Hallo,
Bei den Schiffsmotoren muss doch auch wie beim PKW wärme entstehen. Was geschieht mit der ganzen Wärme auf den großen Schiffen? Und wird noch etwas mit den Abgasen gemacht wie z.B. gekühlt oder gereinigt?
Lars
Hallo,
Da gibt es verschiedene Dinge die mit der Abwärme angestellt werden. Das hängt von der Art des Schiffes, der Grösse des Motors, des verwendeten Kraftstoffes usw ab.
Wichtig ist natürlich welchen Wärmebedarf das Schiff überhaupt hat und bei welchem Temperaturniveau.
Ich rede hier mal von den grossen langsamlaufenden Zweitaktern auf Frachtschiffen:
Zunächst mal wird Wärme aus dem Kühlwasserkreislauf für die Frischwassergewinnung/ Meerwasserentsalzung benutzt.
Abwärme aus den Abgasen kann man bei älteren Motoren noch in einer Nutzleistungsturbine zu Strom machen (selten weil teuer). Bei neueren Motoren sind die Wirkungsgrade aber so gut dass die Abgastemperaturen für eine solche Verwendung ohnehin zu niedrig sind (ausserden sinkt dadurch der Turboladerwirkungsgrad).
Die Abgase kann man aber durch einen sog. Economizer schicken in dem dann Prozessdampf bzw heisses Wasser erzeugt wird der wiederum im Schiff diverse Aufgaben erfüllen kann (um z.B den Kraftstoff vorzuwärmen).
Der Grossteil der Wärme wird aber wie beim PKW an die Umgebung abgegeben, also ins Meer bzw über den Schornstein abgeführt.
Bei Viertaktmotoren in Kreuzfahrtschiffen kann naturgemäss mehr Wärme rückgewonnen werden da hier der Bedarf an Frischwasser, Heizwasser, Dampf usw grösser ist. Hier hat z.B oft schon allein die Wäscherei den Wärmebedarf eines Frachtschiffes.
Abgasreinigung ist bei Schwerölbetrieb sehr schwierig zu realisieren wird aber in Ausnahmefällen schon gemacht (DenoxKat, Harnsäureeinspritzung usw.) Russpartikelfilter sind möglich hab ich aber selbst nur bei Grossmotoren die in Kraftwerken laufen gesehen.
Gruss, René
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Hallo !
Die überschüssige Wärme des Kühlwassers geht in
- Schiffsheizung.
- Seewasserentsalzungsanlage. Mit 60 Grad wird der Verdampfer beaufschlagt und das Wasser fängt bei hundertprozentigem Vacuum an zu kochen.
- Alles andere wird abgeführt durch Kühler, welche wieder mit Seewasser beaufschlagt werden. Die überschüssige Wärme geht also ins Seewasser.
Abgase des Motors gehen
- Durch den Abgaskessel. Mit dem hier erzeugten Dampf wird alles erwärmt, was erwärmt werden muß, wie das Schweröl. Wenn ein Schiff um die 1000 to Schweröl an Bord hat, so wird eine große Wärmemenge gebraucht.
- Heute werden zusätzlich mit dem Dampf des Abgaskessels Turbinengeneratoren angetrieben.
mfgConrad
Zu den Abgasen :
Die Abgase treiben zuerst einmal die Abgasturbinen (bekannt beim Auto als Turbo).
Diese Turbos saugen Verbrennungsluft an und ermöglichen damit erst die hohe Leistung.
Nach der Arbeit in den Abgasturbinen gehen sie in den Abgaskessel und erwärmen dort das Speisewasser zu Dampf.
Die Temperatur der Abgase am Austrittsstutzen der Zylinder beträgt unterschiedlich 400 bis 480 Grad Celsius. Fällt in der Abgasturbine um ca 100 Grad und geht damit in den Abgaskessel.
Nach Durchlaufen des Kessels beträgt die Abgastemperatur um die 100 Grad.
Gereinigt werden sie noch nicht. Es laufen da verschiedene Versuche. Z.B. mit zusätzlicher Wassereinspritzung.
mfgConrad
Gereinigt werden sie noch nicht.
Das ist nicht richtig. Die Reederei Shiphool z.B hat ne Serie von 3 Schiffen laufen die mit Abgaskatalysatoren ausgerüstet sind um NOx-Emmisionen zu verringern (Denox Kat).
Das ist zwar immer noch die grosse Ausnahme weil die IMO-Grenzwerte auch ohne einzuhalten sind aber es gibt schon einige Schiffe die mit solchen Anlagen ausgerüstet sind.
