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Abgasanlage für Seeschiffe, vorzugsweise für militärische Zwecke Download PDF

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Abstract

Abgasanlage für Seeschiffe, vorzugsweise für militärische Zwecke, die mit mindestens einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise mit Dieselantrieb, und mindestens einer Gasturbine ausgerüstet sind, bei welcher die Abgase der Brennkraftmaschine(n) und die der Gasturbine(n) durch den Schiffskörper zu einem Auslaß ins Freie geführt sind, der sich oberhalb der Wasserlinie befindet, und bei der sich der Auslaß (6) vorzugsweise am Schiffsheck befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Abgasleitungen so geführt sind, daß sie in wenigstens einen Sammelabgaskanal (5) einmünden, in dem ein Mischen der Abgasströme stattfindet, und daß der Sammelabgaskanal (5) im wesentlichen horizontal zum Auslaß (6) geführt ist.

Description

  • Der Erfindung betrifft eine Abgasanlage für Seeschiffe, vorzugsweise für militärische Zwecke, die mit mindestens einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise mit Dieselantrieb, und mindestens einer Gasturbine ausgerüstet sind, bei welcher die Abgase der Brennkraftmaschine(n) und die der Gasturbine(n) durch den Schiffskörper zu einem Auslaß ins Freie geführt sind, der sich oberhalb der Wasserlinie befindet, und bei der sich der Auslaß vorzugsweise am Schiffsheck befindet.
  • Bei üblichen Abgasanlagen dieser Art wird jede der Abgasleitungen separat zu einem Auslaß geführt, wobei sich diese Auslässe entweder im Schornstein oder an den Seitenwänden des Schiffskörpers befinden. Hierdurch wird neben einem erheblichen Material-, Gewichts- und Platzaufwand eine relativ hohe Austrittstemperatur des Abgasstromes der Gasturbine in Kauf genommen, da diese auch nach evtl. Herabkühlung z.B. durch Seewassereinspritzung immer noch so hoch ist, daß die bei Seeschiffen für militärische Zwecke zu vermeidende Erfaßbarkeit für Infrarot-Sensoren gegeben ist.
  • Aus der Zeitschrift: High-Speed Surface Craft July 1981, S. 24/25 ist es bereits bekannt, im Bereich eines Schiffes zwei Dieselantriebe sowie eine Gasturbine zu verwenden. Die Abgase der Gasturbine werden zu einem Auslaß geführt, der sich im Bereich des Schiffshecks oberhalb der Wasserlinie befindet.
  • Aus der Zeitschrift: Ship & Boat International June 92, S. 7–9, ist es ebenfalls bereits bekannt, Dieselantriebe mit einer Gasturbine zu kombinieren. Eine Abgasableitung erfolgt über Schornsteinaufbauten im Bereich eines Oberdecks des Schiffes.
  • Aus der DE 33 21 782 A1 ist bekannt, eine Abgasanlage eines Wasserfahrzeuges derart zu konstruieren, daß im Bereich eines Sammelkanals Abgase von zwei Dieselantrieben zusammengeführt werden. Die Abgasableitung erfolgt sowohl über einen Schornstein im Bereich eines Oberdecks als auch durch einen schräg nach unten verlaufenden Abgaskanal und über eine Öffnung im Bereich einer Seitenwandung des Schiffes.
  • In der DE 24 47 295 A1 wird ein Schiff mit einem Maschinenraum beschrieben, in dem eine Hauptantriebsanlage mit einem oder mehreren Verbrennungsmotoren vorgesehen ist. Eine Abgasableitung erfolgt über eine Abgasöffnung im Bereich einer Seitenwand des Schiffsrumpfes. Zur Kühlung des Abgases wird ein Zerstäubungsrohr zur Verteilung von feinen Wassertröpfchen verwendet.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die einleitend genannten Mängel zu überwinden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sämtliche Abgasleitungen so geführt sind, daß sie in wenigstens einen Sammelabgaskanal einmünden, in dem ein Mischen der Abgasströme stattfindet, und daß der Sammelabgaskanal im wesentlichen horizontal zum Auslaß geführt ist.
  • Hierdurch wird aufgrund des Wegfalls einer Mehrzahl von Einzel-Abgaskanälen nicht nur der Bau- und Platzaufwand verringert, sondern auch eine Herabkühlung der heißen Abgase der Gasturbine durch die Mischung mit den üblicherweise gekühlten Abgasen der Verbrennungsmotoren erzielt und damit die Gefahr der Infrarot-Ortung verringert.
  • Eine weitere Verringerung dieser Gefahr wird durch die Verlegung des Abgasauslasses an das Schiffsheck erreicht, weil dort der Auslaß gegenüber der seitlichen Anordnung des Auslasses relativ dicht über die Wasserlinie verlegbar ist.
  • In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
  • So ist nach dem Anspruch 2 für eine häufig gewählte Anordnung von einer Gasturbine und zwei Dieselmotoren eine die Mischung der Abgasströme begünstigende Anordnung angegeben, während der Anspruch 3 eine weitere Maßnahme zur Verringerung der Gefahr der Infrarot-Ortung zum Gegenstand hat. Nach dem Anspruch 4 wird die Anwendung des an sich bekannten Kühlverfahrens mit Einspritzen von Seewasser in den Abgasstrom vorgeschlagen.
    •
  • In der Zeichnung ist eine Abgasanlage gemäß der Erfindung anhand eines schematisierten Ausführungsbeispiels mit einer Gasturbine und zwei Dieselmotoren veranschaulicht, wobei oben die Draufsicht und darunter die Seitenansicht der Anlage dargestellt sind. Mit (1) ist ein Rohrstück bezeichnet, das einends über einen Flansch an die nicht dargestellte Abgasleitung der Gasturbine und anderenends an eine Mischkammer (4) angeschlossen ist. Mit (2a, 2b) sind zwei Rohrstücke bezeichnet, die einends über je einen Flansch an die ebenfalls nicht dargestellten Abgasleitungen der Dieselmotoren und anderenends an die Mischkammer (4) angeschlossen sind, wobei das obere Rohrstück (1) mittig zwischen den beiden letzteren Rohrstücken (2a, 2b) in die Mischkammer (4) einmündet.
  • An die Mischkammer (4) schließt sich ein im wesentlichen gestreckter Sammelabgaskanal (5) an, der an seinem freien Ende einen ins Freie mündenden Auslaß (6) aufweist, der sich an dem nicht dargestellten Schiffsheck oberhalb dicht der ebenfalls nicht dargestellten Wasserlinie befindet. Der Sammelabgaskanal (5) ist mittig durch eine aufrechte Trennwand (7) geteilt, so daß in den Kanalhälften (5a, 5b) jeweils 50% der Gasturbinenabgase mit jeweils 100% der vorgekühlten Abgase eines Dieselmotors gemischt und zum Auslaß (6) geführt werden.
  • Durch diese Mischung der vergleichsweise heißen Abgase der Gasturbine mit den demgegenüber kühleren Abgasen der Verbrennungsmotoren wird eine Herabkühlung der Abgase der Gasturbine erzielt, was sich in einer Verringerung der Gefahr der Infrarot-Ortung günstig auswirkt. Eine weitere Herabkühlung der Abgase wird durch Einspritzen von Seewasser (8) in die Sammelabgaskanalhälften (5a, 5b) erzielt. Durch das seitliche Zuführen der vorgekühlten Dieselabgase in den Abgasstrom der Gasturbine baut sich an der Innenseite des gemeinsamen Abgaskanals eine kühle Luftschicht auf, die zusätzlich die Wärmeabstrahlung reduziert.

