Al fine di garantire il normale funzionamento del motore diesel, è necessario raffreddare i componenti riscaldati del motore diesel, come la testata, la fodera del cilindro, il pistone, ecc., Per ridurre lo stress termico, raffreddare l'olio di lubrificazione del guscio del cuscinetto per garantire la lubrificazione normale e raffreddare l'aria di eliminazione per ridurre la temperatura di scarico. Pertanto, si forma il sistema di raffreddamento del motore diesel. La maggior parte dei motori diesel marini grandi e di medie dimensioni utilizzano il raffreddamento dell'acqua. Secondo i diversi scopi del motore diesel (motore principale o set di generatori principali), anche la configurazione dei sistemi di acqua di raffreddamento interna ed esterna del motore diesel varia, ma il principio del sistema di acqua di raffreddamento è all'incirca lo stesso.
Esistono due tipi principali di sistemi di acqua di raffreddamento per i motori diesel marini: sistemi di raffreddamento per acqua di mare tradizionali e sistemi di acqua dolce di raffreddamento centrali (ad alta temperatura).
Il sistema di acqua dolce è un ciclo chiuso e l'acqua dolce viene utilizzata per raffreddare la fodera del cilindro, la testata e il turbocompressore del motore. Il calore assorbito dall'acqua dolce nella circolazione del sistema di acqua dolce viene trasferito al sistema di acqua di mare attraverso il dispositivo di raffreddamento dell'acqua dolce e la circolazione di acqua dolce viene controllata automaticamente o semi-automaticamente dalla valvola a temperatura costante d'acqua dolce. Il sistema di acqua di mare è un sistema a ciclo aperto, in cui l'acqua di mare viene utilizzata per raffreddare l'aria pressurizzata, lubrificare l'olio che circola all'interno della macchina e l'acqua dolce. L'acqua di mare nel sistema di acqua di mare assorbe il calore durante il funzionamento e aumenta la temperatura. Secondo la temperatura fissa della valvola a temperatura costante dell'acqua di mare, viene scaricata dalla nave o restituito al sistema di acqua di mare per continuare a lavorare. La valvola termostatica dell'acqua di mare regola il volume dell'acqua di mare durante la circolazione dell'acqua di mare in modo automatico o semiautomatico.
Il sistema di acqua dolce ad alta temperatura nell'acqua di raffreddamento centrale (acqua dolce ad alta temperatura) è un ciclo chiuso e l'acqua dolce ad alta temperatura viene utilizzata per raffreddare la fodera del cilindro, la testata e il turbocompressore del motore. Il calore assorbito dall'acqua dolce ad alta temperatura nella circolazione del sistema di acqua dolce ad alta temperatura viene trasferito al sistema di acqua dolce a bassa temperatura attraverso il dispositivo di raffreddamento dell'acqua dolce ad alta temperatura e la circolazione di acqua dolce ad alta temperatura è controllata dalla valvola a temperatura costante di acqua fresca ad alta temperatura in modo automatico o semiautomatico. Il sistema di acqua dolce a bassa temperatura è anche un sistema a circuito chiuso, in cui viene utilizzata acqua dolce a bassa temperatura per raffreddare l'aria pressurizzata, olio lubrificante che circola all'interno della macchina e acqua dolce ad alta temperatura. Il sistema di acqua dolce a bassa temperatura assorbe il calore durante il funzionamento e la sua temperatura aumenta,
Il calore viene trasferito al sistema di acqua di mare a bordo attraverso il dispositivo di raffreddamento centrale e il volume dell'acqua durante la circolazione di acqua dolce a bassa temperatura viene regolato automaticamente o semi-automaticamente dalla valvola a temperatura costante di acqua dolce a bassa temperatura.
Sistema di acqua di raffreddamento interno
Il sistema di raffreddamento di un motore diesel è costituito da un circuito a bassa temperatura (LT) e un circuito ad alta temperatura (HT).
Sistema di acqua di raffreddamento a bassa temperatura
Il sistema di acqua di raffreddamento a bassa temperatura include il raffreddamento dell'aria pressurizzata, il raffreddamento dell'olio lubrificante e il raffreddamento del generatore (se il generatore è raffreddato ad acqua). Il sistema di acqua di raffreddamento a bassa temperatura è progettato per utilizzare l'acqua dolce come mezzo di raffreddamento. L'acqua di mare può essere utilizzata per la selezione.
