功率产生装置、具有功率产生装置的运输工具和用于调节惰性气体压力的方法与流程

文档序号:14031196阅读:231来源:国知局
功率产生装置、具有功率产生装置的运输工具和用于调节惰性气体压力的方法与流程

本发明涉及一种功率产生装置、一种具有功率产生装置的运输工具和一种用于调节惰性气体压力的方法。



背景技术:

用于应该以燃烧气体运行的内燃机的海运应用的分类条件通常设置了用于气体安全的措施,所述措施尤其是应该阻止在轮船的机舱中形成由燃烧气体和空气构成的能爆炸的混合物。为此公知的是:使用双壁的燃烧气体管路,其中燃烧气体在内管路体积中流动,并且其中外管路体积以空气或惰性气体冲洗。这种双壁的管路在其泄漏安全方面是值得改进的。



技术实现要素:

本发明的任务在于提供一种功率产生装置、一种具有这种功率装置的运输工具和一种用于调节惰性气体压力的方法,其中所提到的缺点没有出现。

该任务通过提供独立权利要求的主题来解决。有利的设计方案由从属权利要求得到。

该任务尤其是通过提供功率产生装置解决,该功率产生装置具有内燃机和为了输送燃烧气体与内燃机连接的燃烧气体供应装置。燃烧气体供应装置至少在内燃机的区域中具有至少双壁的管路,所述管路具有针对燃烧气体的内管路体积和外管路体积,其中外管路体积与惰性气体供应装置流体连接。设置了燃烧气体压力调节装置,其设定用于调节内管路体积中的燃烧气体压力。此外设置了惰性气体压力调节装置,其设定用于调节外管路体积中的惰性气体压力。通过调节管路体积中的惰性气体压力明显提高了至少双壁的管路的泄漏安全,这是因为在此能够设置限定的压力条件。有利地设置的是:燃烧气体压力调节装置和惰性气体压力调节装置设定用于选择惰性气体压力和燃烧气体压力,从而使外管路体积中的惰性气体压力高于内管路体积中的燃烧气体压力。尤其是以该方式明显提高了燃烧气体供应装置在至少双壁的管路的区域中的气密性和泄漏安全性,这尤其是因为在使管路体积彼此分离的内壁中的泄漏不会导致燃烧气体流出到外管路体积中,而是更确切地说导致惰性气体流入到内管路体积中。因此在这种故障情况下,不会形成能点火或能爆炸的混合物,更确切地说在更大的泄漏中,内燃机通过惰性气体熄灭,从而实现运行安全的状态。

燃烧气体供应装置至少在内燃机的区域中具有至少双壁的管路尤其意味着的是:管路的双壁性设置在内燃机的紧挨着的环境中,尤其是封闭的空间内,在该空间内布置有内燃机。内燃机优选布置在机舱中,在机舱中,燃烧气体供应装置具有至少双壁的管路。内燃机在单独的关闭的机舱中的布置和同时设置至少双壁的管路来给内燃机供应燃烧气体根据当前的分类标准尤其是允许将多个内燃机布置到同一个机舱中。

优选地设置的是:燃烧气体压力调节装置在机舱外布置在单独的压力调节空间中。这进一步提高了功率产生装置的气体安全,这是因为通过分离燃烧气体压力调节装置和机舱,针对燃烧气体压力调节装置在一定程度上也能够通过压力调节空间的壁来实现双壁性。因此这在另外的方式中是不可能的,这是因为对于燃烧气体压力调节装置来说需要的阀没有在双壁的实施方案中得到。

惰性气体压力调节装置优选也布置在压力调节空间中。管路至少双壁地构造尤其意味着的是:该管路具有至少两个相互嵌套地布置的管路,因此是内管路和包围内管路的外管路。可能的是:该管路具有多于两个的相互嵌套的管路。

内管路体积在此理解为至少双壁的管路的内管路的内部,其中,内管路体积被内壁包围,并且其中在功率产生装置运行时,燃烧气体在内管路体积中流动。外管路体积理解为至少双壁的管路的外管路的内部,该内壁向外通过外壁并且向内通过内壁限界。外管路体积因此包围内管路体积。在功率产生装置运行时,惰性气体位于外管路体积中。

