Een bedrijfseconomische vergelijking van door dieselmotoren en door stoomturbines voortbewogen schepen

E1 EDFJJ5ECOìjI3CflE VERGELI

JKING VAN DOOF

DIE1DTO EN

¡N DOO}t STOOLWUFEINE VOOTBEWO GEN SC}IEPEN.

.

Sivi].ingenjr Helge Johansen

Ui

tgegev en door

Norgea Tekn±3k-Iturviten.skape1ige Forsknind

Skipstekniek Forskningsinstitutt - - idde1e1se ¿j.

--L

Zder1andse vertaling in

_{opdracht van}

Studiecentrwxi T.N.O. voor Scheepsbouw

&Ivigatie

(Md. Ìehiebouw)

INHOU]OPGPIVE.

Samenvatti ng

Inleiding

Bedrijfseconomische Í'aetoren

ekwaam nchinekamerpersoneel

Be trouw bear held

&andstof- en snieerolieverbruik

and3tofverbruik van dieselinstallaties

Smeerolieveruik

Brandstofverbrui k

an

8

toonitur bine- installati ea

Seerolieverbrujk

"

Vergelijking van de brandatof-econonile van de twee

typen voortstuwingsmachines

.anachaffingaprijs voor de machine-installatie

keparatiea en onderhoud

Gewi c lita ana]. ya e

Gegevens betr. gewichten van dieaelinstallatjes

I

I

I

_{atoornturbjne-jnstallatjes}

hnoeuvre erbaarheid

Benodigde plaatsruiznte

Vergeli jkin

basis

Schema van gegevens

Ber ekeni ngsac heina

Barekeningavoorbeelden en coriclusie

Ingevulde acharna 's

1.

Samenvatting.

Eerst is getracht, een waarderin,g te verkrijgen voor elk der verschiflende factoren, welke van invloed zijn bij een vergelijking als in de titel bedoeld, door in een totaalovei2zjcht een beeld te geven van bun relatieve betekenis voor de economie en vo de

doel-treffendhejd van een inetallatie. De eisen, die een reder gewoonlijk beboort te. atellén t.a.v-. de votstuwingsinsta11atje in schepen,

be tr et f

ent

De niogelijltheïd orn geachoold machineperscneel aen te trekken;

xizmim betrouwbaarhejd;

.nim aanscheffingsprijs;

Í&niraale omvang machinekainerpersoneel _{en dito onderhoudsuitgaven;} inimaal gewicht;

Jiximaie -cnoeuvreerbaarheid;

8, .nima1e plaatarujaite.

In bet onderstaande zijn elk dezer punten _{afzonderlijk behandeld,} te beginnen met bet geven van een algemene beachouwing over de beide inetallaties en het dearna voor zover mogelijk opstellen van de ver-geli jking ven deze beide. Eerst _{wordt in het kort het probleem}

van bet aantrekken van geachoold personad _{voor de versohillende machine.} typen behandeld. Dearna wordt dc _{bedrijIszekerhejd van elk type op} grond van verschj1lenie uitspraken _{in de vaklitteratuur}

ean een achouwing onderworpen. in dit gedeelte wordt ovarigena alleen de be-trouwbaarhejd t.a.v. bet optredsn _{van ernstige ongevallen,}

elke een onderbreking in de normale werking _{vcroorzaken, behandeld. Tenzij}

ixien over gesehoold personeel

beschjkt, kan xien neuweliks eantonen, dat bet ene type _{voortatuwinggmachjne minder betrouwbear}

i dan bet andere.

In bet hootdtuk over

branàstof-en smeeroljeverbruik wordt eerst de betekenis daarvan voor de gehele econoie verrneld, _{an daarna met} enkele _{oorden irgegaan op de}

ontwikkeling die in de laatste decennia heeft pleats _{gevonden. Verder is op grorid}

ver-2.

zameling gegevena een diagram opgesteld, dat bet brandstofverbruik 2owel

voor motor- als voor turbineachepen aangeeft. Van de diesel-insta].latie en

va.a de turbine-installatje worden het braridstof- en smeero1ieverujk

al'-zonderljjk behandeld, en de verschjllende factoren die bet verbrujk bein..

vloeden, worden vermeld.

-

Tenalotte wordt de brandatofeconomie vocr de beide typen

voortstuwings-machines vergeleken in verband ziet de cntwikkeling van drukvutling en het

gebru.ik van zware olie in dieselmotoren.

In bet hoofclstuk betreffende de aanschaffinprijs worden eerst de

be-langrijkste factoren vermeld, v?elke op de prijs invloed ultoerenen. fr wordt

verwezen near de vele gegeven.s die betreffende de prijzen in

_de

vaklittera-thur te vinden zijn. Tenslotte heeft,S.F.I.

_{een diagram opgesteld, dat de}

prijasituatie weergeeft zoals deze,

_{naar aangenonien wordt, in bet laatste}

halIjaar van 1952 is geweest.De nodige gegevens zijn verIeaen door

na-vraag bij machinefabrieken en reders. Iet schijnt dat

_{bij dehuidige}

toe-stand de dieseliristallatias het goedkoopst

_{zijn. Daze tcestand kan}

gemakke-lijk veranderen wanne

_{er de productie van turbines toeneemt.}

4j bebben hat hoofistuk

_{over reparaties en onderhoud hoofdzakelijk}

laten bestaan uit citaten.

_{De in cijfers uitgedrukte}

_{ervaringsgrondslag}

is nl. zo klein, dat er

_{op deze basis moeilijk conclusies uit getrokken}

kunnen worden. ¡mar zell's als de

_{meningen.verdeeld zijn, is bet toch}

wear-schijn.lijlç, dat de diesel-installaties

_{meer onderhond vragen dan de}

turbine-installaties. 2vn dient niet uit bet

_{oog te verliezen, dat onderhoudawerk}

aan ketels, condensors, pijpleidingen en overige uitrusting zeer omvangrijk

is, en in bepaalde gevallen de verschillen kan nivelleren,

Iet hoofstuk, wearin bet gewicht van de machine-jnstallatjes wordt

be-handeld, begint inst aen toelichting

_{op de diagrammen welke S.F.I.}

na een

orn-vangrijke verzaineling van

_{gegevens heeft opgeste].d. Daarna}

_{worden de twee}

verschillende rnachine-typen elk afzonderlijk behandeld, en wel meer in bet

bi'zonder de belangrijte

_{factoren welke bet g wicht beinyloeden. Aan het}

einde van dit hoofdstk worden

_{dan de verschilleride}

_{gegevens vergeleken. De}

punten die van betekenis zijn

_{orn de vergelijkjng zo nauwkeurig noge1ijk te}

3.

imken, zijn eveneens behand.e].d, en S.F.I. beef t ook diagrammen ontworpen

die de

vergelijking in bee].d brengen en vergemakkelijken. Dit hoofdstuk houdt ook overigenP een antal tabellen in met de gegevena van de gewich

ten van vrschiilende schepen en bun installaties.

In hat hoofdstuk

betreffende

de inanoeuvreerbaarbeid zijn eerst

alge-mene besöhouwingen

over dit

vraagstuk

opgenoinen, daarna treft men diagram-men aan, waarin zowe]. de stop- ala omkeerkarakteristieken vo

tor-

en

turbineschepen staan eangegeven. Hat proble betreffende de controle van de turbine in "top-toeatand is tenslotte kort besproken.

De Dlaat ruXmte v-an de machinerie wordt vo zover bet vrachtschepen betreft, van betrekkelijk ondergeachikt belang geacht. zolang de tegen-woordige tonnage-regelingen van wacht zijn, doch

met

nieuwe billijker voorachriften voor bet aÍ'trekken van machinekamerruimte zal

vanzelfspre-ken,d de

inhoud van bet laadruim van de grootste betekenis worden.

1kdat

daze factoren

hoofdstuksgewijs

zijn behandeld, heeft S.F.I. aen berekeningasoberna opgeatold, dat bedoeld is on bij praatische verge-lijkingeu van nut te zijn, en waarixi de voorwaarden waarop de vergelijkin-gen zijn gebaaaerd.., nader zijn omsebreven. Tenslotte zijn er enige vereen-voudigde berekeningsvoorbeelden gegeven, en met deze ale leiddraad wordt de publicatie beeindigd met een korte samnenvatting.

Inleidi ng..