Al fine di impedire che la temperatura dell'aria pressurizzata sia troppo alta, il valore di progettazione della temperatura dell'acqua dolce per il sistema di acqua di raffreddamento a bassa temperatura che entra nella macchina è fino a 36 gradi. Questa temperatura è adatta rispetto alla massima temperatura dell'acqua di mare di 32 gradi. Per quanto riguarda il radiatore dell'olio, la temperatura di ingresso dell'acqua di raffreddamento a bassa temperatura non deve essere inferiore a 10 gradi.
Layout del sistema
Ad esempio, il sistema di acqua di raffreddamento interno dello standard MAN B&W-ZJMD è rappresentato nel sistema di base (come mostrato nella figura seguente). Il sistema è organizzato per connettersi a sistemi esterni in forma olistica.
Il sistema di acqua di raffreddamento esterna può essere regolato per le pompe d'acqua dolce ad alta temperatura (HT) e a bassa temperatura (LT) ed è anche dotato di pompe d'acqua dolce ad alta temperatura (HT), pompe d'acqua dolce a bassa temperatura (LT) e refrigeratori di acqua dolce. Ciò indica che questi componenti possono essere condivisi per la propulsione di motori diesel e set di generatori. La separazione dei circuiti ad alta temperatura (HT) e bassa temperatura (LT) significa che il mezzo di raffreddamento per il sistema a bassa temperatura può essere acqua di mare o acqua dolce. Pertanto, il sistema di base 2 può essere abbinato sia ai tradizionali sistemi di acqua di mare che di acqua dolce, nonché con sistemi di acqua di raffreddamento centrali. Per abbinare qualsiasi sistema di acqua di raffreddamento esterno, il sistema interno può essere disposto in due cicli o un ciclo, con o senza una pompa e una valvola termostatica per il sistema ad alta temperatura. Pertanto, il sistema di raffreddamento dei motori diesel può essere completo o parzialmente collegato a sistemi esterni o disposti come sistema indipendente.
Pompa di circolazione dell'acqua dolce ad alta temperatura (HT)
La pompa di circolazione d'acqua dolce ad alta temperatura (HT) è centrifuga, installata sul coperchio anteriore del motore diesel e guidata dall'albero a gomiti attraverso gli ingranaggi elastici.
Valvola del termostato
La valvola termostatica è una valvola a tre vie completamente automatica dotata di un elemento di temperatura costante impostato a temperatura fissa all'interno.
Disposizione di preriscaldamento
Come opzione, i motori diesel possono essere dotati di un dispositivo di pre-riscaldamento nel circuito ad alta temperatura, incluso un controllore di temperatura che controlla l'elemento di riscaldamento elettrico e una valvola di sicurezza.
Il sistema si basa su un ciclo di termosifone.
Questo sistema è progettato come un singolo sistema ad anello, con solo due interfacce flange collegate al sistema di acqua di raffreddamento a bassa temperatura centrale esterna (LT). Il motore diesel è dotato di un circuito d'acqua di raffreddamento dell'acqua ad alta temperatura che controlla la propria temperatura. Utilizzato per le fodere per cilindri di raffreddamento e testate. Pertanto, è necessario solo un dispositivo di raffreddamento dell'acqua dolce sul lato dell'acqua di raffreddamento del motore diesel e il motore diesel può essere integrato con il sistema di acqua di raffreddamento della nave come unità indipendente.
Ciò riduce notevolmente i costi di installazione. Ciò è anche vantaggioso per l'aggiornamento di alcuni dispositivi di generazione di energia, poiché aumenta non solo la potenza del motore diesel, ma aumenta anche la distanza tra i motori diesel.
Circuito di circolazione a bassa temperatura
I componenti circolanti o le valvole di regolazione della temperatura sono installati nel sistema interno. Il radiatore dell'aria e il radiatore dell'olio sono impostati in parallelo. Per garantire che questi due dispositivi di raffreddamento abbiano la temperatura di ingresso dell'acqua di raffreddamento più bassa.
Il raffreddamento del circuito ad alta temperatura si ottiene regolando la quantità di acqua che scorre fuori dal circuito a bassa temperatura dal radiatore dell'olio. Pertanto, la quantità di acqua di raffreddamento che scorre attraverso il sistema di raffreddamento viene sempre regolata in base al carico del motore diesel.
Circuito di ciclo ad alta temperatura
La pompa di circolazione dell'acqua dolce ad alta temperatura centrifuga (HT) pompa ad alta temperatura attraverso il tubo principale dell'acqua di raffreddamento nella camera d'acqua di raffreddamento tra il rivestimento del cilindro e il telaio di ciascun cilindro, quindi scorre dal foro nella parte superiore del telaio attraverso la giacca di raffreddamento sulla giacca di raffreddamento sulla testa del cilindro, raffreddando la testa di cilindro e la sede della valvola.
