Poradnik dotyczący chłodzenia generatora diesla do łodzi: dobór grzejników i wymienników ciepła do zastosowań morskich

Trawler o długości 40 stóp, wyposażony w agregat prądotwórczy o mocy 20 kW, pracujący przez osiem godzin, co godzinę pracy wtłacza do obwodu chłodzącego około 13 kW ciepła wody w płaszczu. Temu upałowi nie przeszkadza to, że w maszynowni jest już temperatura 48 stopni Celsjusza, że ​​woda morska na zewnątrz późnym latem ma 31 stopni Celsjusza lub że żaluzjowy otwór wentylacyjny przed chłodnicą jest do połowy zasłonięty zapasowym błotnikiem. Musi jeszcze opuścić łódź.

Większość awarii chłodzenia na małych i średnich statkach to awarie specyfikacji, a nie awarie silnika: chłodnica lub wymiennik ciepła wybrany z katalogu wyłącznie na podstawie mocy znamionowej, zamontowany w miejscu, gdzie nie może dotrzeć powietrze, pokryty powłoką do pracy śródlądowej, a następnie wystawiony na próbę przetrwania dekady mgły solnej i ciągłych wibracji.

Warunki odniesienia stosowane w całym projekcie: tropikalna woda morska o temperaturze od 30 do 32 stopni Celsjusza, temperatura otoczenia w maszynowni od 45 do 50 stopni Celsjusza, praca ciągła przy 80 do 100 procent wartości znamionowych.

Czego generator diesla do łodzi wymaga od swojego układu chłodzenia

Generator diesla do łodzi musi utrzymywać znamionową temperaturę płynu chłodzącego przy ciągłym obciążeniu w zamkniętej, wilgotnej i zasolonej przestrzeni maszynowej, dlatego też chłodzenie jest jedną z najczęstszych przyczyn wyłączania agregatów morskich po awariach paliwowych i elektrycznych.

Profil obciążenia jest pierwszą rzeczywistą różnicą w stosunku do innych zastosowań drogowych. Jednostka rezerwowa w marinie może pracować 50 godzin rocznie, podczas gdy ta sama maszyna o mocy 20 kW na działającej łodzi rybackiej może przepracować 4000 godzin, a w tym tempie kumulują się przegrzania, cykle wibracji i narażenie na sól.

• Powietrze otoczenia na powierzchni rdzenia: w upalny dzień w maszynowni temperatura osiąga od 48 do 52 stopni Celsjusza, zatem rdzeń pracuje przy znacznie mniejszej różnicy temperatur, niż zakłada wartość katalogowa.
• Ścieżka przepływu powietrza: żaluzje, zagięcie kanału lub pobliski wylot spalin mogą zmniejszyć efektywny przepływ powietrza o 20 do 30 procent.
• Przestrzeń: średnica wentylatora w maszynowni i grubość rdzenia, więc powierzchnia czołowa, żeberka na cal i typ rury decydują o wydajności większej niż nominalna moc znamionowa kilowatów.
• Korozja: gorący rdzeń wysusza kryształki soli na żebrach, a każde połączenie aluminium ze stalą staje się parą galwaniczną po zarysowaniu powłoki.
• Dostęp serwisowy: rdzeń, którego nie można oczyścić na miejscu, jest czyszczony zbyt późno lub wcale.

Producenci grzejników z generatorami diesla przybrzeżnymi/morskimi Zbudowany z myślą o trudnych warunkach morskich, grzejnik ten jest odporny na korozję słoną wodą i wysoką wilgotność. Stosowanie stopów aluminium lub miedzi klasy morskiej z powłokami ochronnymi... Zobacz produkt →

Statki pływające na wybrzeżu lub na morzu potrzebują całego pakietu chłodzenia przeznaczonego dla tego środowiska, od powłoki rdzenia i materiału ramy po piastę wentylatora i elementy złączne, a nie samą chłodnicę.

Matematyka obciążenia cieplnego: dlaczego agregat prądotwórczy morski nie jest silnikiem ciężarówki

Tylko około jedna trzecia energii zawartej w oleju napędowym opuszcza agregat morski w postaci energii elektrycznej; mniej więcej jedna trzecia opuszcza spaliny, a pozostała część musi zostać usunięta przez obieg płynu chłodzącego poprzez chłodnicę lub wymiennik ciepła.

Morski agregat prądotwórczy o mocy 150 kW przy obciążeniu znamionowym dostarcza około 95 kW do obiegu wody w płaszczu i około 38 kW do chłodnicy końcowej powietrza doładowującego. Silnik ciężarówki o tej samej mocy wykorzystuje autostradowy przepływ powietrza przez duży rdzeń i większość swojego życia spędza przy częściowym obciążeniu; jednostka morska pracuje ze stałą prędkością, przy pełnym obciążeniu, w nieruchomym powietrzu, często przez tysiące godzin w roku.

Przybliżone wartości dla typowego czterosuwowego morskiego agregatu prądotwórczego przy obciążeniu znamionowym; rozdzielone zmiany z mocą znamionową, układem paliwowym i układem chłodzenia końcowego.

Jednostki, które na papierze wyglądają hojnie, często zawodzą właśnie w tym momencie, ponieważ rdzeń o temperaturze otoczenia wynoszącej 25 stopni Celsjusza traci jedną piątą lub więcej swojej wydajności w maszynowni o temperaturze 50 stopni.

Woda surowa, chłodzona stępką lub pętla zamknięta: trzy obwody, trzy grzejniki

Morski generator diesla odprowadza ciepło przez jeden z trzech obwodów, a wybrany obwód decyduje o tym, z czego należy zbudować rdzeń, ile potrzebuje przepływu powietrza i jak często należy go czyścić.