In de laatete decennia zijn vele vergelijkingen van met dieselmotoren en.met stoomturbinea uitgeruste schepen opges'teld. De asrihangers van beide typen habben hun artikelen in versehillende stoomkracht- f diesel-tijd-schriften openbaar gemaakt, en ook .n de diverse jaarboeken van de scheeps-. bouw-technisehe verenigingen is bet probleeni van bet vinden van de meest eco.-nomisebe aandrijí'xnachine behandeld. Deresultaten schijrien echter vaalc sterk te zijn beinvloed door de onistandigheid, of er een dieselvaknian of eeri stooni'. technicus aan bet woord is. Ixiwers, warineer bet vergelijkingen van deze

soort betref t, kan men bee]. gnakkolijk een volkomen verwrongen beeld van de werkelijke verhouingen lijgen door enkels factoren uit het geheel van de economisebe berekening te lichten en deze ten voordele van het ene of bet andere

trpe

_{aandrijfrnaehiaeuit te leggen. Bovendien zijn er} velefec-toren, die betekenis hebben voor deze huisbouding, doch die _{niettemin niet} geschikt zijn voor een exacto economisehe berekening. Deze moet dan ook aan sen betrekkelijk subjectieve waardering worden overge].aten en als gevoig hiervan kunrien de conclusies gemakkelijk in het licht van sympathieen of antipathiseri van eakelingen worden gezien.

Jie _{dosi van dit werk is niet orn tot}

een algemeen geldige slotsom te gerakens diesel of turbine. _{t is nauwelijks mogelijk. ?ij bebben intussen} bijeen gebracht een aenta]. _{gegovens omtrent prija, gewicht en éxploitatie} van elk der bèlde behandelde typen voortstuwingsznachjnes, _{gedeeltelijk uit} voordrachten en tijdsohriftartjkelen _{en gedeeltelijk door rechtstreeks bij} rederijen en fabriekè _{informaties in te winnen, Deze gegevens en} informa-ties zijn zo objeetief mogeli jk gewaardeerd en _{samengevat In tabellen en} diagramnen die wellieht kunnen bijdragen tot sen algebeel overzicht _{van de} economie van sen installatie. Dat wij _{de vergelijkingen hebben beperkt}

tot

direct gekoppelde dieselmotoren _{contre stooniturbines met}

tandwIeloverbrengjng moet niet zo opgevat worden dat _{wij zouden menen dat slechts}

deze typen in alle opzlehten vergeljjìçbaer _{zijn. nj hebben deze machine-typen}

uitgekozen idat wij hebben geconstateer,

dat deze op het moment bet mees t representa-tief zijn _{terwiji tuseri de aanhangers van deze typer, juist de}

'ootst moge-lijke Onenighejd heerat.

FIG.t

VERSCHILLENDE. TYPEN STOOMMACHINES EN TURBINES

4

E.ree.t

gekoppelde

gt000aohin..

atoomtuzb.

tuw-trisohe

ovbr

itall.

J

_:

oocb:zze met

-

aah

turbine

ztooaozine nt

3auer

ach tuxb.

en atoatteoreeso

Steenkool

of

Stookolie

Stoomketel

roef

U

V.

.

Stoomketel

atooturbine

tandw0ovar-9n4flg

.,

tocatete1

L

atoomturbne

Eleotr.')en.

eleetromotox

echroef

toonk. tel

U

t.00rninch±ne

!too tuxbine

tandw .overbr.

I

sehroef

T

etco

toorte1-

stoomopr----}ie

-]

gcpe1

met tandr.

eaotoz.

over.

&teael

eleetr1sthe

inatallatle

liesel-inatall.

ìet uit1.ge

turb..v.drukv.

Liikgasgener.

_(f

p4Stci-Ieselolie of

.tooko1e

echroef

dieseimôto

è

koppeling

'i

tandw.overbi.

søhroef

dieselmotor d±eesircto

¡lcctr..Gen..

ere!

i

u.

e1etromoto:

uitl.gas

V

lucht

schroef

dieselmotor

turk.

t

oompr..

I

_diee1motor

j

1uchtoompree

as-t"rb-t.

AI

è

tndw.orerbr.

sobroef

koppelinL

.00r luoht

toom o'

as

¡chanische kopei.;i

electrische overbrengng

.

In f ig.1 en 2 hebben wij een overzicht

_{gegeven van de versehillende typen}

vOortatuwingainatal1atjea, vermeld door I. Jung (85)

_')

De twee typen die in deze publicatie

_{vergeleken worden, zijn door}

_one

near Toren gebracht. Onder de overzichten, waarjn cok diverse andere

typen

worden behandeld,

_{ken wij de lezer attent}

_{op de twee symposia 'the Engining}

of Poet- Iar Cargo-Vessels of low Power' (32)

_{en 'The}

_{igining of Cargo-Vessels}

of high Power' (34).

Bed.rj ifsec onomische fac toren.

¿ivorens de ver5cij11ende bedrjjfseconOmjsche factoren te

_{specificeren,}

kan bet nuttig aijn, de

_{beianijkste darvan}

_{op te somnen, opdat men zieh}

eenvocrsteiii

_{kan maken van de relatieve betekenis van elk daarvan.}

De

ge-bruikoljjke opvattjng, dat

_{er een bepaalde vaste verhouding zou bestaan}

tus-sen de verschiliende uitgaven-posten,

_{is natuurlijk onjuist.}

Bet

structuur-beeld van de kostenverdeling

_{is totaal verschjilend}

voor vracbtyaarderg,

sehe-pen op de wilde vaart, tankers

en passagiersschepen;; zie onderstaande

opstel-ling, welke door Fgar

Sviki

_{(78) t.o..v. de Aerikaanse toestand in}

1948

wordt gegeven (met

_{belastingen is hierin}

_{geen rekening gehouden).}

Tracht-

_tankers

_{passagiers...}

schepen.

_schepen.

pIoitatie-ujtga,en (incl.icapitaaldienst)

_{43% 65%}

Reiakoaten (laden

_{en lssea, havenge1de.}

lood8eri, kanealgelden etc.)

_39%

15% _23%

&andstoffen,

8% _{15% 16%}

Overbeidakosten

₁₀

100% 100% _100%

De verhoucung tusaen

_{de uitgaven_poste}

_{wordt echter niet alleen}

beinyloed

door verschfllen in

_{de dienst, maar ,00k}

_{door de omvang}

van bet transport, de

bezoobte havens, de

_{rejsroute en -duur en bet}

rendement van het sehip.

_{In onze}

dynaznjace eoonomje

_{Verandezt hot kostenschema, en daarrnee cok de}

verhouding

tu.ssen de versehillende

_{uitgaven, zeer enel.}

Bet is daarom niet mogeijjk, ee

Verdeiir

_{van uitgaven op te}

_{stellen,, die}

otendeeis over een

_{vrij lange tijd}

geldig blijft. ij

_{zullen hier siechte}

_{erikele tabellen}

geven, waarjn de

verde-ling der

bedrjjfsonlçoeten van enke].e scheepstypen orlzniddelljjk voor en na de

oorlog staat aangegeve. In de

_{diSCUß3j0, die}

Voigt op eon

_{voord.racht van}

cijf era tussen Q hebben betrekking op de litteratuui-lj. jet.

6.

leggett, geef t prof.

iward M. Bragg een\erde1ing in procenten van de

ex-ploitatiekosten voor schepen van het C-3 type (turbine) in het jaar 1939.

Bij neeint eau, dat vdor dergelijke schepen jaarlijks 11

van de

oorspronke-lijke kosten in rekening moeten worden gebracht voör rente, afschrijving,

verzekering en reparaties. De exploitatiekosten zouden in de U.S.A. 25

ho-gar zijn dan in Europa, en we]. als voigt verdeeld:

Kapïtaaluitgaven, verzekering en reparaties

Brandatoffen en ameerolie

kvengelden

Bemanning en léiding

-Uit daze tebe]. zien wij, dat de factor brandstoffen in de U.S.A. 12

en

in Europa 29 vertegenwoordigde. B.ieruit meent Bragg vo

een dee]. hat grote

verschil te kunnen verkiaren in de Amerikaanse en Europese wijze van

beachou-wing van de vraag, welk type installatie hat

eest eoonomisch werkt. Bet is

izmnera bèlangrijker oi te bezuinigen op een post die 29

van het totaal

ver-tegenwoordigt, dan op een die slechts 12 vertegenwoordigt. Overigens

wordt

in deza discu.ssie geen aelding gemaakt van de gegevens, waarop hij zijn

be-weringen baseert, en er zijn vele aanwijzingen, dat zijn inlichtingen

geen

goede geniddelden zijn. In een artikel in The

btor. Ship (53) wordt een

ex-ploitatierekening gegeven voor een Cl-A, een rnotorvrachtschip. Bieruit blijkt,

dat de brandstoffenrekening voor ean Brits inotorsehip

_{15 a l}

_{van de}

totaal-kostén vertegenwoordigde, terwiji de kapitaalu.itgaven 25

a 30

bedroegen.

Cok daze -cijf era geven vooroorlogse verhoudingen

_{weer, en we]. in het}

bijzon-der die in de laatste jaren voor de oor].og. De

_{onderstaande tabel door A.}

Kennedy (l917) geef t gemiddelde cijf ers voor de U.S.A.

_{voor tankers (82),}

alsinede de jaarlijkse kosten-verdeling voor een motortnker van i6.000 ton

d..w., wolke laatate werd verstrekt door een Zweedse rederij, en door I..ing

(19.52) wordt vermeld in (87).