Claims (5)

  1. Abgasanlage für Seeschiffe, vorzugsweise für militärische Zwecke, die mit mindestens einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise mit Dieselantrieb, und mindestens einer Gasturbine ausgerüstet sind, bei welcher die Abgase der Brennkraftmaschine(n) und die der Gasturbine(n) durch den Schiffskörper zu einem Auslaß ins Freie geführt sind, der sich oberhalb der Wasserlinie befindet, und bei der sich der Auslaß (6) vorzugsweise am Schiffsheck befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Abgasleitungen so geführt sind, daß sie in wenigstens einen Sammelabgaskanal (5) einmünden, in dem ein Mischen der Abgasströme stattfindet, und daß der Sammelabgaskanal (5) im wesentlichen horizontal zum Auslaß (6) geführt ist.
  2. Abgasanlage nach Anspruch 1, die für Seeschiffe mit zwei Brennkraftmaschinen und einer Gasturbine vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung der Abgasleitung der Gasturbine in den Sammelabgaskanal (5) zwischen den Einmündungen der Abgasleitungen der Brennkraftmaschinen liegt, wobei der Sammelabgaskanal (5) mittig durch eine Trennwand (7) geteilt ist, die sich von dem Einmündungsbereich (bei 4) bis zum Auslaß (6) erstreckt.
  3. Abgasanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Auslasses (6) des Sammelabgaskanals (5) dicht oberhalb der Wasserlinie der Sammelabgaskanal (5) im Bereich des Auslasses (6) mit einer auf die Wasseroberfläche gerichteten Umlenkung ausgestattet ist.
  4. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anwendung des (an sich bekannten) Verfahrens der Kühlung von Abgasen mittels Einspritzens von Seewasser (8) in den Abgasstrom.
  5. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Rohrstück (2a, 2b) mindestens einer Abgasführung der Brennkraftmaschine seitlich mit einem Rohrstück (1) einer Abgasableitung der Gasturbine zusammengeführt ist.
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