Kombinationsantriebe Diesel/Gas-und Dampfturbine,Diesel-Elektro und Nuklear

[torpedo mixer]

Kapitän Hans,

kann man den Diesel + Gasturbine Satz zusammen auch ohne Verstellpropeller betreiben ?

Die Enddrehzahl der Schraube ist durch die Dieseldrehzahl und die Getriebeuntersetzung festgelegt- schneller - Diesel kaputt oder schlecht ausgelegt ...  Oder man kuppelt die Diesel aus und läßt nur die Turbine ran - oder ? Dann kann man die jeweils optimale Getriebeuntersetzung finden und Drehzahl und Drehmoment zusammenbringen.

Gruß - TM 

[olpe]

Nicht nur diese, auch die "Ural", Projekt 1941 "Tuman"(Kapusta-Klasse bei der NATO). Das war ein Kommandoschiff, welches auf dem Rumpf der Kirow-Klasse basiert. http://pvo.guns.ru/book/granit/ural.htm. 1989 an die Flotte übergeben und schon 2001 außer Dienst gestellt.

Hallo Tostan,
richtig ... den 'Dampfer' hätte ich fast aus den Augen verloren - Dank für den Hinweis! Die SSV-33 "URAL" Projekt 1941 TITAN (NATO: AGI der KAPUSTA-Klasse, auch ELINT- und Command-Ship) lag ja längere Zeit in der Abrek-Bucht östlich von Wladiwostock und ist nun zur Verschrottung verbracht worden. Unten einige Impressionen (Q: www.panoramio.com, forums.airbase.ru). Recht eindruckvoll: die Antenne des Flugbahnverfolgungs- und Satellitenkommunikationssystems TSUNAMI (NATO: SHIP BOWL). Antrieb: 2 Reaktoren, 2 Turbinen, 2 Wellen, 2 Ölkessel ...  Im Bild 3 liegt links übrigens die "ADMIRAL LAZAREV" [015], die frühere "FRUNSE". 2 Atom-Kreuzer waren ja in der Pazifikflotte in Dienst, 2 in der Nordflotte.

Interessant ist, was der Grund dafür war. Nur die Ausfallsicherheit? Oder spielte das Gewicht/der Platz eine Rolle?

Nun, diese Kombination ist nicht so häufig anzutreffen ... Die westliche Marineaufklärung ging beim Bekanntwerden Atom-Kreuzer davon aus, dass die Reaktoren die "Grundlast" an Fahrtstrecke und Geschwindigkeit bereit stellten, die Ölkessel dagegen zum kurzfristigen Hochfahren auf MaxGeschwindgkeit dienten.  Möglicherweise war die damalige sowjetische Reaktortechnologie noch nicht soweit gereift, um beide Forderungen zu erfüllen. Anders bei nukleargetriebenen U-Booten: Hier kam und kommt es auf leise Fahrtstufen an, nicht a priori auf hohe Geschwindigkeit.
Grüsse
OLPE

[Tostan]

Danke für die schönen Bilder der Ural

Hm, ein Reaktor hat ja IMHO nicht einen so engen Leistungsrahmen, innerhalb dessen er optimal läuft. Aber bin kein Nuklearphysiker um das beurteilen zu können. Aber das könnte auch ein Grund sein. Höhere Baukosten wären auch einer. Oder halt Tonnage. Eine Dampfturbine ist evtl. nicht so schwer wie größere/zusätzliche Kernreaktoren.

Die Sowjets haben sich damit die Möglichkeit verschenkt, die Schiffe schnell zwischen ihren Flotten zu verlegen. Mit einem reinen Nuklearantrieb und damit langfristiger Höchstgeschwindigkeit wären sie schneller bsp. vom Pazifik ins Schwarzen Meer. Es war also nicht geplant, die Schiffe allein laufen zu lassen. Tja, Kreuzer sind halt auch nicht mehr das was sie mal waren.

