerzellen
erhöhen außerdem die Sicherheit gegen das Auslaufen von Brennstoff, wenn Außenhaut
oder Boden z. B. durch Kollision oder Grundberührung beschädigt werden.
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Blockartig zusammengefaßte, isolierte und sich nicht bis an die Außenhaut
bzw. den Schiffsboden erstreckende Tanks mit einem unter ihnen angeordneten Pumpenraum
können im Rahmen der Erfindung auch beispielsweise in der Nähe des Bugs des Maschinenraumschotts
oder des Hecks vorgesehen werden. Bei der Anordnung am Bug werden die Leitungen
für den warm zu haltenden Brennstoff jedoch unzweckmäßig lang. Es entfällt außerdem
der für die Vereinfachung der Bedienung bedeutende Vorteil einer trimm-neutralen
Anordnung, die Brennstoffentnahme aus den Tanks nicht laufend durch eine Änderung
der Ballastwasserverteilung ausgleichen zu müssen.
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Die Anordnung bzw. Abteilung einer scheibenförmigen Schiffssektion
mit erfindungsgemäßen Brennstofftanks, Leerzellen und Pumpenraum kann es erfordern,
daß ein solches Schiff etwas länger werden muß gegenüber einem Schiff mit demselben
Laderaum, aber Brennstofftanks im Doppelboden oder nahe dem Bug. Die Verlängerung
verringert jedoch den Schiffswiderstand und führt somit zur Einsparung von Brennstoff.
Wenn beispielsweise ein Containerschiff von ca. 196 m Länge für einen Brenn-3 stoffvorrat
von 3.500 m3 um 8 m länger ausgeführt wird, ergibt die Verlängerung eine Einsparung
von 670 kW. Angesichts der steigenden Brennstoffkosten ist die erfindungsgemäße
Anordnung der Brennstofftanks nicht nur eine Möglichkeit, mit billigeren, qualitativ
schlechteren Brennstoffen auszukommen, sondern senkt auch den Brennstoffverbrauch,
wodurch die durch die Verlängerung bedingten höheren Baukosten schon nach verhältnismäßig
kurzer Betriebszeit ausgeglichen werden.