Per tal d’assegurar el funcionament normal del motor dièsel, és necessari refredar els components escalfats del motor dièsel, com ara la culata, el revestiment del cilindre, el pistó, etc., per reduir l’estrès tèrmic, refredar l’oli lubricant de la closca del coixinet per garantir la lubricació normal i refredar l’aire d’escapament per reduir la temperatura d’escapament. Per tant, es forma el sistema de refrigeració del motor dièsel. La majoria dels motors dièsel de gran i mitjana de mida mitjana utilitzen el refredament d’aigua. Segons els diferents propòsits del motor dièsel (motor principal o generador principal), la configuració dels sistemes d’aigua de refrigeració interna i externa del motor dièsel també varia, però el principi del sistema d’aigua de refrigeració és aproximadament el mateix.
Hi ha dos tipus principals de sistemes d’aigua de refrigeració per a motors dièsel marins: sistemes tradicionals de refrigeració d’aigua de mar i actualment populars aigua de refrigeració central (aigua dolça d’alta i baixa temperatura).
El sistema d’aigua dolça és un cicle tancat i s’utilitza aigua dolça per refredar el revestiment del cilindre, el cilindre i el turbocompressor del motor. La calor absorbida per l’aigua dolça en la circulació del sistema d’aigua dolça es transfereix al sistema d’aigua de mar a través del refrigerador d’aigua dolça i la circulació d’aigua dolça es controla automàticament o semiautomàticament per la vàlvula de temperatura constant d’aigua dolça. El sistema d’aigua de mar és un sistema de cicle obert, on s’utilitza l’aigua de mar per refredar l’aire a pressió, l’oli lubricant que circula per la màquina i l’aigua dolça. L’aigua de mar del sistema d’aigua de mar absorbeix la calor durant el funcionament i la temperatura augmenta. Segons la temperatura fixada de la vàlvula de temperatura constant de l’aigua de mar, es descarrega del vaixell o es torna al sistema d’aigua de mar per continuar treballant. La vàlvula termostàtica d’aigua de mar ajusta el volum d’aigua de mar durant la circulació d’aigua de mar de manera automàtica o semiautomàtica.
El sistema d’aigua dolça d’alta temperatura a l’aigua de refrigeració central (aigua dolça d’alta temperatura) és un cicle tancat i s’utilitza aigua dolça a alta temperatura per refredar el revestiment del cilindre, la cilindre i el turbocompressor del motor. La calor absorbida per l’aigua dolça d’alta temperatura en la circulació del sistema d’aigua dolça a alta temperatura es transfereix al sistema d’aigua dolça a baixa temperatura a través del refrigerador d’aigua dolça a alta temperatura i la circulació d’aigua dolça a alta temperatura està controlada per la vàlvula de temperatura constant d’aigua dolça a alta temperatura de forma automàtica o semi-automàtica. El sistema d’aigua dolça de baixa temperatura també és un sistema de bucle tancat, on s’utilitza aigua dolça a baixa temperatura per refredar l’aire a pressió, oli lubricant que circula per la màquina i aigua dolça a alta temperatura. El sistema d’aigua dolça a baixa temperatura absorbeix la calor durant el funcionament i la temperatura augmenta,
La calor es transfereix al sistema d’aigua de mar a bord a través del refrigerador central i el volum d’aigua durant la circulació d’aigua dolça a baixa temperatura s’ajusta automàticament o semiautomàticament per la vàlvula de temperatura de temperatura de baixa temperatura.
Sistema d’aigua de refrigeració interna
El sistema de refrigeració d’un motor dièsel consisteix en un circuit de baixa temperatura (LT) i un circuit d’alta temperatura (HT).
Sistema d’aigua de refrigeració a baixa temperatura
El sistema d’aigua de refrigeració a baixa temperatura inclou el refredament de l’aire a pressió, el refredament de l’oli lubricant i el refredament del generador (si el generador està refrigerat per aigua). El sistema d’aigua de refrigeració a baixa temperatura està dissenyat per utilitzar l’aigua dolça com a medi de refrigeració. L’aigua de mar es pot utilitzar per a la selecció.
Per tal d’evitar que la temperatura de l’aire pressuritzat sigui massa elevada, el valor de disseny de la temperatura de l’aigua dolça per al sistema d’aigua de refrigeració a baixa temperatura que entra a la màquina és de fins a 36 graus. Aquesta temperatura és adequada en comparació amb la temperatura màxima de l’aigua de mar de 32 graus. Pel que fa al refrigerador d’oli, la temperatura d’entrada de l’aigua de refrigeració a baixa temperatura no ha de ser inferior a 10 graus.
