Schiffs-Dampfmaschinen

[Turbo-Georg]

Hallo TM,

eine Frage, deren Beantwortung auch die übrigen Leser interessieren dürfte.
Das Drehmoment ist bei Kolbenmaschinen im Gegensatz zur Dampfturbine nie gleichmäßig, da die Kolbengeschwindigkeit bekanntlich nicht gleichmäßig ist, sie ist an den Totpunkten sogar gleich Null. Auch das Drehmoment ist am Größten, wenn die Kolbengeschwindigkeit am Höchsten und der Hebelarm der Kurbel am Stärksten wirksam ist; nämlich bei 90 Grad nach den Totpunkten. Bei einer Zweizylindermaschine ist bei einem Kurbelversatz um 90 Grad ein gleichmäßiges Drehmoment nicht zu erzielen, denn die wirksamen Kräfte sind nicht gleichmäßig auf den Kurbelkreis verteilt. Erst durch eine Schwungmasse oder durch einen weiteren Zylinder (Dreizylindermaschine, Kurbelversatz 120 Grad) wird eine gewisse Gleichmäßigkeit erzielt.
Bei Mehrzylindermaschinen wurde grundsätzlich darauf geachtet, die Gesamtleistung der Maschine gleichmäßig auf die Zylinder zu verteilen, um einen ruhigen, gleichmäßigen Lauf zu erzielen. Bei einer Verbundmaschine wurde diese gleichmäßige Verteilung aber nicht, wie häufig falsch angenommen, durch die Aufteilung des Dampfdruckes auf die beiden Zylinder erreicht, sondern durch die Aufteilung des Arbeits- , spricht Expansionsvermögens des Dampfes.
Ein Bypass-Ventil gibt es daher nur im Modellbau, um die Maschine zum Laufen zu bringen.
Dann ist es aber keine Verbundmaschine mehr, sondern eine normale Maschine mit zwei Zylindern. Im Großbetrieb gab es ggf. einen Hilfsschieber für Frischdampf, um den ND-Zylinder vorzuwärmen oder das Anspringen der Maschine bei ungünstiger Kurbelstellung zu erleichtern.

Die angehangene Zeichnung zeigt das Druck-Volumen-Diagramm einer Verbundmaschine mit Kondensator.
Wir sehen auf der Senkrechten den Dampfdruck und auf der Waagerechten das Dampfvolumen. Wir sehen auch, dass bei der Expansion (sinkender Druck) das Volumen schnell zunimmt. Die grüne Gesamtfläche zeigt das theoretische Arbeitsvermögen des Dampfes und die gelben Flächen die tatsächlich erbrachte Arbeit in den beiden Zylindern. Gleiche Arbeit bedeutet also auch gleiche Flächeninhalte. Der Dampfdruck im HD-Schieberkasten beträgt etwa 10 ata, der im ND-Schieberkasten aber nur etwa 2 ata.

[Turbo-Georg]

