Stoommachines en Diesel motoren

Een gezellig, leuk en informatief Scheepvaartforum
Theo Horsten (R.I.P.)

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door Theo Horsten (R.I.P.) »

Roy schreef:Het brandstof verbruik van een stoom turbine voortstuwing ligt ook beduidend hoger dan bij een diesel voortstuwing.
Dat weet ik eerlijk gezegd niet, Roy. Ik zou dat niet direct durven beweren. Het ligt er maar aan wat je meet.
Eerst was er de overgang van de stoomzuigermachine naar de stoomturbine, wat een belangrijke vooruitgang was. Hoe dat het rendement, en dan speciaal het brandstofverbruik, verbeterde, weet ik niet. Daar heb ik me nooit in verdiept omdat ik daar geen reden voor had. Ik vind het al moeilijk genoeg om een zuiver verbruik van de volledige stoominstallatie met enige mate van nauwkeurigheid vast te stellen en hoe je puur het verbruik van de turbine zou kunnen meten - in de praktijk, wel te verstaan en niet in theorie - weet ik werkelijk niet.

Het brandstofverbruik van een dieselmotor kun je nauwkeurig berekenen. Om te beginnen al zuiver theoretisch, daarna op de proefstand en ook aan boord. Tot op tienden van grammen. Maar om een volledige stoominstallatie hangen zoveel verschillende zaken heen en zijn er zoveel factoren van invloed dat ik werkelijk niet zou weten hoe je kunt bepalen hoeveel van al die brandstof die je in die branders pompt er nu werkelijk ten goede komt aan die draaiende schroef.

corbas
Berichten: 70
Lid geworden op: 24 dec 2011 18:59

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door corbas »

Theo,

Als je de druk, temperatuur en stoom flow weet die de turbine ingaat,
weet je het toegevoerde vermogen.
Weet je de druk waarmee de stoom de turbine uitgaat, condensor druk,
weet je het theoretische turbine vermogen. Rendement stuurturbine inwendig vaak rond de 95%
En dus je hoeveelheid benodigde brandstof. Ketelrendement 90%.
Roy
Berichten: 12721
Lid geworden op: 29 jan 2005 22:19
Locatie: Den Helder

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door Roy »

Het is domweg een gegeven dat een stoom turbine installatie en uiteraard alles wat daar aan noodzakelijke hulpwerktuigen omheen benodigd is, meer brandstof kost om te laten werken dan een, qua opgewekt vermogen, gelijkwaardige diesel voortstuwings installatie met hulpvermogen(s).
Er zijn de nodige voorbeelden op te noemen waarbij moderne schepen of vroegtijdig naar de sloper verwezen zijn, dan wel van de stoom turbine installatie ontdaan zijn en een diesel voortstuwing geplaatst kregen. Dat was altijd gerelateerd aan de oplopende brandstof prijzen.
Het is dus wel degelijk een kwestie van een hoger brandstof gebruik.

Nu schijnt het zo te zijn dat een stoom installatie als scheepsvoortstuwing weer interessant kan worden als een tanker speciaal uitgerust is om L.N.G. te vervoeren. Er is wel h.e.e.a. over gepubliceerd hoe men dat berekend, maar dat heb ik helaas niet voor handen.
Ik heb overigens niet de intensie dat ik dit allemaal na kan rekenen. Misschien voer voor die gene die dit wel kan.......... :roll: :idea:

Persoonlijk heb ik het altijd betreurd dat de stoom bedrijven het veld moesten ruimen. Dit simpelweg omdat ik een stoom bedrijf nu eenmaal machtig interessant vind. Helaas heeft de markt, ( lees de rederijen ), hier nooit enige boodschap aan gehad. :roll: 8)

Vooruit, toch maar enige voorbeelden om m'n betoog te illustreren.
sts."Queen Elizabeth 2" werd ms.
sts."France" werd ms.
sts."Nedlloyd Delft"/ "Nedlloyd Dejima" werden beide ms.
sts."Abel Tasman" was niet meer rendabel te exploiteren en ging vroegtijdig naar de sloper.
sts."Soestdijk"/ "Schiedijk" werden beide ms.
De lijst is zo-wie-zo veel langer, maar ik denk dat het zo wel duidelijk genoeg is.

m.v.g., Roy
Een individu weet meer niet dan wel.
Laat dat a.u.b. zo blijven................
Theo Horsten (R.I.P.)

