Färskvatten & havsvattenkylningssystem för marina dieselmotorer

Kylsystem för färsk- och saltvatten för marina dieselmotorer

Motorer kyls genom att cirkulera en kylvätska genom inre passager i motorn. Som ett resultat värms och kyls kylvätskan av en kylare som cirkulerar med havsvatten. Utan lämplig kylning kan vissa motordelar som utsätts för extremt höga temperaturer till följd av bränsleförbränning misslyckas i förtid.

Kylning tillåter motormetaller att behålla mekaniska egenskaper. Färskvatten är den vanligaste kylvätskan; saltvatten används inte direkt som kylvätska på grund av dess frätande effekt. Eftersom läckage in i vevhuset inte skulle orsaka svårigheter, används ibland smörjolja för kolvkylning. Men på grund av dess lägre specifika värme skulle ungefär dubbelt så mycket olja än vatten behövas.

Vatten som cirkuleras genom rör används för att kyla maskiner. Den primära motorn kyls av två olika men relaterade system: ett öppet (sjö-till-havs) system som tar vatten från och återför det till havet (sjövattenkylning) och ett slutet system som cirkulerar sötvatten runt ett motorhölje (sötvatten). kyl).

Sötvatten används direkt för att kyla maskiner, medan havsvatten används för att kyla sötvatten efter att det passerat genom en värmeväxlare. Kontinuerligt vätskeflöde är en utmärkande egenskap hos ett motorkylsystem. Slipande korrosion och erosion orsakas av vätska i rörelse. Havsvattensystem har rör av mjukt stål med stor diameter, vars ändar går ut till havet genom sjökistor med slussventiler för att minska påverkan av turbulenta flöden.

För att förhindra översvämning av maskinrummet om en havsvattenkylledning brister måste både sug- och utloppsventiler stängas. Öppna och stäng ventilerna med regelbundna, till exempel en gång i veckan, intervall för att säkerställa att de fungerar korrekt när det behövs. Sjövattenrör är ofta gjorda av mjukt stål, men galvaniserat stål, koppar eller kopparlegering kan också hittas. Milt stål används vanligtvis för sötvattenkylningsrör.

Färskvattenkylningssystem
Bilden visar ett vattenkylningssystem för en dieselmotor med långsam hastighet. Den är uppdelad i två system: ett för kylning av cylindermantel, cylinderhuvuden och turbofläktar, och ett annat för kylning av kolvarna.

Efter att ha lämnat motorn skickas cylindermantelns kylvatten till en havsvattencirkulerad kylare och sedan till mantel-vattencirkulationspumparna. Vätskan cirkuleras sedan genom cylindermanteln, cylinderhuvuden och turbofläktar. En samlingstank möjliggör systemexpansion och vattenpåfyllning. Ventiler är anslutna från motorn till samlingstanken för att tillåta luft att strömma ut från kylvattnet. En värmare i kretsen cirkulerar varmvatten för att värma motorn innan den startas.

Kolvkylsystemet använder liknande komponenter, men istället för en samlingstank används en dräneringstank och ventilerna skickas sedan till höga ställen i maskinutrymmet. För att begränsa föroreningar från kolvkylningsförskruvningar till enbart kolvkylsystemet, används ett separat kolvkylningssystem.

Havsvattenkylningssystem

Havsvatten kyler de många kylämnen som passerar genom motorn. Individuella kylare används ofta för att smörja olja, mantelvatten och kolvkylsystemet, där varje kylare cirkuleras av havsvatten. Flera moderna fartyg använder ett "centralt kylsystem", som består av en enda enorm havsvattencirkulerad kylare. Detta kyler en förråd av färskvatten, som sedan cirkuleras till de återstående individuella kylarna. Oro mot korrosion minskar avsevärt med detta system eftersom det finns mindre utrustning i kontakt med havsvatten.
En av ett par havsvattencirkulationspumpar drar havsvatten från suget och cirkulerar det genom smörjoljekylaren, mantelvattenkylaren och kolvvattenkylaren innan det dumpas överbord. En annan gren av havsvattenledningen tillför havsvatten direkt till laddluften för att kyla den (för en direktdriven tvåtaktsdiesel).

När den är i hamn används den övre sjösugsventilen för att förhindra att smuts eller sand kommer in i kylsystemet. Den används även vid segling i grunt vatten. Vid färd på djupt vatten används den nedre sjösugventilen för att förhindra att luft kommer in i kylsystemet medan fartyget rullar eller lutar.

Centralt kylsystem

Havsvattenkretsen i ett centralt kylsystem består av höga och låga sugledningar, vanligtvis på vardera sidan av maskinutrymmet, sugsilar och många havsvattenpumpar. Havsvattnet pumpas genom de centrala kylarna innan det dumpas överbord.

Färskvattensystemet har både en lågtemperatur- och en högtemperaturkrets. Färskvattnet i högtemperaturkretsen cirkulerar huvudmotorn och kan vid behov användas som värmemedium för en förångare. Huvudmotorns luftkylare, smörjoljekylare och alla andra värmeväxlare cirkuleras genom lågtemperaturkretsen. En reglerventil reglerar blandningen av vatten mellan hög- och lågtemperaturkretsarna. En temperatursensor skickar ut en signal.

Fördelarna med ett centralt kylsystem inkluderar:

mindre underhåll på grund av färskvattensystemets rena behandlade vatten;

färre saltvattenpumpar med åtföljande korrosion och fågelbekymmer;

och enklare och enklare kylare rengöring.

Med ett sötvattensystem är högre vattenhastigheter möjliga, vilket resulterar i mindre rördimensioner och lägre installationskostnader.
Antalet ventiler gjorda av dyra material minskar avsevärt, och billigare material kan användas i hela systemet för att upprätthålla en konstant temperaturnivå, oavsett havsvattentemperatur, samt ingen kallstart, minskat cylinderfoderslitage, och så vidare.