NO141409B - Fremgangsmaate til fremstilling av oksiranforbindelser - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til drift av et maskinanlegg for fartøyer.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte til drift av et maskinanlegg for fartøyer, omfattende en etter propellerloven arbeidende forbrenningsmotor, en avgassturbindreven spyleluft-kompressor, en etter turbinen anordnet avgasskjele og en etter kompressoren anordnet luftkj øler hvis effekt er avpasset for ved høyeste normale motoreffekt å skape forutsetning for en høyeste tillatt temperatur foran avgassturbinen.

Hittil har man ved konvensjonene maskinanlegg hvor en avgasskjele er til-sluttet en avgassturbin, ikke tatt sammen-hengen mellom den produserte dampmengde og motorens omdreiningstall med i 'beregningen. Dampproduksjonen har fått foli hva den kunne, og da varmefallet i turbinen er hovedsakelig uforandret ved varierende motorbelastning, vil avgasskj elen produsere varierende mengder damp alt etter driftsforholdene for motoren.

Det er tidligere også kjent ved forforen-ningsmotorer med turboaggregat å regulere temperaturen av luften før denne trer inn i sylinderen. Reguleringen skjer automatisk og i avhengighet av temperaturen av av-gassene etterat disse har passert avgassturbinen, eller med andre ord alt etter motorens effektbehov, og hovedsakelig med det formål å spare kjølevann og dermed forbundne omkostninger. Kjølingen avpas-ses på en slik måte at der fås god fylling av sylinderen ved full last og høyt omdreiningstall. Motoren får da tilført en luft-mengde av lav temperatur, hvorved spyle-luftens tetthet blir høyere og den i sylinderen innesluttede vektmengde dermed blir stor. Ved mindre motoreffekt er en maksi-mal fylling ikke så nødvendig, og det kan være mer verdifullt å spare effekt ved å minske kjøleénergien.

Ved et fartøy er effektbehovet ved varierende fart for en viss gitt lastereduksjon bestemt ved den såkalte propellerlov, som ikke gir en lineær sammenheng mellom effekt og omdreiningstall.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er ved fartøysmaskinanlegg av den innledningsvis nevnte art å skaffe en for-bedret totalvirkningsgrad ved å la avgas-senes temperatur før innløpet til turbinen bestemme nedkjølingsgraden av den luft som tilføres spyleluftkompressoren. Ved å regulere lufttemperaturen i avhengighet av avgasstemperaturen er det mulig å øke varmeinnholdet i igassen langt mer enn svarende til den utkoblede kjøling uten samtidig å risikere for høy temperatur hverken i motor eller i turbin. Dette gir en forholdsvis høyere dampproduksjon ved lavere motorbelastning og dermed en bedre virkningsgrad for hele anlegget.

Oppfinnelsen karakteriseres hovedsakelig ved at kjølerens effekt ved avtagende belastning på motoren reguleres nedover på en slik måte at avgasstemperaturen over en stor del av det øvre cmdreinings-tallområde holdes i det vesentlige konstant.

Tegningen viser et utførelseseksempel på oppfinnelsen anvendt ved et fartøys-maskinanlegg av den angitte art.

Fig. 1 viser i diagramform den produserte dampmengde som funksjon av om-dreiningstallet ved to forskjellige nedlastningsgrader, og

fig. 2 er et skjema for selve maskinanlegget.

På fig. 1 er vist to nedlastningsgrader, dels A, som kan antas å svare til full far-tøyslast, og dels B, som er en vilkårlig del-laststilling, f. eks. ballaststilling. Som ordi-nat er oppført hovedmaskinens omdreiningstall og som abscisse dampproduksjonen pr. time. Hovedmotoren er beregnet på å avgi høyeste normale effekt ved 112 omdreininger pr. minutt. Den tykke, fullt opptrukne kurve 1 i tilfelle A angir generert dampmengde som funksjon av omdrei-ningstallet, når fartøyet er fullt nedlastet. Spyleluf tkjøleren er på i og for seg kjent måte utformet for å kunne reguleres slik at der ved innløpet til motoren holdes en viss hensiktsmessig temperatur, som dels gir en høy tetthet av luften og dels, i det høyeste normale belastningstilfelle, altså ved 112 omdreininger, gir en tillatt temperatur ved innløpet til turbinen. Hensikten er nu istedet fra dette høyeste punkt 2 å regulere kjølingen i henhold til den tyn-nere fullt opptrukne kurve 3, dvs. slik at man under overholdelse av denne tillatte innløpstemperatur til turbinen dog får en betydelig øket dampproduksjon. Minskningen av kjøle-effekten er, under forutsetning av en maskinromstemperatur av f .eks. 25° C, virksom frem til punkt 4. Derefter kjøles luften ikke i det hele tatt, og dampproduksjonen faller efter den strekede kurve 5. Skulle omgivelsestemperaturen være høyere, f. eks. 40° C, kan virkningen av kurve 3 utstrekkes helt til punkt 6, hvor dampproduksjonen faller efter kurve 7.

