DE3323031A1

DE3323031A1 - Schiff

Info

Publication number: DE3323031A1
Application number: DE19833323031
Authority: DE
Inventors: Julius 2306 Wisch Ryll
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 1983-06-25
Filing date: 1983-06-25
Publication date: 1985-01-03
Also published as: DE3323031C2

Description

Schiff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schiff, das mittels eines hochviskosen Brennstoffs angetrieben wird, der nur in warmem Zustand pumpfähig ist, und betrifft insbesondere Einrichtungen an Brennstoffvorratstanks.
Die heute in zunehmendem Maße verwendeten billigeren Brennstoffe sind hochviskos und neigen dazu, bei durchschnittlichen Wasser- und Lufttemperaturen zu erstarren. Die geringe Pump- und Fließfähigkeit dieser Schweröle führte dazu, den Brennstoffvorrat in beheizbaren Tanks unterzubringen.
Hierfür kommen insbesondere verhältnismäßig hohe Tanks in Frage, wie z. B. Seitentanks oder Tanks im Vorschiff, bei denen eine Beheizung noch eine ausreichende Zirkulation bewirkt, durch die vermieden wird, daß Teile des Brennstoffs erstarren und nur sehr schwer wieder in einen fließfähigen Zustand zu bringen sind. Ein Nachteil dieser Tanks sind die relativ großen, insbesondere nach außen gerichteten Oberflächen, die zu großen Wärmeverlusten führen, wenn der gesamte Brennstoff eines Tanks auf einer Temperatur gehalten wird, bei der das Schweröl pumpfähig ist. Energiesparende Maßnahmen wie Verminderung des Brennstoffverbrauchs, niedrigere Abgastemperaturen, qualitativ schlechtere Schweröle usw. führen dazu, daß die ohne zusätzlichen Aufwand nutzbare Restwärme nicht mehr für eine stärkere Heizung der Brennstofftanks ausreicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, trotz großer Tankoberflächen die Heizenergie für das Warmhalten des Brennstoffvorrats zu verringern und zugleich eine wenigstens einem Tagesverbrauch entsprechende Brennstoffmenge bei einer die Pumpfähigkeit gewährleistenden Temperatur bereitzuhalten.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst,daß im Bereich der unten am Tank befindlichen Entnahmeöffnung ein Tankteil mit einer verstärkten Beheizung für eine etwa einem Tagesbedarf entsprechende Brennstoffmenge versehen ist, die diese Menge auf Pumpfähigkeit erwärmt, während der übrige Brennstoffvorrat nur soweit beheizt wird, daß er nicht erstarrt. Damit die Menge in dem stärker erwärmten Tankteil nicht an der Zirkulation des Brennstoffs im Tank teilnimmt, wird dieser stärker beheizte Tankteil als eine unten im Vorratstank, gegebenenfalls auch als eine unterhalb des Vorratstanks ausgebildete Zelle ausgeführt, die eine große Zuflußöffnung sowie wenigstens eine Entlüftung besitzt und an die eine zur Brennstoff-Förderpumpe führende Saugleitung anschließt.