L'acqua ad alta temperatura che scorre fuori dalla testata passa attraverso il collettore di uscita fino alla valvola termostatica. A seconda del carico del motore diesel, una piccola quantità o una grande quantità di acqua viene diretta al sistema esterno o riciclata.
Selezione
I motori diesel possono essere dotati dei seguenti componenti secondo necessità:
-Thermostatic valvola, installata all'uscita del sistema a bassa temperatura;
-Quato con una pompa di acqua dolce a bassa temperatura;
-Il sistema di preriscaldamento del sistema di temperatura ad alta temperatura;
Altra scelta
-External Preriscaldamento dell'interfaccia della pipeline;
-Il tubazione dell'acqua di raffreddamento del generico;
Se il generatore è raffreddato ad acqua, la conduttura di raffreddamento può essere integrata con il set del generatore.
Il sistema di acqua di raffreddamento interno è progettato con circuiti separati a bassa temperatura e ad alta temperatura, che possono essere integrati nel sistema di acqua di raffreddamento esterna nel suo insieme. Il sistema esterno può essere un tradizionale sistema di raffreddamento dell'acqua di mare o un sistema di acqua di raffreddamento centrale. Utilizzando questo sistema, il motore di propulsione e il generatore diesel possono utilizzare una pompa condivisa e uno scambiatore di calore. Tuttavia, raccomandiamo che il circuito ad alta temperatura del motore diesel per la generazione di energia debba avere un regolatore di temperatura separato.
Circuito di circolazione a bassa temperatura
Come standard, il circuito a bassa temperatura del sistema utilizza acqua dolce, la tubazione utilizza tubi in acciaio e il radiatore dell'olio utilizza piastre in acciaio inossidabile. Tuttavia, come opzione, l'acqua di mare può essere utilizzata per il circuito a bassa temperatura e i materiali utilizzati nel sistema devono essere regolati e trattati di conseguenza.
Circuito di ciclo ad alta temperatura
L'acqua ad alta temperatura entra nella camera dell'acqua di raffreddamento tra ciascun rivestimento del cilindro e il telaio attraverso il tubo principale dell'acqua di raffreddamento del sistema esterno ad alta temperatura, quindi scorre fuori dalla parte superiore del telaio attraverso la giacca d'acqua di raffreddamento fino alla testa del cilindro per raffreddare la testa del cilindro e il sedile della valvola.
L'acqua ad alta temperatura che scorre fuori dalla testata viene scaricata nel sistema di acqua di raffreddamento esterna attraverso il collettore di uscita.
Selezione
I motori diesel possono essere dotati dei seguenti componenti secondo necessità:
-Il sistema a bassa temperatura è raffreddato dall'acqua di mare;
Compreso l'uso di piastre di titanio per radiatori di olio, tubi in ottone in alluminio o tubi zincati per tubi d'acqua a bassa temperatura e coperture di bronzo per radiatori d'aria.
-Thermostatic valvola, installata all'uscita del sistema a bassa temperatura;
-Thermostatic valvola, installata all'uscita del sistema ad alta temperatura;
-Cogeneo la macchina del sistema idrico a temperatura con pompa;
-A macchina del sistema idrico ad alta temperatura con pompa;
-Il sistema di preriscaldamento del sistema di temperatura ad alta temperatura;
-External preriscaldamento della pipeline;
-Il tubazione dell'acqua di raffreddamento del generico;
Se il generatore è raffreddato ad acqua, la conduttura di raffreddamento può essere integrata con il set di generatori diesel.
Sistema idrico di raffreddamento
Il motore diesel è progettato per essere raffreddato solo dall'acqua dolce. Pertanto, il sistema di acqua di raffreddamento deve essere disposto come sistema di acqua di raffreddamento centrale o chiusa.
Tutti i moduli di raffreddamento consigliati saranno descritti di seguito.
I motori diesel sono quasi progettati per essere senza condotto, il che significa flussi d'acqua dolce attraverso le camere interne della scatola frontale e dell'unità cilindro. La scatola front-end include tutte le principali interfacce della pipeline. Il gasdotto per l'acqua per entrare nel radiatore dell'olio del cambio nella scatola posteriore deve essere installato dal cantiere. Il motore diesel è dotato di una pompa di acqua dolce incorporata per sistemi di acqua di raffreddamento sia a bassa e bassa temperatura. Per facilitare l'avvio della pompa di backup, è installata una valvola di ritegno. L'elemento valvola a temperatura costante che controlla i sistemi idrici ad alta temperatura e bassa temperatura è anche un componente completo della scatola frontale. Il motore diesel è dotato di refrigeratori d'aria a due stadi. Il primo livello è impostato nel sistema di acqua di raffreddamento ad alta temperatura. La temperatura dell'aria pressurizzata dopo il turbocompressore
Al massimo valore, quando il calore viene perso per il sistema idrico ad alta temperatura, può verificarsi un alto grado di recupero del calore.