Disposició del sistema
Per exemple, el sistema d’aigua de refrigeració interna de l’estàndard B & W-ZJMD de l’home està representat al sistema bàsic (com es mostra a la figura següent). El sistema està disposat per connectar -se a sistemes externs de forma holística.
El sistema d’aigua de refrigeració externa es pot ajustar per a alta temperatura (HT) i baixa temperatura (LT), i també està equipat amb bombes d’aigua dolça (HT) d’alta temperatura (HT), bombes d’aigua dolça a baixa temperatura (LT) i refrigeradors d’aigua dolça. Això indica que aquests components es poden compartir per a la propulsió de motors dièsel i conjunts de generadors. La separació de circuits d’alta temperatura (HT) i de baixa temperatura (LT) significa que el medi de refrigeració del sistema de baixa temperatura pot ser aigua de mar o aigua dolça. Per tant, el sistema bàsic 2 es pot combinar tant amb sistemes tradicionals d’aigua de mar com amb aigua dolça, així com sistemes centrals d’aigua de refrigeració. Per tal de coincidir amb qualsevol sistema d’aigua de refrigeració extern, el sistema intern es pot disposar en dos cicles o un cicle, amb o sense una bomba i una vàlvula termostàtica per al sistema d’alta temperatura. Per tant, el sistema de refrigeració dels motors dièsel es pot connectar completament o parcialment a sistemes externs o disposat com a sistema independent.
Bomba de circulació d’aigua dolça d’alta temperatura (HT)
La bomba de circulació d’aigua dolça d’alta temperatura (HT) és centrífuga, instal·lada a la coberta frontal del motor dièsel i conduïda pel cigonyal a través d’engranatges elàstics.
Vàlvula del termòstat
La vàlvula termostàtica és una vàlvula de tres vies totalment automàtica equipada amb un element de temperatura constant fixat a una temperatura fixa al seu interior.
Arranjament pre-escalfament
Com a opció, els motors dièsel poden estar equipats amb un dispositiu de calefacció prèvia al circuit d’alta temperatura, inclòs un controlador de temperatura que controla l’element de calefacció elèctrica i una vàlvula de seguretat.
El sistema es basa en un cicle de termosifon.
Aquest sistema està dissenyat com un sistema de bucle únic, amb només dues interfícies de brida connectades al sistema d'aigua de refrigeració de baixa temperatura central (LT) extern. El motor dièsel està equipat amb un circuit d’aigua de refrigeració d’aigua a alta temperatura que controla la seva pròpia temperatura. S'utilitza per refrigerar els revestiments de cilindre i els cilindres. Per tant, només es necessita un refrigerador d’aigua dolça al costat de l’aigua de refrigeració del motor dièsel i el motor dièsel es pot integrar amb el sistema d’aigua de refrigeració del vaixell com a unitat independent.
Això redueix considerablement els costos d’instal·lació. Això també és beneficiós per actualitzar certs dispositius de generació d’energia, ja que no només augmenta la potència del motor dièsel, sinó que la distància entre els motors dièsel també augmenta.
Bucle de circulació de baixa temperatura
Els components circulants o les vàlvules reguladores de la temperatura s’instal·len al sistema intern. El refrigerador d’aire i el refrigerador d’oli s’estableixen en paral·lel. Per garantir que aquests dos refrigeradors tinguin la temperatura de l’entrada d’aigua de refrigeració més baixa.
El refredament del circuit d’alta temperatura s’aconsegueix ajustant la quantitat d’aigua que surt del circuit de baixa temperatura des del refrigerador d’oli. Per tant, la quantitat d’aigua de refrigeració que flueix pel sistema de refrigeració sempre s’ajusta segons la càrrega del motor dièsel.
Circuit de cicle d’alta temperatura
La bomba de circulació d’aigua dolça d’alta temperatura centrífuga (HT) aigua a l’aigua d’alta temperatura a través de la canonada d’aigua de refrigeració a la cambra d’aigua de refrigeració entre el revestiment del cilindre i el marc de cada cilindre, i després flueix del forat de la part superior del marc a través de la jaqueta d’aigua de refrigeració fins al cilindre, refredant el cilindre i el seient de la vàlvula.