U.S .A..

Europa.

Jcapitaaluitgaveri, verzekering

_3O

Bran.stoffon en ameerolie

₂₂

₂₅

Bezuanning

₃₀

₁₂

Beparatie, onderhoud, classjficetje

_lO

_l0

Overige uitgaven

₈

_i3

1O0 _lO05

U.S.A.

Europa

¿.5? 3O

12

₂₉

2O

₂₅

23

i6

loo

1O04

Rente van het kapitaal wordt in de totale exploitatiekosten in de U.S.A. dik-wijia niet meegerekend en is dan ook niet opgenomen in de opstelling van Ken-nedy. De nettowinat wordt verrekend met de kepitsalsinvestering orn bet percen-tage zuivere winst te bepalen. In Europa is het meer gebruike].ijk orn de rente van het kapitaal in de exploitatiekosten op te nernen. I. Jung zegt er eveninen

iets over, waar in zijn opstelling de verzekering is verwerkt.

In

(78)

geven wij ook eenstaatje van E. Svikis (1948), dat een voor-beeld geeft van de verdeling van de exploitatiekosten vari een Liberty-schip. Hierin zijn weer niet de kosten van laden _{en lossen, havengeiden etc., dus de} reisonkosten, begrepen.

randatofTen.

($ 3

per barrel, _50% ven de tijd op zee ) Kapitaaluitgaven

(20

jeer afschrijving)

De overeenkomstige uitgaven voor _{een Europees schip zullen omtrent 1/3} dee]. hiervan. bedragen. It voornaarnste _{verschil komt voort uit de} personeels-post. Op eon Engels schip zal deze post tot ongeveer

_1/4

_{van wat thans in} Ame-rika gebruikelijk is worden _{teruggebracht}

_(67e).

ij zien uit:het bovenstaande reeds, welk

een grotebetekenis een

_{ede brendetof-economie zowel in}

de U.S.A.

als in Europa voor hot totale kostenscheme heeft. Hoe de andere _{kosten zieh} over inatallatje en schip verdelen, valt niet gemakkelijic te zeggen, mear in een commentaar

₍₄₉₎

_{vermeldt G.T. Adams de volgende}

gemiddelden voor de voor-oorlogse machjnekamer-ujtven, welke. _{de reder van een 15 knoops gecombineerd}

100%

7.

335

23 9

95

69

$ 140CD _{100 %}

passagiers- en vraehtschip (Engels) had te dragen.

ands tot 65% Afschrijving 13% .Personee.j 10% Reparatiee, vernieuwjngen en controle

Smeerolje en u.ltrusting

4%

tJitgaven in ronde

cijfers per dag

% ven bet totaal Kosten benanning _$

₆₀₀

42,9

Onderhoud en reparaties _{210 15,0} Verzekering

₁₆₀

11,4

Deze cijf ers zullen natuurlijk, zoals reeds boyen vermeld, voor elke

installa-tie afzonderlijk en 00k van jear tot

_{jeer sterk varieren, maar}

_{aan bet felt,}

dat de brandstofíenuitgaven verreweg de grootste-zijn zal men, behoudens

_in

zeer speciale gevallen, niet kunnen

_ontkomen.

ìn zou intussen een onvolledjg

_{beeld van de eigenschappen}

_{van een}

matai-latie Iijgen, indien

_{men siechta met de absolute exploitatjekosten}

_rekening

hield. Een meer volledig irizicht wordt verkregen indien men de eisen, veike

een l'ader gewoonlijk eau de

_{voortstuwingsinstaliatie stelt, in volgorde}

_van

hun betekenje a.fzonderUjk

_{waardeert, t..w.:}

De zge].ijkheid om geschoold

_{machinepersoneel aan te trekken.}

iximale betrouwbaarhejd.

ivliniznele uitgaven voor brandàtoffen.

iniraale aanachaffingsprjjs.

Minima].

_{omvang van machinekamerpersoneel}

enminjmale onderhoudakosten.

idinimaal gewicht,

¿xinle nlauoeuvreerbaarheid.

8

_{£dinimaie plaatsrujwte.}

1oa18 sien uit deze

_{opstelling ziet, wordt de}

_{sis van bet voorhanden}

zijn

van kundig machmnekamorperso

_{als de belangrijkste}

vòcaopgesteld. Ret

pro-.

blen van bet tekort

_{eau bekwaazn, alzijdig}

machmnepersoee

_{is tot dusver het}

grootat geweest in de U.S.A.,

_{maar het is in Europa thans}

even actuee]., zodat

deze opatelling

_erechtva'di

_{is. Ret onder 2}

genoemde kan siechta

verwezen-lijkt worden

_?anne

_{punt i near tevredenhejd}

is opgelost. ;'ij

zullen daarom

enkele van de belangrmjkste Lactaren in verband met dit probleem nader

_onder

ogen zien..

1. Bekwaa machinekameri,ersoneeì

Op grand van bet genoe2nde tekort dient

_{een reder bij bet}

namen van een be-.

aluit weike instaflatie

_{hij voox' zijn schip zal toepassen,}

nau»gezet te

over-wegen in hoeyerre hij in

_{ßtaat zal zljn de}

bemanning aen te

_{;erven, die de}

be-treffende installatie

_{tot tevredenhejd}

_{kan bedienen.}

Betrouwarhejd is tot

he-den de eerste en belangrijkste

_{eis welke men}

_{san een scheepainstailatie}

moet

steilen. I.i beef

_{t de hierboven bedoelde toestand de verhouding in}

ere-9.

gawijzigd, dat de praatiache mogelijkheid ein bekwaam machinekarner-personeel aan te trekken nog voor de betrouwbearheid moet gaan. De exploitatiekosten. zijn natuurlijk oak niet alleen afhanke]ijk van type er constructie der

metal-latie, doch tevens van de mogeiijkheid orn deze voiledig tot haar recht te doen koinenD Eat heef t b..v. geen. zin orn een dure en gecompliceerde installatie aen te breiigen met hat doel. de uitgaven voor brandatoffen ta ver!nunderen, wenneer hot machinekarner-personeel niet In staat is orn het gebruik tot het veronder-stelde mininaun te drukken.

De personeele-oinstndigheden kunnen natuuriljk beter worden. maar zolang dit niet hot gavai is, _{et men riskeren, dat het gebrek aari bokwame}

machinis-ten remaeud kan gaan werken op de ontwikkelung _{en bet .verlcrijgen van nut uit} de technische vooruitgang. _{ant, zoals Edgar Svikis in (78) zegt}

De construe tie van elk hande].àechip wearun machines en apparatuur zijn eange-bracht, welke aen grotere technische kennis en bekwèainheid eisen dan de be-manning bezit, is zowel oneooncrnjsoh als onbetrouwbear. _{Uit een oogpunt van}

beleid. moot .daarom de construetie _{van voortatuwungemachines vo} handelavaar-tu.igen. zich niet sneller ontwikkeien dan de _{yenning van hat personeel dat} deze zal moeten bedienen.

Est is natuuriijk niet bevredigend dat _{bet gebrek san gesehoolde} machi-nisten do ontwikkelung nasi meer eoononiiseb ungenichte machines rent, _{maar na} de oonlog is doze tendens cok in Europa zeer sterk geworden. In _{Noorwegen zal,} zoals de toestand thas is,. de _{dieselinstaliatie worden geprefereerci,}

op rond

van bet f eit,, dat de Noorse reders reeds _{vele isa-en udiesel_rnundeda}

zijn. iVif

hebben een relatief grote stat _{van bekwemne diesel-machinisten, terwiji bet} zeilijker is orn peraoneel te vunden

voor stoomturbines. Zelfa indien men zou

1aznxen aantonen. dat sen moderne turbine-jiistaliatie

voor sen bepaalde vaart econorniachen zou ziJn dan een

dieseijnstallatje. dan kunnèn de redens op grond van personeeisvarhoudingen zieh _{tochgedwongen zion orn dieseljnstallaties}

san te brengen.

In de U.S.A. is de omgekeerde

tendena ontatsan. De prijs van arbeidskrach-tan en de speciale

erikaane Systemen voor monstenung zijn bijkomende oorza-ken Voor bet prefereren van de _{etoornturbjno.}

io.

Dit begunstigen van het ene typé boyen bet andere en de personeeisomstandig-haden. werken wederkerig in dezeifde richting en hieruit loen missehien gedeel-. teli jic bet grote versehil in de Amerikaanse en Scandinavische inzichten op dit punt worden verklaard. Orn bet een reder.mogelijk te maken, de nieest economische

instal.latie toe te passen voor elk speciaal geval, zonder rekening te rnoeten houdan met personeeisruoeilijkheden, dient bet land de opleiding van het machi-nekarner-personeel zo te organiseren, dat niet beide typen volledig rekening ge-houden wordt,. Ook orn gereed te zijn, de gasturbine te gebruiken, indien daze

werkeiijk v-aid zou wizmen, zou bet voor de Noorse reders van be]eng zijn orn tu.rbinodeskundigen ter beschikking te hebben.