Når fartøyet er mindre nedlastet, f .eks. i tilfelle B, kan der bare tas ut en lavere motoreffekt, men selv nu bestemmes sam-menhengen mellem effekt og omdreiningstall av samme lov. Den genererte dampmengde vil da, under bibehold av den hittil kjente regulering av kjølingen, variere efter den tykke strekpurukterte kurve 8. Ved punkt 9, svarende til fullt omdreiningstall, kan der, som angitt ved den første del av den tynne strekpunkterte kurve 10, oppnås en vesentlig økning av dampproduksjonen ved minskning av kjøle-effekten. Også ved synkende omdreiningstall fås en relativ økning av dampproduksjonen ned til punkt 11. Under forutsetning av en yttertempera-tur av 25° C faller dampproduksjonen derefter efter kurve 12. På samme måte som i tilfelle A kan man ihvis yttertemperaturen er 40° C, utstrekke kurve 10 til punkt 13, hvorefter dampproduksjonen ved minkende belastning varierer efter kurve 14. Som det ses, kan man i samtlige tilfeller oppnå en betydelig øket dampproduksjon uten noen som helst ulempe med hensyn til hovedmaskinens y deise eller påkjenninger i denne. Dessuten oppnås der naturligvis en viss vinning ved minskningen av det arbeide som behøver å presteres av selve kjøleren.

Ved lavere motorbelastning blir naturligvis også avgassturbinens effekt mindre, så der behøves mindre arbeide til kompre-sjon av luften. Er motoren forsynt med stempel-spylepumper som drives direkte og arbeider i serie med den avgassturbindrevne kompressor, blir volumet av den luft som tilføres motoren, holdt noenlunde konstant også ved lavere belastninger. Luftens strømningshastighet gjennem motoren for-blir således uforandret. Nu er spylemotstan-den en funksjon av strømningshastighetens kvadrat multiplisert med luftens tetthet. Er volumet av luften det samme, ytrer spyleluftkompressorens reduserte arbeide seg ved en minskning av lufttettheten, noe som altså resulterer i minsket spyleluf tmot-stand ved lavere belastning.

Maskinanlegget fremgår skjematisk av fig. 2. Der er vist en forbrenningsmotor 20, som er forsynt med en avgassturbin 21 og en spylekompressor 22 som drives av denne. Motoren er også forsynt med ikke nærmere viste stempelspylepumper 23 som drives direkte av veivmekanismen, og som arbeider i serie med kompressoren 22. Spyleluf ten suges inn gjennem en ledning 24, som hensiktsmessig står i forbindelse med atmosfæren utenfor maskinrommet. Eller også kan spyleluften suges inn direkte fra dette gjennem en ledning 25. Der finnes muligheter for, alt efter de forskjellige driftsforhold og ønsker, å påbegynne kom-presjon i spyleluftkompressoren med helt forskjellige begynnelsestemperaturer. Mellem spyleluftkompressoren og motoren sit-ter en kjøler 26. Kjølevæske leveres til denne fra en pumpe 27, som også kan tjene til kjøling av andre apparater i forbindelse med motoren. Effekten tav kjølingen reguleres på kjent måte med en ventil 28, men hensiktsmessig kan være styrt automatisk fra temperaturfølsomme organer, f. eks. 29, anbragt foran innløpet til turbinen, eller 30, anbragt efter kjøleren. Efter turbinen er der i avgassledningen 31 Innsatt en damp-kjele 32, fra hvis dom 33 der er antydet en dampledning 34 til en dampturbin 35, som driver en elektrisk generator eller lignende.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til drift av et maskinanlegg for fartøyer, omfattende en efter propellerloven arbeidende forbrenningsmotor, en avgassturbindreven spyleluft-kompressor (22), en efter turbinen anordnet avgasskjele (32) og en efter kompressoren anordnet luftkjøler (26) hvis effekt er avpasset for ved høyeste normale motoreffekt å skape forutsetning for en høyeste

   tillatt temperatur foran avgassturbinen, karakterisert ved at kjølerens effekt ved avtagende belastning på motoren reguleres nedover på en slik måte at avgasstemperaturen over en stor del av det øvre omdreiningstallområde holdes i det vesentlige konstant.