Para garantir a operação normal do motor a diesel, é necessário resfriar os componentes aquecidos do motor a diesel, como a cabeça do cilindro, o revestimento do cilindro, o pistão etc., para reduzir a tensão térmica, resfriar a lubrificação do óleo da concha para garantir a lubrificação normal e o ar resfriado para reduzir a temperatura de escape. Portanto, o sistema de resfriamento do motor a diesel é formado. A maioria dos motores a diesel marítimos grandes e de tamanho médio usa resfriamento de água. De acordo com os diferentes propósitos do motor diesel (motor principal ou conjunto de geradores principais), a configuração dos sistemas de água de resfriamento interno e externo do motor a diesel também varia, mas o princípio do sistema de água de resfriamento é aproximadamente o mesmo.
Existem dois tipos principais de sistemas de água de resfriamento para motores a diesel marítimos: sistemas tradicionais de resfriamento de água do mar e sistemas de água de resfriamento central (alta e baixa temperatura) populares.
O sistema de água doce é um ciclo fechado e a água fresca é usada para resfriar o revestimento do cilindro, a cabeça do cilindro e o turbocompressor do motor. O calor absorvido pela água doce na circulação do sistema de água doce é transferida para o sistema de água do mar através do refrigerador de água doce e a circulação de água doce é controlada automaticamente ou semi-automaticamente pela válvula de temperatura constante de água doce. O sistema de água do mar é um sistema de ciclo aberto, onde a água do mar é usada para resfriar o ar pressurizado, o óleo lubrificante circulando dentro da máquina e água fresca. A água do mar no sistema de água do mar absorve o calor durante a operação e sua temperatura aumenta. De acordo com a temperatura definida da válvula de temperatura constante da água do mar, é descarregada do navio ou retornada ao sistema de água do mar para continuar trabalhando. A válvula termoestática da água do mar ajusta o volume da água do mar durante a circulação da água do mar de maneira automática ou semi-automática.
O sistema de água doce de alta temperatura no sistema central de água de resfriamento (água fresca alta e baixa de temperatura) é um ciclo fechado, e a água fresca de alta temperatura é usada para esfriar o revestimento do cilindro, a cabeça do cilindro e o turbocompressor do motor. O calor absorvido pela água fresca de alta temperatura na circulação do sistema de água doce de alta temperatura é transferida para o sistema de água fresca de baixa temperatura através do refrigerador de água doce de alta temperatura, e a circulação de água fresca de alta temperatura é controlada pela válvula de temperatura constante de água fresca de alta temperatura de uma maneira automática ou semiutomática. O sistema de água doce de baixa temperatura também é um sistema de alça fechada, onde a água doce de baixa temperatura é usada para resfriar o ar pressurizado, o óleo lubrificante circulando dentro da máquina e água fresca de alta temperatura. O sistema de água doce de baixa temperatura absorve o calor durante a operação e sua temperatura aumenta,
O calor é transferido para o sistema de água do mar a bordo através do refrigerador central, e o volume de água durante a circulação de água doce de baixa temperatura é ajustada automaticamente ou semi-automaticamente pela válvula de temperatura constante de água doce de baixa temperatura.
Sistema de água de resfriamento interno
O sistema de resfriamento de um motor a diesel consiste em um circuito de baixa temperatura (LT) e um circuito de alta temperatura (HT).
Sistema de água de resfriamento de baixa temperatura
O sistema de água de resfriamento de baixa temperatura inclui o resfriamento do ar pressurizado, o resfriamento do óleo lubrificante e o resfriamento do gerador (se o gerador estiver refrigerado a água). O sistema de água de resfriamento de baixa temperatura foi projetado para usar água fresca como meio de resfriamento. A água do mar pode ser usada para seleção.
Para impedir que a temperatura do ar pressurizada seja muito alta, o valor de projeto da temperatura da água doce para o sistema de água de resfriamento de baixa temperatura que entra na máquina está em até 36 graus. Esta temperatura é adequada em comparação com a temperatura máxima da água do mar de 32 graus. Quanto ao refrigerador de óleo, a temperatura de entrada da água de resfriamento de baixa temperatura não deve ser inferior a 10 graus.