Sowas haben die Amerikaner ja mit ihren komplett nuklearen Trägergruppen geplant(und mindestens einmal auch gemacht, 1979 als die Nimitz mit den CGNs Texas und California vom Mittelmeer in den Persischen Golf verlegt wurde.

Die Orel-Träger(Uljanowsk) waren meines Wissens nach mit reinem Nuklearantrieb geplant.

[Captain Hans]

sehr interessante Beiträge- viel dazugelernt   

[olpe]

Sowas haben die Amerikaner ja mit ihren komplett nuklearen Trägergruppen geplant

Hallo Tostan,
nun, in den Köpfen der sowjetischen und jetzt russischen Militärs geistert diese Vorstellung sicher auch immer noch. Unten ein Bild, welches dieses - in der eher 'konventionell angetriebenen' Varinate - verdeutlicht: Eine Trägerkampfgruppe der russischen Nordflotte 2004 im Nordatlanitk. Mit dabei: der Flugzeugträger "ADMIRAL SOVETSKOGO SOYUZA KUZENTSOV", der nukleargetriebene Raketenkreuzerder "PETR VELIKIY", der Raketenkreuzer "MARSHAL USTINOV", der Zerstörer "ADMIRAL USHAKOV" (hat den Namen vom Atom-Kreuzer ex. "KIROV" übernommen) sowie der Flottentanker "SERGEY OSIPOV" und ein Bergungsschlepper. Die geballte Kraft ...  ... der acht Ölkessel nebst vier Turbinen ist im zweiten Bild ersichtlich ... die "ADMIRAL KUZENTSOV" (verkürzte Schreibweise) vor Severomorsk.
(Q: www.airforce.ru, forums.airbase.ru)
Was ist IMHO?
Grüsse
OLPE

[olpe]

Die Orel-Träger(Uljanowsk) waren meines Wissens nach mit reinem Nuklearantrieb geplant.

Hallo Tostan,
in der Tat war die "ULYANOVSK" - Projekt 1143.7 - mit nuklearer Antriebsanlage geplant. Unten Impressionen sowie eine Skizze der Reaktoren.
Bild 2 zeigt das Schiff auf dem Helgen in der Marinewerft 444 'SSZ imeni Nosenko' (früher Marti-Süd-Werft) in Nikolayev.
(Q: www.militaryparitet.com, navsource.narod.ru, www.china-defense.com)
Grüsse
OLPE

[Captain Hans]

möchte hier noch einen der neuesten Kombinationsantriebe vorstellen der auf LNG Tanker verwendet wird.
Die Kombinantion Diesel-ErdgGas-Dampfturbine-Elektro ermöglichen Brennstoffkombinationen von Schweröl-Diesel-Erdgas-
Dampf.
Es ist also ein hoch effizientes System bei dem sogar die Boil Off  Gase aus der Ladung eingesetzt werden
Langsamläufer die auf Erdgas oder Diesel laufen können und jederzeit umstellbar sind.

Schema eines solchen Antriebes



Schematische Darstellung Gas - Diesel - Motorbrennverfahren


Der MAN/BW 61 DF Motor



Im Gasbetrieb verbrauchen diese Motoren Niederdruck-Erdgas mit einer Dieselzugabe von etwa 1 Prozent.
Eine Umschaltung auf konventionellen Dieselbetrieb ist jederzeit möglich. In der Gasbetriebsart verbrennen die Motoren
ein mageres Gas-Luft-Gemisch im Otto-Prozess unter gleichzeitiger Einspritzung einer geringen Menge Dieselkraftstoff,
um eine zuverlässige Zündung sicherzustellen. Schiffe, die Boil-off-Gas und/oder Schweröl sowohl als
Treibstoff als auch zur Bordstromversorgung verwenden,müssen über eine Einrichtung zur Handhabung überschüssigen
Boil-off-Gases verfügen. Gasbrennkammern bieten die Möglichkeit, nötigenfalls auch größere Mengen an BOG
zu verbrennen, beispielsweise während einer Abschaltung eines oder mehrerer der Mehrkraftstoffmotoren. Mit der
gewonnenen Energie kann eine Wiederverflüssigungsanlage betrieben werden. Außerdem dient eine Brennkammer
dazu, Restgas aus den Ladetanks zu verbrennen, wenn diese vor Inspektionen gasfrei gemacht werden müssen.
Die wesentlichen Vorteile dieses Antriebssystems sind hohe Effizienz bei niedrigen Emissionen sowie Flexibilität
hinsichtlich des Kraftstoffs. Von Nachteil ist die Notwendigkeit einer separaten Brennkammer.