Betr ouwbaarheid

Voor elk zeesehip en in bet bijzonder v-ocr tankschepen is het rxatuurlijk van bet groctate belang oui tijdrovende reperaties aan de maohine-instaliatie te

ontgaan. n moat niet trachten bet _{andstof-verbrujk te reduceren, wanneer} men daarzuede ook de betrouwbaarhejd van de instailatle vermindert. Indien _aen schip helemaal niet in staat is4 ean bepealde reis te voibrengan, zou dit een veal groter finaneieei veriles met zieh medebrengen _{dan er op de} brandstof-koaten zou worden bespaard. iii extreme gevalien kan een schip zeifs in heel

ge-vaarlijke aituaties geraken als er moeiiijkheden met de machines ontstaan. Men kam dan izuiiers zowel venias _{aan mensenlevens ais van het schip riskeren. Ìar}

ook al komt dit geiu.kkig zeiden voor, dan is het toch vaak znoeilijk orn zieh

onderdelen te

verschaffen; de

experts

_{kunnen veelal niet op het}

_{juiste moment}

ean boord. komen en een onderbreking van de normale dienst _{is bet resultaat.} Da eis van betrouwbearheid wordt daarom _{naast de veorwaarde orn bekwaani} machine-kaznerpersoneei aen te trekken zonder twijfei de _{belangrijkste welke men met} betrekking tot een scheeps-installatie meet stellen. De bedrijfszekerhejd op zee is echter niet zo gewakkeiijk te bereiken als bij stationnaire bedrijven te land. Onder meer zullen op _{zee eisen moeten worden gesteldaan de}

manoeu-reringsmogelijkheden, niet inbegnip van hat _{omkeren. Op grond van bet} onvoor-waardelijic atreven maar bedrijfszekerheid is een scheepsmachjne als regel min-der econom.isch in bet gebruik _{van brandstoffen dan een overeenkomstige}

station-naire machine.

11.

Trouwena, d meeste typon voortstuwingsmachinea zijn thans zeer betrouw-baer, wanneer zij. aithans geen construetiefouten vertonen 'en met voldoende zorg. behandeld worden. îat betréf t de reparaties aan scheeparnachines, dienen

wi,j eon ondersobeid te maken tussen reparaties tengevolge van grote, toevalligo ongelukken, waardoor de nbrmale dienst wordt onderbroken, en de

routine-repara-tieswe1ke wen zodanig kan p1annenu dat zij hetschip niet vertragen.Cote

ongelukken kannen bij elke machine, hetzlj turbine of dieselmotor, voorkomen ea wen kan er volgena li, Tingey (19) rekening mee. houden, dat zulke reparaties 'op de Langeduur voor beide typon even kostbaar zullen zijn. Voorbeelden van

dergelijke ongelukken zijn: bet doorbranden van een ketel In eon stoaminstalla-tie, de breuk van een krukas in eon dieselmotor of vernielingen, in beide typen ontstaan als gevoig van gebrek ann smeerolie-toevoer. Men dient intussen te bedenken, dat van eon. dieselmotor een cilïnder wolke op een of andere wijze moeilijkhedén veroorzaakt, kan worden uitgeschakeld. zodat men blijf t d.raaien met de overige dundera Gobeur t er daarentegen iota met een turbine dan Icen bet mechinekamar-pereoneel er niet veel mee doen.

iaì aanleiding van bet felt, dat er een tendens bes taat orn zowel op tur-bine- ala ¿p motorachepen steeds meer kracht op oea as te concentraren, kan bet von belang zij, sens lord Howard de Va1den'a laziobten in zijn GPresi_ dential address'aan the Institution, of Irine Engineers (1952, nr.10, pag.203)

te citeren. s

dijverend Iftet bet verlangen near grotere en snellere schepen hebben de bouwera van scheepameohines grotere en botare meohines ontworpen, zodat hot nu voor de meeste schepen gebruikelijk is . een sebroef te hebben, uitgezon-dard de Bnelste en grootste speciale schepen. Bet is intussen wellicht niet altijd even gemakkelijk orn dergelijke grote machines volkomen betrouwbaar te construeren. Ala men daarbij ziet hoe sterk de ui.tgaven .sedert de oorlog zijn ges tegen., zal men kannen begrijpen dat bet vraagstuk van de betrouwbaarheid belangrijker is dan ooit, Bet is nu totaal onhoudbaar orn met een gewóon achip. dat meer den 1.000..000 pond St. beef t gekoet en dat een budget beeft vani 500 tot 1000 pond St. per dag te riskeren orn op zee averij te lijgen of

12.

in een haven vertragingte ondervinden tengevolge veia maehinernoeilijkbeden.

1k zou dasrom willen zeggen dat aeri zo koetbear rnodern enkeisebroef-schip met

.siechts een machine die de schroef drijf t, al te veel ztsicomomenten in zieh

verzamelt. Voorts zou 1k, indien daze machine aen dieselmotor is, willen

be-togen, dat bet rnisachien teveel verlangd is van een reder orn zieh geheel

vei-11g te voelen -indien bij is overgelaten aan ean enkele krukas van 90 ton,

welke kiaarblijkelijk niet voor de gehele levensduur van hat schip kan worden

gegarandeerd. Ala toekomatige machine-installaties zouden daarorn teniinste

twee motoren op elke echroef moeten worden geconcentreerd, hetzij mechanisch

of op andere manier, en wel zodanig, dat noch eengedeeltelijke noch

een

vol-komen verwoesting van een motor er toe kan leiden dat de scbroef kortere of

langere tijd zou utoeten stoppen. 'Daarmee bereikt men dat onze schepen oak

vol-ledig ander cornmando blijven

_{n dat het hijsen van de twee zwarte bailen in}

da top van de mast nog ze1dzaer wordt dan thans gelukkig reeds het

_{evai 15,}

zelfa indien gasturbines of andere nieuwe typen

_{van voortstuingsmaehjnes}

zou-den worzou-den gebouwd ea de zee in toeneinende mate zouzou-den gasri beheersen.

Bet ugt niet in onze bedoeling,

_{ons onvoorwaardeiijk tot een spreekbuis}

te rnaken year de redenerjng van de beer Walden,

doch

_{;ij wilien niet nalaten}

te wijzen op de tendens, het iantal schroeven te

_{reduceren of liever gezegd de}

preatatje van elke machine-eanheld op te voeren, hetgeen moeilijk kan

geschie-den zonder de betrouwbaarhejd in

_{gevaar te brengen. Speciaal geldt dit voor}

di-rect gekoppelde dieselmotoren. welke op groad

_{van torsietrillingen ean}

gevoeli-gar as1eid1a

_{bezitten. !&n zou misachien hierean moeten toevoegen, dat de}

gro-tare prestaties, weihe nodigzijn

_{osi by.. de moderne supertaikers voort te}

stu-wen ujt hoofde van de eis van betrouwbaarhejd bet

_{best over tee schroeyen}

zou-den hunaen worzou-den verdeeld.

_{ij komen op dit vraagstuk}

_{van de betrouwbaarheid}

nader terug in bet boofdstuk betreffende onderhoud en reparatles. 7ij zullen

dan tevens de vraag behandelen, hoe

_{de routinereparatieg}

_{en bet onderhoud in}

hat regelmatige tijdscbema hunnen worden ingepest zodat grote vertragingen

wor-den verzaawor-den.

Bet brandatof- en sL'1eerc1jeverbr1Jjk.

Vertegenwoor-13.

digan de kosten voor, brandstoffen _{en aieero11e zowel in de U.S.A als in Europa} tussen

15

en 2.5 van bet toteal. Debesparingen die menean brandstoffenkosten n beroiken

door

_{de ene installatie baveri de andere teverkj.ezen, zullen,} uit-gedrukt in procenten van. het totale budget, _{wellicht niet veel}

_{zijn, doch}

niet-temin zijn hier vaak

grote bedragen mee gernoeid, hetgeen vooral in tijden waarin de vraohtprijzen laag zijn van belang is. Op grond van de grate betekenis van de brandstoffen voor de _{thachjnekanjer_hujshoudj}

kan een reder er heel wat voor over hebb.eri orn een zuinig nchinepark

te verkrijgen. Deze huishauding kan cok tot op zekere hoogte worden verbeterd door de onderhoudakosten te _beperken, al-thans 1anneer dit niet geat _{ten koste van betrouwbearheid of}

van de ligtijd in de havens, Indien wij de waarden, die G.T. Adame (pag.lo) _{aangeeft, tot} grand-alag _{nemen, zien we, dat de oorspronkeljjke kosten met 50% kunnen}

stijgen en dat men daermee een besparing _{berelkt van 10% in het}

brandstoffenyerbrujk. Sen macbie mot een laag brandstofverbrujk _{vergt voorts geringere}

bunkeroapacitejt. Doze laatste besparing in de

eapaciteit kan,, teaamen met de lagere kosten voor

brandstof,

van grote invloed zijn.op de keuze _{van eon machine.}

Fig3 geètt eon beeld van de ontwikkeling van _{scheepamachines in de leatate} decennja. Dit diagran is afkoinstjg van I. Tung in

₍₈₅₎

_{en (87).}

Indieri de

_{warmta-jthoud}

_{van de brandatoffen gehee].}

zou worden gebruikt, zou men, zoals men weet, eon hoeveelhejd warnte van

632

keel nodig hebben orn een

ar-be±dsverogen van 1 pk/u. _{te verkrijgen (olie heer t}

normaai een warmte-inhoud van 10.000 kcal./kg, en

_63,2

gr. brandatofoije zou dorhaive bij

_volledige

oet-ting In arbeld een resultaat van i pk/u oplevaren).