Layout do sistema
Por exemplo, o sistema de água de resfriamento interno do Man B & W-ZJMD é representado no sistema básico (como mostrado na figura abaixo). O sistema está organizado para se conectar a sistemas externos de forma holística.
O sistema de água de resfriamento externo pode ser ajustado para alta temperatura (HT) e baixa temperatura (LT) e também é equipado com bombas de água fresca de alta temperatura (HT), bombas de água fresca de temperatura baixa (LT) e refrigeradores de água doce. Isso indica que esses componentes podem ser compartilhados para a propulsão de motores a diesel e conjuntos de geradores. A separação de circuitos de alta temperatura (HT) e baixa temperatura (LT) significa que o meio de resfriamento para o sistema de baixa temperatura pode ser água do mar ou água doce. Portanto, o sistema básico 2 pode ser combinado com os sistemas tradicionais de água do mar e água doce, bem como sistemas de água de resfriamento central. Para corresponder a qualquer sistema de água de resfriamento externo, o sistema interno pode ser organizado em dois ciclos ou um ciclo, com ou sem uma bomba e válvula termostática para o sistema de alta temperatura. Portanto, o sistema de refrigeração dos motores a diesel pode estar totalmente ou parcialmente conectado a sistemas externos ou organizado como um sistema independente.
Bomba de circulação de água doce de alta temperatura (HT)
A bomba de circulação de água doce de alta temperatura (HT) é centrífuga, instalada na tampa frontal do motor a diesel e acionada pelo eixo de manivela através de engrenagens elásticas.
válvula de termostato
A válvula termostática é uma válvula de três vias totalmente automática equipada com um elemento de temperatura constante definido a uma temperatura fixa dentro.
Arranjo de pré-aquecimento
Como opção, os motores a diesel podem ser equipados com um dispositivo de pré-aquecimento no circuito de alta temperatura, incluindo um controlador de temperatura que controla o elemento de aquecimento elétrico e uma válvula de segurança.
O sistema é baseado em um ciclo de termosifon.
Este sistema foi projetado como um sistema de loop único, com apenas duas interfaces de flange conectadas ao sistema de água de resfriamento de baixa temperatura central externa (LT). O motor a diesel está equipado com um circuito de água de resfriamento de água de alta temperatura que controla sua própria temperatura. Usado para revestimentos de cilindro de resfriamento e cabeças de cilindro. Portanto, apenas um refrigerador de água doce é necessário no lado da água de resfriamento do motor a diesel, e o motor a diesel pode ser integrado ao sistema de água de resfriamento do navio como uma unidade independente.
Isso reduz bastante os custos de instalação. Isso também é benéfico para que certos dispositivos de geração de energia sejam atualizados, pois não apenas a energia do motor diesel aumenta, mas a distância entre os motores a diesel também aumenta.
Loop de circulação de baixa temperatura
Os componentes circulantes ou as válvulas de regulação da temperatura são instaladas no sistema interno. O refrigerador de ar e o refrigerador de óleo são fixados em paralelo. Para garantir que esses dois refrigeradores tenham a menor temperatura de entrada de água de resfriamento.
O resfriamento do circuito de alta temperatura é alcançado ajustando a quantidade de água que flui para fora do circuito de baixa temperatura do refrigerador de óleo. Portanto, a quantidade de água de resfriamento que flui através do sistema de resfriamento é sempre ajustada de acordo com a carga do motor a diesel.
Circuito de ciclo de alta temperatura
A água de circulação de água doce centrífuga de alta temperatura (HT) da água de circulação fresca de água de alta temperatura através do tubo principal de água de resfriamento na câmara de água de resfriamento entre o revestimento do cilindro e a estrutura de cada cilindro e, em seguida, flui da orifício na parte superior da moldura através da jaqueta de água refrescante para a cabeça do cilindro, esfriando a cabeça do cilindro e a válvula.
A água de alta temperatura que flui para fora da cabeça do cilindro passa através do coletor de saída para a válvula termostática. Dependendo da carga do motor a diesel, uma pequena quantidade ou uma grande quantidade de água é direcionada ao sistema externo ou reciclada.
