Машинно-котельная установка
На линкорах типа "Нассау" в качестве энергетической установки выбрали поршневые машины тройного расширения и паровые котлы. Машиннокотельные отделения (МО и КО) расположили в пространстве корпуса под броневой палубой между 26 и 75-м шп. с V-го по XI-й основные отсеки, за исключением VII-го и Х-го основных отсеков, в которых находились погреба боеприпасов.
Главное МО, занимавшее VI-й основной отсек с 32-го по 41-й шп. длиной 10,8 м. двумя водонепроницаемыми продольными переборками от настила внутреннего дна до броневой палубы разделили на три одинаковых помещения, в которых рядом друг с другом вдоль корпуса установили три главные паровые поршневые машины, вращавшие каждая свой винт. Помещение вспомогательных механизмов, также разделенное двумя водонепроницаемыми продольными переборками на три помещения, расположили в V-м основном отсеке с 26-го по 32-й шп. длиной 7.2 м. Оба отсека на протяжении с 26-го по 41-й шп. ограничили с бортов 30-мм противоторпедными переборками. Длина всего МО составляла 18 м или 12.4% длины корпуса по КВЛ по сравнению, соответственно, с 21,9 м или 13,8% длины корпуса по КВЛ линкора "Дредноут".
Машинная установка состояла из трёх главных вертикальных трехцилиндровых паровых поршневых машин тронного расширения прямого действия (все взаимозаменяемые), изготовленные Имперскими заводами в Вильгельмсхафене, с рабочим давлением пара 16 кгс/кв.см. избыточного давления в котлах и установленные каждая в отдельном помещении. По проекту суммарная мощность машин равнялась 22000 л.с. при этом проектная (контрактная) скорость хода по разным данным, составила 19-20 уз., по сравнению с. соответственно, 17,5 кгс/кв.см., 23000 л.с. и 21 уз. турбинной установки линкора "Дредноут".
Каждая главная паровая машина имела ступенчатое расширение пара в один цилиндр высокого давления, один цилиндр среднего давления и один цилиндр низкого давления. Сначала пар поступал в цилиндр высокого давления, после выполнения там работы в цилиндр среднего давления и. наконец, в цилиндр низкого давления.
Цилиндры машин имели диаметры 960 мм. 1460 мм. 2240 мм. Высота цилиндров была одинаковой, ход всех поршней – 1100 мм. Отношение объемов цилиндров: высокого: среднего: низкого давления равнялось как 1 : 2,32 : 5,26; среднего: низкого как 1 : 2,27. Цилиндры паровой машины отлили из чугуна одной отливкой вместе со своими золотниковыми коробками. Золотники приводились в движение посредством кулисы Стефенсона, что позволяло для каждого цилиндра осуществлять независимую регулировку степени расширения пара. Реверсирование осуществлялось вручную и от системы обратного хода. Работа поршней передавалась через штоки поршней с направляющими салазками и на шатуны, непосредственно воздействующие на коленчатый вал. три кривошипа которого были расположены под углом 120°.
Управление главными паровыми машинами строилось по принципу кулисного механизма Стефенсона и осуществлялось непосредственно при помощи золотника Трикше. На каждой машине реверсирование по циркуляционной системе производили при помощи отдельной двухцилиндровой паровой машины или вручную. Посредством муфты, установленной на заднем конце коленчатого вала каждой главной паровой машины, приводили в действие одноцилиндровый простого действия осушительный (трюмный) насос, расположенный горизонтально.
У каждой главной паровой машины имелось по одному главному конденсатору поверхностного охлаждения с внутренним теплообменником с двумя группами горизонтально расположенных охлаждающих труб, в котором поступающий из цилиндров паровых машин отработанный пар конденсировался в воду, по одному центробежному насосу охлаждающей воды и расположенной отдельно от главной паровой машины двухцилиндровой паровой машины для привода воздушного насоса системы Блайка. Все три главных конденсатора сообщались между собой таким образом, что отработанный (мятый) пар мог поступать в любой из них.
