Höyrylaivojen kulutus

Aloittaja Santeri Lehti, 08.09.2008, 18:42:11

« edellinen - seuraava »

Erkki Tirkkonen

#15
Tuopa oli hyvä tieto ihan käytännön tasolta,uskotaan siihen. Pidetään edelleen S/S Leppävirtaa mukana laskuissa.
S/S Leppävirran konetehoksi ilmoitetaan 129 IHV. joten polttoainetta tarvitaan 129x 0.006 =n.0.8 mottia.
Kun pinomotti painaa sen 445 kg saadaan seuraavaksi laskuksi 445x 0.8 =356 kg. Eli noin monta kiloa koivupuuta pitää tunnissa heittää tulipesään.
Koivupuun lämpöarvohan on se 3230 kcal/kg joten kattila tarvitsee höyryntekoon 356x3230 kcal = 1149880 kcal/ tunti.
Jos tarvittava lämpömäärä "otetaan" öljystä,saadaan laskuksi 1149880:8500 = 135.28 litraa.

Heikki Saraste

Aivan kuten ajotapa vaikuttaa auton kulutukseen, ajotapa vaikuttaa myös laivan kulutukseen. Polttoaineen palamisprosessi diesel-moottoreissa on määritelty jo tehtaalla, joten diesel-koneella kulkevissa laivoissa käyttäjät voivat vaikuttaa kulutukseen lähinnä moottorin kierroslukua ja siten laivan nopeutta säätämällä. Oletuksena on tietysti se, että kone on kunnossa ja sen ilmansaanti on optimoitu. Höyrylaivoissa sen sijaan voidaan vaikuttaa myös palamisprosessiin, koska polttoaineen kulutus tapahtuu uunissa, jossa palamista voidaan kontrolloida.

Lämmitystekniikalla voidaan vaikuttaa ainakin jonkin verran siihen, miten paljon puita kuluu. Uunin läpi virtaa koko ajan suuri määrä kylmää ilmaa, joka jäähdyttää uunin seinämiä. Säätämällä tämän ilman määrä sopivaksi niin että puut palavat mahdollisimman tehokkaasti, mutta jäähdyttävä vaikutus säilyy silti mahdollisimman pienenä - tällä tavoin saadaan säästymään halkoja. Myös puiden määrällä uunissa, niiden lisäysvälillä, ja kerralla lisättävän puun määrällä on vaikutusta.

Ja tietysti myös kattilan seinämien lämmönjohtokyvyllä on merkitystä. Yleisestihän tiedetään, että paksu noki ja karsta tuubeissa ei ainakaan vähennä halkojen kulutusta. Ja siitäkin on monilla kokemusta, millainen on lämmittäminen sen jälkeen, kun kattilaan on vaihdettu uudet tuubit - kunnes nekin nokeentuvat ja karstoittuvat.

Ensimmäisinä vuosina, kun lämmitin höyrylaiva Haapaniemen kattilaa, en juurikaan tullut miettineeksi tällaisia asioita, vaan heittelin summittaisesti halkoja uuniin ja pidin yleensä vedon täysillä. Kerran laivaan tuli lämmittäjäksi alaa tunteva henkilö, joka useita tunteja kestäneen matkan aikana kokeili erilaisia tekniikoita ja sai yllättäen lämmön riittämään uunissa paljon paremmin kuin se yleensä oli riittänyt. Vaikka laiva kulki yhtä kovaa kuin yleensäkin, halkoja kului selvästi vähemmän. Eron entiseen huomasi myös silloin, kun avasi uunin luukun. Sieltä säteili lämpöä niin, että naama tuntui palavan, kun puita lisäsi.

Lämmitystekniikalla on merkitystä, mutta sen lisäksi puun kosteudella on ehkä suurempi merkitys kuin yleensä ajatellaan.