Seleção
Os motores a diesel podem ser equipados com os seguintes componentes conforme necessário:
-Válvula termoestática, instalada na saída do sistema de baixa temperatura;
-comprovado com uma bomba de água doce de baixa temperatura;
-Pentador de alta temperatura do dispositivo de pré -aquecimento do sistema de temperatura;
Outra escolha
-External pré -aquecimento da interface de pipeline;
-Gerador oleoduto de água de resfriamento;
Se o gerador estiver refrigerado a água, o pipeline de resfriamento poderá ser integrado ao conjunto do gerador.
O sistema de água de resfriamento interno foi projetado com circuitos separados de baixa temperatura e alta temperatura, que podem ser integrados ao sistema de água de resfriamento externo como um todo. O sistema externo pode ser um sistema tradicional de resfriamento de água do mar ou um sistema central de água de resfriamento. Usando esse sistema, o mecanismo de propulsão e o gerador a diesel podem usar uma bomba compartilhada e um trocador de calor. No entanto, recomendamos que o circuito de alta temperatura do motor a diesel para geração de energia tenha um regulador de temperatura separado.
Loop de circulação de baixa temperatura
Como padrão, o circuito de baixa temperatura do sistema usa água fresca, o oleoduto usa tubos de aço e o refrigerador de óleo usa placas de aço inoxidável. No entanto, como opção, a água do mar pode ser usada para o circuito de baixa temperatura, e os materiais utilizados no sistema precisam ser ajustados e tratados de acordo.
Circuito de ciclo de alta temperatura
A água de alta temperatura entra na câmara de água de resfriamento entre cada revestimento do cilindro e a estrutura através do tubo principal de água de resfriamento do sistema externo de alta temperatura e depois flui para fora da parte superior da estrutura através da jaqueta de água de resfriamento até a cabeça do cilindro para esfriar a cabeça do cilindro e o assento da válvula.
A água de alta temperatura que flui para fora da cabeça do cilindro é descarregada para o sistema de água de resfriamento externo através do coletor de saída.
Seleção
Os motores a diesel podem ser equipados com os seguintes componentes conforme necessário:
-O sistema de baixa temperatura é resfriado pela água do mar;
Incluindo o uso de placas de titânio para refrigeradores de óleo, tubos de latão de alumínio ou tubos galvanizados para tubos de água de baixa temperatura e tampas de bronze para refrigeradores de ar.
-Válvula termoestática, instalada na saída do sistema de baixa temperatura;
-Válvula termoestática, instalada na saída do sistema de alta temperatura;
Máquina de sistema de água de temperatura baixa com bomba;
-Máquina de sistema de água de alta temperatura com bomba;
-Pentador de alta temperatura do dispositivo de pré -aquecimento do sistema de temperatura;
-External pré -aquecimento oleoduto;
-Gerador oleoduto de água de resfriamento;
Se o gerador estiver refrigerado a água, o pipeline de resfriamento poderá ser integrado ao conjunto do gerador diesel.
Sistema de água de resfriamento
O motor a diesel foi projetado para ser resfriado apenas por água doce. Portanto, o sistema de água de resfriamento deve ser organizado como um sistema de água de resfriamento central ou fechado.
Todos os formulários de resfriamento recomendados serão descritos abaixo.
Os motores a diesel são quase projetados para serem sem duto, o que significa que a água fresca flui através das câmaras internas da caixa de front-end e da unidade de cilindros. A caixa front-end inclui todas as principais interfaces de pipeline. O oleoduto para a água entra no refrigerador de óleo da caixa de engrenagens na caixa traseira deve ser instalada pelo estaleiro. O motor a diesel está equipado com uma bomba de água doce embutida para sistemas de água de resfriamento de alta e baixa temperatura. Para facilitar a inicialização da bomba de backup, uma válvula de retenção está instalada. O elemento constante da válvula de temperatura que controla os sistemas de água de alta temperatura e baixa temperatura também é um componente abrangente da caixa front-end. O motor a diesel está equipado com refrigeradores de ar em dois estágios. O primeiro nível é definido no sistema de água de resfriamento de alta temperatura. A temperatura do ar pressurizado após o turbocompressor
No valor mais alto, quando o calor é perdido para o sistema de água de alta temperatura, pode ocorrer um alto grau de recuperação de calor.