Bei einem hochviskosen Schweröl wird beispielsweise die stärker beheizte Zelle auf ca. 500 C erwärmt, so daß die in ihr enthaltene Tagesmenge von etwa 30 bis 40 m3 pumpfähig ist und mit den üblichen Förderpumpen, die z. B. im Maschinenraum stehen, innerhalb kurzer Zeit in einen Tages- oder Setztank umgepumpt werden kann. Der übrige Inhalt des Tanks, der ein Volumen von 400 bis 800 m3 haben kann, wird dagegen nur auf etwa durchschnittlich 300 C beheizt, so daß in ihm der Brennstoff noch gerade fließfähig bleibt. Während und nach der Entnahme der Tagesmenge aus der Zelle fließt in diese weiterer Brennstoff von niedrigerer Temperatur langsam nach und erwärmt sich im Laufe mehrerer Stunden bzw. in etwa einem Tag auf eine für das Pumpen notwendige Temperatur, wobei sich seine Viskosität vermindert. Das Nachfließen des weniger warmen, zähflüssigen Brennstoffs in die Zelle wird durch den statischen Druck im Vorratstank gefördert und durch die Wärmeabgabe der Zelle an den an ihrer Außenseite befindlichen Brennstoff im Vorratstank begünstigt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand der auf den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch den hinteren Teil eines Schiffes, Figur 2 einen waagerechten Schnitt durch den hinteren Teil eines Schiffes nach Fig.1, Figur 3 einen Querschnitt durch eine stärker beheizte Zelle, Figur 4 einen Längsschnitt durch ein Schiff mit anderen Anordnungen, Figur 5 einen waagerechten Schnitt durch ein Schiff nach Fig. 4, Figur 6 einen teilweisen Querschnitt gemäß VI-VI in Fig. 4.
Das Schiff 1 gemäß Fig. 1 und 2 besitzt einen Maschinenraum 10, Laderäume 11,12,13, einen Doppelboden 14 und als Seitentanks ausgeführte Brennstoffvorratstanks 15,16,17,18. Im Maschinenraum 10 ist wenigstens eine Brennstoff-Förderpumpe 19 angeordnet, die jeweils eine Tagesmenge des Brennstoffs aus einem der Vorratstanks 15 bis 18 zu einem nicht dargestellten Setztank pumpt. Die Tanks 15 bis 18 werden durch angedeutete Heizschlangen 20 so erwärmt, daß auch ein hochviskoser Brennstoff nicht erstarrt, sondern noch zähflüssig bleibt.
In Tank 17 ist ein nicht weiter abgeteilter Tankteil 21 an einer unteren Ablaßöffnung 22 zum Tank 15 mit zusätzlichen Heizschlangen 23 versehen, die den Brennstoff insbesondere im Bereich dieser Heizschlangen auf eine zum schnelleren Ausfließen und gegebenenfalls Abpumpen erforderliche höhere Temperatur erwärmen. Die Heizschlangen 23 können in geeigneter Weise ausgebildet sein und beispielsweise auch einen die Zirkulation des stärker erwärmten Brennstoffs behindernden Käfig bilden. Die Ablaßöffnung 22 ist durch eine Absperreinrichtung 24 verschließbar. Eine Ablaß- oder Entnahmeöffnung kann auch direkt in eine zur Förderpumpe führende, nicht dargestellte Leitung münden.
In Tank 15 ist, wie auch in Figur 3 gezeigt ist, eine Zelle 25 durch eine etwa waagerechte Platte 26 und eine etwa senkrechte Wand 27 abgeteilt. Die Zelle ist mit Heizschlangen 28 versehen. Eine Saugleitung 29 führt von einer Entnahmeöffnung 9 unten aus der Zelle 25 beispielsweise durch den Doppelboden 14 zu der Förderpumpe 19. In der Wand 27 ist eine durch eine Absperreinrichtung 30 absperrbare Zuflußöffnung 31, durch die der zähflüssige Brennstoff aus dem Vorratstank 15 und gegebenenfalls aus Tank 17 nachfließen kann. Die Zelle 25 ist mit Entlüftungslöchern 32 zum Tank 15 und/oder mit einem Entlüftungsrohr 33 versehen. Während des Abpumpens des stärker erwärmten Brennstoffs aus der Zelle 25 kann die Klappe 30 geschlossen sein, damit nur pumpfähiges Schweröl in die Saugleitung 29 gelangt. Nach dem Abpumpen kann die Saugleitung 29 durch ein nicht dargestelltes Absperrorgan verschlossen werden, und die Klappe 30 wird wieder geöffnet, damit der kältere Brennstoff einfließen kann, um auf Pumpfähigkeit erwärmt zu werden. Die Klappe 30 ist durch ein Gestänge 34 von Deck aus oder in anderer Weise fernbedienbar.
