Sustav hlađenja slatkom i morskom vodom za brodski dizel motor
Sustav hlađenja slatke i slane vode za brodski dizel motor
Motori se hlade kruženjem rashladne tekućine kroz unutarnje prolaze unutar motora. Kao rezultat toga, rashladna tekućina se zagrijava i hladi hladnjakom koji cirkulira s morskom vodom. Bez odgovarajućeg hlađenja, određeni dijelovi motora izloženi ekstremno visokim temperaturama kao rezultat izgaranja goriva mogu prerano otkazati.
Hlađenje omogućuje metalima motora da zadrže mehanička svojstva. Svježa voda je najčešće korišteno rashladno sredstvo; slana voda se ne koristi izravno kao rashladno sredstvo zbog svog korozivnog djelovanja. Budući da curenje u kućište radilice ne bi izazvalo poteškoće, ponekad se za hlađenje klipa koristi ulje za podmazivanje. Ipak, zbog niže specifične topline, bilo bi potrebno otprilike dvostruko više ulja nego vode.
Voda koja cirkulira kroz cijevi koristi se za hlađenje strojeva. Primarni motor hlade dva različita, ali povezana sustava: otvoreni sustav (more-more) koji uzima vodu iz mora i vraća je u more (hlađenje morskom vodom), i zatvoreni sustav koji cirkulira slatku vodu oko kućišta motora (slatkovodni hlađenje).
Slatka voda se koristi izravno za hlađenje strojeva, dok se morska voda koristi za hlađenje slatke vode nakon što je prošla kroz izmjenjivač topline. Kontinuirani protok tekućine je prepoznatljivo svojstvo sustava hlađenja motora. Abrazivna korozija i erozija uzrokovane su tekućinom u kretanju. Sustavi s morskom vodom imaju cijevi od mekog čelika velikog promjera, čiji krajevi izlaze u more kroz morske komore sa zasunima kako bi se smanjio utjecaj turbulentnih tokova.
Kako bi se spriječilo poplavljivanje strojarnice u slučaju pucanja cijevi za hlađenje morskom vodom, usisni i ispusni ventil moraju biti zatvoreni. Otvarajte i zatvarajte ventile u redovitim, recimo tjednim, intervalima kako biste bili sigurni da pravilno funkcioniraju kada je to potrebno. Cijevi za morsku vodu često su izrađene od mekog čelika, no mogu se pronaći i pocinčani čelik, bakar ili legura bakra. Meki čelik obično se koristi za cijevi za slatkovodno hlađenje.
Sustav hlađenja svježom vodom
Slika prikazuje sustav vodenog hlađenja za sporohodni dizel motor. Podijeljen je u dva sustava: jedan za hlađenje plašta cilindra, glave cilindra i turbopuhala, a drugi za hlađenje klipova.
Nakon izlaska iz motora, voda za hlađenje plašta cilindra šalje se u hladnjak s cirkulacijom morske vode, a zatim u cirkulacijske pumpe s plaštom. Tekućina zatim cirkulira kroz omotače cilindra, glave cilindra i turbo puhala. Zbirni spremnik omogućuje proširenje sustava i dopunjavanje vode. Ventilacijski otvori su povezani od motora do spremnika za zahvat kako bi omogućili izlazak zraka iz rashladne vode. Grijač u krugu cirkulira vruću vodu kako bi zagrijao motor prije pokretanja.
Sustav za hlađenje klipa koristi slične komponente, ali umjesto kolektorskog spremnika koristi se odvodni spremnik, a otvori se zatim šalju na visoka mjesta u prostoru strojeva. Kako bi se ograničilo onečišćenje iz žlijezda za hlađenje klipa isključivo na sustav hlađenja klipa, koristi se poseban sustav hlađenja klipa.
Sustav hlađenja morskom vodom
Morska voda hladi brojne rashladne tvari koje prolaze kroz motor. Pojedinačni hladnjaci često se koriste za ulje za podmazivanje, vodu u plaštu i sustav hlađenja klipa, pri čemu svaki hladnjak cirkulira morskom vodom. Nekoliko modernih brodova koristi 'centralni sustav hlađenja' koji se sastoji od jednog golemog hladnjaka s cirkulacijom morske vode. Time se hladi zaliha svježe vode, koja zatim cirkulira do preostalih pojedinačnih hladnjaka. Briga o koroziji uvelike je smanjena s ovim sustavom jer je manje opreme u dodiru s morskom vodom.
Jedna od para cirkulacijskih crpki morske vode izvlači morsku vodu iz usisne cijevi i cirkulira je kroz hladnjak ulja za podmazivanje, hladnjak plašta vode i klipni hladnjak vode prije nego što je izbaci u more. Drugi ogranak glavnog cjevovoda za morsku vodu dovodi morsku vodu ravno do zraka za punjenje radi hlađenja (za dvotaktni dizel s izravnim pogonom).
Dok je u luci, gornji usisni ventil mora se koristi za sprječavanje ulaska prljavštine ili pijeska u rashladni sustav. Također se koristi pri plovidbi u plitkim vodama. Kada se putuje dubokom vodom, koristi se donji ventil za usisavanje mora kako bi se spriječio ulazak zraka u rashladni sustav dok se brod kotrlja ili naginje.
Centralni sustav hlađenja
Krug morske vode u središnjem rashladnom sustavu sastoji se od visokih i niskih usisnih vodova, obično s obje strane strojarnice, usisnih cjedila i mnogih pumpi za morsku vodu. Morska voda se pumpa kroz središnje hladnjake prije nego što se izbaci u more.
Sustav slatke vode ima niskotemperaturni i visokotemperaturni krug. Svježa voda u krugu visoke temperature cirkulira glavnim motorom i može se koristiti kao medij za grijanje isparivača ako je potrebno. Hladnjaci zraka glavnog motora, hladnjaci ulja za podmazivanje i svi ostali izmjenjivači topline cirkuliraju kroz niskotemperaturni krug. Regulacijski ventil regulira miješanje vode između krugova visoke i niske temperature. Senzor temperature šalje signal.
Prednosti centralnog rashladnog sustava uključuju:
manje održavanja zbog čiste pročišćene vode sustava slatke vode;
manje pumpi slane vode s pratećim problemima korozije i kokoši;
te jednostavnije i lakše čišćenje hladnjaka.
Sa sustavom slatke vode moguće su veće brzine vode, što rezultira manjim dimenzijama cijevi i nižim troškovima instalacije.
Broj ventila izrađenih od skupih materijala je značajno smanjen, a jeftiniji materijali se mogu koristiti u cijelom sustavu za održavanje konstantne razine temperature, bez obzira na temperaturu morske vode, kao i bez hladnog pokretanja, smanjenog trošenja košuljice cilindra i tako dalje.