HRP20190644A2 - Brodsko postrojenje za dobivanje energije dušikom za pogon glavne propulzije, generatora struje te za hlađenje rashladnog sustava na brodu - Google Patents

Abstract

Izum se odnosi na brodsko postrojenje za dobivanje energije dušikom za pogon glavne propulzije i generator struje te za hlađenje rashladnog sustava na brodu, čime je primjena izuma u sustavima brodskih motora, međutim može biti i puno šira u raznim granama industrije. Ovim izumom ostvaruje se pogon na dušik. Dušik se dobiva iz atmosfere pomoću kompresora (3) koji usisava zrak i tlači ga u membranskoj komori (14), gdje se odvaja čisti dušik te se zatim radijalnim puhalom (1) dušik kao plin odvodi u skladišne tankove (S2, S3) za glavnu propulziju. Ovdje se radi o generatoru (2) dušika u kojem se dušik odvaja od ostalih plinova zraka te se stlačeni i ohlađen dušik preko turbine (T) ekspandira i spušta na vrlo nisku temperaturu, čime se dobije pogonski rad. Kada se pokrenu kompresori (3) prvog generatora, turbogenerator (G) se uključi u mrežu i počne napajati cijeli sustav. Pritom nema proizvodnje pare, ni topline, niti izgaranja, naime nije potrebno dodatno gorivo. The invention relates to a marine nitrogen power plant with propulsion, electricity generator and refrigeration system on board, which makes the application of the invention in marine engine systems, but can be much wider in various industries. The present invention provides a nitrogen drive. Nitrogen is obtained from the atmosphere by means of a compressor (3) which sucks in air and compresses it in a membrane chamber (14), where pure nitrogen is separated and then nitrogen is discharged as gas into the storage tanks (S2, S3) by the radial blower (1) for the main propulsion. There is a nitrogen generator (2) in which nitrogen is separated from other air gases and the compressed and cooled nitrogen is expanded and cooled to a very low temperature through a turbine (T), which results in work production. When the compressors (3) of the first generator are started, the turbo-generator (G) is connected to the mains and starts supplying the whole system. There is no production of steam, heat or combustion, namely no additional fuel is needed.

Description

Područje u koje spada izum

Izum spada u brodostrojarstvo, naime primjena izuma je u sustavima brodskih motora, međutim moguća je i šira primjena u raznim granama industrije, posebice u proizvodnji električne energije, za pogon alatnih strojeva i alata, za rashladne uređaje, klimatizacijske uređaje, industrijske hladnjače, za pogon u raznim vrstama transporta, i slično.

Tehnički problem i stanje tehnike

Tehnički problem koji se rješava ovim izumom je omogućavanje pogonskog rada općenito, dok se ovdje prema izumu iznosi primjer rada propulzije broda, zajedno s generatorima električne energije bez uporabe goriva, bez velikih motora i njihovih dijelova te bez kompresora rashladnog sustava za rashlađivanje tereta, hrane, kao i dodatno bez potrebe za kompresorima klimatizacije na brodu, naime bez opasnih plinova za ljude kao što su primjerice amonijak i freon.

Dosadašnja propulzija broda zasniva se na dizel-motorima i dizel-generatorima na pogonsko gorivo. To su motori s puno dijelova (klipovi, glavčine motora, cilindri, radilice) i s većim brojem sustava hlađenja, podmazivanja, pripremanja goriva (separatori, tankovi, pumpe za ulje, vodu itd.). Potrošnja je velika, potrebno je puno pomoćnih strojeva, puno goriva, ulja i maziva. Zatim, rashladni sustav tereta je dodatna prostorija s velikim kompresorima koji troše velike količine električne energije za pogon svih potrebnih dijelova i sustava.

Klimatizacijski kompresor je posebno veliki potrošač električne energije i zauzima veliki dio strojarnice, a tu su i dodatni kompresori za hlađenje hrane.

