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Anordnung von Turbogebläsen als Spülpumpen für Zweitaktmaschinen auf
Einwellenschiffen. Bei den als Antriebsmaschinen für Einwellenschiffe benutzten
Zweitaktmaschinen, die Turbogebläse als Spülluftpumpen besitzen, sind bisher in
der Regel zwei Turbogebläse vorhanden, von-denen jedes einzelne so bemessen ist,
daß seine Fördermenge dem gesamten Spülluftbedarf der Zweitaktmaschine entspricht.
Eines der beiden Gebläse ist in Betrieb, das andere steht in Reserve, um bei Ausfall
des ersteren einzuspringen
und so den Betrieb der Maschine aufrechtzuerhalten.
Die Turbogebläse werden auf Motorschiffen meistens durch Elektromotoren angetrieben,
welche den Strom von der Hilfsmaschinenanlage geliefert erhalten. Gewöhnlich sind
drei Dieseldynamos vorhanden, von, denen zwei in Betrieb sind und die dritte als
Reserve dient.
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Die bisherige Anordnung zweier Turbogebläse hat nun eine Reihe von
Nachteilen. Wegen der Größe der Turbogebläse zeichnet sie sich durch hohes Gewicht
und hohen Preis aus. Bei niedriger Drehzahl der - Hauptmaschine, bei der deren Spülluftbedarf
geringer ist, besteht für das Gebläse die Gefahr des Pumpens, wenn seine Fördermenge
dem Spülluftbedarf des Motors angepaßt wird. Außerdem ist- es nur in beschränkten
Grenzen möglich, die Fördermenge des großen Gebläses dem Spülluftbedarf so anzupassen,
daß ein wirtschaftlicher Betrieb auch bei kleinen Fördermengen erreicht wird.
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Die Hilfsmaschinenanlage wird nun gewöhnlich so bemessen, daß zwei
Aggregate zusammen in Parallelschaltung die Lieferung der für den Gebläseantrieb
sowie für Beleuchtung, Pumpen und sonstige Schiffshilfsapparate nötigen Strom übernehmen.
Es kann auch die Schaltung so getroffen werden, daß eine Dieseldynamo nur den Strom
für den Antrieb des Gebläses liefert, die zweite nur den übrigen Strom der Schiffsanlage.
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Die erste Anordnung hat den Nachteil, da .ß bei Ausfall einer Dieseldynamo
Überlastung der zweiten, gerade. mit ihr in Parallelschaltung arbeitenden Dieseldynamio
eintritt; es besteht die Gefahr, und die Erfahrung hat dies auch schon bewiesen,
daß dann durch Überlastung auch diese Dieseldynamo ausfällt, wobei dann das Schiff
vollständig bewegungsunfähig wird.
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Die zweite Anordnung hat den Nachteil, claß eine Dieseldynamo mindestens
so groß gemacht werden muß, daß sie den gesamten für das Gebläse nötigen Strom liefern
kann. Der Einheitlichkeit halber wird die zweite und meist auch die dritte Hilfsmaschine
ebensogroß gewählt. Die Verhältnisse sind also folgende: Eine Dieseldynamo ist voll
belastet, die zweite nur ganz wenig belastet, cla der Bedarf an Strom für die Schiffsanlage
auf See sehr gering ist. Dadurch ergibt sich ein unwirtschaftlicher Betrieb dieser
Dieseldynamos. Bei Ausfall des ersten Gebläsedieseldynamos muß entweder erst die
dritte Dieseldynamo in Betrieb gesetzt werden, dainit die Hauptmaschine wieder betriebsfähig
wird, oder es muß Strom von der zweiten Dieseldynamo weggenommen werden, wodurch
die Gefahr einer Überlastung wieder gegeben ist. Diese Nachteile soll die Erfindung
durch Anwendung von drei Turbogebläsen beseitigen, von denen jedes eine Fördermenge
gleich dein halben Spülluftbedarf der Hauptmaschine liefert. Zwei Turbogebläse dienen
dabei für den normalen Betrieb, während eines in Reserve behalten wird. Entsprechend
der geringeren Leistung wird auch die Größe der Turbogebläse kleiner. Es stellt
sich der Gesamtpreis und das Gesamtgewicht niedriger als bei Aufstellung zweier
großer Gebläse. Ferner besitzt die Anordnung eine weitgehende - Anpassungsfähigkeit
an den Spülluftbedarf der Hauptmaschine. Bei geringerem Spülluftbedarf kann . z.
B. ein Gebläse vollkommen abgeschaltet werden. Auch das eine arbeitende Gebläse
kann noch bis mindestens auf halbe Fördermenge und entsprechend niedrigen Spüldruck
eingestellt werden. Bei der vorgeschlagenen Anordnung ist es also möglich, mindestens
bis auf ein Viertel des normalen Spülluftbedarfes in wirtschaftlicher betriebssicherer
Weise herabzugehen, während dies bei der bisherigen Anordnung eines großen Gebläses
nur bis zu etwa zur Hälfte des normalen Spülluftbedarfes möglich ist. Jedes der
elektromotorisch angetriebenen Turbogebläse wird dabei von einer besonderen Dieseldynamo
gespeist. Wird dabei die Schaltung so getroffen, daß gegebenenfalls mit der Dieseldynamo
gleichzeitig auch das eine Gebläse ausfällt, so kann beim Ausfall einer Dieseld
f naino keine 'Überlastung der zweiten, gerade in Betrieb befindlichen eintreten.
Es besteht daher auch die Möglichkeit, bei entsprechend verminderter Drehzahl der
Hauptmaschine ohne jegliche Störung und Zeitverlust sofort mit dem zweiten Gebläse
allein weiterzufahren.
