Para garantizar el funcionamiento normal del motor diesel, es necesario enfriar los componentes calentados del motor diesel, como la cabeza del cilindro, el revestimiento del cilindro, el pistón, etc., para reducir el estrés térmico, enfriar el aceite lubricante de la cubierta de rodamiento para garantizar la lubricación normal y enfriar el aire del escavante para reducir la temperatura de agotamiento. Por lo tanto, se forma el sistema de enfriamiento del motor diesel. La mayoría de los motores diesel marinos grandes y medianos utilizan enfriamiento de agua. De acuerdo con los diferentes propósitos del motor diesel (motor principal o conjunto de generador principal), la configuración de los sistemas de agua de enfriamiento internos y externos del motor diesel también varía, pero el principio del sistema de agua de enfriamiento es aproximadamente el mismo.
Hay dos tipos principales de sistemas de agua de enfriamiento para motores diesel marinos: sistemas tradicionales de enfriamiento de agua de mar y actualmente los sistemas de agua de enfriamiento central popular (agua dulce a alta y baja temperatura).
El sistema de agua dulce es un ciclo cerrado, y el agua dulce se usa para enfriar el revestimiento del cilindro, la cabeza del cilindro y el turbocompresor del motor. El calor absorbido por el agua dulce en la circulación del sistema de agua dulce se transfiere al sistema de agua de mar a través del enfriador de agua dulce, y la circulación de agua dulce se controla automáticamente o semiautomáticamente por la válvula de temperatura constante de agua dulce. El sistema de agua de mar es un sistema de ciclo abierto, donde el agua de mar se usa para enfriar el aire presurizado, el aceite lubricante que circula dentro de la máquina y agua dulce. El agua de mar en el sistema de agua de mar absorbe el calor durante el funcionamiento y su temperatura aumenta. Según la temperatura establecida de la válvula de temperatura constante de agua de mar, se descarga del barco o se devuelve al sistema de agua de mar para continuar trabajando. La válvula termostática de agua de mar ajusta el volumen de agua de mar durante la circulación del agua de mar de manera automática o semiautomática.
El sistema de agua dulce de alta temperatura en el sistema de agua de enfriamiento central (agua dulce a alta y baja temperatura) es un ciclo cerrado, y se usa agua dulce de alta temperatura para enfriar el revestimiento del cilindro, la cabeza del cilindro y el turbocompresor del motor. El calor absorbido por el agua dulce de alta temperatura en la circulación del sistema de agua dulce de alta temperatura se transfiere al sistema de agua dulce a baja temperatura a través del enfriador de agua dulce de alta temperatura, y la circulación de agua dulce de alta temperatura se controla mediante la valva de temperatura constante de agua dulce a alta temperatura de una manera automática o semi-autoromática. El sistema de agua dulce a baja temperatura también es un sistema de circuito cerrado, donde se usa agua dulce a baja temperatura para enfriar el aire presurizado, el aceite lubricante que circula dentro de la máquina y agua dulce de alta temperatura. El sistema de agua dulce a baja temperatura absorbe el calor durante el funcionamiento y su temperatura aumenta,
El calor se transfiere al sistema de agua de mar a bordo a través del enfriador central, y el volumen de agua durante la circulación de agua dulce a baja temperatura se ajusta automáticamente o semiautomáticamente por la válvula de temperatura constante de agua dulce a baja temperatura.
Sistema de agua de enfriamiento interno
El sistema de enfriamiento de un motor diesel consiste en un circuito de baja temperatura (LT) y un circuito de alta temperatura (HT).
Sistema de agua de enfriamiento a baja temperatura
El sistema de agua de enfriamiento a baja temperatura incluye enfriamiento de aire presurizado, enfriamiento de aceite lubricante y enfriamiento del generador (si el generador está refrigerado por agua). El sistema de agua de enfriamiento a baja temperatura está diseñado para usar agua dulce como medio de enfriamiento. El agua de mar se puede usar para la selección.
Para evitar que la temperatura del aire presurizado sea demasiado alto, el valor de diseño de la temperatura del agua dulce para el sistema de agua de enfriamiento a baja temperatura que ingresa a la máquina es de hasta 36 grados. Esta temperatura es adecuada en comparación con la temperatura máxima de agua de mar de 32 grados. En cuanto al enfriador de aceite, la temperatura de entrada del agua de enfriamiento a baja temperatura no debe ser inferior a 10 grados.