Sve navedene probleme možemo riješiti pogonom broda na dušik iz zraka prema ovom izumu, objašnjenom nadalje s dvije varijante ostvarenja sustava izuma.

Opis sustava rada prema prvoj varijanti izuma

Dušik se dobiva iz atmosfere pomoću kompresora koji usisava zrak i tlači u membranskoj komori 14 (apsorberski uređaji, engl. absorbers), gdje se odvaja čisti dušik te se zatim radijalnim puhalom 1 odvodi u skladišne tankove, jedan prvi tank S1 za generatore i dva tanka S2, S3 za glavnu propulziju. Tu postoji i dizel-motor generator N, za nuždu. Njega se upućuje u slučaju da zakaže cijeli sustav iz nekog razloga, čime se tada pali motor na strujnoj mreži, kako bi on pokrenuo kompresore prvog generatora 2, sve dok se turbogenerator G ne uključi u mrežu i počne napajati cijeli sustav. Dakle, pritom nema pare, ni topline, ni izgaranja, ni pumpi niti goriva.

Ovdje su prema izumu potrebne samo turbine od specijalnih legura za niske temperature, dok se grijanje tople vode održava električnim grijačem, a grijanje nadgrađa se održava puštanjem tople vode na oko 60°C u klimatizacijsku centralu, čime ona grije zrak za prostorije na brodu.

Princip rada

Glavni kompresor 3 usisava dušik koji se nalazi u sustavu tankova S1, S2, S3, prema izumu, tlači ga na veći tlak i temperaturu, te takav dušik prolazi kroz izmjenjivač topline 5 i hladi se na atmosfersku temperaturu putem zraka iz puhala 1. Potom ohlađen dušik ulazi u drugi kompresor 4 koji ga tlači na visoki tlak gdje zatim prolazi kroz drugi izmjenjivač topline 6, dok se tamo nalazi elektromotorno puhalo 8 kojim se hladi na okolnu temperaturu. Takav visokostlačen dušik ulazi u turbine T, ekspandira širenjem i pada na vrlo nisku temperaturu od -180°C, čime se dobije radni pogon. Budući da je to lijevokretni ciklus, znači da nema razvijanja topline nego postoji hlađenje.

Dušik kao plin ide na troputni ventil V, gdje veći dio ide na izmjenjivač topline 7, dok ga puhalo 8 ili ventilatori 9 griju na okolnu temperaturu, pri čemu jedan drugi dio plina, kao ekspandiran ide na klimatizacijski isparivač, na isparivače prostorija, hrane i tereta. Kada se oduzme toplina, dušik se vraća povratnim vodom 15A na izmjenjivač topline 7 te na usis kompresora 3, 4. Cijela linija vodova je povezana s generatorima, tako da u luci dok glavna turbina ne radi, generatori hlade rashladni sustav. Princip rada kod generatora u ovom izumu je isti kao kod glavne propulzije. Naime, to znači da svi kompresori i puhala rade s elektromotorima, a jedan generator mora imati dovoljno snage za opskrbu energijom sve svoje kompresore i puhala, glavne propulzije i cijelog napajanja broda u navigaciji. Drugi generatori se tu nalaze kao pričuva.

Na rashladnim uređajima se nalaze termostati koji daju signal troputnom ventilu V da propusti ekspandirani dušik kada padne temperatura ispod dozvoljene u prostorijama hlađenja (klima – nadgrađe, hrana – prostorije, teret – tankovi) na zadane vrijednosti na kojima treba održavati hlađenje.

Glavna pogonska turbina GT se regulira reduktorom 10 za broj okretaja. Regulacija opterećenja za zadane okretaje se regulira prigušivanjem plina na ulazu u turbine T. Propeler 9 je varijabilnog tipa. Na skladišnim tankovima S2, S3 dušika postoji linija vodova punjenja 12A od generatora dušika i linija vodova 12B za nadopunjavanje sustava u slučaju propuštanja dušika u zatvorenom sustavu. Linije vodova se pune i nadopunjavaju preko zapornih ventila, pri čemu je zaporni ventil 13A za nadopunu sustava, a zaporni ventil 13B zatvara sustav kada je brod u luci i generator hladi teret za povratni vod 15.