При помощи эксцентрика, установленного на заднем конце коленчатого вала каждой главной паровой машины, приводили в действие одноцилиндровый (простого действия), установленный горизонтально, осушительный насос. К корме в отсеке вспомогательных механизмов у переборки на 26-м шп. в трёх отдельных помещениях IV-го основного отсека установили упорные подшипники гребных валов, за которыми начинались туннели гребных валов.
В каждом помещении основного МО имелось по одному тепловому ящику с фильтрами, в среднем два опреснителя (системы Папе и Хеннеберга) с двумя насосами, одним конденсатором опреснителя, два рефрижератора и фильтр, а также промывочный насос с паровым приводом. Для нужд при стоянке в гавани в трюме XII-го основного отсека между 75 и 81м шп. разместили вспомогательный конденсатор, имевший насос с электроприводом.
Необходимый для главных и вспомогательных паровых машин пар с рабочим избыточным давлением 16 кгс/кв.см. производили 12 водотрубных паровых котлов (24 топки) морского типа (системы Шульца) с трубками уменьшенного диаметра. Общая площадь нагревательной поверхности составляла 5040-5076 кв.м.. по сравнению с, соответственно, 17,5 кгс/кв.см, 18 котлами типа Бобкок и Уилкокс и 5125 кв.м. КО линкора "Дредноут".
Изготовлял котлы всё тот же Имперский завод в Вильгельмсхафене. Каждый котел имел по две топки и состоял из одной верхней секции и трёх нижних, соединенных 1404 тонкими паропроводными трубками. Нижние секции котла в задней части также соединялись друг с другом.
Котлы разместили рядом по двое (продольными осями вдоль ДП, повёрнутые топками друг к другу) в трёх полностью отделённых друг от друга водонепроницаемыми поперечными переборками КО. Каждое КО условно разделили по ДП пополам на две отдельные кочегарки, но продольной переборки между ними не было. Располагаясь между противоторпедными переборками, КО полностью занимали: заднее – VIII-й основной отсек, среднее – IX-й, переднее – XI-й (вес одинаковой длины по 9,6 м). Общая длина трёх КО составляла 28,8 м или 19,8 % длины корпуса корабля по КВЛ, по сравнению с. соответственно, 44,7 м или 28,2% КО линкора "Дредноут". Таким образом, общая длина МО и КО линкоров типа "Нассау" составляла 46,8 м или 32.2% длины корпуса по КВЛ, против 66,6 м и 42% у линкора "Дредноут".
Котлы были рассчитаны на применение как естественной, так и искусственной тяги (наддува). Для этого на промежуточной палубе рядом с шахтами подачи воздуха, ведущими к каждому котлу, установили 12 центробежных воздуходувок, для каждого КО по четыре (два по ЛБ и два по ПрБ). Подачу требуемого количества воздуха в каждое КО обеспечивали по четыре центробежные воздуходувки, установленные на промежуточной палубе рядом с шахтами подачи воздуха и приводимые в действие компаунд- машинами (двухцилиндровыми машинами двухкратного расширения). Они засасывали воздух на уровне верхней палубы и загоняли его в герметично закрытые помещения КО.
В каждом КО установили по одному главному и резервному насосу питательной воды, паровому трюмному насосу, подогревателю питательной воды, фильтру питательной воды и мусорному эжектору.
Восемь котлов заднего и среднего КО имели выход дымовых газов на заднюю, а четыре переднего КО – переднюю, но в плане меньшего размера дымовую трубу. Дымоуловители заднего и среднего КО направляли дымовые газы в заднюю дымовую трубу, переднего КО – в переднюю. Обе дымовые трубы имели одинаковую высоту 19 м над КВЛ и в плане приблизительно эллипсное поперечное сечение.
В каждое КО имелся доступ с промежуточном палубы по двум трапам, закрываемым водонепроницаемыми крышками; трап по ПрБ был полностью выгорожен переборками. Котлы каждой кочегарки подавали пар по своему паропроводу. Причем все шесть паропроводов, проходящие по три с каждой стороны центрального коридора, подключались к общему бронзовому переходнику, установленному на 46-м шп. В свою очередь, этот переходник отдельным паропроводом соединялся с каждой паровой машиной. Паропроводы оборудовали запорными клапанами и клинкетами.
