Система охлаждения пресной и морской водой для морского дизельного двигателя

Система охлаждения пресной и морской воды для судового дизельного двигателя

Двигатели охлаждаются за счет циркуляции охлаждающей жидкости по внутренним каналам внутри двигателя. В результате охлаждающая жидкость нагревается и охлаждается циркуляционным охладителем морской воды. Без надлежащего охлаждения некоторые детали двигателя, подвергающиеся воздействию очень высоких температур в результате сгорания топлива, могут преждевременно выйти из строя.

Охлаждение позволяет металлам двигателя сохранять механические характеристики. Пресная вода является наиболее часто используемым хладагентом; соленая вода не используется непосредственно в качестве охлаждающей жидкости из-за ее коррозионного воздействия. Поскольку утечки в картер не вызовут затруднений, для охлаждения поршня иногда используется смазочное масло. Тем не менее, из-за его более низкой удельной теплоемкости потребуется примерно в два раза больше масла, чем воды.

Вода, циркулирующая по трубам, используется для охлаждения машин. Первичный двигатель охлаждается двумя разными, но связанными системами: открытой (море-море) системой, которая забирает воду из моря и возвращает ее в море (охлаждение морской водой), и закрытой системой, в которой пресная вода циркулирует вокруг корпуса двигателя (пресная вода). охлаждение).

Пресная вода используется непосредственно для охлаждения оборудования, тогда как морская вода используется для охлаждения пресной воды после ее прохождения через теплообменник. Непрерывный поток жидкости является отличительной чертой системы охлаждения двигателя. Абразивная коррозия и эрозия вызваны движением жидкости. В системах забортной воды используются трубы большого диаметра из мягкой стали, концы которых выходят в море через кингстонные ящики с задвижками для уменьшения воздействия турбулентных потоков.

Во избежание затопления машинного отделения в случае разрыва линии охлаждения забортной водой всасывающий и нагнетательный клапаны должны быть закрыты. Открывайте и закрывайте клапаны через регулярные промежутки времени, например, еженедельно, чтобы обеспечить их правильную работу, когда это необходимо. Трубы для морской воды часто изготавливают из мягкой стали, однако также можно найти оцинкованную сталь, медь или медный сплав. Мягкая сталь обычно используется для труб охлаждения пресной воды.

Система охлаждения пресной водой
На рисунке изображена система водяного охлаждения тихоходного дизеля. Он разделен на две системы: одна для охлаждения рубашек цилиндров, головок цилиндров и турбонагнетателей, а другая для охлаждения поршней.

После выхода из двигателя охлаждающая вода рубашки цилиндров направляется в охладитель забортной воды, а затем в насосы циркуляции воды рубашки охлаждения. Затем жидкость циркулирует через рубашки цилиндров, головки цилиндров и турбонагнетатели. Напорный бак обеспечивает расширение системы и подпитку водой. Вентиляционные отверстия соединены от двигателя с напорным баком, чтобы позволить воздуху выходить из охлаждающей воды. Нагреватель в контуре обеспечивает циркуляцию горячей воды для прогрева двигателя перед его запуском.

В системе охлаждения поршня используются аналогичные компоненты, но вместо напорного бака используется дренажный бак, а вентиляционные отверстия затем направляются в высокие места в машинном отделении. Чтобы ограничить загрязнение от сальников охлаждения поршней исключительно системой охлаждения поршней, используется отдельная система охлаждения поршней.

Система охлаждения морской водой

Морская вода охлаждает многочисленные охлаждающие вещества, проходящие через двигатель. Индивидуальные охладители часто используются для смазочного масла, воды в рубашке и системы охлаждения поршней, при этом каждый охладитель циркулирует морской водой. Несколько современных кораблей используют «центральную систему охлаждения», состоящую из одного огромного охладителя, циркулирующего на морской воде. Это охлаждает подачу свежей воды, которая затем циркулирует в оставшихся индивидуальных охладителях. Проблемы с коррозией значительно снижаются благодаря этой системе, поскольку меньше оборудования контактирует с морской водой.
Один из пары циркуляционных насосов забортной воды всасывает морскую воду со стороны всасывания и прокачивает ее через охладитель смазочного масла, водяной охладитель рубашки и поршневой водяной охладитель, после чего сбрасывает ее за борт. Другая ветвь магистрали морской воды подает морскую воду прямо в наддувочный воздух для его охлаждения (для двухтактного дизеля с прямым приводом).

Находясь в порту, верхний морской всасывающий клапан используется для предотвращения попадания грязи или песка в систему охлаждения. Он также используется при плавании на мелководье. При движении в глубокой воде нижний морской всасывающий клапан используется для предотвращения попадания воздуха в систему охлаждения при качке или качке корабля.

Центральная система охлаждения

Контур забортной воды в центральной системе охлаждения состоит из линий высокого и низкого всасывания, обычно расположенных по обе стороны от машинного отделения, всасывающих фильтров и множества насосов забортной воды. Морская вода прокачивается через центральные охладители, прежде чем сбрасываться за борт.

Система пресной воды имеет как низкотемпературный, так и высокотемпературный контур. Пресная вода в высокотемпературном контуре циркулирует в главном двигателе и при необходимости может использоваться в качестве теплоносителя для испарителя. Воздухоохладители основного двигателя, охладители смазочного масла и все остальные теплообменники циркулируют по низкотемпературному контуру. Регулирующий клапан регулирует смешивание воды между высокотемпературными и низкотемпературными контурами. Датчик температуры посылает сигнал.

К преимуществам централизованной системы охлаждения относятся:

меньше обслуживания из-за чистой очищенной воды системы пресной воды;

меньше насосов для соленой воды с сопутствующими проблемами коррозии и охоты;

и более простая и легкая очистка кулера.

В системе пресной воды возможны более высокие скорости воды, что приводит к меньшим размерам труб и меньшим затратам на установку.
Количество клапанов из дорогих материалов значительно уменьшено, а более дешевые материалы могут быть использованы во всей системе для поддержания постоянного уровня температуры, независимо от температуры забортной воды, а также отсутствия холодного пуска, снижения износа гильзы цилиндра и т.д.