Nun zu weiteren dampfbetriebenen Hilfsmaschinen und Apparate im Maschinen- oder ggf. Kesselraum, welche vorwiegend zum Betrieb der Hauptmaschine erforderlich waren oder der Schiffssicherheit dienten. Nur im weiteren Sinne gehörten hierzu Einrichtungen, die dem Betrieb des Kessels dienten, also Saugzug- oder Kesselgebläse, Ascheförderer und ggf. Brennstoff-Pumpen, sowie für den Schiffsbetrieb die Hilfsmaschinen an Deck, wie Anker- und Ladewinden, Spills und Rudermaschinen. Anfänglich ebenfalls alle dampfbetrieben.
So wurde auf größeren Schiffen häufig noch eine zusätzliche Hilfskondensation im Kesselraum vorgesehen, um im Hafen oder auf Reede den Abdampf aller dieser Hilfsmaschinen kondensieren zu können, ohne hierzu den Kondensator der Hauptmaschine oder der Hauptmaschinen benutzen zu müssen; ausgestattet mit eigenständigen, wenn auch kleineren Luft-, Kühlwasser- und Speisepumpen. Meistens ausgeführt als Kolbenpumpen mit direktem Dampfantrieb.
Bei Schiffs-Dampfmaschinen mit über 1000 PSi kamen häufig Zentrifugal-Pumpen (Kreiselpumpen) zur Kondensatorkühlung zum Einsatz. Es gab sie einfach wirkend (Zeichnung unten) und doppelt wirkend (Zeichnung oben). Hier erfolgt die Förderung des Kühlwassers durch ein Flügelrad in einem geschlossenen Gehäuse, angesaugt über ein meistens zentrisch zur Welle einmündendes Saugrohr. Durch die Drehung des Flügelrades wird das zwischen den Flügeln befindliche Wasser ebenfalls in Umdrehung versetzt und durch die auftretende Zentrifugalkraft nach außen in den spiralförmigen Druckraum und das daran anschließende Druckrohr befördert. Zentrifugal- bzw. Kreiselpumpen lieferten einen gleichmäßigen Wasserstrom. Hierdurch war die Beanspruchung der Rohrleitungen des Kühlsystems geringer als bei Kolben-Kühlwasserpumpen, ein Windkessel war deshalb nicht erforderlich. Ihr Antrieb erfolgte häufig durch eine Einzylinder- oder bei größeren Pumpen auch Verbund-Dampfmaschine. In der Regel befand sich auf dem Kupplungs-Flansch zwischen der Flügelradwelle der Kreiselpumpe und der Dampfmaschine-Kurbelwelle ein Schwungrad mit Aussparungen für eine Handknagge. Hiermit konnten die Dampfmaschinen von Hand gedreht oder bei Einzylinder-Maschinen in eine günstige Anspring-Position gebracht werden. Dampfmaschinen zum Antrieb von Hilfsmaschinen waren anfänglich in offener Bauweise. Die später geschlossenen Antriebsmaschinen besaßen dann meistens eine wartungsarme Druck-Umlaufschmierung.
Von der Hauptmaschine unabhängig arbeitende Luft-, Speise- oder Lenzpumpen wurden jedoch nahezu ausschließlich als direktangetriebene Dampf-Kolbenpumpen ohne umlaufende Schwungmassen ausgeführt.
Ihre Dampfkolben (3) und Pumpenkolben (14) sind durch eine gemeinsame Stange (5) verbunden. Es gab sie stehend oder liegend, als Simplex-Pumpen, also mit nur jeweils einen Dampf- und einen Pumpen-Zylinder, oder als Duplex-Pumpen mit zwei nebeneinander angeordneten Zylinder-Paaren.
Bei den Simplex-Pumpen erfolgt die Dampfsteuerung durch einen Schieber, der über einen Hebel an die Kolbenstange gekoppelt ist. Bei Duplex-Pumpen erfolgt die Dampfsteuerung wechselweise durch die Kolbenstange der jeweiligen Nachbar-Zylinder. Herstellerabhängig unterscheiden sich die verschiedenen Steuerungssysteme geringfügig.
Dampfluftpumpen wurden mehrheitlich, als Simplex-Pumpen konzipiert. Die Zeichnung zeigt eine Edwards-Nassluftpumpe. Sie benötigt im Gegensatz zu anderen Bauarten nur Druckventile (13), eingebaut in den Zylinderdeckel zwischen dem Zylinder (17) und dem Druckraum (10). Das Gemisch aus Kondensat und Luft gelangte in den Pumpen-Saugraum (12). Der niedergehenden Kolben (14) erzeugte im Zylinder einen Unterdruck und gab Schlitze (15) in der Zylinderwand frei, durch die zuerst die Luft und dann das, durch den in den Saugraum eintauchenden Kolben nach oben gedrängte Kondensat angesaugt wurde.  Durch den aufgehenden Kolben wurden die Schlitze wieder geschlossen und der Kolben beförderte zuerst die Luft und anschließend das Kondensat durch die Druckventile in den Druckraum. Das Kondensat gelangte in einen Sammeltank und die Luft wurde über ein Rohr über Deck abgeführt.
Gelegentlich sind bei kleineren Kondensationsanlagen an die Dampfluftpumpe die zugehörige Kühlwasserpumpe und die Speisepumpe angebaut und über ein Pumpenjoch mit ihrem Antrieb verbunden. Seltener finden sich Sonderformen wie die Dual- oder auch Trockenluftpumpe mit zwei, jeweils für Kondensat und Luft getrennten Arbeitszylindern, die über Schwinghebel an einen oder auch zwei Dampfzylinder angekoppelt waren. Sie kamen zum Einsatz wenn ein besonders hohes Vakuum (ca. 0,05 ata) erreicht werden sollte, wie etwa bei den wenigen Kolben-Schiffsmaschinen mit Abdampf-Turbinen