惰性气体尤其是理解为如下气体:其与燃烧气体不依赖于混合比地没有形成能点火的或燃烧的、尤其是能爆炸的混合物。惰性气体因此尤其是以如下方式选择:使惰性气体与燃烧气体在功率产生装置运行时存在的条件下的每个情况下不能够发生反应。特别优选地,氮气用作惰性气体,但其他的惰性气体,例如二氧化碳或稀有气体,如氩气也是可能的。气体混合物也能够用作惰性气体。

燃烧气体尤其是理解为,在正常条件下,也就是尤其是在1013mbar(绝对)和25ºc时为气态物质或气态混合物,其适用于作为用于运行内燃机的燃烧物质。特别优选地使用含甲烷的燃烧气体,尤其是天然气。

燃烧气体压力调节装置优选设定用于控制或调校燃烧气体压力,其中调节燃烧气体压力尤其是理解为控制或调校燃烧气体压力。特别优选地,燃烧气体压力调节装置构造为气体调校系统并且设定用于调校燃烧气体压力。

惰性气体压力调节装置优选设定用于控制或调校惰性气体压力,其中在该情况下,调节惰性气体压力尤其是也理解为控制或调校,特别优选地理解为调校。

针对燃烧气体压力调节装置,优选预定了比针对惰性气体压力调节装置更低的压力额定值,从而外管路体积中的惰性气体压力比管路体积中的燃烧气体压力更高。

根据功率产生装置的实施例设置的是:惰性气体供应装置具有储备容器,储备容器与外管路体积通过第一开关阀流体连接。储备容器在此尤其是理解为如下容器:其体积是公知的并且小于外管路体积的体积。储备容器的体积优选比外管路体积的体积小至少10至最多40倍,优选至少20至最多30倍,优选25倍。例如可能的是:外管路体积具有10l的体积,其中储备容器的体积优选是0.5l。储备容器尤其是用作缓冲容器,以便在泄漏的情况下提供惰性气体用以维持惰性气体压力,并且以便尤其是能够基于公知的和很小的体积简单地确定泄漏速率。惰性气体压力调节装置优选与第一开关阀作用连接,用以对第一开关阀进行操控。第一开关阀尤其是优选可周期性地操控,尤其是可周期性地打开和关闭,从而能够通过第一开关阀周期性地将惰性气体从储备容器输送至外管路体积,或者能够将惰性气体导出至储备容器。第一开关阀优选能够以数字方式切换到刚好两个功能位置中,即打开位置和关闭位置中。第一开关阀以该方式简单地构建,能够成本低廉地和容易地操控。

根据本发明的改进方案设置的是:惰性气体供应装置具有惰性气体存储器,其中储备容器与惰性气体存储器通过第二开关阀流体连接。替选地或附加地设置的是:惰性气体供应装置具有惰性气体产生装置,其中储备容器与惰性气体产生装置通过第二开关阀流体连接。第二开关阀优选与惰性气体压力调节装置作用连接,用以对第二开关阀进行操控,其中第二开关阀尤其是可周期性地操控,尤其是可打开和关闭。第二开关阀优选能够以数字方式切换到刚好两个功能位置中,即打开位置和关闭位置中。因此第二开关阀能够简单地和成本低廉地构建以及能够容易地操控。惰性气体存储器在此尤其是理解为备用容器,尤其是惰性气体罐,其中惰性气体罐优选能够构造为瓶存储器。在惰性气体存储器中,惰性气体的很大的和尤其是足够用于更长时间地停留在海上的量优选能够存储在惰性气体存储器中。储备容器优选能够周期性地通过操控第二开关阀由惰性气体存储器供应。

储备容器的体积优选比惰性气体存储器的体积小得多。此外可能和优选设置的是:储备容器的体积比惰性气体存储器的体积更准确地公知。

惰性气体产生装置理解为如下装置:其设定用于获得惰性气体。在此例如能够涉及氮气发生器,氮气发生器能够从环境空气获得氮气。优选地可能的是:储备容器尤其是周期性地通过第二开关阀由惰性气体产生装置供应。