Sustav prema izumu je opremljen senzorima i alarmima za nadopunjavanje samog sustava. Dakle, električna energija je potrebna samo za pogon kompresora generatora koji je na strujnoj mreži i pogon kompresora za glavnu turbine GT i opskrbu broda i manjih uređaja trošila (evaporatori, pumpe, rasvjeta itd.). Nema potrebe za velikim ventilatorima za odvođenje topline i dovođenje zraka (npr. kod motora za usisavanje turbine i za hlađenje strojarnice). Nema potrebe niti za kompresorima rashladnog sustava (tereta, zraka, hrane), a potrebni su samo isparivači – evaporatori (engl. evaporators).

Kompresori i turbine

Na glavnim kompresorima 3, 4 postoje na osovini propeleri odnosno ventilatori 9 pogonjeni osovinom kompresora koji hlade kompresor i dušik (kroz kućište kompresora se malo ohladi dušik). Tada dušik ide na izmjenjivač topline 5 gdje se naknadno ohladi na temperaturu okoline. Kompresori su centrifugalni, dok je glavni kompresor 3 višestupanjski, a drugi kompresor 4 je jednostupanjski ili dvostupanjski. Kompresori moraju biti dimenzionirani tako da se dobije dovoljno visok tlak ekspanzije dušika (20-40 bara) prije ulaska u turbine T.

Dakle, potreban je visokotlačni dušik dobiven prema navedenom sustavu ovog izuma, koji ulazi radijalno a izlazi aksijalno i ekspandiranjem plina okreće turbinu T, čime se dobiva radni pogon. Pogon mora biti izoliran (glavna propulzija i generatori) zbog niskih temperatura koje se stvaraju prema ovom izumu (-180°C), što znači da uređaji moraju biti u zasebnim prostorijama u strojarnici, sa izlazima osovina (bez prostorija) na propeler i generatorima. Svi uređaji u sustavu moraju biti izrađeni od specijalnih legura za ekstremno niske temperature (kompresori, cjevovodi, turbine).

Slika 1 – shematski prikaz prve varijante izuma

Opis sustava rada prema drugoj varijanti izuma

Druga varijanta predmetnog izuma je jednostavnija i učinkovitija od prve varijante, budući da ovdje nije potrebno hlađenje dušika ventilatorima na pogon elektromotora, te se time troši manje električne energije, naime ovdje se ventilatori pogone elektromotorima (EM) kompresora 3, 4.

Princip rada

Glavni kompresor 3 usisava dušik iz kompenzacionog tanka KS, tlači ga na veći tlak i temperaturu, zatim takav dušik prolazi kroz izmjenjivač topline 5 i hladi se na atmosfersku temperaturu preko zraka dobivenog od ventilatora 9 koji je pogonjen prijenosnom osovinom glavnog kompresora 3, pomoću remenskog 16 prijenosa gibanja. Kompresor 3 također ima svoj ventilator 9 na osovini za hlađenje. Dušik tako dobiven stlačen i ohlađen, ulazi u drugi kompresor 4 koji ga tlači na visoki tlak te on prolazi kroz drugi izmjenjivač topline 6 gdje se u protustruji s hladnim dušikom s povratnog cjevovoda ohladi na okolnu temperaturu, dok se dušik s povratnog cjevovoda ugrije. Takav visokostlačen dušik ulazi u turbine T, ekspandira širenjem i tako se dobije pogonski rad.

Ekspandirani dušik je ohlađen na -180°C, gdje jedan dio preko troputnog termostatskog ventila V ide na hlađenje tereta, namirnica i u klimatizacijsku centralu, dok drugi dio ide na povratni cjevovod 15 gdje se u protustruji s toplim dušikom, nakon izlaska iz drugog kompresora 4, ugrije i vraća u kompenzacioni tank. Kompenzacioni tank KS služi kao spremište dušika u sustavu, iz kojega glavni kompresor 3 usisava dušik i vraća ga u tank s povratne linije vodova 15.