Конкретные данные о самих винтах противоречивы. Согласно Brayer [6], на кораблях установили три трёхлопастных винта, согласно Groner [8], три четырёхлопастных винта регулируемого шага диаметром 5 м, отлитые из бронзы. Правый винт имел правостороннее вращение, средний и левый левостороннее.
Замеры по расходу топлива, проведенные во время приемных испытаний, показали следующие результаты для скорости хода 19.5 уз. и расчетную дальность плавания экономической скоростью. Для "Нассау" 0,801 кг/л.с. в час, 8100 миль 10-уз. ходом, для "Позена" 0.765 кг/л.с. в час. 9400 миль 10-уз. ходом, для "Рейнланда" 0,765 кг/л.с. в час, 8380 миль 10-уз. ходом, для "Вестфалена" 0.797 кг/л.с. в час, 8380 миль 10-уз. ходом. Позже, во время войны, корабли были частично переоборудованы на нефть, для чего оборудовали цистерны общей емкостью 160 т. Наибольший запас принимаемого топлива позволял кораблям пройти 9400 миль 10-уз. ходом, 8300 миль 12- уз., 4700 миль 16-уз. и 2800 миль 19-уз. ходом.
Энергетическая установка при общем весе 1510 т имела удельный вес 69 кг/л.с. Это было несколько меньше (2050 т и 89 кг/л.с), чем у линкора "Дредноут", но уже значительно меньше (1430 т и 110 кг/л.с), чем у додредноутов типа "Кайзер".
На линкорах типа "Нассау" в кочегарках имелось шесть расходных угольных ям, примыкающих с бортов непосредственно к противоторпедным переборкам, 20 защитных угольных ям (под броневой палубой), шесть верхних угольных ям и четыре резервных угольных ямы (на броневой палубе). Под броневой палубой на длине всех КО с 46-го до 75-го шп., за исключением переднего КО по ПрБ. где яма проходила только до 73-го шп.. по обоим бортам расположили изнутри примыкающие к противоторпедным переборкам расходные угольные ямы, свои для каждой кочегарки. Доступ из кочегарки в ямы осуществлялся через двери с клинкетной задвижкой, оборудованными опускающим устройством, которое можно было привести в действие из кочегарки или с промежуточной палубы.
Вдоль всех КО, за противоторпедной переборкой, от 21 -го до 86-го шп. и по высоте от внутреннего дна до броневой палубы оборудовали защитные угольные ямы. Девять поперечных переборок по ПрБ и ЛБ делили защитные угольные бункера на 10 мелких водонепроницаемых отсеков. Транспортировку угля осуществляли через водонепроницаемые двери в переборках и водонепроницаемые клинкетные задвижные двери в противоторпедной переборке в нишах расходных ям. Клинкетные задвижные двери были оборудованы опускающим устройством с противовесом и открывались из кочегарок. Доступ в отсеки защитных угольных ям был возможен через водонепроницаемые двери.
Линейные корабли типа "Нассау" 
(Продольный разрез боевой рубки)
Из-за опасности самовозгорания угля часть защитных ям, расположенных рядом с КО, оборудовали системой (принудительного) затопления.
Верхние угольные ямы разместили по ПрБ и ЛБ на скосах и горизонтальных участках броневой палубы шириной два метра, расположенных по длине от 46-го до 62-го шп. и от 67-го до 75-го шп. и по высоте от броневой до батарейной палубы. Проходы и водонепроницаемые двери давали возможность перевозить уголь по длине всех КО. В верхних угольных ямах установили специальные отсечные переборки, выходящие настолько высоко наверх, что при крене корабля в 10° забортная вода не попадала в ямы. В качестве резервных угольных ям использовали и скосы на броневой палубе по высоте до батарейной палубы. В эти помещения, используемые также как кубрики для матросов и боевые перевязочные пункты, уголь помещался только в мешках.