也可能的是:惰性气体供应装置具有惰性气体存储器和惰性气体产生装置,其中优选地,惰性气体存储器能够由惰性气体产生装置供应,其中储备容器优选由惰性气体存储器供应。

第一开关阀和第二开关阀从外管路体积来看优选串联,即在流体上依次布置。在此,第一开关阀和第二开关阀由惰性气体压力调节装置优选交替地切换,尤其是交替地打开。储备容器因此尤其是交替地一方面与外管路体积流体连接,并且另一方面与惰性气体存储器和/或惰性气体产生装置流体连接。通过该方式,限定量的惰性气体一方面能够从储备容器提取出,并且另一方面能够输送至储备容器。于是尤其是以简单的和成本低廉的方式可能的是:一方面通过开关阀的切换周期或切换频率,另一方面通过外管路体积中的压力水平计算出泄漏速率。此外为此需要的、附加的体积流量测量设备能够取消,从而与之相关的成本和与之相关的重量得到节省。优点尤其是从如下得到:基于储备容器的很小的体积,总是在打开开关阀时非常快速地形成与开关阀另一侧的体积,即尤其是外管路体积或惰性气体存储器和/或惰性气体产生装置的压力平衡,其中该压力接近如下压力值,该压力值是在打开开关阀之前在从储备容器来看在开关阀另一侧布置的体积中存在的压力值。同时得到如下:针对外管路体积中的压力构建和/或压力下降总是需要第一和第二开关阀的大量的打开周期,这是因为储备容器的体积不足够用于在外管路体积中的压力下降后在那里通过打开第一开关阀一次就将压力带到额定值。更确切地说,需要由储备容器周期性地供应外管路体积,并且随后由惰性气体存储器和/或惰性气体产生装置灌满储备容器,或者相反地实现。在此,基于简单的热力学公式总是能够容易地计算出在各个开关周期内进入储备容器的和从储备容器出来的质量流量和/或体积流量,其中由此尤其是与开关阀的开关周期组合,尤其是与开关频率和质量流量或体积流量组合能够由外管路体积计算出泄漏速率,利用该开关频率操控开关阀。

根据本发明的改进方案设置的是:储备容器通过第三开关阀与惰性气体排气装置流体连接。第三开关阀优选与惰性气体压力调节装置作用连接,用以对第三开关阀进行操控,其中第三开关阀尤其是可周期性地操控,尤其是可周期性地打开和关闭。第三开关阀优选以数字方式切换到刚好两个功能位置中,即打开位置和关闭位置中。第三开关阀因此能够简单地和成本低廉地构建,并且能够容易地操控。储备容器能够通过第三开关阀周期性地朝惰性气体排气装置去负荷。第三开关阀从外管路体积来看尤其是与第一开关阀串联并且与第二开关阀并联。

通过对第一开关阀、第二开关阀和/或第三开关阀的周期性的、尤其是交替的操控,现在能够以特别简单的方式调校外管路体积中的惰性气体压力,其方法是:为了提高压力,在同时关闭第二和第三开关阀时通过打开第一开关阀从储备容器给外管路体积输送惰性气体,其中随后在打开第二开关阀并且关闭第一和第三开关阀时又从惰性气体存储器和/或惰性气体产生装置给储备容器输送惰性气体,其中,为了降低压力,能够在同时关闭第一和第二开关阀时通过打开第三开关阀将惰性气体和压力从储备容器通过惰性气体排气装置排出,其中随后在打开第一开关阀和关闭第二和第三开关阀时能够将惰性气体从外管路体积中提取出并且传递至储备容器中。依赖于具体存在的压力水平也可能的是:首先使来自外管路体积的过压到储备容器中去负荷,并且随后使储备容器朝惰性气体排气装置排气。

惰性气体排气装置尤其是理解为如下装置,通过该装置惰性气体能够排出到功率产生装置的周围环境中。尤其是在功率产生装置的海运应用中,惰性气体排气装置优选集成到所谓的排放系统中,即轮船的排气管中。

根据本发明的改进方案设置的是:布置有用于检测外管路体积中或外管路体积处的惰性气体压力的压力传感器,其中压力传感器与惰性气体压力调节装置作用连接。以该方式总是能够确定外管路体积中的实际压力,从而基于实际-额定-压力偏差能够执行外管路体积中的惰性气体压力的调校。此外优选地,外管路体积中的惰性气体的借助压力传感器所检测的压力水平与开关阀的开关周期或开关频率共同地考虑,以便确定泄漏速率。

根据本发明的改进方案设置的是:惰性气体压力调节装置设定用于通过周期性地操控一方面第一开关阀和另一方面第二或第三开关阀来调节外管路体积中的惰性气体压力。如已经描述的那样,能够以这种方式提高和/或降低、尤其调校外管路体积中的压力。

