Afin d'assurer le fonctionnement normal du moteur diesel, il est nécessaire de refroidir les composants chauffés du moteur diesel, tels que la culasse, la doublure du cylindre, le piston, etc., pour réduire la contrainte thermique, refroidir l'huile de lubrification de la coquille de roulement pour assurer une lubrification normale et refroidir le balayage de l'huile pour réduire la température d'échappement. Par conséquent, le système de refroidissement du moteur diesel est formé. La plupart des moteurs diesel marins de grande et moyenne taille utilisent le refroidissement par eau. Selon les différents objectifs du moteur diesel (moteur principal ou jeu de générateur principal), la configuration des systèmes d'eau de refroidissement interne et externe du moteur diesel varie également, mais le principe du système d'eau de refroidissement est à peu près le même.
Il existe deux principaux types de systèmes d'eau de refroidissement pour les moteurs diesel marins: les systèmes de refroidissement traditionnels de l'eau de mer et les systèmes d'eau de refroidissement centrale actuellement populaires (eau douce et basse température).
Le système d'eau douce est un cycle fermé et l'eau douce est utilisée pour refroidir la doublure de cylindre, la culasse et le turbocompresseur du moteur. La chaleur absorbée par l'eau douce dans la circulation du système d'eau douce est transférée au système d'eau de mer à travers le refroidisseur d'eau douce, et la circulation d'eau douce est contrôlée automatiquement ou semi-automatiquement par la valve à température constante de l'eau douce. Le système d'eau de mer est un système à cycle ouvert, où l'eau de mer est utilisée pour refroidir l'air sous pression, l'huile lubrifiante circulant à l'intérieur de la machine et l'eau douce. L'eau de mer dans le système d'eau de mer absorbe la chaleur pendant le fonctionnement et sa température augmente. Selon la température définie de la soupape de température constante de l'eau de mer, il est déchargé du navire ou retourné au système d'eau de mer pour continuer à travailler. La valve thermostatique de l'eau de mer ajuste le volume d'eau de mer pendant la circulation de l'eau de mer d'une manière automatique ou semi-automatique.
Le système d'eau douce à haute température dans le système central d'eau de refroidissement (eau douce et basse température) est un cycle fermé, et l'eau douce à haute température est utilisée pour refroidir la doublure cylindre, la culasse et le turbocompresseur du moteur. La chaleur absorbée par l'eau douce à haute température dans la circulation du système d'eau douce à haute température est transférée au système d'eau douce à basse température à travers le refroidissement d'eau douce à haute température, et la circulation d'eau douce à haute température est contrôlée par la valve à température à température douce à haute température de manière automatique ou semi-automatique. Le système d'eau douce à basse température est également un système en boucle fermée, où l'eau douce à basse température est utilisée pour refroidir l'air sous pression, l'huile lubrifiante circulant à l'intérieur de la machine et l'eau douce à haute température. Le système d'eau douce à basse température absorbe la chaleur pendant le fonctionnement et sa température augmente,
La chaleur est transférée au système d'eau de mer à bord à travers le refroidisseur central, et le volume d'eau pendant la circulation d'eau douce à basse température est ajusté automatiquement ou semi-automatiquement par la valve à température constante d'eau douce à basse température.
Système d'eau de refroidissement interne
Le système de refroidissement d'un moteur diesel se compose d'un circuit à basse température (LT) et d'un circuit à haute température (HT).
Système d'eau de refroidissement à basse température
Le système d'eau de refroidissement à basse température comprend le refroidissement de l'air sous pression, le refroidissement de l'huile de lubrification et le refroidissement du générateur (si le générateur est refroidi par eau). Le système d'eau de refroidissement à basse température est conçu pour utiliser l'eau fraîche comme milieu de refroidissement. L'eau de mer peut être utilisée pour la sélection.