Regulacija opterećenja se vrši promjenom brzine okretaja elektromotora EM kompresora (invertorski uređaj), naime kada je manje opterećenje, tada kompresori usisavaju i tlače manje plina, a kada je veće opterećenje, tada oni usisavaju i tlače više plina promjenom brzine. Svime se upravlja automatski,

dakle cijeli sustav je automatiziran. Brzina porivnog propelera 11 i generatora G, regulira se reduktorom 10. Generatori rade istim sustavom kao glavna turbina GT za pogon.

Na povratnom cjevovodu 15 su načinjeni ventili od kojih je jedan zatvoren 13B od generatora, a na troputnom ventilu V je zatvoren izlaz plina prema teretu, klimatizacijskoj centrali i namirnicama, jer se u navigaciji hladi plin s povratnog cjevovoda 15 od glavne turbine GT i izlaza iz glavne turbine, dok je u luci obrnuto, cijeli sustav rada se odvija od generatora, budući da glavni porivni sustav ne radi.

Svi pogonski uređaji moraju biti izolirani u posebnim prostorijama - takozvanim "hladnim prostorima" (cold box, engl.) u strojarnici. Samo su osovine propelera i generatora izvan prostorije, kao i sam generator. Svi uređaji i cjevovodi moraju biti načinjeni od specijalnih legura, izolirani i zaštićeni zbog jako niskih temperatura (-180°C).

Glavni kompresor 3 je višestupanjski centrifugalni kompresor, a drugi kompresor 4 je jednostupanjski centrifugalni kompresor. Kompresori moraju biti testirani u tvornici, kako bi bilo osigurano da pri najmanjem i najvećem opterećenju proizvode tlak za ekspanziju u turbini i drže ga konstantnim. Prema tome se određuje snaga elektromotora kompresora i stupnjevi centrifugalnih rotora, koliko ih treba biti u kompresoru.

Pokretanje pogonskog djelovanja iz zaustavljenog (stop) položaja se vrši uz pomoć dizel-generatora N koji upada u mrežu i pokrene kompresore turbogeneratora G, kompresori stlačuju plin, plin ekspandira, turbogenerator se vrti do 900 okretaja ili 60 Hz, reduktor 10 ograničava brzinu okretaja. Kada se prikopča na električnu mrežu, on razvije toliku snagu koja je potrebna za napajanje sustava električnom energijom, a onda dizel-generator N ispada iz mreže i ugasi se. Tada počinje raditi turbogenerator G i napaja kompresore glavne propulzije, svoje kompresore i cijeli brodski sustav električnom energijom. Tako se prema ovom izumu dobije pogon na dušik u zatvorenom sustavu. Dušik se dobiva iz atmosfere preko kompresora 3 koji usisava zrak u apsorberske uređaje A, gdje se odvaja čisti dušik i puhalo 8 ga skladišti u tankove S1, S2, S3.

Regulacija opterećenja se vrši smanjivanjem ili povećavanjem brzine vrtnje elektromotora EM, invertorskim uređajem (engl. inverter), a može se podešavati i na usisu kompresora 3, 4, ali nije preporučljivo zbog smanjene učinkovitosti kompresora. Smanjenjem ili povećanjem brzine vrtnje motora, dobivamo veći ili manji protok plina uz konstantan tlak, tako da nema gubitaka kod centrifugalnih kompresora.