根据本发明的改进方案设置的是:惰性气体压力调节装置设定用于以依赖于外管路体积中的惰性气体压力的压力参量的开关频率来操控至少两个开关阀。开关频率能够有利地根据外管路体积中的实际存在的情况选择,其中例如在压力的仅缓慢的下降或提升的情况下能够选择更小的开关频率,其中在压力的更剧烈的或更快的下降或提升的情况下能够选择更高的开关频率,其中能够以该方式灵活地对外管路体积中的快速的压力提升或泄漏做出反应。

压力参量尤其是理解为与外管路体积中的惰性气体压力有关的或者依赖于该惰性气体压力的物理参量。外管路体积中的惰性气体压力本身尤其是能够用作压力参量。也可能的是:惰性气体压力的时间导数用作压力参量。替选地或附加地也可能的是:惰性气体压力在预先确定的时间段上积分,其中该积分考虑为压力参量。也可能的是:多个压力参量,尤其是惰性气体压力本身、惰性气体压力的时间导数和/或惰性气体压力的积分考虑用于确定开关频率。这尤其是依赖于惰性气体压力调节装置作为压力调校器的设计方案,即尤其是依赖于惰性气体压力调节装置是否设计为比例调校器(p调校器)、比例微分调校器(pd调校器)、比例积分调校器(pi调校器)、比例积分微分调校器(pid调校器)或以另外的适当的方式设计。开关阀的开关频率在此优选是用于外管路体积中的压力调校的调节参量。

根据本发明的改进方案设置的是:惰性气体压力调节装置设定用于基于开关阀的当前的开关频率和外管路体积中的惰性气体压力的压力参量来确定从外管路体积的泄漏速率。尤其是在当前的开关频率是用于压力调校的调节参量和/或根据惰性气体压力的压力参量选择时,其依赖于压力损失速率,因此依赖于从外管路体积的泄漏速率。如果附加地外管路体积中的压力水平以压力参量的形式公知时,那么尤其是也能够基于储备容器的体积是刚好公知和很小的事实,泄漏速率总归能够一方面从开关频率,另一方面从压力参量计算出。

惰性气体压力调节装置优选设定用于依赖于特定的泄漏速率产生至少一个警告信号,其中尤其是设置了用于第一警告信号的第一阈值。此外优选地设置有用于第二警告信号的更高的第二阈值,其中当泄漏速率的配属于警告信号的阈值被超过时,输出警告信号。

警告信号在此理解为至功率产生装置的操作者的通报,其中警告信号尤其能够是视觉信号、声音信号、振动信号、电信号或其他的适当的信号。相应于不一样大的泄漏速率的不同的警告信号例如能够与不同的颜色或不同的警告信号强度相关。例如可能的是:在超过针对泄漏速率的第一阈值时,发出黄色的光,以便显示出现还是能容忍的泄漏,并且不需要采取直接的措施。在超过针对泄漏速率的更高的第二阈值时,优选激活红光,红光显示存在外管路体积的非密封性,该非密封性虽然还是相应能容忍的,但需要采取措施来消除并且尤其预防泄漏进一步增大。

优选设置的是:惰性气体压力调节装置设定用于当超过针对泄漏速率的第三阈值时停止内燃机,第三阈值是不再能容忍的泄漏,其中尤其是可能存在火灾或爆炸危险。第三阈值优选高于第二阈值并且/或者高于第一阈值。优选同时产生第三警告信号,第三警告信号为功率产生装置的操作者一方面报告泄漏,并且另一方面报告内燃机的停止。

内燃机优选构造为往复活塞式发动机。可能的是:内燃机设定用于驱动载客车、载重车或载货车。在优选的实施例中,内燃机用于驱动尤其是重型的陆上运输工具或船舶,例如采矿车、火车(其中内燃机安装在机车或机动车内)或轮船。内燃机用于驱动用于防卫的运输工具、例如坦克也是可能的。内燃机的实施例优选也固定例如用于在应急电源运行、连续负荷运行或高峰负荷运行中固定地提供能量,其中内燃机在该情况下优选地驱动发电机。内燃机固定地用于驱动辅助机组,例如钻井平台上的灭火泵也是可能的。此外,内燃机在运输化石原料和尤其是燃料,如油和/或气体的领域内的应用是可能的。内燃机在工业领域中或者在建筑领域中,例如在建筑机械或工程机械中,例如在吊车或挖土机中的使用是可能的。内燃机优选构造为柴油发动机、汽油发动机、用于以天然气、生物气、特殊气体或另外的适当的气体运行的燃气发动机。尤其是当内燃机构造为燃气发动机时,其适用于使用在中央供暖站中,用以固定地产生能量。