Afin d'empêcher la température de l'air sous pression d'être trop élevée, la valeur de conception de la température de l'eau douce pour le système d'eau de refroidissement à basse température entrant dans la machine est jusqu'à 36 degrés. Cette température convient à la température maximale de l'eau de mer de 32 degrés. Quant au refroidisseur d'huile, la température d'entrée de l'eau de refroidissement à basse température ne doit pas être inférieure à 10 degrés.
Disposition du système
Par exemple, le système d'eau de refroidissement interne de l'homme B&W-ZJMD est représenté dans le système de base (comme indiqué dans la figure ci-dessous). Le système est organisé pour se connecter aux systèmes externes sous une forme holistique.
Le système d'eau de refroidissement externe peut être ajusté pour une température à haute température (HT) et à basse température (LT), et est également équipé de pompes à eau douce à haute température (HT), de pompes à eau douce à basse température (LT) et de refroidisseurs d'eau douce. Cela indique que ces composants peuvent être partagés pour la propulsion des moteurs diesel et des ensembles de générateurs. La séparation des circuits à haute température (HT) et à basse température (LT) signifie que le milieu de refroidissement pour le système à basse température peut être de l'eau de mer ou de l'eau douce. Par conséquent, le système de base 2 peut être associé à la fois avec des systèmes traditionnels d'eau de mer et d'eau douce, ainsi que des systèmes centraux d'eau de refroidissement. Afin de faire correspondre tout système d'extérieur en eau de refroidissement externe, le système interne peut être disposé en deux cycles ou un cycle, avec ou sans pompe et valve thermostatique pour le système à haute température. Par conséquent, le système de refroidissement des moteurs diesel peut être entièrement ou partiellement connecté aux systèmes externes, ou disposés en tant que système indépendant.
Pompe de circulation d'eau douce à haute température (HT)
La pompe à circulation d'eau douce à haute température (HT) est centrifuge, installée sur la couverture avant du moteur diesel, et entraînée par le vilebrequin à travers des engrenages élastiques.
vanne de thermostat
La vanne thermostatique est une vanne à trois voies entièrement automatique équipée d'un élément de température constant réglé à une température fixe à l'intérieur.
Arrangement de préchauffage
En option, les moteurs diesel peuvent être équipés d'un dispositif de préchauffage dans le circuit à haute température, y compris un contrôleur de température qui contrôle l'élément de chauffage électrique et une soupape de sécurité.
Le système est basé sur un cycle thermosiphon.
Ce système est conçu comme un système de boucle unique, avec seulement deux interfaces de bride connectées au système d'eau de refroidissement externe à basse température (LT). Le moteur diesel est équipé d'un circuit d'eau de refroidissement d'eau à haute température qui contrôle sa propre température. Utilisé pour les revêtements de cylindre de refroidissement et les culasses. Par conséquent, un seul refroidissement d'eau frais est nécessaire du côté de l'eau de refroidissement du moteur diesel, et le moteur diesel peut être intégré au système d'eau de refroidissement du navire en tant qu'unité indépendante.
Cela réduit considérablement les coûts d'installation. Cela est également bénéfique pour que certains dispositifs de production d'énergie soient mis à jour, car non seulement la puissance du moteur diesel augmente, mais la distance entre les moteurs diesel augmente également.
Boucle de circulation à basse température
Les composants circulants ou les vannes de régulation de la température sont installés dans le système interne. Le refroidisseur d'air et le refroidisseur d'huile sont réglés en parallèle. Pour s'assurer que ces deux refroidisseurs ont la température d'entrée de l'eau de refroidissement la plus basse.
Le refroidissement du circuit à haute température est obtenu en ajustant la quantité d'eau qui s'écoule du circuit à basse température du refroidisseur d'huile. Par conséquent, la quantité d'eau de refroidissement circulant dans le système de refroidissement est toujours ajustée en fonction de la charge du moteur diesel.
Circuit à cycle à haute température
La pompe de circulation d'eau douce centrifuge à haute température (HT) à haute température à travers le tuyau principal de l'eau de refroidissement dans la chambre d'eau de refroidissement entre la doublure du cylindre et le cadre de chaque cylindre, puis coule du trou en haut du cadre à travers la veste d'eau de refroidissement jusqu'à la culasse, le refroidissement de la culasse et la soupanée.