O refrigerador de ar do segundo estágio é instalado no sistema de resfriamento de água de baixa temperatura.
Resfriar ainda mais o ar pressurizado antes de entrar na câmara de combustão.
Para aplicações especiais, como velejar nas águas do Ártico com baixas temperaturas do ar e a ingestão direta do baralho, um sistema de regulamentação pode ser usado para controlar o fluxo de água no resfriador de ar do segundo estágio para aumentar a temperatura do ar pressurizada em cargas baixas.
qualidade da água
A água doce usada como meio de resfriamento deve ser mantida o mais limpa possível. O valor do pH deve estar entre 6,5 e 8 a 20 graus. A dureza total da água deve ser máx.10 grau DH (dureza alemã). Se a dureza aumentar, deve ser diluída com água amolecida.
O conteúdo de íons cloreto, cloretos, silicatos e sulfatos deve ser o mais baixo possível e não deve exceder os seguintes valores:
Ion cloreto: 10ppm cloreto: 50ppm
Silicatos: 150ppm Sulfato: 100ppm
Para reduzir o risco de corrosão dentro dos motores a diesel, a água doce deve ser tratada com aditivos. O sistema de resfriamento de água doce deve ser tratado antes de realizar testes de navegação.
Existem dois tipos básicos de aditivos químicos:
Base de cromato
Baseado em nitrito ou similar
Os aditivos baseados em cromato são frequentemente considerados os mais eficazes, mas devemos aconselhar aqueles que usam esse aditivo que sua toxicidade é extremamente forte e, se um gerador de água doce estiver instalado no dispositivo, o uso desse aditivo não é permitido.
Para obter informações sobre os aditivos que recomendamos, consulte "Inibidores de água de resfriamento", que podem fornecer as informações necessárias.
O novo motor a diesel foi limpo e tratado com ácido nítrico. Se o inibidor de água doce ainda for retido adequadamente, o sistema de tubulação dificilmente precisará ser limpo no futuro. Mas se for necessária a limpeza, estamos dispostos a ajudar a recomendar um método de remoção de gordura,
Método de remoção de ferrugem ácido e inibidor.
Silicatos: 150ppm Sulfato: 100ppm
Para reduzir o risco de corrosão dentro dos motores a diesel, a água doce deve ser tratada com aditivos. O sistema de resfriamento de água doce deve ser tratada antes de realizar testes de navegação.
Existem dois tipos básicos de aditivos químicos:
Base de cromato
Baseado em nitrito ou similar
Os aditivos baseados em cromato são frequentemente considerados os mais eficazes, mas devemos aconselhar aqueles que usam esse aditivo que sua toxicidade é extremamente forte e, se um gerador de água doce estiver instalado no dispositivo, o uso desse aditivo não é permitido.
Para obter informações sobre os aditivos que recomendamos, consulte "Inibidores de água de resfriamento", que podem fornecer as informações necessárias.
O novo motor a diesel foi limpo e tratado com ácido nítrico. Se o inibidor de água doce ainda for retido adequadamente, o sistema de tubulação dificilmente precisará ser limpo no futuro. Mas se for necessária a limpeza, estamos dispostos a ajudar a recomendar um método de remoção de gordura,
Método de remoção de ferrugem ácido e inibidor.
Tratamento de sistemas de água doce
Prevenção de corrosão do sistema de resfriamento de água doce
O sistema de água doce dos motores a diesel deve ser cuidadosamente tratado, mantido e gerenciado para evitar ferrugem ou escala (a escala pode reduzir a eficiência da transferência de calor). O homem B & W-ZJMD recomenda seguir o seguinte procedimento para processamento.
-- Limpe o sistema de água de resfriamento
-- Adicione água desionizada ou água destilada (como a água produzida por um gerador de água doce) e adicione conservantes.
-- conduz uma inspeção sistemática do sistema de água de resfriamento e sua condição.