Ajoimme vuonna 1997 Tervosta Vitasaarelle käyttäen poikkeuksellisesti halkoja, jotka olivat olleet 20 vuotta hyvin peitetyssä mutta silti ilmavassa pinossa aurinkoisella paikalla. Halot olivat ilmeisesti niin kuivia kuin miksi ne yleensä ulkona voivat tulla. Matka on hieman vajaa sata kilometriä. Mukana oli neljä mottia halkoja, ja näytti hieman huolestuttavalta, riittävätkö ne yleensä noin pitkälle matkalle. Lähdimme kuitenkin liikkeelle ja ajoimme normaalia matkanopeutta, joka on ehkä noin 80% maksiminopeudesta. Kun pääsimme perille, emme olleet uskoa silmiämme. Toinen laivan kannella olleista kahden motin pinoista oli vielä täysin koskematon. Matkalla oli siis kulunut ainoastaan kaksi mottia halkoja, mikä on noin puolet normaalista kulutuksesta. Osa vähäisestä kulutuksesta ehkä johtui siitä, että mukana oli juuri tällöin edellä mainitsemani "alan" ihminen, joka hallitsi säästävän lämmittämisen. Mutta tämä ei kuitenkaan selitä kaikkea. Halot olivat kuin "ruutia".

Jos puiden lisääminen oli matkan aikana välillä unohtunut, vanhasta tottumuksesta odotti tuolloin näkevänsä painemittarissa lukeman 4-5 kg/cm2. Mittari näytti yllättäen kuitenkin 8-9 kg/cm2. Kun aukaisi uunin luukun ja odotti näkevänsä mustana hohtavan haalean uunin, josta puut ovat jo lähes kokonaan palaneet, luukusta paljastuikin tulinen hiilipätsi, joka hohti kuumuutta aivan uskomattomalla voimalla. Uuniin tarvitsi heittää vain muutama halko, ja niillä ajettiin taas pitkään. Tällä tavalla "superhalkojen" hyvä lämpöarvo näkyi käytännössä.

Minua kiinnostaisi tietää, onko jossakin valmista kaavaa, jossa olisi huomioitu myös poltettavan puun kosteusprosentti? Tai ehkä joku laskee asian ja tekee taulukon.

Ari Savolainen

[quote author=Heikki Saraste link=topic=13778.msg104079#msg104079 date=122183968

Minua kiinnostaisi tietää, onko jossakin valmista kaavaa, jossa olisi huomioitu myös poltettavan puun kosteusprosentti? Tai ehkä joku laskee asian ja tekee taulukon.

[/quote]

T.Valtonen / V.Rannikko Kattilanhoidon käsikirja, II painos vuodelta 1961 on näissä asioissa hyvin valaiseva. Tekstin ymmärtää ilman
insinöörikoulutusta.
Saa kopioitavaksi kun muistaa oikean osoitteen.
AHTS BB Troll, DNV +1A1, DP2, tug, supply vessel, SF, E0, DK(+), HL(2,5), BP 168 t.

Jouni Hämäläinen

Lämmittämisestä sen verran, vanha konemestari  opasti 70- luvulla lämmityksen niksejä, kun oli eri laatuista puuta. Yksi monista hyvistä neuvoista oli, havupuu mahalleen ja lehtipuu selälleen.
J. Juhani Hämäläinen
http://puumalanveneseura.fi/

Pekka Hömppi

Hieman jäi hämmästyttämään, tuo Erkin laskema dieselöljyn kulutus höyrykattilan lämmityksessä ajon aikana. En oikein jaksa uskoa, että tuntikulutus olisi millään 135l/h. Pitää olla jo melkoinen "Oilon" kattilan alla jos meinaa tuon polttoainemäärän polttaa tunnissa. Muistelen S/S Ahdin tuntikulutuksen olevan ajossa n.40 l/h? Toikan Juha voi varmaan täsmentää tai korjata tätä. S/S Leppävirta ei kuitenkaan ole yli neljä kertaa suurempi/painavampi, kuin S/S Ahti. Mikä sekään ei vielä suoraan selittäisi 135l/h kulutusta. Kulutuskäyrän nousu ei voi olla suoraan verrannollinen aluksen koon tai painon nousuun, koska kuitenkin alusta liikutetaan vedessä omalla aluksen runkonopeudella, jollioin aluksen massa tai pituus/ leveys, ei esim. kaksinkertaistuessaan, tuplaa polttoaineen kulutusta.