L'eau à haute température qui sort de la culasse passe par le collecteur de sortie vers la valve thermostatique. Selon la charge du moteur diesel, une petite quantité ou une grande quantité d'eau est dirigée vers le système externe ou recyclé.
Sélection
Les moteurs diesel peuvent être équipés des composants suivants selon les besoins:
-Vanne thermostatique, installée à la sortie du système à basse température;
-Céréré avec une pompe à eau douce à basse température;
-Parmage de préchauffage du système de température haute;
Autre choix
- Interface de pipeline de préchauffage externe;
-Pilgoler à eau de refroidissement du générateur;
Si le générateur est refroidi par eau, le pipeline de refroidissement peut être intégré à l'ensemble du générateur.
Le système d'eau de refroidissement interne est conçu avec des circuits séparés à basse température et à haute température, qui peuvent être intégrés dans le système d'eau de refroidissement externe dans son ensemble. Le système externe peut être un système de refroidissement traditionnel d'eau de mer ou un système central d'eau de refroidissement. En utilisant ce système, le moteur de propulsion et le générateur diesel peuvent utiliser une pompe partagée et un échangeur de chaleur. Cependant, nous recommandons que le circuit à haute température du moteur diesel pour la production d'énergie ait un régulateur de température séparé.
Boucle de circulation à basse température
En tant que norme, le circuit à basse température du système utilise de l'eau fraîche, le pipeline utilise des tuyaux en acier et le refroidisseur d'huile utilise des plaques en acier inoxydable. Cependant, en option, l'eau de mer peut être utilisée pour le circuit à basse température, et les matériaux utilisés dans le système doivent être ajustés et traités en conséquence.
Circuit à cycle à haute température
L'eau à haute température pénètre dans la chambre d'eau de refroidissement entre chaque doublure de cylindre et le cadre à travers le tuyau principal de l'eau de refroidissement du système externe à haute température, puis s'écoule du haut du cadre à travers la veste d'eau de refroidissement jusqu'à la culasse pour refroidir la culasse et le siège de valve.
L'eau à haute température qui sort de la culasse est déchargée vers le système d'eau de refroidissement externe à travers le collecteur de sortie.
Sélection
Les moteurs diesel peuvent être équipés des composants suivants selon les besoins:
-Le système à basse température est refroidi par l'eau de mer;
Y compris l'utilisation de plaques de titane pour les refroidisseurs d'huile, les tuyaux en laiton en aluminium ou les tuyaux galvanisés pour les tuyaux d'eau à basse température et les couvercles en bronze pour les refroidisseurs d'air.
-Vanne thermostatique, installée à la sortie du système à basse température;
-Mann-thermostatique, installée à la sortie du système à haute température;
-Le machine du système d'eau de température avec pompe;
-Chaute à température du système d'eau avec pompe;
-Parmage de préchauffage du système de température haute;
- pipeline de préchauffage externe;
-Pilgoler à eau de refroidissement du générateur;
Si le générateur est refroidi par eau, le pipeline de refroidissement peut être intégré à l'ensemble du générateur diesel.
Système d'eau de refroidissement
Le moteur diesel est conçu pour être refroidi uniquement par l'eau douce. Par conséquent, le système d'eau de refroidissement doit être disposé en tant que système d'eau de refroidissement central ou fermé.
Tous les formulaires de refroidissement recommandés seront décrits ci-dessous.
