Sonstige Schiffsmaschinen Flashcards
Erläutern Sie den prinzipiellen Aufbau einer Gasturbine für Schiffsantriebe. (mit Skizze)
- Verdichter,
- Turbine,
- Brennkammer
- und Abtriebswelle.
Bei Schiffs-Gasturbinen werden 2 Wellen Anlagen verwendet, bei denen eine Welle den Verdichter antreibt und eine zweite Welle die Abtriebswelle
Welche Vorteile haben Gasturbinen als Schiffsantriebe gegenüber Dieselmotoren, welche Nachteile gibt es?
Vorteile:
- Kompakte Anlagen mit hoher Leistung, Wartungsfreundlich => nur rotierende Teile, wenig Schwingungen, …,
Nachteile:
- schlechtes Teillastverhalten,
- hoher Kraftstoffverbrauch (insbesondere im Teillastbereich),
- große Zuluft- und Abgaskanäle notwendig, …)
Für welche Aufgaben werden Gasturbinen auf Schiffen eingesetzt?
Gasturbinen werden auf Schiffen als
- Propulsionsmaschine
- mit Untersetzungs- und Wendegetriebe auf eine Wellenanlage
- mit Untersetzungsgetriebe auf einen Waterjetantrieb
- als Stromerzeuger eingesetzt.
Erläutern Sie den prinzipiellen Aufbau einer Dampfturbine für Schiffsantriebe. (mit Skizze)
Dampfturbinen sind analog der Dampfmaschine, Motoren, die ihre Energie von externen Dampferzeugern geliefert bekommen.
Dampfturbinen sind Rotationsmaschinen. Der Dampf wird durch eine Reihe von Turbinenschaufelrädern geleitet, so dass die Energie des Dampfes auf die rotierende Welle übertragen wird.
Welche Schiffsanwendungen von Dampfturbinenanlagen gibt es heute?
Antriebsmaschinen für Schiffe mit Kernreaktoren und LNG Tanker (Nutzung des Boil-Off Gases),
Nutzung von Dampf aus dem Abgassystem großer Handelsschiffe zur Stromerzeugung.
Erläutern Sie den prinzipiellen Aufbau und Funktionsweise einer Brennstoffzelle. (mit Skizze)
Eine Brennstoffzelle ist eine galvanische Zelle, die die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt.
Brennstoffzellen arbeiten in den meisten Fällen mit Wasserstoff und Sauerstoff.
Eine Brennstoffzelle ist kein Energiespeicher, sondern ein Wandler.
Die Energie zur Stromproduktion wird in chemisch gebundener Form mit den Brennstoffen zugeführt.
Der Wasserstoff wird von der Sauerstoff enthaltenden Luft durch eine hauchdünne Kunststoffmembrane (PEM - Proton Exchange Membran) getrennt, die gegenüber Protonen durchlässig ist.
Dies führt zu einem Überschuss an Protonen, der durch Elektronenfluss über einen Stromkreis ausgeglichen wird. Es entsteht eine Spannung von etwa 1,2 V.
Um die Leistung einer Brennstoffzelle zu steigern, werden mehrere einzelne Membran-Elektroden-Einheiten hintereinandergeschaltet. Zusammen bilden sie sogenannte Brennstoffzellenmodule (Stacks).