[Captain Hans]

Hallo Georg

wieder eine schöne Erklärung und Aufzählung der vielen verschiedenen Dampf - Hilfsmaschinen

Noch in den 70er Jahre benutzten wir auf einem alten Tanker (Baujahr 1956), der als Seeleichter eingesetzt wurde
EUREKA DUPLEX TANDEMPUMPEN als Cargo -Pumpen. Hierbei bekam der Kolben pro Zylinder Dampf von beiden Seiten.
Die Ventilkästen (jeweils 24 Ventile), 2 pro Zylinder waren sehr kompliziert und mußten dauernd repariert werden.
Die Zylinder waren senkrecht angeordnet und hatten eine Höhe von 4 m. Die Leistung betrug max. 500 m³/Std.
Insgesamt hatten wir 4 solcher Pumpen.
Der Vorteil war die die hohe Saugleistung dieser Pumpen die uns das Strippen der Tanks erleichterte,
Der Nachteil war die geringe Fördermenge.
Alle Tanker haben auch heute noch Kesselanlagen zum Betrieb, der Deckswinden, Cargo und Ballastpumpen.
Als Nebenfunktionen werden damit auch Kesselspeisewasserpumpen und viele andere Sachen aowie auch Hilfsgeneratoren betrieben.
Die Kesselanlage war zur Erzeugung von Inert-Gas natürlich ausschlaggebend.
Auf den Supertanker, die ich gefahren habe, hatten wir Horizontal Kreiselpumpen als Cargo und Clean Ballastpumpen.
Pro Cargo- Pumpe hatten wir eine Leistung von max. 4000 m³/Std.
Die Ballastpumpen schafften ca. 1500 ³ pro/Std.
Alle diese Pumpen hatten als Antrieb Dampfturbinen, die Maschinenraum standen und deren Welle durch das das feuerfeste
Maschinenraumschott zu den Pumpen im Pumpenraum führten
Der Vorteil dieser Pumpen war die gewaltige Fördermenge jedoch war der Nachteil die nicht vorhandene Saugleistung und eine
sehr geringe Förderhöhe.
Das Strippen der Tanks wurde mittels eines Ejektor Prinzips bewerkstelligt.
Dies ging bis zum letzten Tank, der dann mittels einer Kolbenpumnpe entleert wurde.
Alle Deckswinden (Mooringwinden) waren ebenfalls dampfbetrieben und hatten 2 liegende Zylinder.
Durch Regulierung des Dampfdruckes konnte die Zugleistung dieser Winden sehr leicht eingestellt werden.
Auch die Ankerwinde, mit einer Zugkraft von 450 to wurde über eine Dampfkolbenmaschinen betrieben.
Da der Antrieb dieser Schiffe per Diesel erfolgte waren die Kesselanlagen im Hafen ausschlaggebend aber selbst
auf See wurde Dampf in einer Kombination aus Abgaswärme der Diesel sowie einem Hilfskessel erzeugt. (per Economizer)

zuguterletzt wurde der Dampf auch als Feuerlöschanlage im Maschinenraum benutzt.

So viel ich damals gelernt habe durchläuft der Dampf bei seiner Erhitzung 3 Agregatzustände wie Naßdampf, Heißdampf usw.
In jedem Agregatzustand hat er andere Eigenschaften (Spannung) aber so richtig krieg ich das nicht mehr voreinander und
hoffe, daß du das vielleicht besser erklären kannst.