Diseño del sistema
Por ejemplo, el sistema de agua de enfriamiento interno del estándar MAN B & W-ZJMD se representa en el sistema básico (como se muestra en la figura a continuación). El sistema está dispuesto para conectarse a sistemas externos en forma holística.
El sistema de agua de enfriamiento externo se puede ajustar a alta temperatura (HT) y baja temperatura (LT), y también está equipado con bombas de agua fresca de alta temperatura (HT), bombas de agua fresca a baja temperatura (LT) y enfriadores de agua dulce. Esto indica que estos componentes se pueden compartir para la propulsión de motores diesel y conjuntos de generadores. La separación de circuitos de alta temperatura (HT) y baja temperatura (LT) significa que el medio de enfriamiento para el sistema de baja temperatura puede ser agua de mar o agua dulce. Por lo tanto, el sistema básico 2 se puede combinar con los sistemas tradicionales de agua de mar y agua dulce, así como los sistemas de agua de enfriamiento central. Para que coincida con cualquier sistema de agua de enfriamiento externo, el sistema interno se puede organizar en dos ciclos o un ciclo, con o sin bomba y válvula termostática para el sistema de alta temperatura. Por lo tanto, el sistema de enfriamiento de los motores diesel se puede conectar total o parcialmente a los sistemas externos, o organizarse como un sistema independiente.
Bomba de circulación de agua dulce de alta temperatura (HT)
La bomba de circulación de agua dulce de alta temperatura (HT) es centrífuga, se instala en la cubierta delantera del motor diesel y conduce por el cigüeñal a través de engranajes elásticos.
válvula de termostato
La válvula termostática es una válvula de tres vías totalmente automática equipada con un elemento de temperatura constante establecido a una temperatura fija en el interior.
Arreglo de precalentamiento
Como opción, los motores diesel se pueden equipar con un dispositivo previo a la calentamiento en el circuito de alta temperatura, incluido un controlador de temperatura que controla el elemento de calefacción eléctrica y una válvula de seguridad.
El sistema se basa en un ciclo de termosifón.
Este sistema está diseñado como un sistema de bucle único, con solo dos interfaces de brida conectadas al sistema de agua de enfriamiento externo de baja temperatura central (LT). El motor diesel está equipado con un circuito de agua de enfriamiento de agua de alta temperatura que controla su propia temperatura. Usado para enfriar revestimientos de cilindros y cabezas de cilindro. Por lo tanto, solo se necesita un enfriador de agua dulce en el lado de agua de enfriamiento del motor diesel, y el motor diesel se puede integrar con el sistema de agua de enfriamiento del barco como una unidad independiente.
Esto reduce en gran medida los costos de instalación. Esto también es beneficioso para que ciertos dispositivos de generación de energía se actualicen, ya que no solo aumenta la potencia del motor diesel, sino que la distancia entre los motores diesel también aumenta.
Circuito de circulación a baja temperatura
Los componentes circulantes o las válvulas de regulación de temperatura se instalan en el sistema interno. El enfriador de aire y el enfriador de aceite están configurados en paralelo. Para garantizar que estos dos enfriadores tengan la temperatura de entrada de agua de enfriamiento más baja.
El enfriamiento del circuito de alta temperatura se logra ajustando la cantidad de agua que fluye del circuito de baja temperatura del enfriador de aceite. Por lo tanto, la cantidad de agua de enfriamiento que fluye a través del sistema de enfriamiento siempre se ajusta de acuerdo con la carga del motor diesel.
Circuito de ciclo de alta temperatura
La bomba de circulación de agua fresca de alta temperatura centrífuga (HT) bombea agua a alta temperatura a través de la tubería principal de agua de enfriamiento hacia la cámara de agua de enfriamiento entre el revestimiento del cilindro y el marco de cada cilindro, y luego fluye desde el orificio en la parte superior del marco a través de la cabeza de la chaqueta de agua de enfriamiento a la cabeza del cilindro, enfriando la cabeza del cilindro y el asiento de la válvula.