Onze

chi.nes yergan echter tus sen 1500. en 4000 kcal. per pk/u. (150 _tot

400 gr.. brandstoj'olie _{per pk/u..), Een brendgtofyer'ujk}

van ca. 150 gr./pk/u. kan haden ten dage worden bereikt in _{dieselmotoren met 'drukvuliingn,}

waarbij de grotere zuinigheid _{niet op een hogere}

verbranding _{is gebaaeerd, op} eon hoger mechannj

effect, verkregen door _{reductie van de arboid wolke door} een apoelluehtpornp wordt gevergd. anne _{hoge drukvulling void wint, kan hot}

brandstofverbjk

_{vorder met ca.. 10 grépk/h}

FIG.3

DE ONTWIKKELING VAN- DE KRACHTWERKTUIGEN IN DE

LAATSTE 50 JAAR

X3a1Jpi

8000.

6000.

62.

k

El

:

o-

0

r'

r-1k

₀₀

s-;

<Stoomzaohine.

N.

. es e].riotoz

flteoretisché ïarmtobeoefte

3o

4o

.

ISo

11'ur bi ne

LdI

14.

De verbeteringen in het warmte-verbrujic in

_{zuigermachines en stoon..}

turbinea zijn trapsgewijze, terwiji die in

_{diesel.notoren tot heden.}

langzaam.en geleidelijk zijn

_{gegaan (Zie fig0 3). De verbeteringen}

van de stooniaclijnea zijn in de eerste pleats

_{te danken aen de}

voor-Verwarnung van de lucht en van het voedingwater (aanvankeljjk

_{in een}

keer, tegenwoordig gewoonliji in verschullende trappen),

owel ala

door overvexhj-te atooia. Bovendien kan

_{de teruggang in dc .behoefte}

aan varte ;orden toegeschreveh aan de

_{grotere stoomdrukkcn en hogere}

tezez'aturen, alsede ean voortd'urende verbeteringen van alle details

van de etookete1 near de turbine,

_{ondensor en bulpwexktigen.}

kig. 3 toont duidelijk. hoe de

_{vooraprong van de dieselrnctor, voorzovér}

het de waite-economje betreft,

_{n de laatatedecennla belangrijk}

te-x-uggelopen is.

1

cen cznvanxijke enquete inzake moderne,

direct gekoppelde

diesel-jristallatjes en stooniturbines

_{et taridwieloverbrenglngen heb-.}

ben wij in fig.. 4 éen diagran

_{ontworpen, dat bet}

_{bxantofver'oruik}

voor een eantal besteande

_{representatieve inatallaties weergeeft.}

V

De kroruen, aangegeven door

3.1.1., beheizen gemiddelde

waarden

vc,cr de aeest

_{oderne installatjea. Tevens}

_{zijn er enkele kroen}

o.pgetekend ann de hanl van

_{gegevens, welke eerder werden}

bijeen-gebzacht door verachillenle andere sckuijvers, Deze kunnen

_xnisschjen

cok ecu indruk geven omtrent

_{de ontwikkeling ib de laatste jaren.}

I-let brandstofyerbrujk in

_{die5elutor_jta11atjes.}

'lemen ''i1j eens in fig. 4

_{voor ens de grafieken voor het}

brand-atof-verbrujç in door diese1utoren

_{voortgestuwde achepen (zander}

drukvulling), dan zien

_{e, dat bet verbrujk voor alle}

_doelejnden

reeds Lij

_{ezmogens groter dan ca.6000 epk}

_{voor moderne insta1late}

voer tar en vrachtaehepen

_{is gedaald tot ca. 168}

_/epic/h

FIG.4

30

290 ¿80 7o 26e 4240 230 242o p, oe rO

F8o

W 17o rd i6o 140

HEI BRANDSTOFVERBRU1K VAN DOOR.

DIESELMOTOREN RESP. DOOR. TURBINES VOORTBEWOGEN SCHEPEN.

.

.

o

a'

Passagleresehip

ware olle

o

_o.

Die1

o,

o

go

=

Verbruik alleen voor voorts'tuw1n

₂₀₀₀

400c

ó000

Sooe

Turb hie s

aile

doel-J cindén.

v,8sp/ ¿-//p

t daWp',Ypft

.

u

0 Øs

.afk.v. Frank y. Smldt (76) sandaard

1948

J E Burkhardt

(92) s tan daard

1942

[I " "

I.Jwig (85) (0-kiasseachepen)

I.Jung (85) tuesenoververhitting

L] " "

W.I.H.Budd e

O. Praznik (13)

voorgest.d.S.F.I. (mod.inst.proeftocht).

(mod.in8t.v.paes.sohepen)

(mod. irist.v.tank- en

vrachtechepen),

ri IO000

l2óoo

I4000

Ioo

Ie000

H

---.-.o----.0.

i

:

rJcru.l1jng

'

Alle. .dpleinden

i.hodxukvuLUing

20000

2çoo

Z4000 -I

-.-40

+ o _o +

+°q.

+ + 'p--t

i.. a

°

dleselo].ie

erbruik voo

alle

4oeieindn.

Op

.

o0

15.

t

grafiek

voor passagiersechepen

toont netuuriijk een groter

verbruik aan brandetof voar alle doeleirAden dan de andere

scheep8-types. tht is een gevoig van. iet grater gebruik van de hulpmotoren

in paseagieraschepen.

.aieer turbo-drulcvuLLing wordt toegepast, dan dealt het

ver-ca. 8 a 10 grJepk/u., terwiji hoge-drukvulling, zoals

rueda eerder vers1d, nag eens ean verdere besparing zou kunnen

gayen van

_{ax.lO grJepk/u, aThankelijk van de grootte van de}

vul-dx'uk.

In (36) wasrin de vouitgang wordt besproken, die met

diesel-itoren la gea&t in de vravhtschepen van A1Í'red

1t & Co. sinda

1923, 'egt A.G. rnold dat men er nauwelijks op kan rekenen veel

lager te koman dan 163-164 gr/epk/u.(ca.O,36

].b/bhp/h)

met hat

brand-stofverbrulk voor alle doeleinden,

_{en dat men zici; dearom in de}

toe-kost moat toeleggen op de toepassing

_{van goedkopere brandâtf.}

De fabrikanten van dieselmotoren hebben

_{hleruit dan oak de}

con-clusie getrokken, ook al is dan de ontwikkeling, wat betreft hat

veriinderen van bet brands toíverbrujk,

_{nog niet tot stils tend}

geko-men.

_{r zijn al lang dieseleenheden gebc'uwd met hoge drukvulling,}

die een brandstofvrbruj.k habben van niet meer dan ca.140 gr/epk/h

op de proefatand.

Inmicidels zijn er oak gedurende éen reeks van jaren proeven

genomen met stookolie in dieselmotoren, speeiaal in

_grote

lang-zaamlopende in.stalletiea in schepen, en daze proeven vertonen

zeer bevredigende resultaten voor olie-soorten niet een viscositeit

-

- o _o

tot lC0 sec. Redwood

_{100 F (j7,}

_{C). 00k oliesoorten niet}

_een

hogere viscositeit hebben behoorlijke bedrijfsresultaten gegeven.

Fiat zal derhalve

_{aarschijn1ijk niet lang}

_{meer duren of men kan}

zeggen, dat de resultte

_{economiach bevredigend zijn bij}

be-drijfsvoerjng van dieselmotoren

_{met stookolie met viscositeiten}

(65j,. (17),

(62) en (39)- WiJ vestgen

echter de sandacht op. dat

de kwa1ite1t van der

otookolie

seer sterk

n varieren bij dezeifde

viaeosjteit.. Mngaande. de pijÇyoor de extra iriatallatie die nodig

is ze?John Iamb in (35), dat

bet ins

talleren nu een routine-zaak

is,

die' doár

meerdere

scheepswérven

owe1. ii Engeland. -als

op bet

cpn-tjnant wordt uitgevberd.