Die Heizschlangen 28 und 20 im Tank 15 oder 23 und 20 im Tank 17 können jeweils ein System sein, wobei die stärkere Erwärmung einer Tagesmenge nahe den Ablaß- oder Entnahmeöffnungen 31 bzw. 22 nur durch eine örtlich größere Oberfläche der Heizflächen, also durch eine größere Länge der Heizungsrohre o.ä. in dem jeweiligen Tankteil 21 bzw. in der Zelle 25 erzielt wird. Vorzugsweise erfolgt aber eine getrennte Zuleitung von Heizwasser oder Dampf zu den Heizschlangen 23 bzw. 28 und 20, damit nur die als nächste zu entnehmende Tagesmenge stärker erwärmt wird, während die Zellen in den anderen Tanks nicht oder jedenfalls nicht stärker erwärmt werden. Getrennte Heizungssysteme ermöglichen es auch, bei geeignetem, nicht extrem hochviskosem Schweröl und/oder bei hohen Außentemperaturen ohne Beheizung des Tanks mittels der Heizschlangen 20 auszukommen und trotzdem in z. B. den Zellen 25 den Brennstoff auf ausreichende Pumpfähigkeit zusätzlich zu erwärmen. Die Zuleitungen zu den Heizschlangen oder ähnlichen Beheizungseinrichtungen sowie die Regel- und Bedienungsorgane für die Heizung sind nicht dargestellt.
Das in Fig. 4 bis 6 gezeigte Schiff 2 enthält im wesentlichen dieselben Schiffsräume und Tanks; für entsprechende Teile wurden daher die gleichen Bezugsziffern verwendet. In diesen Figuren wurden Heizschlangen nicht dargestellt, um die Zeichnungen übersichtlicher zu halten.
Die Brennstoffvorratstanks 15 und 16 enthalten beheizbare, abgeteilte Zellen 25. In Förderrichtung des Brennstoffs schließen an diese Zellen 25 eine im Doppelboden 14 angeordnete Querzelle 41 und eine im Doppelboden unter dem Laderaum 11 in Längsrichtung verlaufende Rohrzelle 42 an, aus welcher die Förderpumpe 19 über ein Saugrohr 43 den Brennstoff ansaugen kann. Die Zellen 41 und 42 sind ebenfalls beheizt.
Gegenüber der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführung mit einem üblicherweise zu beheizenden Saugrohr 29 z. B. im Doppelboden sind die gemäß Fig. 4 bis 6 durch die Zellen 41,42 gebildeten Kanäle konstruktiv einfacher auszuführen, und die Ansaugleitung 43 für die Pumpe 19 wird kürzer. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Zellen 25 kleiner sein können, da wenigstens ein Teil der Tagesmenge in den Zellen 41,42 warmgehalten wird.
In Fig. 4 und 5 ist ferner zur Verbindung des vorderen Tanks 17 bzw. 18 mit der in dem hinteren Tank 15 bzw. 16 angeordneten, stärker beheizbaren Zelle 25 eine Rohrleitung 44 von großem Durchmesser vorgesehen, durch die der weniger erwärmte Brennstoff aus dem vorderen Tank langsam in die Zelle 25 nachfließen kann, wo er auf Pumpbarkeit erwärmt wird. Hierdurch kann der vordere Tank auch vor dem hinteren entleert werden. Das Rohr 44 ist an seiner Eintrittsöffnung durch eine Absperreinrichtung 24 verschließbar. Der Zufluß aus dem hinteren Tank in die Zelle 25 ist durch eine Absperreinrichtung 30 zu unterbrechen.