Slika 2 – shematski prikaz druge varijante izuma

Popis pozivnih oznaka

1 – radijalno puhalo

S1, S2, S3 – tankovi dušika - jedan tank za generatore, dva tanka za glavnu propulziju

KS – kompenzacioni tank

2 – prvi generator

G – turbogenerator

3 – glavni kompresor

4 – drugi kompresor

5 – prvi izmjenjivač topline

6 – drugi izmjenjivač topline

7 – treći izmjenjivač topline

8 – elektromotorno puhalo

9 – ventilator - propeler

V – troputni ventil

10 – reduktor

11 – porivni propeler

12A, 12B - vodovi punjenja i nadopune sustava

13A – zaporni ventil za nadopunu sustava dušikom

13B – zaporni ventil koji je zatvoren u luci kada generator hladi sustav

14 - membranska komora s apsorberskim uređajima

15 - povratni cjevovod

15A – povratni cjevovod iz isparivača ka generatoru koji radi u luci

15B – povratni cjevovod iz isparivača ka glavnoj turbini

16 – remen za prijenos gibanja

T – turbina

GT – glavna turbina

EM – elektromotor

N- dizel-generator za nuždu.

Claims (4)

1. Brodsko postrojenje za dobivanje energije dušikom za pogon glavne propulzije i generatora struje te za hlađenje rashladnog sustava, naznačeno time, da obuhvaća sljedeće uređaje: tank za dušik (S1, S2, S3) za generatore s kompresorima (3, 4) pomoću kojega se usisava dušik iz atmosfere i tlači se u membranskoj komori (14); radijalno puhalo (1) koje iz membranskih komora upuhuje čisti dušik u skladišne tankove, jedan tank (S1) za generatore i dva tanka za glavnu propulziju (S2, S3); linije vodova za punjenje sustava (12A); linije vodova (12B) za nadopunu sustava; pri čemu se vodovi pune i nadopunjavaju preko zapornih ventila (13A, 13B); dok, u slučaju da cijeli sustav zakaže, uključuje se dizel-motor (N) za nuždu kada on pokreće kompresore (3, 4) prvog generatora (2); skladišni tank (S1, S2, S3) iz kojega dušik ide u kompenzacioni tank (KS), gdje se pomoću remenskog (16) prijenosagibanja, postrojenje dalje nastavlja na turbogenerator (G) koji napaja kompresore glavne propulzije, svoje kompresore, naime glavni kompresor (3) i druge kompresore (4) kao i cijeli brodski sustav električnom energijom; pri čemu postrojenje dalje obuhvaća prvi izmjenjivač topline (5), drugi izmjenjivač topline (6), treći izmjenjivač topline (7), koji služe za hlađenje dušika, prvo na okolnu temperaturu, a zatim visokostlačen dušik ulazi u turbinu (T), ekspadnira i pada na vrlo nisku temperaturu; tu se nalaze elektromotorno puhalo (8) i ventilatori (9) koji upuhuju dušik kroz postrojenje pomoću elektromotora (EM); dok na rashladnom uređaju termostati daju signal ovdje izvedenom troputnom ventilu (V) za prolaz ekspandiranom dušiku ili troputnom ventilu (V) koji zatvara izlaz plina prema teretu, klimi i namirnicama; pri čemu nadalje postrojenje obuhvaća klimatizacijski isparivač, gdje preko povratnog voda (15B) iz isparivača dušik ide prema glavnoj turbini (GT); povratni vod (15A) koji vodi iz isparivača prema generatoru koji radi u luci; dok reduktor (10) služi za regulaciju okretaja glavne turbine (GT); glavna turbina (GT) koja je centrifugalna jednostupanjska turbina s radijalnim ulazom i aksijalnim izlazom, a služi za glavni pogon broda; te time, da kao nadopuna sustava postrojenja tu postoje još termostati, senzori i alarmi.