'

r

De kosten voor bet geachikt nken van een vcrtaueingsinsta11etie

van 4.000 ikp voor bedrijfsvoering ¿net zware olie bedragen ca. 5000

gJonden in December '1947 .bedróeg de jaarlijùe besparing op de

Uitgven voor brandatof ongeveer een zeifde som, doch dit

prijsver-schil is langzarnerhand zoveel

'otergeworden,: dat òznetreeks Aprii

'1950'de' jaarlijbe besparing'bij geuik van stookolie in pláats

van

dieselolie. ongeveér 8000 £ng.nden bdroeg. Dientengevolge is de

eerste uitgave reeds na

fl

and doc)r de goedkopere álie verdiend.

-Vanzelfaprekend verieert de Born, weibe men ¡noet betalenom

een

schip dat reeds in de vaart is gesohikt te nmken

_{voor geuik van}

atookolie, voor elke instaìlatie, voa1 wat. betref t de

Ocirspronke-lijke'opsteliing.voor. opsla

en bet verwarmen van de olie tot eon

tom-peratuur

aarbij deze

_{worden verponipt, doch voigens J. Iamb zal de}

prij.a nooit een bedrag

van

_{10,bOO Eng.Ponden te boyen gaan.}

ij vestigen er hier de aandacht

_{ap, dat John Iamb een van de}

baanbiekers is gewees.t op bet gebied. van bet systetratiacb

onder-zoek van de problemen, die zieh voordoen in verband ¡net de

toe-passing van

_{stookolie 'in diéselmotoren,,}

Volgena enige in Îborwegen opgedane

_{ervaringen zijn er}

enigs-zins hogere bedragen beteald dan J. lamb aengeef

_{t, doch dit kan}

ge-deiteijjk esa gevoig 'zijn vande .otandi,ghejd, dàt bij bet

verle-nen van de opd.racbt de ins tallatie voor

_{zware olie niet}

gespecifi-ceerd was, of dat bij de ombouwgeen

_{concurrarendeaanbiedjngenn..}

den wordin aangevraagd.

17.

De'door Lamb genoemde cijfers komen echter goed overeen met de' door de rederij Alfred flolt & Co. opgedane ervaringen.

In

(59)

geef t L. ker aan, dat de totale

kapitaalsinvestering

ongeveer 7000 Eng.Ponden per schip is geweest (vermogens van ¿.500

tot

7500

epIc), welke een jaarlijkse besparing van oa.8000 Eng.Ponden beef t uiogelijk geakt. Van daze besparing kan jaarlijks ongeveer 1000 Eng.Bnden oprekening worden geschreven van de ombouw der

hu.lpmotcren.

Goede ervaringen zijn ook opgedaan met ,het gebruik van

stook-die

in de hulpmotoren bij deze rederij, en men kan erop rekenen dat er, uit technisch oogpunt bezien, ook voor de bedrijfsvoering van aneller lopende motoren geen bezwaren zijn om over te gaan tot bet gebruik van stookolie. Dit wordt ook bevestigd door proeven, uitgevoerdo.a. door de National Gas & Oil Engine Cy. en beschre-ven doca' J. Schmidt in (62).

In

_(17e)

zeggen de sohrijvers Edw.B. Eawlina, Edw.D. Newell en Douglas C.. Ii.11an, dat de grotere uitgaven voor een matai-latie voor zware olie binnen bet jaar verdiend zijn door de be-sparing op de brandtofrekening.

Daze stelling geldt voor een Amerikaans passagiers-vracht-achip met 13 .500 aspIc en 500 passagiers, dat gedurende _{6o van de}

totale tijd op zee is.

Op grbnd van de ervaringen, welke men thans heef t opgedaan met de mear dan 300 vrachtschepen met motorinstallaties _{voor zware} oua (viscositeiten tot 3500 sec. 1edwood bij 100°F) kan _men zag-gen, dat i _{nieuwe motorachepen nog slechts motoren moeten 'orden} geinstalleerd welke voordeze bedrijfsvoering geschikt _zijn. Zo-lang hat huidige prijsverschil tussen dieselolie _{en stookolie}

blijf t bestaun, kan bet niet als econ6rnisch _{verantwoord worden} beschowvd, de lichtere dieselolie-soorton te gebruiken..

Op vele plaatsen is beweerd, dat de onderhoudakosten niet veal zullen stijgen bij hat overgaan op bet gebruik van stookolie

18.

(Vergelijk o.a. bet antwoord van Edw.B. Fawlins op de disoussies in (17a)).

.Enige voorbeelden tonen san, dat de cilinderslijtage niet al-tijd toeneemt, doch de Lneeste bedrijfsresultaten vertonen een

toe-me van

50

a loo %. Ook zijn er gevallen voorgekornen van aantasting op de tappen van de krukas.

Bet brandatofverbruik vertoont nagenoeg geen stijging t.o.v. dieselolie bebalve dat, hetweiknodig is voor het warmteverruik voor hat vex-warmen van de stookolie tot de ç-erbrandingstemperatuur en aftrek van slik en evt. lagere verbrandingswaarden. Bet kan gaan

orn ca. 2 a

_5%.

In de berekende voorbeelden hebben wij gerekend met een normaal verbruik van 168 gr/epk/h

(0,37

lb/blip/h) voor alle doel-emden voor direct gedreven dieselmotor-installaties boyen 6000 epk.

Indien de warmtö-inhoud van de uitlaatgassen wordt gebruikt voor bet staken van de hulpketels, zal dat een betrekkelijk natige waarde zijn,, zeif's voor bedrijfsvoering met stookolie. is geen rekening gehouden met turbo-drukvulling of hoge drukvulling.

Hat verbruik van ameerolie in dieselmotoren.

Dit varieert vrij aterk, en is in de eerste plaats afhankelijk van bet znotorty-pe, bet verloop van de verbranding en bet spoelsysteem

en tenslotte niet in hat minst,van de toestand wearin de motor ver-keert (de mate van sii jtage).

In fig.5 hebbenwij enige waarden verzarneid, afkomatig uit de laatate jeargangen van TheIìbtorahip' eri enge ontieena san (83).

Door ona werd aen gemiddelde waarde van

0,75

gr/aspk/h gekozen ala voldoende representatief voor de hier behandelde motortypen. Bi.j gebruik van stookolie moet men rekenen op enge stijging in bet verbruik van cilinderameerolle. (De prijs van de smeerolie is in de vergeiijking gesteid op N... 1,70 per kg)

6006

Iôooe 14 oo o I2ooe 10600

e6e

000

I

_.'

4000

!

o

s

FIG.5

HEI SMEEROLIEVERBRUIK VAN DIESELMOTOREN EN STOOMTURBINES

MET TANDWIELOVERBRENGING.

o

o

Turbines met

-(Ö.

4'

00

o-tanwioverbrer,ging

o--r-.

a)0

iotekoppejde

motore..

o

0

4o

80

IZo 160

2oo

240

Z.8o

3oo

19.

Hat brandstofverbruik van stoomturbine-installaties.

Wat betref t bet brarxdstofverbruik in moderne turbine-inetallaties zien wij uit fig4, dat dit dealt van ca .282 gr/aapk/h

(0,63

lb/shp/b) bij 2500 aspk tot ca.221i. gr/aapklh (o 50 lb/shp/h) bij 16000 aapk. De uit (76). (92).

(13)

en

(85)

geriomen grefieken gelden voor gemid-delde waarden terwij]. de door S.F.I. opgestelde grafiek bet miniim verbruik betreft, dat siechte kan worden. bereikt met de meest econo-mische instaulaties (bij voorkeur resultaten van proeftochten).

Bet brandstofverbruik in een stoomturbine-instaiiatie is in de eerste plaats afhankelijk van de voor de stoom gekoen werkdruk en temperaturen, doch ook van de combinatie van terugwinningsapparaten. Doór litteratuurstudie hebben wij tabellen gevonden, welke goede aenkno-pingapunten geven voor vat men kan besparen bij de verschillende

cmbi-net i es. van druk temperatuur en terugw innings apparaten.

In (87) geeft I. lung een tabel met de volgende gegevens voor stoonanstallaties in moderne handelsscbepen.

7

u I' .

166 (s.ï.i.)

.

ioo

8 Turbo-drukvu1iing

i6o

₉₆

9 . drukvu11in .

ll

91 - Econoxniser (gas) F - Voedingwater-voorwarmertrappen (stooin) L - I.atohtvoorwarmer ,Is. £3-pk ¶Ibe1 1.

Toteal brandstof- elatief'geta1 verbruik corresponderend

grjremkjh

met S.F.I. Voor turbines

Terugwin-Lbuk Temp.

ningsappe-ato °C. raat. 1. 8000

33

4.00 E & 21

265

.

16o

.2

8000

.