El agua de alta temperatura que fluye de la cabeza del cilindro pasa a través del colector de salida a la válvula termostática. Dependiendo de la carga del motor diesel, se dirige una pequeña cantidad o una gran cantidad de agua al sistema externo o reciclado.
Selección
Los motores diesel se pueden equipar con los siguientes componentes según sea necesario:
-La válvula termostática, instalada en la salida del sistema de baja temperatura;
-Equipado con una bomba de agua dulce a baja temperatura;
-Visual de precalentamiento del sistema de alta temperatura;
Otra opción
-Calentando la interfaz de tubería de precalentamiento externo;
-Laina de agua de enfriamiento del generador;
Si el generador está refrigerado por agua, la tubería de enfriamiento se puede integrar con el conjunto de generadores.
El sistema de agua de enfriamiento interno está diseñado con circuitos separados de baja temperatura y alta temperatura, que pueden integrarse en el sistema de agua de enfriamiento externo en su conjunto. El sistema externo puede ser un sistema de enfriamiento de agua de mar tradicional o un sistema de agua de enfriamiento central. Usando este sistema, el motor de propulsión y el generador de diesel pueden usar una bomba compartida y un intercambiador de calor. Sin embargo, recomendamos que el circuito de alta temperatura del motor diesel para la generación de energía tenga un regulador de temperatura separado.
Circuito de circulación a baja temperatura
Como estándar, el circuito de baja temperatura del sistema utiliza agua dulce, la tubería utiliza tuberías de acero y el enfriador de aceite utiliza placas de acero inoxidable. Sin embargo, como opción, el agua de mar se puede usar para el circuito de baja temperatura, y los materiales utilizados en el sistema deben ajustarse y tratarse en consecuencia.
Circuito de ciclo de alta temperatura
El agua de alta temperatura ingresa a la cámara de agua de enfriamiento entre cada revestimiento del cilindro y el marco a través de la tubería principal de agua de enfriamiento del sistema externo de alta temperatura, y luego fluye desde la parte superior del marco a través de la chaqueta de agua de enfriamiento hasta la cabeza del cilindro para enfriar la cabeza del cilindro y el asiento de la válvula.
El agua de alta temperatura que fluye de la cabeza del cilindro se descarga al sistema de agua de enfriamiento externo a través del colector de salida.
Selección
Los motores diesel se pueden equipar con los siguientes componentes según sea necesario:
-El sistema de baja temperatura se enfría por agua de mar;
Incluyendo el uso de placas de titanio para enfriadores de aceite, tuberías de aluminio o tuberías galvanizadas para tuberías de agua de baja temperatura y cubiertas de bronce para enfriadores de aire.
-La válvula termostática, instalada en la salida del sistema de baja temperatura;
-La válvula termostática, instalada en la salida del sistema de alta temperatura;
-Mácrete del sistema de agua de baja temperatura con bomba;
-Máquina del sistema de agua de alta temperatura con bomba;
-Visual de precalentamiento del sistema de alta temperatura;
-Pipedura de precalentamiento external;
-Laina de agua de enfriamiento del generador;
Si el generador está refrigerado por agua, la tubería de enfriamiento se puede integrar con el conjunto del generador diesel.
Sistema de agua de enfriamiento
El motor diesel está diseñado para enfriar solo por agua dulce. Por lo tanto, el sistema de agua de enfriamiento debe organizarse como un sistema de agua de enfriamiento central o cerrado.
Todos los formularios de enfriamiento recomendados se describirán a continuación.
Los motores diesel están casi diseñados para ser sin ductos, lo que significa que el agua dulce fluye a través de las cámaras internas de la caja frontal y la unidad de cilindro. La caja delantera incluye todas las principales interfaces de tubería. La tubería de agua para ingresar al enfriador de aceite de la caja de cambios en la caja trasera debe ser instalada por el astillero. El motor diesel está equipado con una bomba de agua dulce incorporada para sistemas de agua de enfriamiento de alta y baja temperatura. Para facilitar el arranque de la bomba de respaldo, se instala una válvula de retención. El elemento de la válvula de temperatura constante que controla los sistemas de agua de alta temperatura y baja temperatura también es un componente integral de la caja frontal. El motor diesel está equipado con enfriadores de aire de dos etapas. El primer nivel se establece en el sistema de agua de enfriamiento de alta temperatura. La temperatura del aire presurizado después del turbocompresor
Con el valor más alto, cuando el calor se pierde en el sistema de agua de alta temperatura, puede ocurrir un alto grado de recuperación de calor.