可能的是:内燃机具有多个气缸底座,例如a底座和b底座。在该情况下,优选给每个气缸底座配属自身的至少双壁的管路,其中也给每个气缸底座配属自身的单独的外管路体积。其中管路体积中的每个优选通过单独的第一开关阀与储备容器流体连接。在其他方面,之前通常针对外管路体积和第一开关阀实施的情况同样适用于气缸底座的每个外管路体积和每个第一开关阀。储备容器、第二开关阀和优选第三开关阀优选针对所有气缸底座共同地和因此分别仅一次地设置。

该任务也以如下方式解决:提供具有根据之前描述的实施例中的一个实施例的功率产生装置的运输工具。运输工具特别优选地构造为轮船。运输工具的特别优选的实施例构造为拖船。在此提出的功率产生装置能够以特别有利的方式满足用于在轮船上以燃烧气体安全地运行内燃机的分类要求。

运输工具优选具有机舱,在机舱内布置有功率产生装置的至少一个内燃机。燃烧气体压力调节装置和惰性气体压力调节装置优选地布置在与机舱分开的单独的压力调节空间中。燃烧气体供应装置的管路优选仅在机舱中至少双壁地构造。压力调节空间优选与存储空间分开,在存储空间内布置有燃烧气体存储器。在相同的存储空间中或在另外的存储空间中能够布置有惰性气体存储器和/或惰性气体产生装置。

储备容器优选布置在压力调节空间中。

该任务也以如下方式解决:提供用于调节至少局部双壁的燃烧气体供应装置的外管路体积中的惰性气体压力的方法,其中外管路体积中的惰性气体压力比燃烧气体供应装置的内管路体积中的燃烧气体压力更高地选择。以该方式尤其是得到已经结合功率产生装置描述的优点。

特别优选地,调校惰性气体压力和/或燃烧气体压力,其中针对惰性气体压力的额定值优选高于针对燃烧气体压力的额定值。

在该方法的范围内,外管路体积中的惰性气体压力优选通过周期性地操控一方面第一开关阀和另一方面第二开关阀和/或第三开关阀来调节,第一开关阀布置在外管路体积与储备容器之间的第一流体连接中,第二开关阀布置在储备容器与惰性气体存储器和/或惰性气体产生装置之间的第二流体连接中,第三开关阀布置在储备容器与惰性气体排气装置之间的第三流体连接中。

从第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀中选出的至少两个开关阀优选以下述开关频率来操控,该开关频率依赖于外管路体积中的惰性气体压力的压力参量来选择。

优选借助当前的开关频率和外管路体积中的惰性气体压力的当前的压力参量来确定惰性气体从外管路体积的泄漏速率。

一方面对功率产生装置和运输工具以及另一方面对方法的描述可彼此互补地理解。结合方法明确地或隐含地阐述的功率产生装置和运输工具的特征优选单个地或彼此组合地是功率产生装置或运输工具的优选的实施例的特征。结合功率产生装置和/或运输工具明确地或隐含地阐述的方法步骤优选单个地或彼此组合地是方法的优选的实施方式的步骤。该方法的特征优选在于通过功率产生装置或运输工具的根据本发明的或优选的实施例的至少一个特征决定的至少一个方法步骤。功率产生装置和/或运输工具的特征优选在于通过方法的根据本发明的或优选的实施方式的至少一个步骤决定的至少一个特征。

附图说明

本发明随后借助附图详细阐述。在此:

图1示出了功率产生装置的实施例的示意图;并且

图2示出了功率产生装置的工作原理的示意图。

具体实施方式

图1示出了具有功率产生装置1的运输工具100的实施例的示意图,功率产生装置具有内燃机3和为了输送燃烧气体与内燃机3连接的燃烧气体供应装置5。燃烧气体供应装置5至少在内燃机3的区域中,在此尤其是在机舱7内双壁地构造,即具有双壁的管路9,其中内燃机3在此具有两个气缸底座a、b,其中给每个气缸底座配属单独的双壁的管路9.a、9.b。