Pertti Nuottimäki

#20
Olen vähän samaa mieltä edellisen puhujan kanssa. Muistelen jonkin Saimaan matkustajalaivan tuntikulutukseksi mainitun 60 litraa öljyllä lämmitettäessä. Mutta siitähän se kulutus paljolti riippuu kuinka komeaa aaltoa perässä haluaa vetää, jos lämmittäjän taidot ovat kohdallaan.
S/s Mary, Å/f Runn

Erkki Tirkkonen

No johan tuli "vipinää konehuoneeseen" kun viikonlopun vapaahetket koitti. Odottelinkin koko viikon ajan milloin otatte kantaa laskelmiini. Totta on joka sana tuosta tulipesän tarkkailusta. Laskelmani perustuu vain annettuihin kokemusperäisiin noin suunnilleen arvoihin. Olisko ollut jossain vaiheessa veto suuremmalla kun laskelmia puun kulumisesta kirjailtiin. Kuitenkin S/S Leppävirran halkokulutus oli tuon motti ja tunti luokkaa,muistan kun seurasin ko.laivan "halostusta" Leppävirralla kesinä 1955-57.
Ennen Kuopiota ei ollut halkopaikkaa ,niinpä konehuoneeseen heiteltiin joka soppi täyteen ja alakannelle koko välikkö täyteen.Aikaa kului Kuopioon mennessä n. 3.5 tuntia joten "nelisen mottia" koivuja tarvittiin. Kukaan ei huomannut mainita että nykyaikainen"oilon" säädetään myös laivankattilassa "viimeisen päälle" taloudellisesti palavaksi. Uskoisin että öljypolttimon hyötysuhde on siellä 85% luokassa ja halkolämmityksellä varmaan päästään vain 40% seutuville,joten laskelmieni todellinen öljynkulutus on varmaankin siellä 60.litran seutuvilla tunnissa.  Keskustelin muutama vuosi takaperin erään vanhan lämmittäjän kanssa juuri tästä aiheesta. Hän sanoi että ei ehtinyt kun "pillilupin" hätäisesti vetäistä kannella kun oli taas tulipesä tyhjä. Silloin hinattiin  Ahlströmin tukkeja vastavirtaan etelä-Saimaalta Varkauteen. Käsitykseni mukaan hinatessa kuluu polttoainetta enemmän tunnissa kun jos ajetaan reippaampaa vauhtia kuten matkustajalaivalla. Katselkaapa joskus vaikka Kantapuun kuvastoa ja hakekaa telakkakuvia. Linja-hinaajien potkurin halkaisija on reilusti suurempi kun matkustajalaivojen,niin myös kattiloiden koko.

Pekka Hömppi

Lainaus käyttäjältä: Erkki Tirkkonen - 17.09.2008, 18:40:06
Ja mitä se maksaa ? Jos ajellaan "huvikseen muuten vaan" käytetään dieseliä 1.4 E/ litra joten tuntihinta on 1.4x 136 =190.40 E/tunti.
Jos taas on kysymyksessä ns. ammatti-ajo,käytetään polttoöljyä 0.9 E/litra. Kustannus  0.9x 136 = 122.40 E/tunti

Eikö kuitenkin verottaja katso, että mikä on koneen/moottorin käyttövoima? Höyrykoneessahan se on vesihöyry,eli kattilaa saa lämmittää millä haluaa,vaikka perinteisellä "tupaöljyllä". Käsittääkseni öljylämmitteiset höyrylaivat saavat lämmittää kattilaa polttoöljyllä, olkoon kyseessä huvi- tai, ammattiajo. Korjatkoon joku viisaampi, jos olen väärässä.