Die erfindungsgemäßen Anordnungen können in verschiedener Weise abgewandelt werden. So kann eine Zelle 25 beispielsweise auch zwischen zwei Tanks 15,17 oder außerhalb eines Brennstofftanks an einer seiner Wände angeordnet sein, gegebenenfalls auch im Doppelboden, solange ein Zulauf des nur mäßig erwärmten, zähflüssigen Brennstoffs ausreicht, um die Zelle nach der Entnahme einer Tagesmenge wieder zu füllen.
Die Zellen 25 können auch so ausgebildet sein, daß sie nicht an der Außenfläche des Schiffes anliegen. Die in Fig. 4 gezeigten Rohre 44 sind auch bei einer Anordnung nach Fig. 1 verwendbar. Sie können außerdem auch stärker beheizt sein und damit einen Teil der Zellen 25 bilden. Es ist ferner möglich, die Förderpumpen 19 auch nahe oder an den Zellen 25 anzuordnen. Die Zellen 25 sind zwar vorzugsweise in oder an Seitentanks vorgesehen, sie können jedoch auch an jedem anderen Tank angeordnet sein, der genügend hoch ist oder in ausreichender Höhe liegt, und sogar an verhältnismäßig hohen Doppelbodentanks. Je nach der Lage der Tanks können auch die Querzelle 41 und eine in Längsrichtung verlaufende Rohrzelle 42 o.ä. auch oberhalb des Doppelbodens verlaufen.
Die Verwendung eines vorzugsweise abgeteilten Tankteils gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet es, in überraschend einfacher Weise, die zur Erreichung der Pumpfähigkeit notwendige Erwärmung von hochviskosem Brennstoff zu reduzieren und trägt damit zur Energieeinsparung bei.
Die angegebenen Anordnungen lassen sich bei Bedarf auch noch nachträglich ohne große Schwierigkeiten in Schiffe einbauen.
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Claims

Schiff Ansprüche 1. Schiff mit einem Antrieb mittels hochviskosem Brennstoff, der über eine Förderpumpe aus Vorratstanks zu entnehmen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den beheizbaren Vorratstanks (15,16,17,18) im Bereich einer Entnahmeöffnung (9,22) ein etwa einen Tagesverbrauch enthaltender Tankteil (21) mit zusätzlichen Heizschlangen (23,28) zur verstärkten Beheizung des Brennstoffs auf Pumpfähigkeit versehen ist.
2. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stärker beheizbare Tankteil (21) eine unten am Vorratstank (15,17) abgeteilte Zelle (25) ist, die eine größere Zuflußöffnung (31) für das Nachfließen des zähflüssigen Brennstoffs aus dem Vorratstank besitzt und die mit der Brennstoff-Förderpumpe (19) verbunden ist.
3. Schiff nach Anspruch 2 mit zwei hintereinander angeordneten Vorratstanks, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratstanks (15,17 bzw. 16,18) durch eine große Entnahmeöffnung (22), die durch eine Absperreinrichtung (24) verschließbar ist, verbindbar sind.
4. Schiff nach Anspruch 2 mit zwei hintereinander angeordneten Vorratstanks, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Vorratstank (17 bzw. 18) über ein Rohr (44) von großem Durchmesser mit der in dem hinteren Tank (15 bzw. 16) angeordneten, stärker beheizbaren Zelle (25) verbindbar ist, wobei das Rohr durch eine Absperreinrichtung (24) verschließbar ist.
5. Schiff nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußöffnung (31) aus dem Vorratstank (15,17), an dem sich die Zelle (25) befindet, durch eine Absperreinrichtung (30) absperrbar ist.
6. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratstanks (15 bis 18) Seitentanks im Bereich der Laderäume (12,13) sind.
7. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung des auf Pumpfähigkeit erwärmten Brennstoffs zum Ansaugrohr (43) der Pumpe (19) eine etwa in Schiffsmitte und im Doppelboden (14) verlaufende, beheizbare Rohrzelle (42) vorgesehen ist.
8. Schiff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (25) mit der Rohrzelle (42) über eine Querzelle (41) verbunden sind.