Der Antrieb bei einem Turbinentanker erfolgte über Hoch-,Mittel und Niederdruckturbine und entsprechende Getrieben auf
eine Welle. Ich denke hier werden die entsprechenden Aggregatzustände des Dampfes genutzt.

viele Grüße

Hans







 

[Turbo-Georg]

Hallo Hans,
schön, dass du etwas aus der eigenen Erfahrung zur ,,jüngeren" Geschichte der Schiffs-Maschinentechnik beitragen kannst. Ich bewege mich mit meinen Abhandlungen mehr in den dreißiger Jahren des vorigen Jahrhunderts, als das Spektrum der Dampfantriebe noch recht breit war. Ich betrachte deshalb deine Ausführungen als eine wertvolle Ergänzung. Erst nach dem Eintritt in den Ruhestand habe ich mich mit dem faszinierenden Thema Dampfmaschinen, speziell Schiffsmaschinen auseinandergesetzt und konnte einige Jahre als Hobby-Dampfmaschinist auf einem Traditionsschiff (See gehender Doppelschrauben-Dampfer mit zwei 500 PS-Dreifach-Expansionsdampfmaschinen) meine theoretischen Kenntnisse um einige praktische Erfahrungen ergänzen.
Eines hat sich über die verschiedenen Epochen zum Glück nicht geändert, nämlich die Physik; sie ist trotz veränderter Terminologie noch immer ,,up to date".
Ich werde am Ende meines Beitrages etwas näher über die Eigenheiten des Dampfes berichten.

[Turbo-Georg]