Vielä hieman ohi aiheen;
Suuri kiitos suomen päättäjille ja EU:lle, jotka pystyivät kaksinkertaistamaan yhden talven aikana dieselhuviveneilijöitten polttoainekustannukset! :finger:

Erkki Tirkkonen

#23
Kurkistin tuonne Tullilaitoksen ohjeisiin ( Tullin asiakastiedoite nro 27 ) ja siellä todellakin näyttää "seisovan" teksti jossa sanotaan jotensakkin näin. Huviveneen DIESEL-MOOTTORISSA on käytettävä
korkeammin verotettua polttoainetta,eli siis dieseliä. Höyrykonemiehiä on lainlaatija "hellinyt" sanalla diesel-moottori. Hyvä kysymys,eipä tullut mieleenikään että on tämmöinen helpotus lailla annettu huvikäytössä oleville höyrylaivoille.

Katso Google. Hakusana Tullin asiakastiedoite nro 27

Vesa

joo näinhän se on eli siel ei saa käyttää LÖPÖÄ = polttoöljyä mitä esim maataloudessa saa käyttää (nimimerkillä maatalon poika. jossa käytetään polttoöljyä)

Ari Savolainen

#25
[quote author=Pekka Hömppi link=topic=13778.msg104115#msg104115 date=1221918658

Vielä hieman ohi aiheen;
Suuri kiitos suomen päättäjille ja EU:lle, jotka pystyivät kaksinkertaistamaan yhden talven aikana dieselhuviveneilijöitten polttoainekustannukset! :finger:

[/quote]
Jos on niin paljon löysää rahaa, että on varaa pitää huvivenettä, ei polttoaineen hinnasta kannata enää marista.
"Ajokortti" huviveneilijöille myös pakolliseksi, ettei niitä tartte joka kesä hinailla kollegoja korjaukseen.
AHTS BB Troll, DNV +1A1, DP2, tug, supply vessel, SF, E0, DK(+), HL(2,5), BP 168 t.

Reijo Hokkanen

Aihe tuntuu kiinnostavan, joten palataanpa alkuperäiseen kysymykseen, eli halkojen polttoon.

S/s Haapaniemestä saimme mainion esimerkin, siinähän kirjoittaja kertoo eräästä matkasta.
Ajettu matka noin 100 km, nopeus 20 km/h = ajoaika 5 h koneteho 85 ihv josta käytetty 80% = 68 ihv

0,006 x 68 ihv x 5 h = 2 m3 kuivia koivuhalkoja oli matkalla kulutettu polttoainemäärä, niin kuin kirjoittaja kertookin.
Näyttää siltä, että kaava toimii

Jos halkojen kosteus % tunnetaan, voidaan koivuhalkojen hyötylämpöarvo laskea kaavasta
Hi (4590 - k/100 x 5190) = kcal/kg

Poltettava puu voi olla hyvin monenlaatuista, kuten kirjoituksista olemme havainneet.
Viime vuosisadan alkupuolella sahalaitoksien laivat kulkivat tukinpintalautojen eli rimojen voimalla.
Sittemmin rimoista tuli arvotavaraa ja ne hakattiin hakkeekisi, sekä vietiin sellukattilaan.





Vastavirtaan, mutta myötätuulessa.

Reijo Hokkanen

Mitkä voisivat olla höyrylaivojen polttoaineet yhä kallistuvan öljyn korvaajana?

Kivihiili:  taitaa olla liian jytyä ainetta pienimmille kattiloille, ja aika likaavaa se myös on.
Koksi:   kävisi paremmin, mutta saatavuus taitaa olla ongelma.
Puupelletit:  tuntuisi sopivan hyvin, voi tosin olla liian kallis laivakäyttöön.
Polttohake: risusavotoista haketettu jätepuu.  Onko kukaan kokeillut hakkeen tai puupellettien polttamista laivakattilassa?
Kaikenlaiset halot: eihän huvilaivan tarvitse kulkea suurinta nopeutta.

