DE102017130359A1 - Schiffsbehältersystem - Google Patents

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DE102017130359A1
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Michael Bechstein
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MAN Diesel and Turbo SE
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Abstract

Schiffsbehältersystem (1), mit einem vorzugsweise einen flüssigen, zündwilligen Kraftstoff oder alternativ Wasser aufnehmenden ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter (2), mit einem einen gasförmigen, zündunwilligen Kraftstoff aufnehmenden zweiten Kraftstoffbehälter (7), wobei der zweite Kraftstoffbehälter (7) derart in den ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter (2), verschaltet oder integriert ist, dass der erste Behälter, vorzugsweise erste Kraftstoffbehälter (2), den zweiten Kraftstoffbehälter (7) außen zumindest abschnittsweise umgibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schiffsbehältersystem.
  • Auf der Praxis ist es bekannt, dass auf Schiffen Dual-Fuel-Motoren zum Einsatz kommen. In Dual-Fuel-Motoren kann in einem ersten Betriebsmodus ein flüssiger, zündwilliger Kraftstoff wie zum Beispiel Diesel und in einem zweiten Betriebsmodus ein gasförmiger, zündunwilliger Kraftstoff wie zum Beispiel Erdgas verbrannt werden kann. Im zweiten Betriebsmodus des Dual-Fuel-Motors wird in der Regel ein mageres, zündunwilliges Gas-Luft-Gemisch in die Zylinder des Motors eingebracht und durch die Zündenergie eines ebenfalls in die Zylinder eingebrachten zündwilligen, flüssigen Zündfluids gezündet.
  • Der flüssige, zündwillige Kraftstoff für den ersten Betriebsmodus wird in einem ersten Kraftstoffbehälter bereitgehalten. Der gasförmige, zündunwillige Kraftstoff wird in einem zweiten Kraftstoffbehälter bereitgehalten, vorzugsweise in verflüssigter Form. Durch die unterschiedlichen Kraftstoffbehälter wird viel Bauraum benötigt. Die ist von Nachteil, da auf Schiffen der zur Verfügung stehende Bauraum stark eingeschränkt ist.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Schiffsbehältersystem zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch einen Schiffsbehältersystem nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der zweite Kraftstoffbehälter derart in den ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter, verschaltet oder integriert, dass der erste Behälter, vorzugsweise erste Kraftstoffbehälter, den zweiten Kraftstoffbehälter außen zumindest abschnittsweise umgibt.
  • Durch die Integration bzw. Verschachtelung der beiden Behälter wird der vom Schiffsbehältersystem beanspruchte Bauraum deutlich reduziert. Der auf einem Schiff zur Verfügung stehende Bauraum kann dann optimal ausgenutzt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung definiert der erste Behälter, vorzugsweise erste Kraftstoffbehälter, einen Behälterinnenraum zur Aufnahme des flüssigen Kraftstoffs oder Wassers, wobei der zweite Kraftstoffbehälter zumindest abschnittsweise innerhalb des Behälterinnenraums des ersten Behälters, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälters, angeordnet ist und vom flüssigen Kraftstoff oder Wasser umgeben ist. Auch dies dient der optimalen Ausnutzung des auf einem Schiff zur Verfügung stehenden Bauraums.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der zweite Kraftstoffbehälter einen zylindrischen Grundkörper mit gewölbten Endabschnitten auf, wobei der zweite Kraftstoffbehälter mit einem gewölbten Endabschnitt aus dem ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter, herausragt, vorzugsweise an einer Wand eines quaderförmigen Grundkörpers des ersten Behälters, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälters. Über den aus dem ersten Behälter, insbesondere ersten Kraftstoffbehälter, herausragenden Endabschnitt des zweiten Kraftstoffbehälters kann gasförmiger Kraftstoff einfach dem zweiten Kraftstoffbehälter zugeführt bzw. von demselben abgeführt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Außenwand des zweiten Kraftstoffbehälters mit derjenigen Wand des ersten Behälters, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälters, an welcher der zweite Kraftstoffbehälters aus dem ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter, herausragt, dicht verbunden, insbesondere verschweißt. Hierdurch wird insbesondere vermieden, dass flüssiger Kraftstoff, der vom ersten Kraftstoffbehälter bereitgehalten wird, über eine Trennfuge zwischen den beiden Behältern unkontrolliert entweicht.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung nimmt der zweite Kraftstoffbehälter den gasförmigen Kraftstoff in verflüssigter Form auf. Dies ist bevorzugt, um bei möglichst geringem Kraftstoffbehälterinnenraum des zweiten Kraftstoffbehälters möglichst viel gasförmigen Kraftstoff in demselben aufzunehmen.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1: einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schiffsbehältersystem.