Partikelfilter gibts aber bissher nur bei Stationäranlagen.
Es laufen da verschiedene
Versuche. Z.B. mit zusätzlicher Wassereinspritzung.
Wassereinspritzung hat nix mit Abgasreinigung zu tun sondern beeinflusst direkt den Verbrennungsablauf so dass Stickoxide erst gar nicht entstehen. Eine 100%ige vermeidung dieser Schadstoffe ist aber auch mit Wassereinspritzuung nur mit zusätzlicher Katalytischer Nachbehandlung möglich.
Die Technik ist übrigens längst aus dem Versuchsstadium heraus und ist bei Stationärmotoren seit ca 8 Jahren Serienstand.
Grundsätzlich unterscheidet man 3 Verfahren:
- Emulsionseinspritzung; hier wird Wasser mit Kraftstoff emulgiert und dann über die herkömmliche Einspritzanlage Eingespritzt (MTU)
- Zweistoffdüse; Hier wird Wasser und Kraftstoff getrennt bis zur Einspritzdüse geführt und dann gemeinsam eingespritzt (B&W)
- Zusätzliche Einspritzdüse; Hier wird Wasser getrennt mit einer extra Einspritzdüse eingespritzt (SULZER)
Im Schiffsbetrieb wird die Technik aber nur in Ausnahmefällen eingesetzt weil hier normalerweise nicht die notwendigen Mengen an Frischwasser zur Verfügung stehen. Hier wird sich bei verschärften Grenzwerten eher die Katalytische Nachbehandlung durchsetzen da sie wirtschaftlicher zu betreiben ist als zusätzliche Entsalzungsanlagen.
Am Rande: Bei allen Verfahren wird ungefähr gleich viel Wasser (entmineralisiertes Frischwasser) wie Kraftstoff benötigt.
mfgConrad
- Heute werden zusätzlich mit dem Dampf des Abgaskessels
Turbinengeneratoren angetrieben.
Das war gestern, Nutzleistungsturbinen sind heute wegen der gesteigerten Turboladerwirkungsgrade und damit niedrigeren Abgastemperaturen nicht mehr zu betreiben.
Die Dampfmengen der Abgaskessel reichen oft schon nicht mal mehr um den Kraftstoff vorzuwärmen.
Gruss, René
Das war gestern, Nutzleistungsturbinen sind heute wegen der
gesteigerten Turboladerwirkungsgrade und damit niedrigeren
Abgastemperaturen nicht mehr zu betreiben.
Die Dampfmengen der Abgaskessel reichen oft schon nicht mal
mehr um den Kraftstoff vorzuwärmen.
Das ist ja merkwürdig, meine beiden letzten Schiffe, drei jahre alt, hatten Dampfgeneratoren, angetrieben vom Abgaskessel. Daz wurde vom Abgaskessel alles vorgewärmt, was vorgewärmt werden mußte. Auch 1500 to Schweröl.
Du hast schon ein sehr merkwürdiges Wissen über Seeschiffe.
Gereinigt werden sie noch nicht.
Das ist nicht richtig. Die Reederei Shiphool z.B hat ne Serie
von 3 Schiffen laufen die mit Abgaskatalysatoren ausgerüstet
sind um NOx-Emmisionen zu verringern (Denox Kat).
Das ist zwar immer noch die grosse Ausnahme weil die
IMO-Grenzwerte auch ohne einzuhalten sind aber es gibt schon
einige Schiffe die mit solchen Anlagen ausgerüstet sind.
Partikelfilter gibts aber bissher nur bei Stationäranlagen.
Klar, aber Ausnahmen bestätigen die Regel. Drei Schiffe von einigen tausend, das ist so viel wie keines. Das sind Versuche, wie ich, glaube ich schon schrieb.
Es laufen da verschiedene
Versuche. Z.B. mit zusätzlicher Wassereinspritzung.
Wassereinspritzung hat nix mit Abgasreinigung zu tun sondern
beeinflusst direkt den Verbrennungsablauf
Wie ich schon schrieb, alles noch in den Kinderschuhen.
Das war gestern, Nutzleistungsturbinen sind heute wegen der
gesteigerten Turboladerwirkungsgrade und damit niedrigeren
Abgastemperaturen nicht mehr zu betreiben.