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Als weiterer Vorteil besteht noch der, daß die Leistung jeder Dieseldynamo
nur so groß gewählt zu werden braucht, daß die Str omlieferung für ein Gebläse halber
Leistung sowie für die Hälfte des Strombedarfs der auf See in Betrieb befindlichen
Hilfsmaschinen sichergestellt ist.
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In der Zeichnung sind in Abb. i die bisherige Anordnung und in Abb.
2 und 3 zwei Ausführungsformen der neuen Anordnung gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt.
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In Abb. i sind mit i bis 6 die Zylinder einer Dieselmaschine bezeichnet.
a ist die dazugehörige Spülluftleitung, welcher die benötigte Spülluft von einem
Gebläse b geliefert wird, das von einem Elektromotor c angetriehen ist. Letzterer
erhält den Strom von zwei Schalttafeln d und e, die von Dieseldynamos
f
bzw. g- gespeist werden. 1a bezeichnet ein Reservegebläse, das ebenfalls
wieder durch den Elektroüiotor i angetrieben wird, dem der
Strom
von der Schalttafel j zugeführt wird, die mit einer Dieseldynamo k verbunden ist.
Das Reservegebläse h arbeitet ebenso wie das Hauptgebläse b auf die Spülluftleitung
a.
Sowohl das Hauptgebläse b als auch das Reservegebläse li, besitzen eine
Förderleistung, die gleich dem gesamten Spülluftbedarf der Hauptmaschine ist. Die
eingangs erwähnten Nachteile dieser Anordnung können an Hand des Schemas ohne weiteres
ersehen werden.
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In Abb.2 sind ebenfalls wiederum mit r bis 6 die sechs Zylinder einer
Dieselmaschine und mit a deren Spülluftleitung bezeichnet. Im Gegensatz zu der bisherigen
Ausführung sind jedoch drei Turbogebläse 1, na und n vorhanden, von denen
jedes eine Förderleistung gleich dem halben Spülluftbedarf der Dieselmaschine besitzt.
Zwei von diesen Gebläsen 1 und m arbeiten gleichzeitig auf die Spülluftleitung,
das dritte Gebläse yi steht in Reserve. Es ist durch die Leitungen o und o1 an die
Spülluftleitung angeschlossen. Durch einge-Ibaute Absperrorgane p und pl können
die Leitungen o bzw. o' abgeschaltet werden. Die Elektromotoren q, r und s der Gebläse
sind wiederum an Schalttafeln t, t' und t= angeschlossen, denen der Strom
von den Dieseldynamos it, z, und w zugeführt wird. Die Spülluftleitung a. ist durch
eine Querwand unterteilt. Die beiden Spüllufträume sind durch eine Öffnung in der
Querwand miteinander verbunden. Die Einstellung der Größe dieser Öffnung erfolgt
durch einen Schieber .r oder durch eine anders geartete Reguliereinrichtung, welche
entweder von Hand oder in Abhängigkeit von der Zahl der im Betrieb befindlichen
Gebläse oder in Abhängigkeit voll ihrer Fördermenge, ihrer Drehzahl oder des Strombedarfs
ihrer Elektromotoren eingestellt werden kann. Die Öffnung kann so eingestellt werden,
daß der Parallelbetrieb der beiden auf die Spülluftleitung arbeitendenTurbogebläse
1, ni gesichert ist, und daß ferner genügend Spülluft aus der einen in die
andere Abteilung der Spülluftleitung überströmen kann, falls deren Gebläse ausfällt.
Außerdem besteht die Möglichkeit, die beiden Zweige der Spülluftleitung vollständig
voneinander zu trennen, falls ein Abschalten der anderen Zylindergruppe infolge
von Schäden eines ihrer Zylinder nötig wird. Die Unterteilung wird nach Möglichkeit
so vorgenommen, daß die 'Maschine mit jeder Zylindergruppe voll manövrierfähig bleibt.
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Fällt nun beispielsweise durch Ausfall der Dieseldvnamo u das Gebläse
l aus, so kann entweder bei entsprechender Erniedrigung der Drehzahl der Hauptmaschine
die erforderliche Spülluft von dem Gebläse in allein geliefert werden, oder aber
es kanngleichzeitig das bisher in Reserve gehaltene Gebläse n durch Inbetriebnahme
der Dieseldynamo 7, mit eingesetzt werden, das in diesem Falle entweder durch die
beiden Leitungen o, o:' auf die SpÜlluftleitung arbeitet oder bei Ausschaltung der
Leitung o' vermittels des Absperrorganes pi lediglich über die Leitung o.
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Die Ausführung nach Abb. 3 entspricht im wesentlichen jener der Abb.2.
Sie unterscheidet sich von dieser nur durch die Art der Unterteilung der Spülluftleitung,
die in diesem Falle durch eine eingebaute horizontale Trennwand y erfolgt. Die Verbindung
der durch die Unterteilung geschaffenen Hälften kann wiederum durch einen einstellbaren
Schieber x so geregelt werden, daß der Parallelbetrieb der beiden Turbogebläse und
gegebenenfalls die Überströmung der Spülluft aus der einen in die andere Abteilung
gesichert ist. Ebenso ist wiederum ein vollständiges Abtrennen möglich. Mit N sind
in die Zuleitungen zu der Spülluftleitung eingebaute Rückschlagv entile bezeichnet,
die eir. Zurückströmen von Spülluft aus der unter Druck stehenden Spülluftleitung
in die gerade abgeschalteten Gebläse verhindern.