Schon frühe gesetzliche Vorschriften besagten, dass jede einzelne von der Hauptmaschine angetriebene Speisepumpe in der Lage sein muss, dem Kessel mindestens 1 1/2 Mal soviel Speisewasser zuzuführen, als seiner normalen Verdampfungsfähigkeit entspricht. Darüber hinaus war eine zweite unabhängige Speisevorrichtung erforderlich. Auch zwei  Maschinen-Speisepumpen galten als nur eine Speisevorrichtung; es musste daher bei kleinen Anlagen mindesten noch ein dampfbetriebener Injektor, bei größeren Anlagen eine Dampf-Speisepumpe vorhanden sein. Anlagen, die auch bei Stillstand der Hauptmaschine Dampf für Hilfsmaschinen brauchten, mussten auch für diesen Fall mindestens zwei voneinander unabhängige Speisevorrichtungen haben. Im Kesselraum finden wir deshalb häufig neben einem  Injektor auch noch eine etwas größere Duplex-Dampfspeisepumpe. Sie diente dem Kesselraumpersonal nicht nur zur Haltung des Kesselwasserstandes bei Ausfall der Speisevorrichtung, sondern auch zum Befüllen und Entleeren von Kesseln, der Umwälzung des Kesselwassers zur Verkürzung der Kessel-Anheizzeit, dem Be- und Umfüllen der Frischwassertanks und vielem anderen mehr. Die Werft erstellte für alle an Bord befindlichen Pumpen einen Pumpenplan, aus dem alle möglichen Schaltungsmöglichkeiten, auch für den Not-Fall ersichtlich waren. So konnten u.a. durch Umschalten ihrer Saug- und Druckleitungen auch die Hilfs-Speisepumpen im Maschinenraum, mitunter zwei kleinere Simplex-Pumpen, einzeln oder gemeinsam zu anderen Aufgaben herangezogen werden. Sie hatten auch in ihren Zudampf-Leitungen häufig Wechselventile. So konnte der zum Betrieb der Pumpen erforderliche Dampf wahlweise für beide Pumpen gemeinsam oder für jede Pumpe getrennt der Hilfsdampfleitung direkt oder über einen Dampfregler, z.B. am Speisewassertank entnommen werden. Diese Dampfregler, vorwiegend als Drehschieber ausgeführt, wurden durch einen Schwimmer z.B. in der so genannten Regelzelle betätigt und passte somit ggf. die Förderung von Zusatzwasser, quasi automatisch an die jeweiligen Betriebsverhältnisse an.
Der Speisewassertank hatte fast immer mehrere Kammern bzw. Zellen. Das, von der Luftpumpe zugeführte Kondensat  durchlief vor der Wiederverwendung als Speisewasser diese Kammern zur Reinigung von Ölrückständen.
Das Öl konnte sich entweder in den einzelnen Kammern vom Kondensat absetzen (Ölabsetztank) oder die einzelnen Kammern hatten Filtereinsätze mit Koks oder Kokosfasern als Filtermasse (Filtertank). Zur Verbesserung der Filterwirkung wurden mitunter bei kleineren Anlagen die Zylinderölrückstände bereits im Kondensator durch den Zusatz von Soda verseift. Der Kondensator hatte in diesem Fall für die Sodalösung oben einen entsprechenden Einfüllbecher mit Absperrhahn. Bei Öffnen des Hahnes wurde die Lösung durch das Vakuum in den Kondensator gesaugt.
Aber das Öl musste nicht nur durch Filterung des Speisewassers vom Kessel ferngehalten werden, durch Ölablagerung auf den Kühlrohren wurde auch die Wirksamkeit des Kondensators herabgesetzt. Wir finden daher besonders bei Heißdampf-Maschinen nicht selten vor den Kondensator geschaltete Dampfentöler, vorwiegend als Prallblech-Entöler ausgeführt. Der zu entölende Dampf stößt in ihnen an eine Anzahl von Prall- und Siebblechen, an denen sich das Öl niederschlug. Es gab aber auch Drall-Entöler, in ihnen wurde der Dampf beim durchströmen von spiralförmig angeordneten, feststehenden Schaufel in Rotation versetzt. Das Gemisch aus Öl und Kondensat wurde hier durch die Fliehkraft nach außen geschleudert und über eine ringförmige Rinne gesammelt um über ein Rohr abgeführt zu werden. Das anfallende Gemisch aus Öl und Kondensat wurde mit der Ölwasserpumpe aus dem, unter Vakuum stehenden Dampf-Entöler in einen Ölklärbehälter gepumpt. Die Ölwasserpumpe, in der Regel eine kleine Tauchkolbenpumpe mit Kugelventilen, wurde häufig über den Pumpen-Balancier der Hauptmaschine angetrieben. Das vom Öl befreite Kondensat wurde zur weiten Reinigung ebenfalls dem Speisewassertank zugeführt.
Bei kleineren Anlagen ohne besondere Speisewasservorwärmung, hatte der Speisewassertank Heizrohre. Durch Einleiten des Abdampfes der Hilfsmaschinen, wurde das Speisewasser vorgewärmt und teilweise entgast. Im Allgemeinen verfügten die Anlagen jedoch über spezielle Speisewasservorwärmer.
Sowohl Misch- als auch Oberflächenvorwärmer führten dem Speisewasser die Restwärme aus dem Abdampfe der Hilfsmaschinen oder der Verdampfer wieder zu. Die Speisung mit vorgewärmtem Wasser diente nicht nur der Minderung des Brennstoffverbrauches, sondern auch der Schonung der Kesselanlage. Mischvorwärmer, in die Saugleitung der Speisepumpen eingebaut, vermischten den Heizdampf ohne die Verwendung von Heizschlangen unmittelbar mit dem Speisewasser. Sie wurden zweckmäßig mit einer Speisewasser-Regelzelle zusammengebaut, wie später bei den moderneren so genannten Mischvorwärmer-Entgasern. Beim Oberflächenvorwärmer wird der Heizdampf um ein Rohrbündel geleitet, welches vom Speisewasser durchflossen wird. Oberflächenvorwärmer wurden in die Speisepumpen-Druckleitung eingebaut und standen daher unter Kesseldruck.
Das Kessel-Speisewasser konnte nicht verlustfrei aus dem Kondensat des Dampfes zurück gewonnen werden. Die Verluste während der Fahrt beliefen sich auf etwa 2 bis 3 Prozent des verdampften Kesselwassers oder anders ausgedrückt, auf ca. 3,5 bis 5 t in 24 Stunden für jeweils 1000 PSi Maschinenleistung. Diese Verluste konnten nur durch den Zusatz salzfreien Wassers ausgeglichen werden, das entweder in Tanks bzw. im Doppelboden mitgeführt oder durch Seewasser-Verdampfer hergestellt wurde. Bei etwas größeren Anlagen wurde durch eine separate, manuell oder automatisch geregelte Dampf-Pumpe das Zusatzwasser in die Speisewasser-Regelzelle gefördert. Zur Überwachung des Speisewasserstandes diente an der Regelzelle entweder ein Wasserstandsglas oder ein entsprechender Schwimmerzeiger. Bei kleinen Anlagen wurde das Zusatzwasser häufig über ein Saugrohr mit Hand-Ventil direkt durch das Vakuum aus dem darunter liegenden Doppelboden in den Kondensator gesaugt