El enfriador de aire de la segunda etapa se instala en el sistema de enfriamiento de agua de baja temperatura.
Enfríe aún más el aire presurizado antes de que ingrese a la cámara de combustión.
Para aplicaciones especiales, como la navegación en las aguas del Ártico con bajas temperaturas del aire y la ingesta directa de la cubierta, se puede utilizar un sistema regulador para controlar el flujo de agua al enfriador de aire de la segunda etapa para aumentar la temperatura del aire presurizada a bajas cargas.
calidad del agua
El agua dulce utilizada como medio de enfriamiento debe mantenerse lo más limpio posible. El valor de pH debe estar entre 6.5 y 8 a 20 grados. La dureza total del agua debe ser máx. 10 grados DH (dureza alemana). Si la dureza aumenta, debe diluirse con un poco de agua suavizada.
El contenido de iones de cloruro, cloruros, silicatos y sulfatos debe ser lo más bajo posible y no debe exceder los siguientes valores:
Ion cloruro: cloruro de 10 ppm: 50ppm
Silicato: 150ppm sulfato: 100ppm
Para reducir el riesgo de corrosión dentro de los motores diesel, el agua dulce debe tratarse con aditivos. El sistema de enfriamiento de agua dulce debe tratarse antes de realizar pruebas de navegación.
Hay dos tipos básicos de aditivos químicos:
Base de cromato
Basado en nitrito o similar
Los aditivos basados en cromatos a menudo se consideran los más efectivos, pero debemos aconsejar a quienes usan este aditivo que su toxicidad es extremadamente fuerte, y si se instala un generador de agua dulce en el dispositivo, no se permite el uso de este aditivo.
Para obtener información sobre los aditivos que recomendamos, consulte "Inhibidores de agua de enfriamiento", que puede proporcionar la información requerida.
El nuevo motor diesel ha sido limpiado y tratado con ácido nítrico. Si el inhibidor de agua dulce aún se retiene adecuadamente, el sistema de tuberías difícilmente necesitará limpiarse en el futuro. Pero si se necesita una limpieza, estamos dispuestos a ayudar a recomendar un método de eliminación de grasa,
Método de eliminación de óxido ácido e inhibidor.
Silicato: 150ppm sulfato: 100ppm
Para reducir el riesgo de corrosión dentro de los motores diesel, el agua dulce debe tratarse con aditivos. El sistema de enfriamiento de agua dulce debe tratarse antes de realizar pruebas de navegación.
Hay dos tipos básicos de aditivos químicos:
Base de cromato
Basado en nitrito o similar
Los aditivos basados en cromatos a menudo se consideran los más efectivos, pero debemos aconsejar a quienes usan este aditivo que su toxicidad es extremadamente fuerte, y si se instala un generador de agua dulce en el dispositivo, no se permite el uso de este aditivo.
Para obtener información sobre los aditivos que recomendamos, consulte "Inhibidores de agua de enfriamiento", que puede proporcionar la información requerida.
El nuevo motor diesel ha sido limpiado y tratado con ácido nítrico. Si el inhibidor de agua dulce aún se retiene adecuadamente, el sistema de tuberías difícilmente necesitará limpiarse en el futuro. Pero si se necesita una limpieza, estamos dispuestos a ayudar a recomendar un método de eliminación de grasa,
Método de eliminación de óxido ácido e inhibidor.
Tratamiento de los sistemas de agua dulce
Prevención de corrosión del sistema de enfriamiento de agua dulce
El sistema de agua dulce de los motores diesel debe tratarse, mantener cuidadosamente y lograrse para evitar la oxidación o la escala (la escala puede reducir la eficiencia de la transferencia de calor). Man B & W-ZJMD recomienda seguir el siguiente procedimiento para el procesamiento.
-- Limpiar el sistema de agua de enfriamiento
-- Agregar agua desionizada o agua destilada (como el agua producida por un generador de agua dulce) y agregar conservantes.