Langsam laufende Dieselmotoren

In jüngster Zeit wurde ein neuer Lösungsansatz im Flüssiggassektor präsentiert: Statt Boil-off-Gas aus den Ladetanks
als Antriebs- und Generatorkraftstoff einzusetzen, werden Schiffe von konventionellen langsam laufenden
Schweröldieselmotoren angetrieben. Strom wird von konventionellen Schweröl-/Schiffsdieselgeneratoren geliefert.
Das BOG wird wieder verflüssigt und in die Ladungstanks zurückgeleitet. Eine zusätzliche Brennkammer ermöglicht
das Verbrennen des Boil-off-Gases bei einem Ausfall der Wiederverflüssigungsanlage. Dieses System gestattet den
Flüssiggastransport ohne Ladungsverlust.Bei Ballastfahrten kann durch Einsprühen wiederverflüssigten
Erdgases in die Ladungstanks die Tanktemperatur aufrechterhalten werden. Dadurch lässt sich die anfängliche
Zunahme des Boil-off-Gases bei Ladungsfahrten verringern. Der Einsatz konventioneller Maschinen in
Schiffen dieses Typs nutzt die bekannten Vorteile langsam laufender Dieselmotoren in Kombination mit effizienten
Hilfsdieselmotoren und ist damit eine attraktive Option für Reedereien mit großen Flüssiggastankern, die eine hohe
Ausgangsleistung und Dauergeschwindigkeit brauchen.

Turbinenelektrischer Antrieb (COGES)

Bei diesem Anlagentyp werden drei Arten von Aggregaten zur Stromerzeugung genutzt: Dieselmotoren, eine Gasturbine
und eine Dampfturbine liefern gemeinsam Strom für den Antrieb und alle Hilfssysteme. Für die konventionellen
mittelschnell laufenden Dieselgeneratoren wird Schweröl oder Schiffsdiesel verwendet. Eine mit Erdgas aus den
Ladetanks (Boil-off) angetriebene Gasturbine – meist das Derivat einer im Flugzeugbau üblichen Wellengasturbine – treibt
einen Generator an, der die elektrische Anlage speist.
Ein durch das Turbinenabgas beheizter Kessel erzeugt Dampf, der über eine weitere Turbine einen Generator
antreibt. Eine zusätzliche Brennkammer kann das Boil-off-Gas bei einem Ausfall der Gasturbine verbrennen.
Das COGES-System ist besonders für Flüssiggastanker bis 140 000 m³ interessant: Dank seiner kompakten Bauweise
ergibt sich im Vergleich zu anderen Antriebssystemen etwa 10 Prozent mehr nutzbarer Laderaum an Bord.
Darüber hinaus sind Gasturbinen eine umweltfreundliche Lösung, da sie die niedrigsten Stick- und Schwefeloxidemissionen
verursachen. Andererseits verbraucht dieses System wertvolle Ladung als Treibstoff

Folgende Antriebsanlagen für LNG Tanker sind im Einsatz

1. Kessel- und Dampfturbinenanlagen,
2. Gasturbinenanlagen,
3. Gasmotorenanlagen,
4. Dieselmotorenanlagen mit Rückverflüssigung des BoilOff-Gases.

Ich denke diese Antriebe stellen eine gewaltige Steigerung in der Effizienz dieser Schiffe dar


viele Grüße

Hans