双壁的管路9分别具有内管路体积11,在内燃机3运行时,燃烧气体在内管路体积中流动,并且双壁的管路具有外管路体积13,外管路体积包围内管路体积11,并且在每个情况下,在内燃机3运行时在外管路体积中布置有惰性气体。

外管路体积11与惰性气体供应装置15流体连接。

设置有燃烧气体压力调节装置17,其设定用于调节内管路体积11中的燃烧气体压力,其中燃烧气体压力调节装置在此尤其是构造为气体调校系统并且设定用于调校内管路体积11中的燃烧气体压力。

设置有惰性气体压力调节装置19,其设定用于调节、尤其是用于调校外管路体积13中的惰性气体压力。

燃烧气体压力调节装置17和惰性气体压力调节装置19在此布置在与机舱分离的单独的压力调节空间21中。

燃烧气体压力调节装置17和惰性气体压力调节装置19设定用于选择惰性气体压力和燃烧气体压力,从而使外管路体积13中的惰性气体压力高于内管路体积11中的燃烧气体压力。

惰性气体供应装置19具有储备容器23,储备容器与外管路体积13通过第一开关阀25流体连接。在此,给气缸底座a、b分别配属第一开关阀25.a、25.b,其中随后仅第一开关阀25的工作原理结合气缸底座a、b描述,其中针对另外的气缸底座b、a的工作原理完全类似地得到。可能的是:内燃机3具有仅一个气缸底座,其中于是也设置有仅一个外体积13和仅一个第一开关阀25。但该概念也能够扩展到任意数量的气缸底座a、b上,其方法是:给每个气缸底座配属单独的外体积13,并且其中给每个单独的外管路体积13配属自身的第一开关阀25。

所有随后通常通过第一开关阀25实施的现在在此具体地适用于两个第一开关阀25.a、25.b。

惰性气体供应装置25此外具有惰性气体存储器27并且在此附加地也具有惰性气体产生装置29。借助优选构造为氮气发生器的惰性气体产生装置29能够产生惰性气体,惰性气体于是能够存储在惰性气体存储器27中。储备容器23在此尤其是与惰性气体存储器27通过第二开关阀31流体连接。从外管路体积13来看,第一开关阀25和第二开关阀31串联。储备容器23在此在流体上布置在第二开关阀31与第一开关阀25之间。

储备容器23通过第三开关阀33与惰性气体排气装置35流体连接。惰性气体排气装置35例如能够集成到具有功率产生装置1的轮船的排放系统中。

从外管路体积13来看,第三开关阀33又与第一开关阀25串联地并且与第二开关阀31并联地布置。

设置有压力传感器37,其设定和布置用于检测外管路体积13中的惰性气体压力。压力传感器优选与惰性气体压力调节装置19作用连接。惰性气体压力调节装置优选具有在此未示出的控制设备,控制设备与开关阀31、33、35和压力传感器37作用连接。

优选给每个气缸底座a、b配属自身的压力传感器,其中为了更简单地示出,在此示出仅一个配属于气缸底座a的压力传感器37。

图1也还示出止回阀39,其构造为过压安全阀并且设定用于在不允许的压力提升时在第二开关阀31上游使惰性气体存储器27朝惰性气体排气装置35排气。

图2示出功率产生装置1和尤其是惰性气体压力调节装置19的工作原理的示意图。在此,在水平轴上绘出时间t,并且在第一左竖直轴上绘出外管路体积13中的压力p,所述压力优选借助压力传感器37检测,其中在第二右竖直轴上绘出用于开关阀25、31、33的开关频率f。在此,随后仅描述对第一开关阀25和第二开关阀31的操控,这是因为在这方面得到的图示受到惰性气体压力调节装置在泄漏时,因此在压力下降时的特性的限制。然而总归应理解的是:在不允许的压力提升时能够以类似方式操控第一开关阀25和第三开关阀33,以便通过储备容器23使外管路体积13朝惰性气体排气装置35减压。这种不允许的压力提升能够例如由于热原因,尤其是在机舱7中的温度提升时得到。

在图2的图表中画出额定压力ps以及最小压力p最小与最大压力p最大之间的压力带,在该压力带中,外管路体积13中的压力可以与额定压力ps不同,其中这种压力偏差在没有惰性气体压力调节装置19的另外的措施的情况下是能容忍的。