  • 1 zeigt stark schematisiert ein Schiffsbehältersystem 1 welches als Schiffskraftstoffbehältersystem ausgeführt ist. Das Schiffsbehältersystem 1 verfügt im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen ersten Kraftstoffbehälter 2, der einen Kraftstoffbehälterinnenraum 20 bereitstellt, in welchem flüssiger, zündwilliger Kraftstoff wie z. B. Diesel oder Schweröl oder Rückstandöl bereitgehalten wird. Der erste Kraftstoffbehälter 2 verfügt typischerweise über eine quaderförmige Geometrie, die von Wänden begrenzt ist. In 1 sind vier Wände. 3, 4, 5 und 6 dieses quaderförmigen ersten Kraftstoffbehälters 2 gezeigt.
  • Das Schiffskraftstoffsystem 1 verfügt weiterhin über einen zweiten Kraftstoffbehälter 7, in welchem ein gasförmiger, zündunwilliger Kraftstoff, insbesondere Erdgas, bereitgehalten wird, nämlich in einem Kraftstoffbehälterinnenraum 21 des zweiten Krafstoffbehälters7. In dem zweiten Kraftstoffbehälter 7 wird der gasförmige, zündunwillige Kraftstoff vorzugsweise in verflüssigter Form bei tiefer Temperatur bereitgehalten.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist der zweite Kraftstoffbehälter 7 in den ersten Kraftstoffbehälter 2 verschachtelt oder integriert, nämlich derart, dass der erste Kraftstoffbehälter 2 den zweiten Kraftstoffbehälter 7 außen zumindest abschnittsweise umgibt.
  • Wie bereits ausgeführt, definiert der erste Kraftstoffbehälter 2 den Kraftstoffbehälterinnenraum 20 zur Aufnahme des flüssigen, zündwilligen Kraftstoffs. Der zweite Kraftstoffbehälter 7, der den Kraftstoffbehälterinnenraum 21 zur Aufnahme des verflüssigten gasförmigen, zündunwilligen Kraftstoffs bereitstellt, ist zumindest abschnittsweise innerhalb des Kraftstoffbehälterinnenraums 20 des ersten Kraftstoffbehälters 2 angeordnet und vom flüssigen, zündwilligen Kraftstoff zumindest abschnittsweise umgeben. In 1 ist schematisiert ein Füllstandpegel für den flüssigen, zündwilligen Kraftstoff im Kraftstoffbehälterinnenraum 20 des ersten Kraftstoffbehälters 2 gezeigt.
  • Der zweite Kraftstoffbehälter 7 verfügt über einen zylindrischen Grundkörper 8 mit gewölbten Endabschnitten 9 und 10. Die gewöllten Endabschnitte 9 und 10 können als sogenannter Klöpperboden oder als sogenannter Korbbogenboden ausgeführt sein. In 1 ist schematisiert ein Füllstandpegel für den verflüssigten gasförmigen, zündunwilligen Kraftstoff im Kraftstoffbehälterinnenraum 21 des zweiten Kraftstoffbehälters 7 gezeigt.
  • Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der 1 ragt der zweite Kraftstoffbehälter 7, welcher der Aufnahme des gasförmigen, zündunwilligen Kraftstoffs in verflüssigter Form dient, an einer Wand 6 des quaderförmigen ersten Kraftstoffbehälters 2 mit einem gewölbten Endabschnitt 9 aus dem Kraftstoffbehälterinnenraum 20 des ersten Kraftstoffbehälters 2 heraus. An diese Wand 6 schließt sich ein so genannter Anschlussraum 19 an, in welchem Kraftstoffleitungen 14, 15, 16, die entweder mit dem ersten Kraftstoffbehälter 2 oder dem zweiten Kraftstoffbehälter 7 zusammenwirken, gehandhabt und an andere Baugruppen eines Kraftstoffversorgungssystems des Schiffs angebunden werden.
  • 1 kann entnommen werden, dass in dem Kraftstoffbehälterinnenraum 21 des zweiten Kraftstoffbehälters 7 zwei Kraftstoffleitungen 14, 15, münden, nämlich eine Kraftstoffzulaufleitung 14 und eine Kraftstoffablaufleitung 15. Weiterhin zeigt 1 eine Kraftstoffleitung 16, über die aus dem ersten Kraftstoffbehälter 2 flüssiger Kraftstoff entnommen werden kann.
  • Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der zweite Kraftstoffbehälter 7 als doppelwandiger, vakuumisolierter Kraftstoffbehälter ausgeführt, der eine den Kraftstoffbehälterinnenraum 21 desselben begrenzende Innenwand 11 und eine die Innenwand 11 umgebende Außenwand 12 ausweist.
  • Die Außenwand 12 des zweiten Kraftstoffbehälters 7 ist dort, wo dieselbe die Wand 6 des ersten Kraftstoffbehälters 2 durchdringt, mit dieser Wand 6 des ersten Kraftstoffbehälters 2 dicht verbunden, insbesondere durch Verschweißen, wobei 1 eine entsprechende Schweißnaht 13 zwischen der Außenwand 12 des zweiten Kraftstoffbehälters 7 und der Wand 6 des ersten Kraftstoffbehälters 2 zeigt, die vom Endabschnitt 9 des zweiten Kraftstoffbehälters 7 durchdrungen ist.
  • Der zweite Kraftstoffbehälter 7 ist im Kraftstoffbehälterinnenraum 20 des ersten Kraftstoffbehälters 2 über Lagerfüße 17, 18, gelagert. Ein erster Lagerfuß 17 bildet ein Festlager und ein zweiter Lagerfuß 18 ein Loslager. Hierdurch wird der zweite Kraftstoffbehälter 7 im Kraftstoffbehälterinnenraum 20 des ersten Krafstoffbehälters 2 sicher gelagert.
  • Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung einen Kraftstofftank 7, welcher der Aufnahme eines gasförmigen, zündunwilligen Kraftstoffs dient, in einen Kraftstoffbehälter 2, welcher der Aufnahme eines flüssigen, zündwilligen Kraftstoffs, dient, zumindest teilweise zu integrieren bzw. die beiden Kraftstoffbehälter 2, 7 miteinander zu verschachteln.
  • Dabei umgibt der Kraftstoffbehälter 2, welcher der Aufnahme des flüssigen, zündwilligen Kraftstoffs dient, den Kraftstoffbehälter 7, welcher der Aufnahme des zündunwilligen, gasförmigen Krafstoffs vorzugweise in verflüssigter Form dient, außen zumindest abschnittsweise.
  • Durch dieses Integrieren bzw. Verschachteln der Kraftstoffbehälter 2, 7, kann der auf einem Schiff zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden. Besonders bevorzugt ist die in 1 gezeigte Variante, in welcher der Kraftstoffbehälter 7, welcher der Aufnahme des gasförmigen, zündunwilligen Krafstoffs in verflüssigter Form dient, mit einem Endabschnitt 9 aus dem Kraftstoffbehälter 2, welcher der Aufnahme des flüssigen Kraftstoffs dient, herausragt, und zwar mit einem gewölbten Endabschnitt 9, der mit der Wand 6 des Kraftstoffbehälters 2 durch Verschweißen dicht verbunden ist, und zwar mit derjenigen Wand 6 des Kraftstoffbehälters 2, durch die sich der gewölbte Abschnitt 9 des Kraftstoffbehälters 7 hindurch erstreckt.