33

400

L&31

260 157

3

8000 . 4.3 4.50 L

& 31

24.5 111.8 J1. 12000 4.3

550

.

L & 31

225

136

$

15000 k 100

530

L &

₄₁

₁₉₅

118 6 Diesel

20.:

Ter vergeli jking beett bi j onder

₅

in de tebe] gegevens opgenoinen betreffende de turbine-inatallatie die De Iavál ngturbin in opdracht beeft voor de electriache centrale te Gteborg (97.).

ij

hebben in de tabs), de kolom met bet verbruik ten opzichte van diesèlntoren gecorrigeerd op sen basis welke wij op dit ogenblik ju.tster.vinden voor diesel-inatällaties, en hebben bovendien ter verge-iijking dieselmotoren ¡net turbo- en met hoe-drukvttl1ing opgenomen.

De vierde installatiewe],ke in de tabel wordt verineld kamt over-esa met de waarden die bereiktzijn met deinstallatie _{van- het} Amen-keanee tankachip0àtlantic Seaman' (16500aapk). _{Eier treft men de} tempe _{tuu.ruerhogjng esa tot bet niveau, dat thans in de grote} stoom-centrales gebruikelijk is, n.].. 550°C, terwiji men sen niiddelhoge druk heeít aangehouden.

Bet vermagen van de inatallatie bedroeg _{op de proeftocht 16031} ,aspk (ballast) met sen brandstofverbruik _{voor alle doeleinden ven} 226 grjaspkíh

(0,498

_lb4abp/h)

_{overeenkomnond met ca. 136% van het} verbx-Uik van ecu overeenkom8tige diesel-inatailatle'. Ecu meer gede-tailleerde besohnijving van de installatie _{eau boord van de 'Atlantic} SeRman viadt men o .a.. in

₍₇₇₎

k,llan en Ireland (li) hebben _{ecu interéssant onderzoelc gedean} betreffende een doeltreffex4e keuze van de 8toomtoestanden, die worden tàegepast in átocm1turbjfleineta),làtjes _{in sohepen. Deze eeonomjsohe} analyse is zeer verrógaend _{en wij nemè}

hier siechte tabel 2 óp, aanin de resultaten van

₅

_{besteande schepen z.ijn vermeld.}

Det,otale analyse toonde eau, dat voor

_gräte

_{chepen. (20.00 pk)}

macbinetype

4e beate voorwaarden,

terwijl

_{type A de beste} totaal-economie bleak te hebben voor encuere vaartúigen.

In een

co"nentaar op deze ondezzoekigen _{sobri jft of. C .Bichard} Sdderberg (89), dat men meg verwachten dat de ontwikke1ig _{in de}

rich-ting vaii bogare drukken en temperáturen suellen zal gasa dan do Mc

Tabel 2

Brandstofverbrujk voor versehillende stoomtoestanden bij ₉₅ vacuum.

(alle doeleinden)

Type A - C-2 vrachtschip, 6000 aspk op 1 schroef

d _{B - C-3 gewijzigd vracbtschip, 12500 aspic op i schroef}

O- tanker, 12500 aspic op i schroef

a _{D - passagiers- en vrachtschip, 12500 aspic op 1 schroef}

- a.

E - pa.saagiersschip, ¿.0.000 aspic op 2 sebroeven.

21.

Intrede turbine Tussen-oververhitting Voedingwater- Erandstof

Bespa-voorwar.nin verbrulic ring

Type druk temp.. type temp.°C trap gr/asplc/h

kg/cn ° le trap 2e trap

A

₃₃

4.00 - - - 2 ₁₅₀ 260 0 B ¿.3 4.55

-

-

-

2 205

244

6 C 60 ii.60 gas 450 - 3 205 229 12 D 85 ₃₉₃ gas 393 li. 150 232 11 Z ₉₉

₃₉₃

. stoom 293 293 4. 150 232 11

Zo ziet bet er in vele getalien naar uit, dat in de naaste toekost de stoomtoestanden van bet type 65 kg/ôm2 -

_550°C

zullen worden toegepast.

VYiJ _{hebben een diagram van I. Yung opgenomen, gegeven in (87)}

tig.6, Dit brengt in beeld hoe de atocintoestandin dcheepsinstalla-ties zieh sedert bet begin van deze eeuw heef t ontwiickeid. _Inmiddels zijn in amerika een aantal schepen gebouwd weike eantonen, _{dat C.F.} Sderberg bet waarschijnlijk bij bet rechte eind heef_{t waxrneer hij} aaimeemt dat de ontwikkeling in de richting van hogere drukken n

temperaturen sneiler zal gaan danin (ii) _{en door I}

_{lung (87)}

aan-gegeven.

FIG.6 DE ONTWIKKELING VAN

_{STOOMDRuK EN -TEMP. IN DE.}

_LAATSTE

SO JAAR

600

-lo

o

7°

Lo

3c

2 o

Soonitemperatuur

1910 1920

_I93o

194o

2oo

I

5o o

00

3oo

Li

22.

Intabel

₃

(bl.23) geven wij een lijat van demeest bekende van deze schepen, met verinelding van enkèle karakteristieke gegevens betref-fende de zchine-instaulaties. De opgaven zijn overgenomen uit (13) en (8).

Fig.

₇

geeí't stoointoestanden weer, zoals deze in 1947 door Pametrada zijn aanbevolen. Dit diagram werd gepubliceerd door T.WJ. Brown (29) alamede door T.A.. Grove (60).

Crowe beweert dat bet weinig waarscbijnlijk is, dat de door Peine-trade eanbevolen stoointoestanden met meer dan

₂₅

_{oversohreden zullen} worden, zelfa in eau lange reeks van jaren.

In verband met de toepassing van }LD. stoan-installaties dient geegd te worden, dat bet moeilijk is, deze werkëlijk _{effectief te} iaken voor ver rtogens beneden na. 9000 aspk. Dit vindt zijn oorzaalc in de grote lekkage in verband met geringe hoogte vn de schoepen. Door bet toepassen van hoge druk wordt echter bet stoornvolume _{tez-uggebracht,} hetgeen veer geringe schoephoogte nodig maakt.

Volgena 0.A. iberg

(89)

zal ook de levenaduur van de turbine worden verkort ala men de druk vergroot _{zonder tegelijkertijd ook} de temperatuur te verbogen. kIij meent _{derhalve dat bet een stap in de} goede riebting ja wannear men thana doende is de temperaturen toe te passen welke in de buurt liggen van de temperatuur die wordt toegepast

n boord van de dAtlantjc Seamane, n.i. 5500G.

De etoociitemperaturen in bet _{turbineachip van de toekomst zullen,}

indien er niet jets bijzonders gebeurt op bet gebied ven hat meteriaal-onderzoek, hoofdzekelijk worden begrensd _{do de eigenscheppen van de}

tegenwc.ordjge meterialen,

o o

In

(6o)

_{zegt Crows, dat voor atoomtempereturen}

van

565

C

(io5o

F) bet pijpmateriaa]. in bet laatste gedeelte van de oververhitter muet beatsanof uit austenitiach steal _{of uit een cbroom-nikkellegerjng,}

zoals b.v. 'Mnic'. ianneer

_{men overweegt orn stöi van deze hoge}

tempe-raturen toe te passen aan boord van een _{chip, dan dient men ook}

nauw-keurig bet nabo te

_{onderzoeken van de z.g.}

STOOMTOESTANDEN DOOR

PAMETRADA AANBEVOLEN

(947) (UITTREDE

FIG. 7

OVERVERH.)

5oc o

'a 4so

i.

a) 400 a) E

6o

5o

40

3o

¿0

-,-

t.pk per as.

lo 000

12000

l400ó

loOrj

er hoer

¿ooô

4oco

6000

'8000

l0000

(2.00O

j

l000

en hoger

2000

4000

6000

spk per as

f

350

3oo

k

lo

Tabel

rHogedruknsilatie

Installatle v.middelmatige

Naain van het schip

Venore

Marore

Lebore 'xamin.er

Esso

Z«rich

Bearerg

Sea Pox

Atlantic

seaman

Type

Ertsboot Erteboot Ertsboo

vracht-

Tank-Tot

vracht-chi

Vrcht-schiD

Tank-Waterverplaatain, ton

25300

25260

2Ó500

7820

17230

10680

40300

Aspic.

12000

11500

11350

8650

12650

9160

8700

16250

Omw./min.

