DE3245351A1

DE3245351A1 - Drive device for an auxiliary-power generating system of a ship

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

Abstract

The invention relates to a drive device for an auxiliary-power system of a ship, with an auxiliary driving machine which drives a power-generating machine via a coupling and a gearing. The gearing has a second input shaft which can be driven by a turbine. This turbine, together with a condenser, a condensate pump and the secondary side of a heat exchanger, forms a closed circuit for a working medium. The primary side of the heat exchanger, serving as a source of heat, is acted upon by the exhaust gases from the ship's propulsion engine.

Description

Antriebsvorrichtung für ein Hilfsenergieerzeugungssystem Drive device for an auxiliary power generation system

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. of a ship The invention relates to a propulsion device for an auxiliary power generation system of a ship with an auxiliary propulsion engine, a power generating machine of the auxiliary power generation system via a clutch and a transmission drives.

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.In ships it is common to use the propulsion engine next to it for propulsion Provide auxiliary drives in order to use auxiliary energy systems such as electrical systems and / or maintain hydraulic supply systems.

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.For this purpose, auxiliary diesels are usually used, which in particular when the ships are standing, such as when stowing and lightening or anchoring in front of harbors, electric Drive generators or hydraulic pumps with the interposition of a gearbox. It is also known to disconnect the electrical system from the propeller shaft while driving to drive the ship and shut down the auxiliary diesel with the associated generator. A generator connected directly to the screw shaft is used for this purpose, namely a So-called shaft generator is used, which is used for the relatively slow speed of the screw shaft of, for example, 120 min-1 is specially designed.

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.However, this kind of auxiliary energy system is to be maintained in ships unsatisfactory because it requires two generators, the one for downtime from an auxiliary diesel engine drivable via a gearbox generator and the shaft generator that can be driven by the propeller shaft for travel. aside from that it is inexpedient to drive a generator from the propeller shaft of a ship, because this reduces the drive power for the screw and the energy balance is worsened.

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.The invention is therefore based on the object of a drive device to be provided for an auxiliary power generation system of a ship of the type mentioned at the beginning, which can be operated with less effort and considerably less energy. According to the Invention, this object is achieved in that the auxiliary drive machine and the power generating machine of the auxiliary power system connecting a transmission having a second input shaft coupled to a turbine, and that the turbine for a working medium a closed circuit with a condenser, a Forms the condensate pump and the secondary side of a heat exchanger, the primary side of which is acted upon by the exhaust gas of the marine propulsion engine.

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.The measure according to the invention leads to an auxiliary energy system that with an auxiliary power generating machine either from an auxiliary diesel or from the exhaust gases from the marine propulsion engine can be operated. Can do that while driving Auxiliary power system therefore from the exhaust gases of the ship's propulsion engine and during the idle times are maintained by an auxiliary diesel. The energy consumption can therefore this can be significantly reduced and also needs one of the ship's propulsion engine The shaft generator to be driven can no longer be installed.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

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.The illustration shows the principle of an auxiliary power generation system for a ship with an auxiliary propulsion engine 1, e.g. B. a diesel engine. The output shaft 2 of the auxiliary drive machine 1 leads to a one side, a clutch 4 in a gear 3, the other side of which is directly flanged to the gear Power generating machine 5 z. B. drives a generator or a hydraulic pump. The transmission 3 has a second input shaft 6, which has intermediate gears and an overhaul also with the power generating machine 5 -in connection stands. A turbine 7 with its output shaft is attached to this second input shaft connected, which is acted upon by a working medium via a load control valve 8 will. The working medium is in a heat exchanger 9 serving as a heat source namely heated when flowing through the secondary side. This heat exchanger 9 is located with its primary side in the exhaust pipe 10 of the marine propulsion engine, so that the in The thermal energy present in the exhaust gases is used to heat the working medium. This in the turbine 7 expanded working medium is then via a condenser 11 with Lake.

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.water cooling and then by a condensate pump 12 pumped through the secondary side of the heat exchanger 9 for a new duty cycle. A check valve 13, which bypasses the condensate pump 12 prevents the Operation the creation of impermissible overpressures. The exit of the to the turbine 7 leading heat exchanger 9 is also still due to a reservoir 14, which as Buffer available for the heated working medium, especially in the event of load fluctuations stands. Load fluctuations are also not shown in detail with a Control loop regulated, in which the load control valve 8 is the actuator. At the In operation, the heat exchanger 9 acts as a heat source by removing the exhaust gases as they flow through the secondary z. B. lower their temperature from about 500 0C to 200 OC and thus heat up the working medium. The power generating machine 5 can therefore during the journey from the exhaust gases of the ship propulsion engine and in the state of the auxiliary propulsion engine 1 are driven. The temperature conditions are used for the working medium appropriate means chosen.

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 1 auxiliary drive machine ~: 2 output shaft 3 gear 4 clutch 5 Energy generating machine 6 second input shaft 7 turbine 8 load control valve 9 heat exchanger 10 Exhaust pipe 11 Condenser 12 Condensate pump 13 Check valve 14 Reservoir

Claims

United Aviation Works Limited Liability Company Propulsion device for an auxiliary power generation system of a ship Propulsion device for an auxiliary power generation system of a ship with a Auxiliary drive machine, which via a clutch and a gearbox an energy generating machine drives the auxiliary power generation system, thus that the auxiliary drive machine (1) and the power generating machine (5) the auxiliary power system connecting gear (3) a second with a turbine (7) has coupled input shaft (6), and that the turbine (7) for a Working medium a closed circuit with a condenser (11) of a condensate pump (12) and the secondary side of a heat exchanger (9) forms its primary side is acted upon by the exhaust gas of the marine propulsion engine.

2) Drive device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h ne t that the output of the heat exchanger (9) leading to the turbine (7) with a reservoir (14) is connected, and that the connecting line leading to the turbine (7) has a power control valve (8).

3) Drive device according to claim 1 or 2, characterized g e k e n n shows that the condenser (11) is supplied with seawater for cooling.