Всего для загрузки угля в угольные ямы на верхней палубе на каждом борту имелось по 24 горловины, закрываемые бронированными крышками, от которых шахты и быстросъёмные углеотводные рукава вели в ямы. Все ямы снабдили трубами для замера температуры, количества угля и вентиляции. Для транспортировки угля внутри верхних и защитных угольных ям имелись полозы, крановые тележки и угольные корзины. Верхние ямы снабдили спускными салазками и сходнями. Для погрузки угля при помощи шлюпочных кранов на каждом борту в зоне досягаемости угольных горловин на специальных выстрелах вывешивали штормовые леера (шкаторины). С помощью этих штормовых лееров подвешивали 12 переносных угольных транспортёров, которые приводили в движение от шести разборных лебёдок с электроприводом. Допустимая нагрузка каждой лебёдки составляла 240 кг.
Для погрузки угля использовали шлюпбалки и краны для спуска-подъёма катеров и шлюпок и на каждом борту установили по семь лебёдок с электроприводом, из которых две приводили в действие переносные угольные транспортёры. Для подвески этих транспортёров на каждом борту протягивали между мачтами штормовой леер (шкаторину).
Запас топлива на корабле по проекту равнялся 950/2700 т угля. Фактический запас угля на каждом корабле был различным, и значительно отличался от проектного.
Цистерны котельной питательной воды находились в двойном дне. При 75% заполнении цистерн их объём составлял 82.73 куб.м. На кораблях в цилиндрическом резервуаре, установленном в герметично выгороженном помещении на промежуточной палубе по ЛБ между 75 и 79-м шп., разместили спирт для двигателей катеров в количестве 7000 л. Подачу спирта на катера осуществляли под давлением с помощью углекислоты. Кроме того, в цистерны принимали 4300 кг машинного масла, 1500 кг масла для смазки цилиндров паровых машин.
Электроэнергетическая установка напряжением в сети 225 В имела общую мощность 1280 кВт. Она включала восемь турбогенераторов, размещенных в четырех помещениях ниже броневой палубы: два впереди носового КО побортно и два позади МО, также побортно, и 232 электродвигателя. На "'Дредноуте" установили четыре электрогенератора системы "Сименс" суммарной мощностью 1640 кВт напряжением в сети 100 В. Из них два приводились в действие вертикальными паровыми машинами, два дизельными двигателями.
На случай аварии и неисправностей подачи электропитания для электрического освещения от динамо-машин, а также для корабельной телефонной сети использовали четыре небольших аккумуляторных батареи напряжением 12 В. Две свинцовые аккумуляторные батареи, каждая из шести элементов, разместили на нижней палубной платформе в помещении рулевых машин между 12 и 13-м шп. по ДП и по ЛБ. Ещё две аккумуляторные батареи фирмы Эдисон, каждая из десяти элементов, установили в трюме в помещении аварийного осушительного насоса у переборки на 75-м шп.
Проектное водоизмещение "Нассау" превышало "Дредноут" приблизительно на 700 т.
У линкора "Нассау" весовая часть энергетической установки и вооружения была меньше, а весовая часть бронирования на 1800 т больше, чем у линкора "Дредноут". Запас водоизмещения запланировали небольшой, что было характерно для проектирования кораблей того времени во всех странах. Естественно, он оказался недостаточным для компенсации возникающего перерасхода веса при постройке, поэтому корабль в эксплуатации имел осадку выше проектной.
Во время проектирования кораблей этого типа турбинные агрегаты не отличались большой компактностью, и их габаритные размеры не давали большого преимущества перед поршневыми машинами. Эта весьма важная для немцев причина дополнялась высоким, по их мнению, расходом топлива турбинных установок на экономических режимах, а также сравнительно плохой маневренностью кораблей с турбинными установками того времени, что для линейных кораблей было весьма опасно.
Так же, как к габаритам механизмов немцы относились и к их весовым характеристикам, которые в расчет не принимались, так как, по мнению немецких инженеров, в период проектирования линкоров разница не была столь существенна, чтобы отступаться от преимуществ поршневых машин. К примеру, удельный вес паровых машин для линкора "Нассау" составлял около 69 кг/л.с, а у турбинной установки "Дредноута" 89 кг/л.с. Однако, уже вскоре появилось различие в весе – удельный вес турбинной установки линейного крейсера "Фон дер Танн" снизился до 67 кг/л.с. в пересчете на проектную расчетную мощность.