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door Theo Horsten (R.I.P.) »

Allemaal goed en wel, Corbas, maar wat ik bedoel te zeggen, is dat als ik een schip moet uitvaren met een diesel van 30.000 pk, dan weet ik haarscherp wat me dat aan brandstof gaat kosten. Daar zijn prima gegevens over en alle cijfers vind je ook aan boord van zo'n schip. Maar nu moet je een tanker uitvaren met een Stal-Laval van 30.000 pk, anderhalve ketel, een turbo-alternator, twee verdampers en 400 meter stoomleiding aan dek. Hoeveel brandstof gaat me dat dan kosten voor exact dezelfde reis? Dat valt op geen vijf ton brandstof per dag nauwkeurig te zeggen en zelfs aan het eind van de rit weet je wel hoeveel je hebt gebruikt, maar hoeveel daarvan nodig was voor de turbine, zal altijd een raadsel blijven. Op de ruim dertig turbine-VLCC's waar ik mee te maken had, vond ik op maar ééntje verbruikscijfers in de zin van "grammen per pk". Proefondervindelijke cijfers, uiteraard. In hoeverre die juist waren, is moeilijk te zeggen.

Natuurlijk is een dieselinstallatie voordeliger dan een stoomturbineinstallatie. Maar de turbine zelf...?
v+d
Berichten: 7164
Lid geworden op: 20 jun 2011 19:56

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door v+d »

Ik heb er niet veel verstand van en heb natuurlijk gevaren met dieselmotoren waar nog wel eens problemen mee waren. :roll:
Ik heb ook gewerkt met stoomturbine-installaties en daar waren nooit problemen met de turbines, wel met de verdampers, ketels en branders en vooral de condensors en daarbij horende pompen en pijpjes. Ook vergden de ketels voortdurend kostbaar onderhoud en inspectiebeurten.

In die tijd nam in ieder geval een dieselvoortstuwing minder ruimte in beslag en dat is waarschijnlijk nu nog minder voor hetzelfde vermogen.
Ook het rendement van een moderne diesel is beter dan van de complete stoominstallatie, je kunt immers niet slechts de turbine beoordelen maar de ketels horen daar ook bij en zelfs de verdampers en condensors, die vragen ook vermogen en dus brandstof. Een groot nadeel van een hoge druk stoominstallatie is de hoeveelheid stoomleidingen die van goede kwaliteit moeten zijn en kostbaar zijn in aanleg en onderhoud.
Tenslotte is een turbine-installatie wat kwetsbaarder en vraagt aandacht bij opwarmen, manoeuvreren en de kwaliteit van de stoom.

Een diesel is, vanaf doodschip, sneller bedrijfsklaar en is ook weer sneller buiten dienst terwijl je een hoge druk ketel niet, voor een paar dagen in de haven, van druk haalt.

Het is met de huidige technieken wel mogelijk nauwkeurig het verbruik van een turbine te meten, alleen zegt dat nog niet veel immers de hele rambam er omheen is nodig om de turbine te kunnen bedrijven. In die zin is dieselaandrijving nu vast nog voordeliger zelfs als je daar ook de kosten voor brandstoffiltering en verwarming bij rekent.

Belangrijk is, kan ik mij voorstellen, dat je bij een bakje met een turbine al snel met je kl.... voor het blok zit, waar haal je zo gauw een reserve vandaan?
Bij een diesel moet je het wel erg bont maken om niet te herstellen schade aan te richten, hoewel er onlangs nog een complete nieuwe MAN een ondercarter met krukas nodig had ergens in Zuid-Afrika!
Maar goed, zo'n spulletje is dan kennelijk op korte termijn leverbaar.
Gebruikersavatar
jdbvos
Berichten: 10557
Lid geworden op: 22 apr 2006 16:17
Locatie: Groningen
Contacteer:

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door jdbvos »

Eén van de redenen voor een turbine-installatie was -destijds !- dat dieselvermogen jarenlang beperkt was tot een 10.000 pk. Een "magische grens" voor dieselmotoren.
En in snelle (bijv WOWO's, marine) of grote (tankers en andere bulkfietsen) schepen was méér vermogen nodig.
Dat kon uiteraard door meerdere diesels, maar daarmee vergroot je de benodigde plaatsingsruimte...
2 Motoren 'in de midscheeps' (zoals vele van onze geliefde bootjes) kon natuurlijk prima, hoewel 2 tunnels wel vaak een probleem waren; 'achterin' plaatsen was dan al zga niet meer mogelijk.....
De turbine-installatie daarentegen, was -vooral bij 'achterin-plaatsing' bij OBO's- ideaal : je zette de componenten op allerlei dekken bovenop elkaar......ruimte zát !
Onderin de condensor en de tandwielkast met de schroefas, halve etage hoger de turbines, daarboven de ketel(s), enz....allemaal in dat allerachterste driehoekje....
Pech voor de stoominstallatie was, dat de brandstofprijs gigantisch steeg, en de motorvermogens in de jaren '70/'80 stegen tot een 30.000 pk (tegenwoordig, na wederom een vermogensspurt, al 100.000 pk en méér), dus was er ook minder noodzaak voor een stoominstallatie, waarvoor intussen ook niet veel kunde meer bestond op "Den Christelijcken Omvaert" (zoals dat bv in Canada heet :lol: )
Ze 'stierven uit', die waterkokers, zogezeidt....en bovendien: het totaalrendement was te laag.....en de sporadische schade aan zulke installaties waren doorgaans duuuuuuurrrr.....
En idd, Roy: in Frankrijk schijnt het weer geprobeerd te worden op LNG-/LPG-tankers waarbij de verdampings-koeling van de lading niet meer wordt afgefakkeld, maar 'gewoon' wordt opgestookt.
Diesels ombouwen tot (gedeeltelijk) gasmotor kan ook, maar schijnt een onder druk staande opslag nodig te hebben (is mij verteld), en dát vond 'men' op schepen niet zo gewenst....
Oost, west...ook best
Peter jj

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door Peter jj »

Ter verduidelijking.
Een diesel word gemaakt, voor een maximaal toeren tal.
Wanneer je het brandstof hendel, een paar klappen minder zet neemt het rendement toe.
Met manoeuvreren word er bijna geen brandstof verbruikt.
De flippers zijn bij gladde zee niet nodig, een diesel mag best een beetje schommelen.

Een stoom installatie word uit gerekend op een maximaal toerental.
Van af de ketel tot de condensor, de turbine schoepen kromming is ook uit gerekend.
Wanneer je met een turbine een lager toerental gaat draaien, gaat de stoom wervelen in de turbine.
Het gevolg, een beroerd rendement, bij manoeuvreren is het helemaal een ramp.
Zolang er geen machinekamer klaar word gegeven, moet je het circus warm houden.
Dit houd in, twee klappen vooruit / twee klappen achteruit / anders is er kans op waterslag in de hooft turbines.
De turbogeneratoren draaien altijd een slecht rendement, ze werken nooit op vol vermogen, dus altijd werveling in de turbine.
Na de olie crises, ging het brandstof verbruik de kop op testeken, het moest goedkoper.
Het toerental van de turbines ging omlaag, met als gevolg een zeer beroerd rendement.
Veel werveling tussen de loop en de leischoepen, waardoor veel slijtage aan de schoepen, waardoor het rendement nog verder in elkaar storten, de flippers moesten aan staan / anders gingen de ketels uit op hoog water alarm.
Dit was van toepassing voor de hele MK, na een paar jaar was de hele meuk versleten.

Onder tussen, waren de motoren veel beter geworden / techniek staat niet stil.

Zie hier het einde van het stoom tijdperk :evil:
Theo Horsten (R.I.P.)