[Turbo-Georg]

Die Seewasser-Verdampfer (Evaporatoren) hatten im unteren Teil ihrer, mehrheitlich aus Gusseisen hergestellten, zylindrischen Gehäuse eine Heizschlange aus Kupferrohr. Die Heizschlange ist während des Betriebes von dem zu verdampfenden Seewasser bedeckt. Zum Speisen des Verdampfers mit Seewasser diente eine kleine Dampfpumpe, oder auch eine an die Hauptmaschine angehängte kleine Tauchkolbenpumpe. Dieses Seewasser wurde den Kühlwasser-Ausgussleitungen des Haupt- oder Hilfskondensators entnommen und war gegenüber normalem Seewasser bereits etwas vorgewärmt. Mitunter wurde es in speziellen Vorwärmern durch das Kondenswasser aus den Heizschlangen der Verdampfer weiter erhitzt. Der Heizdampf wurde der Hilfsdampfleitung entnommen; die Heizschlangen standen also ggf. unter Kesseldruck.
Zur Vermeidung zu starker Salzablagerungen auf den Heizschlangen durfte der Salzgehalt des Wassers im Verdampfer ca. 7 bis 9 % nicht übersteigen, so dass nur etwa 1/3 des zugeführten Wassers verdampft wurde. Rund 2/3 dagegen wurden als Lauge über den Abschäumhahn nach See ausgeblasen oder bei moderneren Niederdruck-Systemen mit einer Laugenpumpe abgepumpt. Von Zeit zu Zeit wurden zur Entfernung der Salzkruste die heißen Heizschlangen des entleerten Verdampfers über eine Brause mit kaltem Seewasser abgeschreckt oder das Heizröhren-Bündel wurde nach Lösen der Verbindungen durch die, mit einer Klappe verschlossene große Öffnung herausgezogen und gereinigt. Zur Erzielung einer brauchbaren Wasserqualität mussten die älteren Verdampfer-Anlagen ständig durch das Maschinenpersonal überwacht werden. Modernere Systeme hingegen regelten sich nahezu automatisch.
Der entwickelte Dampf wurde im Verdampfer durch eine geeignete Vorrichtung von eventuell mitgerissenem Salzwasser befreit und über das Abdampfventil zum jeweiligen Kondensator oder als Heizdampf zum Speisewasser-Vorwärmer geführt. Mitunter standen aber auch spezielle Verdampfer-Kondensatoren (Brüden-Kondensatoren) und Destillatkühler zur Verfügung. Anlagen zur Erzeugung von Trinkwasser besaßen darüber hinaus zusätzliche Filter mit Aktivkohle oder Kies zur weiteren Reinigung des Destillats auf dem Weg in den Trinkwassertank. Die älteren Verdampfer hatten einem Energieverbrauch entsprechend ca. 40 kg Kohle für 1 t Frischwasser, bei den moderneren Niedrigtemperatur-Verdampfern war es schon deutlich weniger. In jedem Fall waren es wirtschaftliche Überlegungen, die der Entscheidung zu Grunde lagen, das Frischwasser in ausreichender Menge mitzuführen oder es auch nur teilweise aus Seewasser zu erzeugen.
Mit den Einrichtungen zur Trinkwasser-Destillation haben wir bereits einen Aufgaben-Bereich berührt, der nicht mehr unmittelbar dem Betrieb von Hauptmaschine und Kessel diente. Wir finden in den Maschinenräumen der Schiffs häufig Einrichtungen und Apparate, die neben der Schiffssicherheit mehr dem allgemeinen Schiffsbetrieb oder dem Komfort der Besatzung sowie eventueller Passagiere diente. Hierzu gehören die Dampf-Pumpen mit speziellen Aufgaben, wie u.a. Feuerlösch-, Trinkwasser-, Klosett- und Spülwasserpumpen; zum Teil Aufgaben, welche bei Störungen oder im Notfall, auch von den anderen Pumpen des Maschinenraums übernommen werden konnten  bzw. diese Pumpen mit anderen Aufgaben betraut wurden. Zur Standard-Ausstattung gehören hingegen Lenzpumpen oder Ballastpumpen. Über sie wurde das in den Bilgen angesammelte Wasser Außerbords gepumpt bzw. die Ballast- und Trimmtanks entleert. Alle diese Spezialpumpen, unterschieden sich als Simplex- oder Duplexpumpen in ihrer Bauart kaum von den bereits behandelten Pumpen, ggf. in ihrer mehr oder weniger kräftigen Ausführung, im Zylinderverhältnis oder der Art der verwendeten Ventile.