Il dispositivo di raffreddamento dell'aria del secondo stadio è installato nel sistema di raffreddamento ad acqua a bassa temperatura.
Raffreddare ulteriormente l'aria pressurizzata prima di entrare nella camera di combustione.
Per applicazioni speciali, come la navigazione in acque artiche a basse temperature dell'aria e l'assunzione diretta dal ponte, è possibile utilizzare un sistema di regolazione per controllare il flusso di acqua nel dispositivo di raffreddamento dell'aria del secondo stadio per aumentare la temperatura dell'aria pressurizzata a bassi carichi.
qualità dell'acqua
L'acqua dolce usata come mezzo di raffreddamento dovrebbe essere mantenuta il più pulita possibile. Il valore del pH dovrebbe essere compreso tra 6,5 e 8 a 20 gradi. La durezza totale dell'acqua deve essere DH massima.10 gradi (durezza tedesca). Se la durezza aumenta, deve essere diluita con un po 'di acqua ammorbidita.
Il contenuto di ioni cloruro, cloruri, silicati e solfati deve essere il più basso possibile e non deve superare i seguenti valori:
Ione cloruro: 10 ppm cloruro: 50ppm
Silicati: 150 ppm solfato: 100ppm
Al fine di ridurre il rischio di corrosione all'interno dei motori diesel, l'acqua dolce deve essere trattata con additivi. Il sistema di raffreddamento ad acqua dolce deve essere trattato prima di condurre test di navigazione.
Esistono due tipi di base di additivi chimici:
Base cromatica
Basato in nitrito o simile
Gli additivi a base di cromato sono spesso considerati più efficaci, ma dovremmo consigliare coloro che usano questo additivo che la sua tossicità è estremamente forte e se un generatore di acqua dolce è installato nel dispositivo, l'uso di questo additivo non è consentito.
Per informazioni sugli additivi che consigliamo, consultare "Inibitori dell'acqua di raffreddamento", che possono fornire le informazioni richieste.
Il nuovo motore diesel è stato pulito e trattato con acido nitrico. Se l'inibitore dell'acqua dolce è ancora adeguatamente mantenuto, il sistema di tubazioni difficilmente dovrà essere pulito in futuro. Ma se è necessaria la pulizia, siamo disposti ad aiutare a raccomandare un metodo di rimozione dei grassi,
Metodo e inibitore della rimozione della ruggine del decapaggio acido.
Silicati: 150 ppm solfato: 100ppm
Al fine di ridurre il rischio di corrosione all'interno dei motori diesel, l'acqua dolce deve essere trattata con additivi. Il sistema di raffreddamento dell'acqua dolce deve essere trattato prima di condurre test di navigazione.
Esistono due tipi di base di additivi chimici:
Base cromatica
Basato in nitrito o simile
Gli additivi a base di cromato sono spesso considerati più efficaci, ma dovremmo consigliare coloro che usano questo additivo che la sua tossicità è estremamente forte e se un generatore di acqua dolce è installato nel dispositivo, l'uso di questo additivo non è consentito.
Per informazioni sugli additivi che consigliamo, consultare "Inibitori dell'acqua di raffreddamento", che possono fornire le informazioni richieste.
Il nuovo motore diesel è stato pulito e trattato con acido nitrico. Se l'inibitore dell'acqua dolce è ancora adeguatamente mantenuto, il sistema di tubazioni difficilmente dovrà essere pulito in futuro. Ma se è necessaria la pulizia, siamo disposti ad aiutare a raccomandare un metodo di rimozione dei grassi,
Metodo e inibitore della rimozione della ruggine del decapaggio acido.
Trattamento dei sistemi di acqua dolce
Prevenzione della corrosione del sistema di raffreddamento ad acqua dolce
Il sistema di acqua dolce dei motori diesel deve essere curato, mantenuto e gestito con cura per evitare arrugginitura o ridimensionamento (il ridimensionamento può ridurre l'efficienza del trasferimento di calore). Man B&W-Zjmd consiglia di seguire la seguente procedura per l'elaborazione.
-- pulire il sistema di acqua di raffreddamento
-- Aggiungi acqua deionizzata o acqua distillata (come l'acqua prodotta da un generatore d'acqua dolce) e aggiungi conservanti.