  • Obwohl es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel beim Behälter 2 um den ersten Kraftstoffbehälter handelt, sei darauf hingewiesen, dass der erste Behälter 2 auch Wasser aufnehmen kann. Dann handelt es sich bei ersten Behälter 2 nicht um einen Kraftstoffbehälter sondern Wasserbehälter.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schiffsbehältersystem
    2
    Behälter / Kraftstoffbehälter
    3
    Wand
    4
    Wand
    5
    Wand
    6
    Wand
    7
    Kraftstoffbehälter
    8
    Grundkörper
    9
    Endabschnitt
    10
    Endabschnitt
    11
    Innenwand
    12
    Außenwand
    13
    Verbindungsnaht
    14
    Kraftstoffzulaufleitung
    15
    Kraftstoffablaufleitung
    16
    Kraftstoffleitung
    17
    Lagerfuß
    18
    Lagerfuß
    19
    Anschlussraum
    20
    Behälterinnenraum / Kraftstoffbehälterinnenraum
    21
    Kraftstoffbehälterinnenraum

Claims (9)

  1. Schiffsbehältersystem (1), mit einem vorzugsweise einen flüssigen, zündwilligen Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Schweröl oder Rückstandöl, oder alternativ Wasser aufnehmenden ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter (2), mit einem einen gasförmigen, zündunwilligen Kraftstoff, insbesondere Erdgas, aufnehmenden zweiten Kraftstoffbehälter (7), dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kraftstoffbehälter (7) derart in den ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter (2), verschaltet oder integriert ist, dass der erste Behälter, vorzugsweise erste Kraftstoffbehälter (2), den zweiten Kraftstoffbehälter (7) außen zumindest abschnittsweise umgibt.
  2. Schiffsbehältersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Behälter, vorzugsweise erste Kraftstoffbehälter, einen Behälterinnenraum (20) zur Aufnahme des flüssigen Kraftstoffs oder Wassers definiert, wobei der zweite Kraftstoffbehälter (7) zumindest abschnittsweise innerhalb des Behälterinnenraums (20) des ersten Behälters, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälters (2), angeordnet und vom flüssigen, zündwilligen Kraftstoffs oder Wasser umgeben ist.
  3. Schiffsbehältersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kraftstoffbehälter (7) einen zylindrischen Grundkörper (8) mit gewölbten Endabschnitten (9, 10) aufweist, wobei der zweite Kraftstoffbehälter (7) mit mindestens einem gewölbten Endabschnitt (9) aus dem ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter (2), herausragt.
  4. Schiffsbehältersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kraftstoffbehälter (7) ein doppelwandiger, vakuumisolierter Kraftstoffbehälter ist.
  5. Schiffsbehältersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Behälter, vorzugsweise erste Kraftstoffbehälter (2), einen quaderförmigen Grundkörper aufweist, wobei einer der gewölbten Böden (9) des zweiten Kraftstoffbehälters (7) an einer Wand (6) des quaderförmigen ersten Behälters, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälters (2), aus demselben herausragt.
  6. Schiffsbehältersystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenwand (12) des zweiten Kraftstoffbehälters (7) mit derjenigen Wand (6) des ersten Behälters, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälters (2), an welcher der zweite Kraftstoffbehälters (7) aus dem ersten Behälter, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälter (2), herausragt, dicht verbunden, insbesondere verschweißt, ist.
  7. Schiffsbehältersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kraftstoffbehälter (7) im Behälterinnenraum (20) des ersten Behälters, vorzugsweise ersten Kraftstoffbehälters (2), über Lagerfüße (17, 18) gelagert.
  8. Schiffsbehältersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Lagerfuß (17) ein Festlager und ein zweiter Lagerfuß (18) ein Loslager bildet.
  9. Schiffsbehältersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kraftstoffbehälter (7) den gasförmigen, zündunwilligen Kraftstoff in verflüssigter Form aufnimmt.
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