在此以实线示出的第一曲线k1示出外管路体积13中的实际压力随时间t的走向,在此以虚线示出的第二曲线k2示出用于开关阀25、31的根据时间t的开关频率。

如果现在从图表的左竖直轴出发来看第一曲线k1的压力走向,那么示出的是:实际压力从额定压力ps出发随时间t以一定的速率下降,例如这是因为已经存在一定的泄漏,尤其是不能避免的剩余泄漏。如果实际压力达到最小压力p最小,那么第二开关阀31和第一开关阀25交替地以第一开关频率f1来操控,由此,外管路体积13中的压力阶梯形地提高。如果第二开关阀31关闭并且第一开关阀25打开,那么当储备容器23中的压力高于外管路体积13中的压力时,惰性气体从储备容器23流动到外管路体积13中。在外管路体积13中发生泄漏的情况下通常是这样的情况,其中尤其是惰性气体存储器27或惰性气体产生装置29中的压力优选高于额定压力ps。这于是相应也适用于在储备容器由惰性气体存储器27灌满后储备容器23中的压力。如果第一开关阀25关闭并且第二开关阀31打开,那么惰性气体从惰性气体存储器27流动到储备容器23中。如已经实施的那样,这交替地发生,其中外管路体积13中的压力阶梯形地提高。

如果压力又达到压力额定值ps,那么结束操控开关阀25、31。实际压力于是以已经在之前描述的速率下降,该速率尤其是能够相应于不可避免的剩余泄漏速率。

在此通过第一泄漏事件l1表示的特定的时间中,出现泄漏增大或第一次出现超过不可避免的剩余泄漏的未设置的泄漏。因此可能的是:泄漏第一次出现或者已经存在的泄漏增大。因此,泄漏速率增大,并且实际压力与之前相比更快地下降到最小压力p最小。因此,开关阀25、31以更高的第二开关频率f2操控,并且压力又阶梯形地,这次基于更短的开关频率在更短的效果中提高,直到压力又达到额定压力ps。因此停止操控开关阀25、31。

压力于是以更大的第二泄漏速率下降,直到压力又达到最小压力p最小,其中于是又以第二开关频率f2操控开关阀,直到压力达到额定压力ps。

在通过第二泄漏事件l2表示的第二时间点中,出现泄漏的明显的增大,从而泄漏速率再次增加,并且压力更快速地下降到最小压力p最小。开关阀25、31现在以最大的第三开关频率f3操控,其中第一曲线k1的走向示出的是:在该最大开关频率和当前的泄漏速率的情况下刚好还能够将外管路体积13中的惰性气体压力保持在最小压力水平p最小上。

用于开关阀25、31的开关频率优选依赖于压力参量,尤其是实际压力、实际压力根据时间的导数和/或实际压力在特定的时间段上的积分选出。依赖于开关频率和压力参量优选计算出泄漏速率。在此监控:泄漏速率是否超过第一阈值。在本示例中,在第二泄漏事件l2之后才是这样的情况。之前的泄漏因此是能容忍的。但在第二泄漏事件l2之后,泄漏速率超过预先确定的第一阈值,从而输出第一警告信号a1。

在第三泄漏事件l3中,泄漏速率再次增大,从而现在尽管还以最大开关频率f3继续操控开关阀25、31,但是却不再能够维持外管路体积13中的压力。该压力因此进一步下降。泄漏速率在此优选超过第二阈值,从而输出第二警告a2。

优选还设置有针对泄漏速率的第三阈值,其中当泄漏速率超过第三阈值时,内燃机3被切断。

补充地还阐述的是:例如由于热原因在外管路体积13中形成的过压尤其是在达到最大压力p最大的情况下能够通过交替操控第三开关阀33和第一开关阀25阶梯形地下降,其中该工作步骤在此刚好类似于用于提高外管路体积13中的压力的工作步骤来选择。

总体上示出的是:功率产生装置1、运输工具和方法能够实现内燃机以燃烧气体尤其是针对海运应用的非常安全的运行。在此为了识别出泄漏速率不需要附加的测量设备,尤其是不需要体积流量测量设备。得到关于燃烧气体与惰性气体的分离的双重的隔绝。此外,功率产生装置和尤其是惰性气体压力调节装置具有简单的结构,其中尤其是不需要借助压力调校阀来进行压力调校。

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