Se o programa acima for garantido e o sistema tiver um ar liberado corretamente, as falhas operacionais causadas pela água de resfriamento poderão ser minimizadas.
Limpeza do sistema de água de resfriamento
Antes do tratamento anticorrosão, é necessário remover a escala, a ferrugem e o lodo presente no sistema para melhorar a eficiência da transferência de calor e garantir a proteção uniforme da superfície do metal após o uso de agentes anticorrosão.
A limpeza deve incluir o degrescência, a remoção do lodo de óleo e a lavagem ácida para remover a ferrugem e a escala.
Você pode comprar agentes de limpeza pré -formulados projetados especificamente para limpar sistemas de água de resfriamento a partir de fabricantes de agentes de limpeza profissionais. Essas empresas prestam assistência e orientação para a limpeza de todos os principais componentes. A tabela anexada lista alguns fabricantes profissionais. Deve -se ressaltar que as orientações fornecidas por esses fabricantes devem ser seguidas estritamente. É particularmente importante enxaguar todo o sistema após a limpeza. O tratamento de escape pode usar emulsões de água de agentes de limpeza e agentes de limpeza ligeiramente alcalinos; É óbvio que os agentes de limpeza pré -preparados com riscos de incêndio não podem ser usados. Quando decapagem e descalcificação, é particularmente recomendável usar produtos como ácido amino sulfúrico, ácido cítrico e ácido tartárico, pois geralmente são sólidos e facilmente solúveis em água sem produzir gases nocivos. Os agentes de limpeza não devem ser adicionados diretamente ao sistema de resfriamento, mas devem ser dissolvidos na água antes de serem adicionados.
Geralmente, a limpeza pode ser realizada sem desmontar nenhum componente do motor a diesel. Deve -se ressaltar que a água circulante dentro da máquina pode obter melhores resultados de limpeza.
Devido à limpeza, o vazamento pode ocorrer na superfície articular das peças devido a uma montagem ruim ou danos locais à junta. Portanto, a inspeção deve ser realizada durante o processo de limpeza. Verifique imediatamente o teor de ácido no óleo do sistema após a limpeza e 24 horas após a limpeza.
Água de resfriamento, conservantes
Após a limpeza, adicione os aditivos de água e anticorrosão diretamente para evitar a ferrugem na superfície limpa.
Água bruta
A escala na superfície do revestimento do cilindro e a cavidade interna da cabeça do cilindro enfraquecerão a transferência de calor, fazendo com que o metal produza altas temperaturas que ele não pode suportar. Portanto, é recomendável usar água desionizada ou água destilada (como a água produzida por um gerador de água doce) como água de resfriamento. No entanto, devido à sua falta de dureza e considerável corrosividade, os conservantes sempre são adicionados.
Se não houver água desionizada ou água destilada, a água potável normal pode ser usada em circunstâncias especiais, mas a dureza total da água não pode exceder 9 graus de DH (valor da dureza alemã). O conteúdo de cloretos, cloretos, sulfatos e silicatos também deve ser verificado e não deve exceder os seguintes valores:
Cloreto 50ppm (50mg\/L)
Cloro 10ppm (10mg\/L)
Sulfato 100ppm (100mg\/l)
Silicatos 150ppm (150mg\/L)
A água não deve conter sulfetos e amônia. A água da chuva não pode ser usada, pois pode estar severamente contaminada.
Deve -se notar que a água suavizante não reduz o conteúdo de sulfatos e cloretos.
conservante
Para evitar a corrosão do sistema de água de resfriamento de motores a diesel marítimos, vários conservantes podem ser fornecidos.
Geralmente, apenas conservantes baseados em nitrito e borato são recomendados para uso.
A Tabela 6-1 lista alguns dos produtos vendidos pelas principais empresas do mercado, juntamente com as doses e procedimentos de mistura necessários. Recomenda -se cumprir estritamente esses regulamentos. Não é recomendável usar o óleo à prova de ferrugem para tratar a água de resfriamento. Porque esse tratamento representa o risco de aderir ao petróleo à superfície de transferência de calor.