Wymiennik ciepła wody surowej

Woda morska przepływa przez wiązkę rur i przenosi ciepło za burtę, podczas gdy strona silnika pozostaje na płynie chłodzącym uzdatnionym glikolem. Jest kompaktowy, nie wymaga dużego wentylatora i pasuje do kadłubów, w których silnik jest umieszczony nisko, a przepływ wody morskiej jest niezawodny. Jego wrogami są zanieczyszczenia, zablokowane filtry siatkowe, korozja rur i zamarzanie podczas zimowego układania.

Chłodzenie stępki

Ciepło wypływa przez siatkę rur połączonych z kadłubem, dzięki czemu do łodzi w ogóle nie przedostaje się surowa woda. Preferują to łodzie robocze, które utrzymują się na powierzchni przez cały rok, ale siatka kadłuba wymaga ochrony i corocznej kontroli, a długie rurociągi zwiększają objętość płynu chłodzącego, który pompa musi przetłaczać.

Grzejnik o obiegu zamkniętym z wentylatorem

Konwencjonalny rdzeń, zwykle montowany zdalnie lub kanałowo, odprowadza ciepło do powietrza w maszynowni. Utrzymuje wodę morską z dala od przedziału maszynowego i działa, gdy statek jest przechowywany na lądzie, ale wymaga prawdziwej przestrzeni wentylacyjnej, uporządkowanych kanałów i wentylatora zdolnego do przeciągania powietrza przez ciasną przestrzeń.

Producenci wymienników ciepła Zaprojektowane do chłodzenia cieczą, jednostki te przekazują ciepło z płynu chłodzącego silnik do zewnętrznego źródła wody, takiego jak wieża chłodnicza lub układ wody surowej. Pomysł... Zobacz produkt →

Mgła solna, wibracje i rzeczywiste koszty korozji

Powłoka i materiał rdzenia decydują o tym, czy chłodnica morska dożyje dwunastego sezonu, czy ulegnie awarii w trzecim, a różnica w cenie zakupu stanowi zwykle ułamek kosztu jednego nieplanowanego holowania i utraconego dnia czarteru.

Mgła solna osadza się na gorących żebrach, wysycha w kryształy i atakuje każdą gołą krawędź aluminium lub stali. Połączenia rura-kolumna i szwy zbiornika łączą ze sobą różne metale, a drgania skrętne silnika oddziałują na te połączenia, aż do momentu, w którym pękają zmęczeniowo, a płyn chłodzący przedostaje się do żeberek.

Producenci grzejników generatorowych dla środowiska przybrzeżnego Zbudowane z materiałów odpornych na korozję solną i powłok ochronnych, grzejniki te zapewniają długotrwałą wydajność w wilgotnym, zasolonym środowisku. Idealny do portów, mórz... Zobacz produkt →

Konstrukcja ma równie duże znaczenie. Rdzenie aluminiowo-plastikowe z zagniatanymi zbiornikami są dobrze odporne na wibracje, ale całkowicie zależą od jakości zagniatania i uszczelek, podczas gdy rdzenie wykonane w całości z aluminium lutują zbiornik do kolektora i lepiej tolerują cykle termiczne, gdy proces lutowania jest odpowiednio kontrolowany.

Dobór rozmiaru i powiązanie dla zamiennego grzejnika

O podobnej wymianie decyduje pięć pomiarów i kontrola materiału, a nie numer części wybity na starym zbiorniku.

Jiangsu Weichuang Radiator Manufacturing Co., Ltd. produkuje grzejniki do agregatów prądotwórczych w konstrukcji rurowo-żebrowej, płytowo-żebrowej, aluminiowo-plastikowej i całkowicie aluminiowej oraz zaopatruje zarówno linie montażowe OEM, jak i programy wymiany, co oznacza, że ta sama fabryka może odpowiedzieć za pomocą standardowego odniesienia lub niestandardowego rdzenia zbudowanego na podstawie rysunku.

Często zadawane pytania dotyczące chłodzenia generatorów diesla do łodzi

Ile ciepła musi usunąć chłodnica generatora diesla do łodzi?

Roboczo obieg wodny płaszcza przenosi około 0,6 do 0,7 kW ciepła na każdy kilowat mocy elektrycznej przy obciążeniu znamionowym, a chłodnica końcowa powietrza doładowującego dodaje około 0,25 kW na kilowat w jednostkach z turbodoładowaniem. Dlatego agregat prądotwórczy o mocy 60 kW wymaga, aby jego układ chłodzenia stracił około 50 kW.

Czy mogę zamontować chłodnicę samochodową do agregatu morskiego?

Nie. Rdzenie samochodowe są dobierane pod kątem przepływu powietrza na drogach i okresowego obciążenia, korzystają z różnych zbiorników i sposobów montażu i nie są powlekane w celu zapewnienia ciągłej ekspozycji na sól. Jednostka będzie działała w doku w zadowalający sposób i przegrzeje się pod ciągłym obciążeniem w gorącej maszynowni.

Dlaczego mój agregat prądotwórczy przegrzewa się tylko na kotwicy?

Ponieważ zarówno przepływ powietrza, jak i przepływ wody morskiej spadają, gdy statek się zatrzymuje. Gorące powietrze powraca do powierzchni rdzenia, wodorosty i zanieczyszczenia obciążają filtr siatkowy, a pompa wody surowej traci siłę zasysania. Przed wymianą jakiegokolwiek sprzętu zmierz prędkość powietrza i przepływ wody morskiej.

Jak często należy czyścić chłodnicę generatora morskiego?

Co 500 do 1000 godzin pracy w przypadku obowiązków przybrzeżnych, z coroczną kontrolą powłoki i kontrolą składu płynu chłodzącego. Jednostki pracujące w środowisku zapylonym lub na morzu należy sprawdzać na krótszym końcu tego zakresu.