Schiffbautechnische Gesellschaft e.V.
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> Programm > 24. November 2017 > Teststand für die LNG-Versorgung von mittelschnelllaufenden Gasmotoren
112. Hauptversammlung
vom 22.11.2017 bis 24.11.2017 in Potsdam
INSELHOTEL
Hermannswerder 30
14473 Potsdam

Teststand für die LNG-Versorgung von mittelschnelllaufenden Gasmotoren

Dr.-Ing. Jochen Schmidt-Lüßmann, Marine Service GmbH, Hamburg

Obwohl der Betrieb von Schiffen mit LNG als Brennstoff heute als Stand der Technik betrachtet werden kann, besteht nach wie vor Entwicklungsbedarf bei einigen Fragen. Diese betreffen vor allem das dynamische Verhalten der Gasversorgung bei schnellen Lastwechseln und den Einfluss verschiedener Gasqualitäten auf den Motorbetrieb. Darüber hinaus besteht erheblicher Bedarf an Möglichkeiten, Besatzungen und Servicepersonal an entsprechenden Einrichtungen auf den Umgang mit LNG als Brennstoff an Bord vorzubereiten. Die Firma Marine Service GmbH hat in Zusammenarbeit mit MAK/Caterpillar eine Anlage errichtet, mit dem die Motoren auf dem Motorenprüfstand in Kiel unter realistischen Bedingungen erprobt und das Personal geschult werden kann. Die Anlage besteht aus einem LNG-Container zur Lagerung des tiefkalten Brennstoffs und einem Container, in dem die gesamte Gasaufbereitung und Steuerung installiert ist. Die Gasaufbereitungsanlage besteht aus einer LNG-Pumpe in einem vakuumisolierten Tank, die mit einem Frequenzumrichter gesteuert wird. Hinter der Pumpe sind die Wärmetauscher angeordnet, die das LNG verdampfen und auf die für die Motoren erforderliche Temperatur bringen. In Zusammenspiel mit entsprechenden Regelventilen soll das dynamische Verhalten weiter optimiert werden, das zuvor durch numerische Simulationen bereits ermittelt wurde. Die Anlage ist so aufgebaut, dass einzelne Komponenten leicht ausgewechselt werden können. Im Rahmen weiterer Untersuchungen soll versucht werden, den Platzbedarf für die LNG-Aufbereitung zu reduzieren, um – vor allem bei Nachrüstungen - den notwendigen Einbauraum zu minimieren. Die Anlage ist mit einer Steuerung ausgerüstet, wie sie auch auf Schiffen zum Einsatz kommt. Damit ist es möglich, Besatzungen mit dem Betrieb von LNG-Systemen vertraut zu machen und gleichzeitig Erfahrungen zu sammeln, um die Automation so benutzerfreundlich wie möglich zu gestalten.

Testbed for the LNG supply of medium speed gas engines

Dr.-Ing. Jochen Schmidt-Lüßmann, Marine Service GmbH, Hamburg

Although the operation of ships with LNG as a fuel can now be considered as state of the art, there are still some issues that need to be further developed. These mainly to the dynamic behavior of the gas supply during rapid load changes and the influence of different gas qualities on the engine operation. In addition, there is a considerable need for training crews and service personnel at appropriate facilities for handling LNG as fuel onboard. Marine Service GmbH, in collaboration with MAK / Caterpillar, has set up a system that can be used to test the engines under realistic conditions at an engine test bed in Kiel and to train the personnel. The system consists of an LNG container for storing the low-temperature fuel and a container in which the entire gas processing and control system is installed. The gas treatment plant consists of an LNG pump in a vacuum-insulated tank which is controlled by a frequency converter. Heat exchangers are arranged behind the pump. They evaporate the LNG and provide the temperature required for the motors. Along with corresponding control valves the dynamic behavior previously determined by numerical simulations, should be further optimized. The system is designed in such a way that individual components can easily be replaced. Further investigations are under way to reduce the space requirement for processing the LNG in order to minimize the necessary space for installation, especially in the case of retrofitting. The testbed is equipped with a control system similar to systems used on ships. This makes it easier to familiarize crews with the operation of LNG systems and at the same time gain experience to make the automation as user-friendly as possible.

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