L’aigua a alta temperatura que surt del cilindre passa pel col·lector de sortida fins a la vàlvula termostàtica. Depenent de la càrrega del motor dièsel, una petita quantitat o una gran quantitat d’aigua es dirigeix al sistema extern o es recicla.
Selecció
Els motors dièsel poden estar equipats amb els components següents segons sigui necessari:
-La vàlvula termostàtica, instal·lada a la sortida del sistema de baixa temperatura;
-Quipat amb una bomba d’aigua dolça a baixa temperatura;
-Let dispositiu de preescalfament del sistema de temperatura;
Una altra elecció
-Enterfície de canonades de preescalfament external;
-Lenerador de refrigeració del canalització d'aigua;
Si el generador està refrigerat per aigua, el pipeline de refrigeració es pot integrar amb el conjunt del generador.
El sistema d’aigua de refrigeració interna està dissenyat amb circuits separats a temperatura baixa i d’alta temperatura, que es poden integrar al sistema d’aigua de refrigeració externa en conjunt. El sistema extern pot ser un sistema tradicional de refrigeració d’aigua de mar o un sistema d’aigua de refrigeració central. Utilitzant aquest sistema, el motor de propulsió i el generador de gasoil poden utilitzar un intercanviador de calor i bomba compartida. Tanmateix, recomanem que el circuit d’alta temperatura del motor dièsel per a la generació d’energia hagi de tenir un regulador de temperatura separat.
Bucle de circulació de baixa temperatura
Com a estàndard, el circuit de baixa temperatura del sistema utilitza aigua dolça, el gasoducte utilitza canonades d’acer i el refrigerador d’oli utilitza plaques d’acer inoxidable. No obstant això, com a opció, l’aigua de mar es pot utilitzar per al circuit de baixa temperatura i s’han d’ajustar i tractar els materials utilitzats en el sistema en conseqüència.
Circuit de cicle d’alta temperatura
L’aigua d’alta temperatura entra a la cambra d’aigua de refrigeració entre cada revestiment del cilindre i el marc a través de la canonada principal d’aigua de refrigeració del sistema externa d’alta temperatura i, a continuació, surt de la part superior del marc a través de la jaqueta d’aigua de refrigeració fins a la culata per refredar el cilindre i el seient de la vàlvula.
L’aigua a alta temperatura que surt del cilindre es descarrega al sistema d’aigua de refrigeració externa a través del col·lector de sortida.
Selecció
Els motors dièsel poden estar equipats amb els components següents segons sigui necessari:
-El sistema de baixa temperatura es refreda per l’aigua de mar;
Incloent l’ús de plaques de titani per a refrigeradors d’oli, canonades de llautó d’alumini o canonades galvanitzades per a canonades d’aigua a baixa temperatura i fundes de bronze per a refrigeradors d’aire.
-La vàlvula termostàtica, instal·lada a la sortida del sistema de baixa temperatura;
-La vàlvula termostàtica, instal·lada a la sortida del sistema d’alta temperatura;
-Engant del sistema d’aigua de temperatura amb bomba;
-Engany del sistema d’aigua a alta temperatura amb bomba;
-Let dispositiu de preescalfament del sistema de temperatura;
-El canalització de preescalfament external;
-Lenerador de refrigeració del canalització d'aigua;
Si el generador està refrigerat per aigua, el pipeline de refrigeració es pot integrar amb el conjunt del generador dièsel.
Sistema d’aigua de refrigeració
El motor dièsel està dissenyat per refredar -se només per aigua dolça. Per tant, el sistema d’aigua de refrigeració s’ha d’organitzar com a sistema d’aigua de refrigeració central o tancat.
A continuació, es descriuran tots els formularis de refrigeració recomanats.
Els motors dièsel estan gairebé dissenyats per ser conductors, és a dir, l’aigua dolça flueix a través de les cambres internes de la caixa frontal i la unitat de cilindres. La caixa frontal inclou totes les interfícies principals de canonades. El pipeline per a l'aigua per entrar al refrigerador de l'oli de la caixa de canvis a la caixa posterior ha de ser instal·lada per la drassana. El motor dièsel està equipat amb una bomba d’aigua dolça incorporada tant per a sistemes d’aigua de refrigeració d’alta temperatura i baixa. Per facilitar la posada en marxa de la bomba de còpia de seguretat, s’instal·la una vàlvula de comprovació. L’element de la vàlvula de temperatura constant que controla els sistemes d’aigua d’alta temperatura i de baixa temperatura és també un component complet de la caixa frontal. El motor dièsel està equipat amb refrigeradors d'aire en dues etapes. El primer nivell s’estableix en el sistema d’aigua de refrigeració d’alta temperatura. La temperatura de l’aire pressuritzat després del turbocompressor
Al màxim valor, quan es perd la calor pel sistema d’aigua a alta temperatura, es pot produir un alt grau de recuperació de calor.