-90.3

88.8

90.3

97.4

iog

85.8

toO

Uittrede

I

oververhitter

J

Druk k/cm2

101,5

102,3

101,5

83,3

59,8

57,7

33,3

45,7

1tterJ Temp. 0C

400

400

388

366

445

438

405

550

Vacuum mm.HG

724

746

734

745

J 746

745

708

Tuesen-Type

Stoom

Stoom

Stoom

Gas

[ Gas

ge.en

overver-1 e

lcg/cni2

72, 1

16,7

f

11 95

hitting

trap

292

284

-294

388

1

43

2e

k

cm2

0,703

____

trap

0C

299

292

282

Trappen v.verwarming v.h.

voedingwater

4

4 4

4

2

3

3

Brandstoverbru1k

Proetocht

229

222

231

237

235

253

255

voor aile

doel-emden

Dienstvaart

233

235

I

259

226

__

-residu-olien bevatten vanadium in grotere of kleinere hoeveelheid, en

wannear de verbrandin plaatsvindt,

verbindt

dit vanadium zich met

zuurstoÍ en vormt

vanadiumpentozyde. Dit veroorzaakt zeer erna tige

corrosie bij pijpteiìperaturen boyen

620-650°C (1150-1200°F).

Growe .beachrijft ook

dat proeven bewezen hebben, dat 'nimonic"

pijpen groter wears tand hebb.en dan pijpen van elke andere bekende

staallegering.

orden stoomtemperaturen bovên

650°c

(1200°F)

toege-past, dan zal men ook groter moeilijkheden kunne

kri5gen als gevoig

van hat fait, dat de atoom. in zuurstof en watarstof

ordt ontleed,

wearna de zuuratof can snellere.corrosie bewerkatèlligt.

Cn nogmeala de invloed van de drulz en de temperatuur op de

brand-stof-econoiie bijde stoomtu.rbine-installatie te laten zien, hebben

wij de tabellen ¿a en 4b samengestelci. Deeerste is opgesteld op

grond van gegevens, die gedeeltelijk aí'}comstig zijn van de opgaven

van Bu. Tingey (6). gedeeltelijk van hat artikel van IhF. Fobinson

en ¡..P.. Borthen (8), terwijl de overige gegévens afkomstig zijn van

25.

ZoalB men ziet is proces no..l als basis voor de relatieve vergelijking genomen. Voor een irta1latie van ca.10.000 aspk zal men net dit proces

een brands tofverbruik hebben van ca.

259

gr/aspk/h

_(0,573

lb/shp/hr) voor

alle doeleinden..

Deze cicu.latie is uitgvoerd voor de nieuwe Aerikaanse schepen van het riner type (ca.13000 ton

d,w.

met een installatie van circa 19000 apk en een sneiheid ven 20 knopen). Voor deze schepen koos men

14.2 kg/cm2 en 462°C, Procea no. erkdruk. kg/cx& Tabel

4a.

Druk Temp. Brandstof besparing Totale

tenp°C

Oververhitter middel,aantal en type 1 28 400 - - - O 2 40

450

-

6

3

62 4.50

-

-

-

8 ¿4.

68

4.50

-

-

-

9

5

58

500 - - - 11 6

98

500 * - - 13 7 100 4.00 1-stoom . _14. 300 9 8 lCD ¿4.00 2-stoom _14,2 300 11 9 117

450

1-etoom 12,3 310 11 10 100 500 1-stoom 2,1 3CC 14. 11 100 4.00 1-gas 21 400 1]. 12 ₁₁₇ *4.50 1-gas 21 4.50 15

13

100 500 1-gas 21 500 19 oververhjtterujttree. Tabel ¿i.b

Druk in Temp. Jaarlijks terugkeren- Jaarl.toename y. Totale jean, toe-kgJcw2 C. de vaste uitg. per

achip in $

brandst.uitg. per rianie y. uitg. per

schip in $ echip in $

6i

4.82 0 o 0

Ì2 14.82 6440 6400 -14.0

li.3,3

¿4.35

7960

9500

154.0

26.

Sineerol lever bruik in stoointurbi nes met tandwl e loverbrengi na'.

Op basis van gegevsns, ontleend aan (83),. (31k) eñ (32) is de

verbruiks-]oume in fig.5 ingetekend. isis gemiddelde waarde kan in dit gavai een

speci-flak verbruik van 0.13

/aspk/hr genornen worden. (De prijs is In de

voor-beelden.gesteld op N.Krl,76 per kg).

Ean vrge1ijkìn van de brandatofeconornie van de twee

tyoes-voortstuwin-machines.

ig.6 ìs bedoeld orn ces dergelijke vergel! jking te vergekkelijken, Aan

e hand van dit diagramJn met op basis van bet $pecif lake brandstofverbruik,

hat vermoen en. de stookoliepris snel de brandetofkos ten per etmeal vinden.

SJ.i.'a kronrrien voor bet brandstofverbruik In resp. moderne

stoomturbine-en dieselins.tallaties icstoomturbine-en mstoomturbine-en ock in dit diagram vindan. Voorts hebbstoomturbine-en wij

een diagram ontworpen. (f±g.9), waarin de brandatoficoten atsan gegeven als een

functip van bet vermogen, gebaseerd op de waarden. voor bet verbruik die door

ons zijn gegoven (onder dru.kvu.11thg) alarnede op de olieprijzen in Europa in

December 1952 (67) en wels N.i'.l55 per ton stookolie en N.I.232,50 per ton

dieselolie. Verdor zijn in het diagram kronen getekend, welke de besparing

op de bradstoffen-rekening doen uitkomen bij bet gebruik van een

diesel-(stoolcolie resp. dieselolie) in pleats van ean stoornturbine-installatie.

Er zijn echter enige factores die in het kader van doze beechouwing

moe-ten wordenbeaproken. De mneeste punmoe-ten die de gronds].ag vormen voor de

ver-bruikakrome der turbine-inatallatie, zijn gebsseerd op de resultaten

van

proefvaarten of op resultaten wolke zijn bereikt korte tijd nadateen

matai-latie in dienst geateld werd. De niseste resultáten van proefvaarten hebben

betrekiing op prosfvaarten op volle kracht. Zeer veel schepen,

en daaronder

blljkbasr öok turbineachepen (65). varen evenwel constant

op

a 9O

van hun

maximale vermogen. De dieseLnotor beef t bij deze belasting ongeveèr bet

laag-ate specifieke brandatofverbrujk en verliest ook bij aanzienhijk verainderde

sneTheid niet noemenswaard san rendement (f ig..lOa). Een

atoonaturbine-instal-Iatieis veel gvoeliger vcor scbonelingen in debelasting,

en daar zulke

inatallaties gedeeltelljkgeconstrueerd zijn

orn dienst te doèn met minimeal

t3

es.xoo

8 91d

p 1xed

-i

'

0001.

X O.

?

O? % 0% 9

9

,,.

oo

Q?

----iamiii

'V,

yg 'y

UA

_07AWiVIi,

_/A VII/li/A V/Ni'_

WIXIHhl/IA Vai !IIIIiU

V f/I7iI//il/ßJfl

VZ1I Vi/II/IDI VillA

J Wi IDA 1VM UM__

_{ArvvI/IIiINs:}

--/1

L' P

os

₀₀

; U'

Os

Ooç

/

/

I

_I

N

s

/

ci

I000a

p.

000

6000

4000

a,

UITGAVEN VOOR BRANDSTOFOLIE VOOR TURBINE-EN.DIESELINSTALLA11ES

(DIESEL-EN

_{STOOKOLIESYSTEEM, ZONDER OPLADING.)}

V V

FIG.9

ebaeeerd op .het verbruik

_{emeten oni6d11ijz}

zaadat de

inta11atie in gebruik

i

eteid.

gebaaeerd op het gem.tddelde TerbrU±k

_edurerìe

I600e

I4000

IZ000

de levenaduur van de inta11at1e

10000

I&eeo

400o

V

too

a,

rI

₄₃ u,.

rl

rl

ci 43 a, .v4 V

rl

6oóo

a, 43 a,

4000

ci p4

&000 a,.

w V

Stookoliepri ja

.eae1olieprija.

V 135 N0Kr

232.50

/tOa

V

//

/'

N.iCx,./ton

/"

V V V

/

turbine-instil.

,

etooko1ic

/

verbruik

ieze1ia

V

V

"A

¡

1 V V V V

¿AV

V,

A

atookolie

Vbeapariig dieael t.o.v. tu±'biní

ieae1o1je

-FIG.tO

DE .ÀFHANKELUKHEID VAN HET BRANDSTOFVERBRUIK VAN

DE. BELASTING

VAN DE MOTOR.

'aMatofvurbruik (die8elmotor)

ôo-5Ç'/0 Ioo,fô9'o

wx.aont.

áanbevolen gebied.

voor aot!nu dra eie

Brandßtofverbruik

(3 versohillende stoom.turbinea)

4-lb/shp/h

o.6o

- o.5

- 0.56

_°..g4

-o.5.

- 0.so

- o.48

lb/blip/b

r-8

tiO.34

i

[00%J

I

_{2000apkLIoo°/o.}

1

I I I I i

i

i I I i

I

I

I.

I. .

o'

_7o%

0O/

_.aont.)

Turbinebelastin.g

.

b.

Zo %

motärbelaatizg

-g/apk/h

Zôo

Z7o

24 o

z5o

24e

2o

ZZo