2. Sustav postrojenja pogona na dušik prema patentnom zahtjevu 1, naznačen time, da sadrži sljedeće tehničke parametre: - dušik se dobiva iz zraka pomoću kompresora (3) koji usisava zrak i tlači ga u membranskoj komori (14) pomoću apsorberskih uređaja; - čisti dušik se radijalnim puhalom (1) odvodi u skladišne tankove, jedan tank (S1) za generatore i dva tanka (S2, S3) za glavnu propulziju; - pokretanjem kompresora (3, 4) prvog generatora (2) uključuje se turbogenerator (G) i pokreće cijeli sustav; - turbinama (T) od specijalnih legura za niske temperature, pokreće se sustav čime se grije topla voda i održava električnim grijačem, dok se grijanje nadgrađa održava puštanjem tople vode u klimatizacijsku centralu; - dušik kao plin ide na troputni ventil (V), gdje veći dio ide na izmjenjivač topline (5, 6, 7), dok ga puhalo (1, 8) ili ventilatori (9) griju na okolnu temperaturu; - jedan drugi dio plina, kao ekspandiran ide na klimatizacijski isparivač, na isparivače prostorija, hrane i terete; - kada oduzme toplinu, dušik se vraća povratnim vodom (15) na izmjenjivač topline (5, 6, 7) te na usis kompresora (3, 4); - nadalje dušik ide na izmjenjivač topline (5, 6, 7) gdje se naknadno ohladi na temperaturu okoline; - cijeli sustav linija vodova je povezan s generatorima, tako da u luci dok glavna turbina ne radi, generatori hlade rashladni sustav; - na rashladnim uređajima se nalaze termostati koji daju signal troputnom ventilu (V) da propusti ekspandirani dušik kada padne temperatura ispod dozvoljene u prostorijama hlađenja, naime klima – nadgrađe, hrana – prostorije, teret – tankovi, na zadane vrijednosti na kojima treba održavati hlađenje; - glavna turbina (GT) se regulira reduktorom (10) za broj okretaja; - regulacija opterećenja za zadane okretaje se regulira prigušivanjem plina na ulazu u turbinu (T); - na skladišnim tankovima (S1, S2, S3) dušika postoje linije vodova punjenja (12A) od generatora dušika i linije vodova (12B) za nadopunjavanje sustava u slučaju propuštanja dušika u zatvorenom sustavu; - vodovi (12A, 12B) se pune i nadopunjavaju preko zapornih ventila (13A, 13B); - električna energija pokreće pogon kompresora generatora koji je na strujnoj mreži i pogon kompresora za glavnu turbinu (GT) i opskrbu broda i manjih uređaja trošila: evaporatori, pumpe, rasvjeta itd.; - na glavnim kompresorima (3) postoje na osovini propeleri odnosno ventilatori (9) pogonjeni osovinom kompresora koji hlade kompresor i dušik, dok se kroz kućište kompresora također ohladi dušik; - kompresori (3, 4) su dimenzionirani tako da se dobije dovoljno visok tlak ekspanzije dušika prije ulaska u turbinu (T); - visokostlačeni dušik dobiven prema navedenom sustavu ovog izuma, ulazi radijalno, a izlazi aksijalno te ekspandiranjem plina okreće turbinu (T), čime se dobiva pogonski rad; - u predmetnom izumu, turbina se koristi za pogon glavne propulzije i hlađenje rashladnih sustava na brodu; - pogon se izolira, naime glavna propulzija i generatori, zbog niskih temperatura koje se stvaraju prema ovom izumu čak -180°C, što znači da uređaji moraju biti u zasebnim prostorijama u strojarnici, s izlazima osovina na propeler i prema generatorima; - svi uređaji u sustavu se izrađuju od specijalnih legura za ekstremno niske temperature, naime kompresori, vodovi, turbine.