El refrigerador d’aire de segona etapa s’instal·la al sistema de refrigeració d’aigua a baixa temperatura.
Refredeu encara més l’aire pressuritzat abans d’entrar a la cambra de combustió.
Per a aplicacions especials, com la navegació en aigües àrtiques amb temperatures d’aire baixes i la ingesta directa de la coberta, es pot utilitzar un sistema regulador per controlar el flux d’aigua al refrigerador d’aire de la segona etapa per augmentar la temperatura de l’aire pressuritzada a baixes càrregues.
qualitat de l'aigua
L’aigua dolça que s’utilitza com a medi de refrigeració s’ha de mantenir el més net possible. El valor de pH ha d’estar entre 6,5 i 8 a 20 graus. La duresa total de l’aigua ha de ser màxim de 10 graus DH (duresa alemanya). Si la duresa augmenta, s’ha de diluir amb una mica d’aigua suavitzada.
El contingut dels ions de clorur, clorurs, silicats i sulfats ha de ser el més baix possible i no ha de superar els valors següents:
Ion de clorur: clorur de 10 ppm: 50ppm
Silicats: 150ppm sulfat: 100 ppm
Per tal de reduir el risc de corrosió dins dels motors dièsel, l’aigua dolça s’ha de tractar amb additius. El sistema de refrigeració d’aigua dolça s’ha de tractar abans de realitzar proves de navegació.
Hi ha dos tipus bàsics d’additius químics:
Base de cromat
Basat en nitrits o similar
Els additius basats en cromats sovint es consideren els més eficaços, però hauríem d’assessorar a aquells que utilitzen aquest additiu que la seva toxicitat és extremadament forta i si un generador d’aigua dolça s’instal·la al dispositiu, no es permet l’ús d’aquest additiu.
Per obtenir informació sobre els additius que recomanem, consulteu "Inhibidors de l'aigua de refrigeració", que poden proporcionar la informació requerida.
El nou motor dièsel ha estat netejat i tractat amb àcid nítric. Si l’inhibidor de l’aigua dolça encara es conserva correctament, el sistema de canonades difícilment haurà de netejar -se en el futur. Però si es necessita neteja, estem disposats a ajudar a recomanar un mètode d’eliminació de greixos,
Mètode d’eliminació de rovell d’àcids i inhibidor.
Silicats: 150ppm sulfat: 100 ppm
Per tal de reduir el risc de corrosió dins dels motors dièsel, l’aigua dolça s’ha de tractar amb additius. El sistema de refrigeració d’aigua dolça s’ha de tractar abans de realitzar proves de navegació.
Hi ha dos tipus bàsics d’additius químics:
Base de cromat
Basat en nitrits o similar
Els additius basats en cromats sovint es consideren els més eficaços, però hauríem d’assessorar a aquells que utilitzen aquest additiu que la seva toxicitat és extremadament forta i si un generador d’aigua dolça s’instal·la al dispositiu, no es permet l’ús d’aquest additiu.
Per obtenir informació sobre els additius que recomanem, consulteu "Inhibidors de l'aigua de refrigeració", que poden proporcionar la informació requerida.
El nou motor dièsel ha estat netejat i tractat amb àcid nítric. Si l’inhibidor de l’aigua dolça encara es conserva correctament, el sistema de canonades difícilment haurà de netejar -se en el futur. Però si es necessita neteja, estem disposats a ajudar a recomanar un mètode d’eliminació de greixos,
Mètode d’eliminació de rovell d’àcids i inhibidor.
Tractament dels sistemes d’aigua dolça
Prevenció de la corrosió del sistema de refrigeració d’aigua dolça
El sistema d’aigua dolça dels motors dièsel ha de ser tractat, mantingut i gestionat amb cura per evitar l’oxidació o l’escalat (l’escalat pot reduir l’eficiència de transferència de calor). Man B & W-ZJMD recomana seguir el procediment següent per processar-lo.