-- Condurre un'ispezione sistematica del sistema di acqua di raffreddamento e delle sue condizioni.
Se il programma di cui sopra è garantito e il sistema ha rilasciato correttamente l'aria, i guasti operativi causati dall'acqua di raffreddamento possono essere ridotti al minimo.
Pulizia del sistema di acqua di raffreddamento
Prima del trattamento anticorrosivo, è necessario rimuovere la scala, la ruggine e i fanghi presenti nel sistema per migliorare l'efficienza del trasferimento di calore e garantire una protezione uniforme della superficie metallica dopo l'uso di agenti anticorrosivi.
La pulizia dovrebbe includere lo sgrassamento, la rimozione di fanghi di olio e il lavaggio dell'acido per rimuovere la ruggine e la scala.
È possibile acquistare agenti di pulizia pre -formulati specificamente progettati per la pulizia dei sistemi di acqua di raffreddamento da produttori di agenti di pulizia professionale. Queste aziende forniscono assistenza e guida per la pulizia di tutti i componenti principali. La tabella allegata elenca alcuni produttori professionisti. Va sottolineato che la guida fornita da questi produttori deve essere seguita rigorosamente. È particolarmente importante sciacquare l'intero sistema dopo la pulizia. Il trattamento di deturpazione può utilizzare emulsioni d'acqua degli agenti di pulizia e agenti di pulizia leggermente alcalina; È ovvio che non è possibile utilizzare agenti di pulizia preparati con rischi di incendio. Durante il decapaggio e la decalgamento, è particolarmente raccomandato di utilizzare prodotti come acido aminolo solforico, acido citrico e acido tartarico, poiché sono generalmente solidi e facilmente solubili in acqua senza produrre gas dannosi. Gli agenti di pulizia non devono essere aggiunti direttamente al sistema di raffreddamento, ma devono essere sciolti in acqua prima di essere aggiunti.
Di solito, la pulizia può essere eseguita senza smontaggio alcun componente del motore diesel. Va sottolineato che l'acqua circolante all'interno della macchina può ottenere risultati di pulizia migliori.
A causa della pulizia, possono verificarsi perdite sulla superficie dell'articolazione delle parti a causa di scarso assemblaggio o danno locale alla guarnizione. Pertanto, l'ispezione dovrebbe essere effettuata durante il processo di pulizia. Controllare immediatamente il contenuto di acido nell'olio del sistema dopo la pulizia e 24 ore dopo la pulizia.
Acqua di raffreddamento, conservanti
Dopo la pulizia, aggiungere l'acqua di raffreddamento e gli additivi anticorrosivi direttamente per evitare la ruggine sulla superficie pulita.
Acqua cruda
La scala sulla superficie del rivestimento del cilindro e la cavità interna della testata indeboliranno il trasferimento di calore, facendo sì che il metallo produca temperature elevate che non può resistere. Pertanto, si consiglia di utilizzare acqua deionizzata o acqua distillata (come l'acqua prodotta da un generatore di acqua dolce) come acqua di raffreddamento. Tuttavia, a causa della sua mancanza di durezza e notevole corrosività, i conservanti vengono sempre aggiunti.
Se non c'è acqua deionizzata o acqua distillata, è possibile utilizzare acqua potabile normale in circostanze speciali, ma la durezza totale dell'acqua non può superare il DH di 9 gradi (valore di durezza tedesca). Anche il contenuto di cloruri, cloruri, solfati e silicati dovrebbe essere verificato e non dovrebbe superare i seguenti valori:
Cloruro 50ppm (50 mg\/l)
Cloro 10ppm (10 mg\/l)
Solfato 100ppm (100mg\/L)
Silicati 150ppm (150mg\/L)
L'acqua non deve contenere solfuri e ammoniaca. L'acqua piovana non può essere utilizzata in quanto può essere gravemente contaminata.
Va notato che l'adomminante acqua non riduce il contenuto di solfati e cloruri in essa.
conservante
Per prevenire la corrosione del sistema di acqua di raffreddamento dei motori diesel marini, è possibile fornire vari conservanti.
Di solito, sono raccomandati solo i conservanti a base di nitriti e borato.
La tabella 6-1 elenca alcuni dei prodotti venduti dalle principali società sul mercato, insieme ai dosaggi necessari e alle procedure di miscelazione. Si consiglia di rispettare rigorosamente questi regolamenti. Non è consigliabile utilizzare olio a prova di ruggine per trattare l'acqua di raffreddamento. Perché questo trattamento rappresenta il rischio di aderenza di petrolio alla superficie di trasferimento del calore.