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door Theo Horsten (R.I.P.) »

Peter jj schreef:Zie hier het einde van het stoom tijdperk
Dat zeg je nu wel zo vlug, maar...
    • De nieuwe Triple E containerschepen van Maersk hebben een capaciteit van 18.000 TEU. Grotere zullen ongetwijfeld volgen. Hoe meer containers op een schip, hoe lager de transportkosten per container. Waar de bovengrens ligt, durft niemand te zeggen. Wel is duidelijk dat de grens van het vermogen binnen afzienbare tijd zal worden bereikt.
      De Emma Maersk verbruikt bij de meest economische vaart ongeveer 150 ton zware olie per dag. Tegen een prijs van bijna 600 dollar/ton is dat 90.000 dollar per dag of ruim 7 miljoen dollar voor een rondreis Europa - Verre Oosten - Europa. De brandstofkosten zullen in de toekomst mogelijk zo nu en dan iets dalen, maar de algemene tendens zal toch zijn dat het een steeds hogere kostenpost wordt. Ook al omdat die zware olie vanwege de milieueisen op den duur nergens meer verstookt mag worden.

      Het zal dan ook niet zo erg lang meer duren voordat het idee van door kernenergie aangedreven containerschepen weer van stal wordt gehaald. De Sevmorput mag dan geen succes zijn geworden, we zijn intussen vijfentwintig jaar verder. Doe daar nog eens vijftien of twintig jaar bij en zie wat er gebeurt.
      De Triple E schepen van Maersk kosten ongeveer 195 miljoen dollar per stuk. Een kernreactor met alles wat daar verder nog bij komt kijken, zou een extra investering van ongeveer 250 miljoen vergen. Maar als je dan 5 miljoen per rondreis bespaart, wordt het interessant. Dan hoef je vanwege de brandstofkosten niet meer langzaam te varen en kun je zo'n gigant rustig 30 knopen laten lopen. Nog snellere rondreizen om je extra investering nog sneller terug te verdienen. Kun je nagaan wat er dan met slecht weer kan gebeuren als niemand meer respect heeft voor de zee die zich echt niet aan die veranderingen aanpast.
      Dat is een griezelige gedachte.
En kernenergie wil zeggen: stoomturbines, dus dat stoomtijdperk is nog lang niet ten einde. Bij de marine is het nooit weggeweest en bij de koopvaardij zal het op den duur vrijwel zeker terugkeren.
Roy
Berichten: 12721
Lid geworden op: 29 jan 2005 22:19
Locatie: Den Helder

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door Roy »

Maar welk schip van de Koninklijke Marine vaart dan nog stoom aangedreven ?.
Ik ben slecht met marine zaken bekend, maar ik vermoed dat alleen de U.S. Navy nog stoom aangedreven schepen in de vaart brengt, maar dan is het ook nog eens langs nucleaire weg opgestookt........... :roll:

m.v.g., Roy
Een individu weet meer niet dan wel.
Laat dat a.u.b. zo blijven................
Theo Horsten (R.I.P.)

Re: Stoommachines en Diesel motoren

Bericht door Theo Horsten (R.I.P.) »

...welk schip van de Koninklijke Marine vaart dan nog stoom aangedreven?
Roy, er is meer op deze wereld dan alleen maar de Koninklijke Marine. Ik schreef dan ook "marine" zonder hoofdletter. Dit ter onderscheiding van de "koopvaardij". Wat dacht je van al die kernonderzeeërs - Russen en Amerikanen en Britten en Fransen en Chinezen - en die enorme Amerikaanse vliegdekschepen die al tientallen jaren probleemloos op kernenergie varen? Kijk eens naar de USS Enterprise, al 50 jaar(!) in bedrijf. Vooral de ervaringen met deze laatsten opgedaan, die vliegdekschepen, die vergelijkbaar zijn met zo'n groot containerschip, zijn maatgevend voor het onderzoek naar kernreactoren voor containerschepen. Ik zuig dit niet uit de dikke duim; dit is een ontwikkeling die al een poosje op gang is. Volg de vakpers. Het is, zoals altijd, gewoon een centenkwestie, een rekensommetje. De wet- en regelgeving volgt daarna wel. Technisch is het uiteraard geen enkel probleem.


Plaats reactie