3. Postupak rada prve varijante pogona na dušik prema postrojenju u zahtjevu 1 i prema sustavu u zahtjevu 2, naznačen time, da obuhvaća sljedeće tehničke korake: - usisavanje dušika glavnim kompresorom (3), koji se nalazi u sustavu tankova (S1, S2, S3), tlačenje dušika na veći tlak i temperaturu; - prolaženje stlačenog dušika kroz izmjenjivač topline (5) i hlađenje dušika na atmosfersku temperaturu putem zraka iz puhala (8); - ulaženje ohlađenog dušika u drugi kompresor (4) koji ga tlači na visoki tlak te zatim obrada kroz drugi izmjenjivač topline (6); - hlađenje dušika elektromotornim puhalom (8) na okolnu temperaturu; - dovođenje visokostlačenog dušika u turbinu (T), gdje on ekspandira širenjem i pada na vrlo nisku temperaturu čak -180°C, čime se dobije pogonski rad; - omogućavanje lijevokretnog ciklusa, čime nema razvijanja topline nego postoji hlađenje; - dovođenje dušika kao plina na troputni ventil (V), gdje veći dio ide na izmjenjivač topline (7), dok ga puhalo (1, 8) ili ventilatori (9) zagrijavaju na okolnu temperaturu; - dovođenje jednog drugog dijela plina, kao ekspandiranog, na klimatizacijski isparivač, na isparivače prostorija, hrane i tereta; - nakon oduzimanja topline, vraćanje plina povratnim vodom (15) na izmjenjivač topline (7) te na usis kompresora (4); - povezivanje svih vodova s generatorima, tako da u luci dok glavna turbina ne radi, generatori hlade rashladni sustav; - povezivanje svih kompresora i puhala s elektromotorima (EM), s time, da jedan generator mora imati dovoljno snage za opskrbu energijom sve svoje kompresore i puhala, glavne propulzije i cijelog napajanja broda u navigaciji; - davanje signala pomoću termostata na rashladnim uređajima (5, 6, 7) troputnom ventilu (V) da propusti ekspandirani dušik kada padne temperatura ispod dozvoljene u prostorijama hlađenja, naime klima – nadgrađe, hrana – prostorije, teret – tankovi, na zadane vrijednosti na kojima treba održavati hlađenje; - reguliranje glavne turbine (GT) reduktorom (10) za broj okretaja; - reguliranje opterećenja za zadane okretaje pomoću prigušivanja plina na ulazu u turbinu (T); - osiguravanje linija vodova punjenja (12A) na skladišnim tankovima od generatora dušika te linija vodova (12B) za nadopunjavanje sustava u slučaju propuštanja dušika u zatvorenom sustavu; - punjenje i nadopunjavanje sustava vodova preko zapornih ventila (13A, 13B); - dovođenje električne energije koja je potrebna samo za pogon kompresora generatora koji je na strujnoj mreži i pogon kompresora za glavnu turbinu (GT) i opskrbu broda i manjih uređaja trošila: evaporatori, pumpe, rasvjeta; - opremanje sustava rashladnog sustava isparivačima; - dimenzioniranje kompresora tako da se dobije dovoljno visok tlak ekspanzije dušika prije ulaska u turbinu (T); - dobivanje visokostlačenog dušika u navedenom postrojenju, koji ulazi radijalno, a izlazi aksijalno i ekspandiranjem plina okreće turbinu (T), čime se dobiva pogonski rad.