Die Dampfmengen der Abgaskessel reichen oft schon nicht mal
mehr um den Kraftstoff vorzuwärmen.Das ist ja merkwürdig, meine beiden letzten Schiffe, drei
jahre alt, hatten Dampfgeneratoren, angetrieben vom
Abgaskessel. Daz wurde vom Abgaskessel alles vorgewärmt, was
vorgewärmt werden mußte. Auch 1500 to Schweröl.
Wie schreibst du im anderen Mail - drei schiffe sind nicht representativ. Und bei nur 1500 Mt Bunkerkapazität waren das ja nicht so wahnsinnig gewaltige Kutter.
Du hast schon ein sehr merkwürdiges Wissen über Seeschiffe.
Immerhin ca 60 Neubauten bei Werften rund um die Welt.
Immerhin mehrere Jahre als Serviceing für Langsamlaufende Grossdiesel (SULZER/ Wärtsilä)
…aber das hatten wir ja schon als es um das Starten von nem Grossdiesel ging…
HzG, René
Gereinigt werden sie noch nicht.
Das ist nicht richtig. Die Reederei Shiphool z.B hat ne Serie
von 3 Schiffen laufen die mit Abgaskatalysatoren ausgerüstet
sind um NOx-Emmisionen zu verringern (Denox Kat).
Das ist zwar immer noch die grosse Ausnahme weil die
IMO-Grenzwerte auch ohne einzuhalten sind aber es gibt schon
einige Schiffe die mit solchen Anlagen ausgerüstet sind.
Partikelfilter gibts aber bissher nur bei Stationäranlagen.Klar, aber Ausnahmen bestätigen die Regel. Drei Schiffe von
einigen tausend, das ist so viel wie keines. Das sind
Versuche, wie ich, glaube ich schon schrieb.
Das sind eben keine Versuche sondern prima funktionierende, serienreife Anlagen. Die Serie von Shiphool war nur als Beispiel (erkennbar an der Buchstabenkombination „z.B.“). Es gibt natürlich inzwischen ettliche weitere Kutter die mit DeNOx-Kats ausgerüstet sind.
Es laufen da verschiedene
Versuche. Z.B. mit zusätzlicher Wassereinspritzung.
Wassereinspritzung hat nix mit Abgasreinigung zu tun sondern
beeinflusst direkt den VerbrennungsablaufWie ich schon schrieb, alles noch in den Kinderschuhen.
Du schriebst was über Abgasnachbehandlung, zumindest war so die Fragestellung. Du hast darauf mit einer Technik geantwortet die damit nichts zu tun hat. Somit hast du entweder die Frage nicht richtig verstanden oder du hast keine Ahnung was Wassereinspritzung tatsächlich ist. Jedenfals ist man da aus dem Versuchsstadium längst raus.
Nun ja wenn du ettliche Tausend Anlagen die nun seit fast nem Jahrzehnt laufen als Technologie bezeichnen willst die noch in den Kinderschuhen steckt dann finde ich das schon ein etwas merkwürdiges Wissen/Verständnis über Motorentechnik. Nur weil man diese Technik, aus Gründen die ich ja ebenfals erklärt habe, nicht auf Schiffen einsetzt heist das doch nicht dass das alles noch Versuche sind. Die selben otoren als Stationäranlage haben das schon lange eingebaut.
Wie war das doch gleich mit dem Starten eines Schiffsdiesels. Da lag dein Wissensstand jedenfals einige Jahrzehnte zurück.
Ich will mich hier nicht wieder sinnlos mit dir Streiten und verabschiede mich an dieser Stelle.
Zum Thema Abwärmenutzung wurde ja eh schon alles gesagt.
Gruss, René
DANKE
Danke für die Informationen sie sind sehr aufschlussreich.
MfG Lars
Zusatzfragen:
Hallo Conrad
- Seewasserentsalzungsanlage. Mit 60 Grad wird der Verdampfer
beaufschlagt und das Wasser fängt bei hundertprozentigem
Vacuum an zu kochen.
Kann man ein 100 prozentiges Vacuum herstellen ?
Mit welchen Geräten wird das auf den Schiffen erreicht?
Danke für Auskunft
Fritz
Kann man ein 100 prozentiges Vacuum herstellen ?
Laut manometer schon. Wenn es nicht extrem hoch wäre, wäre das eingesetzte Kühlwasser zu kalt. Ein Verdampfer arbeitet bei 40 Grad Verdampfungstemperatur.
Wäre das Vacuum nicht annähernd bei 100%, würde das nicht funktionieren.
Mit welchen Geräten wird das auf den Schiffen erreicht?
Mit Ejektorpumpen. Oder, wie man sie auch nennt, Wasserstrahlpumpen.
mfgConrad