Zoetwater- en zeewaterkoelsysteem voor scheepsdieselmotor

Koelsysteem voor zoet en zout water voor scheepsdieselmotoren

Motoren worden gekoeld door een koelvloeistof door interne doorgangen in de motor te laten circuleren. Hierdoor wordt de koelvloeistof verwarmd en gekoeld door een zeewater circulerende koeler. Zonder de juiste koeling kunnen bepaalde motoronderdelen die worden blootgesteld aan extreem hoge temperaturen als gevolg van brandstofverbranding, voortijdig defect raken.

Door koeling kunnen motormetalen de mechanische eigenschappen behouden. Zoet water is de meest gebruikte koelvloeistof; zout water wordt vanwege de corrosieve werking niet direct als koelmiddel gebruikt. Aangezien lekken in het carter geen problemen zouden veroorzaken, wordt soms smeerolie gebruikt voor zuigerkoeling. Maar vanwege de lagere soortelijke warmte zou er ongeveer twee keer zoveel olie nodig zijn dan water.

Water dat door leidingen circuleert, wordt gebruikt om machines te koelen. De primaire motor wordt gekoeld door twee verschillende maar verwante systemen: een open (zee-naar-zee) systeem dat water uit zee haalt en terugvoert naar de zee (zeewaterkoeling), en een gesloten systeem dat zoet water rond een motorbehuizing laat circuleren (zoetwaterkoeling). koeling).

Zoetwater wordt direct gebruikt om machines te koelen, terwijl zeewater wordt gebruikt om zoet water te koelen nadat het door een warmtewisselaar is gegaan. Continue vloeistofstroom is een onderscheidende eigenschap van een motorkoelsysteem. Schurende corrosie en erosie worden veroorzaakt door vloeistof in beweging. Zeewatersystemen zijn voorzien van zachtstalen buizen met een grote diameter, waarvan de uiteinden naar de zee gaan via zeekisten met schuifafsluiters om de impact van turbulente stromingen te verminderen.

Om te voorkomen dat de machinekamer overstroomt als een zeewaterkoelleiding barst, moeten zowel de zuig- als de persklep gesloten zijn. Open en sluit de kleppen regelmatig, laten we zeggen wekelijks, om ervoor te zorgen dat ze naar behoren functioneren wanneer dat nodig is. Zeewaterleidingen zijn vaak gemaakt van zacht staal, maar gegalvaniseerd staal, koper of koperlegeringen zijn ook te vinden. Zacht staal wordt vaak gebruikt voor zoetwaterkoelleidingen.

Zoet water koelsysteem
Afbeelding toont een waterkoelsysteem voor een langzaam draaiende dieselmotor. Het is opgedeeld in twee systemen: een voor het koelen van de cilindermantels, cilinderkoppen en turboblowers, en een ander voor het koelen van de zuigers.

Na het verlaten van de motor wordt het koelwater van de cilindermantel naar een met zeewater gecirculeerde koeler gestuurd en vervolgens naar de mantelwatercirculatiepompen. De vloeistof wordt vervolgens door de cilindermantels, cilinderkoppen en turboblowers gecirculeerd. Een hoofdtank maakt systeemuitbreiding en waterbijvulling mogelijk. Ventilatieopeningen zijn aangesloten vanaf de motor op de koptank om lucht uit het koelwater te laten ontsnappen. Een verwarming in het circuit circuleert heet water om de motor op te warmen voordat deze wordt gestart.

Het zuigerkoelsysteem maakt gebruik van vergelijkbare componenten, maar in plaats van een koptank wordt een afvoertank gebruikt en de ventilatieopeningen worden vervolgens naar hoge locaties in de machineruimte gestuurd. Om de vervuiling van zuigerkoelers uitsluitend naar het zuigerkoelsysteem te beperken, wordt een afzonderlijk zuigerkoelsysteem toegepast.

Zeewater koelsysteem

Zeewater koelt de talrijke koelstoffen die door de motor gaan. Individuele koelers worden vaak gebruikt voor smeerolie, mantelwater en het zuigerkoelsysteem, waarbij elke koeler wordt gecirculeerd door zeewater. Verschillende moderne schepen maken gebruik van een 'centraal koelsysteem', dat bestaat uit een enkele enorme zeewater-gecirculeerde koeler. Dit koelt een toevoer van vers water, dat vervolgens naar de resterende individuele koelers wordt gecirculeerd. Corrosieproblemen worden met dit systeem aanzienlijk verminderd omdat er minder apparatuur in contact komt met zeewater.
Een van een paar zeewatercirculatiepompen zuigt zeewater uit de aanzuiging en circuleert het door de smeeroliekoeler, mantelwaterkoeler en zuigerwaterkoeler voordat het overboord wordt gedumpt. Een andere aftakking van de zeewaterleiding voert zeewater rechtstreeks naar de inlaatlucht om deze af te koelen (voor een direct aangedreven tweetakt diesel).

In de haven wordt de bovenzeese zuigklep gebruikt om te voorkomen dat vuil of zand het koelsysteem binnendringt. Het wordt ook gebruikt bij het zeilen in ondiepe wateren. Bij reizen in diep water wordt de onderste zee-aanzuigklep gebruikt om te voorkomen dat lucht het koelsysteem binnendringt terwijl het schip slingert of stampt.

Centraal koelsysteem

Het zeewatercircuit in een centraal koelsysteem bestaat uit hoge en lage zuigleidingen, meestal aan weerszijden van de machinekamer, zuigkorven en veel zeewaterpompen. Het zeewater wordt door de centrale koelers gepompt voordat het overboord wordt gedumpt.

Het verswatersysteem heeft zowel een lagetemperatuur- als een hogetemperatuurcircuit. Het verse water in het hogetemperatuurcircuit circuleert de hoofdmotor en kan indien nodig worden gebruikt als verwarmingsmedium voor een verdamper. De luchtkoelers van de hoofdmotor, de smeeroliekoelers en alle andere warmtewisselaars worden door het lagetemperatuurcircuit gecirculeerd. Een regelklep regelt de menging van water tussen de hoge- en lagetemperatuurcircuits. Een temperatuursensor zendt een signaal uit.

De voordelen van een centraal koelsysteem zijn:

minder onderhoud dankzij het zuivere behandelde water van het zoetwatersysteem;

minder zoutwaterpompen met bijbehorende problemen met corrosie en vogels;

en eenvoudigere en gemakkelijkere koelerreiniging.

Met een zoetwatersysteem zijn hogere watersnelheden haalbaar, met als gevolg kleinere leidingafmetingen en lagere installatiekosten.
Het aantal kleppen gemaakt van dure materialen is aanzienlijk verminderd, en goedkopere materialen kunnen in het hele systeem worden gebruikt om een ​​constant temperatuurniveau te handhaven, ongeacht de zeewatertemperatuur, evenals geen koude starts, verminderde slijtage van de cilindervoering, enzovoort.