4. Postupak rada druge varijante pogona na dušik prema postrojenju u zahtjevu 1 i sustavu u zahtjevu 2, gdje je druga varijanta jednostavnija i učinkovitija od prve varijante, budući da ovdje nije potrebno hlađenje dušika ventilatorima na pogon elektromotora, te se time troši manje električne energije, naznačen time, da postupak obuhvaća sljedeće tehničke korake: - omogućavanje pogona ventilatora (9) pomoću elektromotora (EM) kompresora; - usisavanje dušika iz kompenzacionog tanka (KS), preko glavnog kompresora (3) koji ga tlači na veći tlak i temperaturu; - dovođenje stlačenog dušika na prolaz kroz izmjenjivač topline (5) i njegovo hlađenje na atmosfersku temperaturu preko zraka dobivenog od ventilatora (9) koji je pogonjen prijenosnom osovinom glavnog kompresora (3), pomoću remenskog prijenosa (16) gibanja; - omogućavanje ulaska tako dobivenog stlačenog i ohlađenog dušika u drugi kompresor (4) koji također ima svoj ventilator (9) na osovini za hlađenje, gdje se odvija dodatno tlačenje dušika na visoki tlak te nakon toga, prolaženje dušika kroz drugi izmjenjivač topline (2), gdje se u protustruji s hladnim dušikom s povratnog voda (15), ovaj hladi na okolnu temperaturu, dok se dušik s povratnog voda (15) zagrijava; - dovođenje visokostlačenog dušika u turbinu (T), koji ekspandira širenjem i tako se dobije pogonski rad; - hlađenje ekspandiranog dušika na -180°C, gdje jedan dio preko troputnog termostatskog ventila (V) ide na hlađenje tereta, namirnica i u klimatizacijsku centralu, dok drugi dio ide na povratni vod (15), gdje se u protustruji s toplim dušikom, nakon izlaska iz drugog kompresora (4), zagrijava i vraća u kompenzacioni tank (KS); - spremanje dušika u kompenzacionom tanku (KS) iz kojega glavni kompresor (3) usisava dušik i vraća ga u tank (KS) s povratnog voda (15); - reguliranje opterećenja putem promjene brzine okretaja elektromotora (EM) kompresora invertorskim uređajem, naime kada je manje opterećenje, tada kompresori usisavaju i tlače manje plina, a kada je veće opterećenje, tada oni usisavaju i tlače više plina promjenom brzine; - automatizacija cijelog sustava; - reguliranje brzina porivnog propelera (11) i turbogeneratora (G) putem reduktora (10); - omogućavanje sustava rada za generatore kao i za glavnu turbinu (GT); - izvedba ventila (V1, V2) na glavnom vodu, od kojih je jedan ventil zatvoren (13B), od generatora, a na troputnom ventilu (V) se zatvara izlaz plina prema teretu, klimatizacijskoj centrali i namirnicama, jer se u navigaciji hladi plin s povratnog voda od glavne turbine (GT) i izlaza iz glavne turbine, dok je u luci obrnuto, cijeli sustav rada se odvija od turbogeneratora (G), budući da glavni porivni sustav ne radi; - omogućavanje cijelog sustava osim osovine propelera i generatora da se nalaze unutar zatvorene prostorije; - osiguravanje da svi uređaji i vodovi budu načinjeni od specijalnih legura, izolirani i zaštićeni zbog ekstremno niskih temperatura; - testiranje kompresora u tvornici, kako bi bilo osigurano da pri najmanjem i najvećem opterećenju proizvode tlak za ekspanziju u turbini i drže ga konstantnim; - prema navedenome, određivanje snage elektromotora kompresora i stupnjeva centrifugalnih rotora, koliko ih treba biti u kompresoru; - pokretanje pogonskog djelovanja iz zaustavljenog položaja, uz pomoć dizel-generatora (N) koji upada u mrežu i pokreće kompresore turbogeneratora (G), čime kompresori (3, 4) stlačuju plin, plin ekspandira, turbogenerator (G) se vrti do 900 okretaja ili 60 Hz, dok reduktor (10) ograničava brzinu okretaja; - prikopčavanje generatora na električnu mrežu za razvijanje dovoljno snage koja je potrebna za napajanje sustava električnom energijom, čime onda dizel-generator (N) može ispasti iz mreže i ugasiti se; - omogućavanje turbogeneratoru (G) da se neposredno nakon prethodnog koraka pokrene i počne napajati kompresore glavne propulzije, svoje kompresore i cijeli brodski sustav električnom energijom; - reguliranje opterećenja preko smanjivanja ili povećavanja brzine vrtnje elektromotora (EM) pomoću invertorskog uređaja, ili se podešava na usisu kompresora; - smanjenjem ili povećanjem brzine vrtnje motora, dobivanje većeg ili manjeg protoka plina uz konstantan tlak, tako da nema gubitaka kod centrifugalnih kompresora.