-- Netegeu el sistema d'aigua de refrigeració
-- Afegiu aigua desionitzada o aigua destil·lada (com l'aigua produïda per un generador d'aigua dolça) i afegiu conservants.
-- Realitzar una inspecció sistemàtica del sistema d'aigua de refrigeració i la seva condició.
Si el programa anterior està garantit i el sistema ha alliberat correctament l’aire, es poden minimitzar els fracassos operatius causats per l’aigua de refrigeració.
Neteja del sistema d’aigua de refrigeració
Abans del tractament contra la corrosió, cal eliminar l'escala, el rovell i els fangs presents al sistema per millorar l'eficiència de transferència de calor i assegurar una protecció uniforme de la superfície metàl·lica després de l'ús d'agents anti-corrosió.
La neteja ha d’incloure el desgreixament, l’eliminació dels fangs d’oli i el rentat d’àcids per eliminar l’oxidació i l’escala.
Podeu comprar agents de neteja pre -formulats específicament dissenyats per netejar sistemes d’aigua de refrigeració dels fabricants professionals d’agents de neteja. Aquestes empreses ofereixen assistència i orientació per netejar tots els components principals. La taula adjunta enumera alguns fabricants professionals. Cal assenyalar que s’ha de seguir estrictament l’orientació proporcionada per aquests fabricants. És particularment important esbandir tot el sistema després de la neteja. El tractament desfat pot utilitzar emulsions d’aigua d’agents de neteja i agents de neteja lleugerament alcalins; És obvi que no es poden utilitzar agents de neteja prèviament preparats amb riscos d’incendi. Quan es recullen i descalitzen, es recomana especialment utilitzar productes com l’àcid amino sulfúric, l’àcid cítric i l’àcid tartàric, ja que solen ser sòlids i fàcilment solubles en aigua sense produir gasos nocius. Els agents de neteja no s’han d’afegir directament al sistema de refrigeració, però s’han de dissoldre en aigua abans d’afegir -se.
Normalment, la neteja es pot dur a terme sense desmuntar cap component del motor dièsel. Cal assenyalar que l’aigua circulant dins de la màquina pot obtenir millors resultats de neteja.
A causa de la neteja, es poden produir fuites a la superfície articular de les parts a causa del mal muntatge o els danys locals a la junta. Per tant, la inspecció s’ha de dur a terme durant el procés de neteja. Comproveu immediatament el contingut d’àcid a l’oli del sistema després de la neteja i 24 hores després de la neteja.
Refrigerant aigua, conservants
Després de la neteja, afegiu-hi l’aigua de refrigeració i els additius anti-corrosió directament per evitar l’oxidació a la superfície netejada.
Aigua crua
L’escala de la superfície del revestiment del cilindre i la cavitat interior de la culata debilitarà la transferència de calor, fent que el metall produeixi temperatures altes que no pot suportar. Per tant, es recomana utilitzar aigua desionitzada o aigua destil·lada (com l’aigua produïda per un generador d’aigua dolça) com a aigua de refrigeració. Tot i això, per la seva manca de duresa i una corrosivitat considerable, sempre s’afegeixen conservants.
Si no hi ha aigua desionitzada ni aigua destil·lada, es pot utilitzar aigua potable normal en circumstàncies especials, però la duresa total de l’aigua no pot superar els 9 graus DH (valor de duresa alemanya). També s’ha de comprovar el contingut de clorurs, clorurs, sulfats i silicats i no ha de superar els valors següents:
Clorur 50ppm (50mg\/L)
Clor 10ppm (10mg\/L)
Sulfat 100 ppm (100mg\/L)
Silicats 150 ppm (150mg\/L)
L’aigua no ha de contenir sulfurs i amoníac. L’aigua de pluja no es pot utilitzar ja que pot estar greument contaminada.
Cal destacar que l’aigua suavitzant no redueix el contingut de sulfats i clorurs.
preservatiu
Per evitar la corrosió del sistema d’aigua de refrigeració dels motors dièsel marins, es poden proporcionar diversos conservants.
Normalment, només es recomanen els conservants basats en nitrits i borats.
La taula 6-1 enumera alguns dels productes venuts per les principals empreses del mercat, juntament amb les dosis i els procediments de combinació necessaris. Es recomana complir estrictament aquestes regulacions. No es recomana utilitzar oli a prova de rovell per tractar l’aigua de refrigeració. Perquè aquest tractament suposa un risc de petroli que s’adhereix a la superfície de transferència de calor.