Zu den Einrichtungen, denen man in den Maschinenräumen älterer Schiffe fast immer begegnet, gehört die ,,Licht-Maschine". Ein gängiger Begriff für eine Dampfmaschine mit Dynamo, aus der Zeit, als der elektrische Strom tatsächlich nur der Schiffsbeleuchtung diente. Die antreibenden Einzylinder- oder Compound-Dampfmaschinen waren, wie auch anderer Hilfsmaschinen anfänglich noch in offener Bauweise. Sie hatten jedoch meistens einen so genannten Achsregler zur lastunabhängigen Drehzahlregelung. Die klassische Kolbendampfmaschine als Antrieb von Hilfsmaschinen wurde jedoch mehr und mehr verdrängt. Dynamo-Maschinen, angetrieben durch schnell laufende, gekapselte Kolben-Dampfmaschinen, wie etwa dem Spilling-Dampfmotor, sind aber bis heute im Einsatz. Durch die Umstellung einer immer größeren Anzahl von Hilfsmaschinen auf Deck oder unter Deck auf Elektroantrieb oder Umstellung auf die komfortablere Elektroheizung, wuchs der Bedarf an elektrischen Strom rasant. Die technische Weiterentwicklung zum Turbo-Generator als Stromlieferant wurde schnell vorangetrieben und der Dampf als ökologischer und ökonomischer Energieträger konnte hierdurch vor allem in modernen Hybrid-Systemen mit Wärmerückgewinnung ( http://forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,9825.0.html ) seine Position recht gut behaupten.

[Turbo-Georg]

Zum Abschluss meines Berichts noch ein Foto einer der größten, vor dem ersten Weltkrieg in Deutschland gebauten Kolben-Dampfmaschinen vor der Auslieferung. Es stellt eine der Backbordmaschinen für die Schnelldampfer ,,Kaiser Wilhelm II" und ,,Kronprinzessin Cecilie" dar. Erbaut von den Vulcan-Werken Hamburg und Stettin 1903 und 1907.
Die beiden verbundenen Kurbelwellen hatten zusammen sechs Kurbeln. Hier die Reihenfolge der Zylinder von hinten angefangen:
ND-Zylinder, MD II-Zylinder, MD I- und HD-Zylinder übereinander,
und dann wieder,
MD I- und HD-Zylinder übereinander,  MD II-Zylinder und ND-Zylinder.