-- Realizar una inspección sistemática del sistema de agua de enfriamiento y su condición.
Si el programa anterior está garantizado y el sistema ha liberado correctamente el aire, las fallas operativas causadas por el agua de enfriamiento se pueden minimizar.
Limpieza del sistema de agua de enfriamiento
Antes del tratamiento con anticorrosión, es necesario eliminar la escala, el óxido y el lodo presentes en el sistema para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor y garantizar una protección uniforme de la superficie del metal después del uso de agentes anticorrosión.
La limpieza debe incluir desengrasar, eliminar el lodo de aceite y el lavado de ácido para eliminar el óxido y la escala.
Puede comprar agentes de limpieza pre formulado diseñados específicamente para la limpieza de sistemas de agua de enfriamiento de fabricantes de agentes de limpieza profesionales. Estas compañías brindan asistencia y orientación para limpiar todos los componentes principales. La tabla adjunta enumera a algunos fabricantes profesionales. Cabe señalar que la guía proporcionada por estos fabricantes debe seguirse estrictamente. Es particularmente importante enjuagar todo el sistema después de la limpieza. El tratamiento de desfatación puede usar emulsiones de agua de los agentes de limpieza y agentes de limpieza ligeramente alcalinos; Es obvio que no se pueden usar agentes de limpieza preparados con riesgos de incendio. Al encurtir y descalificar, se recomienda particularmente usar productos como ácido amino sulfúrico, ácido cítrico y ácido tartárico, ya que generalmente son sólidos y fácilmente solubles en agua sin producir gases nocivos. Los agentes de limpieza no deben agregarse directamente al sistema de enfriamiento, sino que deben disolverse en agua antes de agregarse.
Por lo general, la limpieza se puede llevar a cabo sin desmontar ningún componente del motor diesel. Cabe señalar que el agua circulante dentro de la máquina puede lograr mejores resultados de limpieza.
Debido a la limpieza, puede ocurrir fugas en la superficie de la articulación de las piezas debido al mal ensamblaje o daños locales a la junta. Por lo tanto, la inspección debe llevarse a cabo durante el proceso de limpieza. Verifique inmediatamente el contenido de ácido en el aceite del sistema después de la limpieza y 24 horas después de la limpieza.
Agua de enfriamiento, conservantes
Después de la limpieza, agregue agua de enfriamiento y aditivos anticorrosión directamente para evitar el óxido en la superficie limpia.
Agua cruda
La escala en la superficie del revestimiento del cilindro y la cavidad interna de la cabeza del cilindro debilitará la transferencia de calor, lo que hace que el metal produzca altas temperaturas que no puede resistir. Por lo tanto, se recomienda usar agua desionizada o agua destilada (como el agua producida por un generador de agua dulce) como agua de enfriamiento. Sin embargo, debido a su falta de dureza y considerable corrosividad, los conservantes siempre se agregan.
Si no hay agua desionizada o agua destilada, se puede usar agua potable normal en circunstancias especiales, pero la dureza total del agua no puede exceder los 9 grados DH (valor de dureza alemana). El contenido de cloruros, cloruros, sulfatos y silicatos también debe verificarse y no debe exceder los siguientes valores:
Cloruro de 50ppm (50 mg\/l)
Cloro 10ppm (10 mg\/l)
Sulfato 100ppm (100 mg\/l)
Silicatos 150ppm (150 mg\/l)
El agua no debe contener sulfuros y amoníaco. El agua de lluvia no se puede usar, ya que puede estar severamente contaminada.
Cabe señalar que ablandar el agua no reduce el contenido de sulfatos y cloruros en él.
preservativo
Para evitar la corrosión del sistema de agua de enfriamiento de los motores diesel marinos, se pueden proporcionar varios conservantes.
Por lo general, solo se recomiendan conservantes a base de nitrito y borato para su uso.
La tabla 6-1 enumera algunos de los productos vendidos por las principales empresas en el mercado, junto con las dosis necesarias y los procedimientos de mezcla. Se recomienda cumplir estrictamente con estas regulaciones. No se recomienda usar aceite a prueba de óxido para tratar el agua de enfriamiento. Porque este tratamiento representa un riesgo de aceite que se adhiere a la superficie de transferencia de calor.