Onko kenelläkään parempia ehdotuksia?
Vastavirtaan, mutta myötätuulessa.

Erkki Tirkkonen

#28
Höyrylaivan nestemäisen polttoaineen kulutuksesta on nyt uutta tietoa kesältä 2008
Eräs Saimaalla risteilevä matkustajahöyrylaiva kuluttaa normaalissa reittiajossa 64 lit./h polttoöljyä.
Käytössä kaksi poltinta. Höyrynpaine 8.5 bar.
Koneteho 150 ihv.
Kun selailee nuo edelliset laskelmat "läpi" niin huomaa että "liki liippasi" oikeata vastausta ainakin yksi laskuesimerkki.
Halonpoltto ja nestemäisen polttoaineenpoltto on kaksi  eri "taiteenlajia",varsinkin halkolämmitys on taitolaji.
Tämän esimerkin laiva on kuluttanut vielä muutama vuosi takaperin samalla reitillä n.80 lit./h polttoöljyä.
Huippuosaaja,konemestari ,on saanyt luvut pienemmiksi ehkä paremmalla koneen säädöllä ja poltinten suuttimien valinnalla. Kuten jo aiemmin on tullut ilmi,halkojen laadut kosteudet ja lämmitystaito tekevät mahdollisksi suuretkin vaihtelut tuntikulutukessa.

Reijo Hokkanen

Höyrylaivojen polttoaineen kulutukseen vaikuttavat monet tekijät, mitä vähemmän häviöitä sen
parempi hyötysuhde.
Kattilanvaipan eristys pitää olla riittävä, ulospäin säteilevän lämmön ehkäisemiseksi.
Tämän eristyksen vaikutus on suuri myös seisonta-ajan kulutukseen, lämpöjen ollessa päällä.
Vesitilan puolelta pitää estää kattilakiven muodostuminen kattilaveden oikealla käsittelyllä.
Liekkien ja savukaasujen koskettamien pintojen, tulitorven, lieskauunin ja tuubien puhtaudesta
tulee huolehtia. Noenpoisto kuuluu lämmittäjän vakio toimenpiteisiin, tuubit pitää harjata tarpeen mukaan terästangon päähän kiinnitetyllä  teräsharjalla. Hyvällä hoidolla tuubit kestävät vuosikymmeniä.
Oikean palamisilman määrän säätö vaikuttaa paljon, myös polttoaineen oikea-aikainen lisäys on tärkeä hyvän hyötysuhteen saavuttamiseksi, nämä asiat ovat kiinni lämmittäjän taidoista.

Myös koneen oikea virittäminen vaikuttaa paljon kokonaishyötysuhteeseen.  Konemestarit olivat (ovat) hyvin tarkkoja luistin ajoituksen säädöstä, samoin laakerit pitää säätää oikeaan tiukkuuteen, liian kireälle säädetyn laakerin öljykalvo rikkoutuu, laakeri lämpenee kone jyskyttää ja käy kankeasti.
Löysä laakeri taas laskee voiteluöljyn läpi ja kilkattaa. Kone on silloin säädetty hyvin, kun se käy
herkästi ja lähes äänettömästi, vanhat konemestarit sanovat koneen pyörivän sukkasillaan.

On väärä käsitys, että höyrykoneet ovat mennyttä aikaa. Ei höyryn käyttö kätevänä energian siirtäjänä mihinkään häviä, ainakaan lähitulevaisuudessa.
Onhan atomivoimaloissakin höyrykattilat ja turbiinit, polttoaineena uraani  koivuhalkojen sijaan. :)
Ja eihän sitä vielä tiedä, vaikka tulevaisuudessa atomikäyttöisiä höyrylaivoja seilaisi Saimaallakin

Oho! Taisinpa mennä  asioiden edelle, toisaalta ken elää hän näkee.
Vastavirtaan, mutta myötätuulessa.