Gewissermaßen werden also die drei hinteren und die drei vorderen Kurbeln von je einer vollständigen Vierfachexpansionsmaschine angetrieben. Ein Wasserdichtes Schott trennte die hintere von der vorderen Maschine.
Die beiden Maschinen BB und StB leisteten zusammen bei einem Kesseldruck von 15 at und ca. 80 U/min. ca. 40.000 PSi.
Hier die Durchmesser der Zylinder:
HD-Zyl. = 950 mm, MD I-Zyl. =1250 mm, MD II-Zyl. = 1900 mm, ND-Zyl. = 2850 mm.

Zum Größenvergleich eine Person am Steuerstand.

[Captain Hans]

Hallo Georg

Danke für deinen ausführlichen und sehr interessanten Bericht

Dein "Dampf Abitur" für Modellbauer habe ich nun auch durchgearbeitet und mein Wissen
wieder etwas aufgefrischt

liebe Grüße

Hans

[Dimitris Galon]

Klasse Beiträge Georg 

Vielen Dank
DG

[Turbo-Georg]

Liebe Modellbau-Freunde,

ich habe unter #33 angekündigt, etwas näher auf die physikalischen Eigenschaften des Wasserdampfes einzugehen. Ich befürchte aber, dass sich nur eine kleine Minderheit der Leser dafür interessiert.
Hans erwähnte in der Antwort #37 meinen etwas ausführlicheren Bericht ,,Dampf-Abitur" für Modellbauer. Ich stelle ihn gerne den Mitgliedern und Gästen des Forums als PDF-Datei (~4MB) zur Verfügung.

Also, wer Interesse hat, sende bitte eine kurze Nachricht an meine Email Adresse.

[torpedo mixer]

Hallo Georg,

bitte nicht nachlassen !

TM

P.S. : wer mal nach Berlin ins Technik - Museum oder auf die weisse Flotte auf den Kölner Rhein kommt :

bitte hier ansehen :


Gruß - TM

[torpedo mixer]

Für alle mit steifem Hals : (so solly !!!)

[t-geronimo]

...Ich befürchte aber, dass sich nur eine kleine Minderheit der Leser dafür interessiert...

Sicher? Bei momentan über 740 Zugriffen auf dieses Thema?

[Turbo-Georg]

Hallo Thorsten, liebe Leser,
mich hat die positive Reaktion auf meinen Bericht natürlich selbst am meisten überrascht.
Ich bin allerdings davon ausgegangen, dass das Interesse mehr der Beschreibung der Maschinen und Apparate galt, als der doch etwas trockenen Wärmetheorie des Wasserdampfes. Wir haben ja im Rahmen der Abhandlungen, u.a. auch über die Modell-Dampfturbine, immer wieder kleine Ausflüge in die Physik unternommen, um die beschriebenen Wirkungsweisen und Funktionen verständlicher zu machen oder verwendete Begriffe näher zu erläutern.
Die Physik des Wasserdampfes als Teil der Wärmelehre, oder moderner, der Thermodynamik ist zu komplex, als das es gelingen könnte, sie einigermaßen umfassend und trotzdem einfach und verständlich darzulegen. Mit meinem, schon vor längerer Zeit erstellten, und zwischenzeitlich immer wieder überarbeiten Bericht ,,Dampf-Abitur" für Modellbauer habe ich den Versuch unternommen, wenigsten die wichtigsten Zusammenhänge in lockerer Form näher zu bringen. Obwohl weiterhin mein Angebot gilt, werde ich den Wünschen nachkommen und zumindest Auszugsweise hieraus berichten.
Um den Rahmen des eigentlichen Themas nicht zu sprengen, werde ich über die Form und den Umfang nachdenken.

[Snuffy]

Hallo Georg, danke dir für den ausführlichen Bericht, über die Dampfmaschinen.  PS: Jetzt weiß ich endlich, für was ein Kondensator in der Dampfmaschine ist !!! Mache bitte weiter, wenn du noch mehr auf der Pfanne hast. Mfg: Willi.