Les moteurs diesel sont presque conçus pour être sans conduits, ce qui signifie que l'eau douce s'écoule à travers les chambres internes de la boîte avant et de l'unité de cylindre. La boîte frontale comprend toutes les principales interfaces de pipeline. Le pipeline pour l'eau pour entrer dans le refroidisseur d'huile de boîte de vitesses dans la boîte arrière doit être installé par le chantier naval. Le moteur diesel est équipé d'une pompe à eau douce intégrée pour les systèmes d'eau de refroidissement à haute et basse température. Pour faciliter le démarrage de la pompe de sauvegarde, un clapet anti-retour est installé. L'élément de soupape de température constant qui contrôle les systèmes d'eau à haute température et à basse température est également un composant complet de la boîte frontale. Le moteur diesel est équipé de refroidisseurs d'air en deux étapes. Le premier niveau est fixé dans le système d'eau de refroidissement à haute température. La température de l'air sous pression après le turbocompresseur
À la valeur la plus élevée, lorsque la chaleur est perdue dans le système d'eau à haute température, un degré élevé de récupération de chaleur peut se produire.
Le refroidisseur d'air de deuxième étape est installé dans le système de refroidissement à l'eau à basse température.
Refroidir davantage l'air sous pression avant qu'il entre dans la chambre de combustion.
Pour des applications spéciales, telles que la navigation dans les eaux arctiques avec des températures à basse altitude et l'apport direct du pont, un système de régulation peut être utilisé pour contrôler l'écoulement de l'eau dans le refroidisseur d'air en deuxième étage pour augmenter la température de l'air sous pression à faibles charges.
qualité de l'eau
L'eau fraîche utilisée comme milieu de refroidissement doit être maintenue aussi propre que possible. La valeur du pH doit être comprise entre 6,5 et 8 à 20 degrés. La dureté totale de l'eau doit être maximale à 10 degrés DH (dureté allemande). Si la dureté augmente, elle doit être diluée avec de l'eau ramollis.
La teneur en ions chlorure, chlorures, silicates et sulfates doit être aussi faible que possible et ne doit pas dépasser les valeurs suivantes:
Chlorure Ion: 10 ppm chlorure: 50 ppm
Silicates: 150 ppm sulfate: 100 ppm
Afin de réduire le risque de corrosion à l'intérieur des moteurs diesel, l'eau douce doit être traitée avec des additifs. Le système de refroidissement d'eau frais doit être traité avant d'effectuer des tests de navigation.
Il existe deux types de base d'additifs chimiques:
Base de chromate
Nitrite ou similaire
Les additifs à base de chromate sont souvent considérés comme les plus efficaces, mais nous devons conseiller ceux qui utilisent cet additif que sa toxicité est extrêmement forte, et si un générateur d'eau douce est installé dans l'appareil, l'utilisation de cet additif n'est pas autorisée.
Pour plus d'informations sur les additifs que nous recommandons, veuillez vous référer aux «inhibiteurs de l'eau de refroidissement», qui peuvent fournir les informations requises.
Le nouveau moteur diesel a été nettoyé et traité avec de l'acide nitrique. Si l'inhibiteur de l'eau douce est toujours correctement conservé, le système de tuyauterie n'aura guère besoin d'être nettoyé à l'avenir. Mais si le nettoyage est nécessaire, nous sommes prêts à aider à recommander une méthode d'élimination des graisses,
Méthode d'élimination de la rouille des marins acides et inhibiteur.
Silicates: 150 ppm sulfate: 100 ppm
Afin de réduire le risque de corrosion à l'intérieur des moteurs diesel, l'eau douce doit être traitée avec des additifs. Le système de refroidissement d'eau douce doit être traité avant de effectuer des tests de navigation.
Il existe deux types de base d'additifs chimiques:
Base de chromate
Nitrite ou similaire
Les additifs à base de chromate sont souvent considérés comme les plus efficaces, mais nous devons conseiller ceux qui utilisent cet additif que sa toxicité est extrêmement forte, et si un générateur d'eau douce est installé dans l'appareil, l'utilisation de cet additif n'est pas autorisée.
Pour plus d'informations sur les additifs que nous recommandons, veuillez vous référer aux «inhibiteurs de l'eau de refroidissement», qui peuvent fournir les informations requises.
Le nouveau moteur diesel a été nettoyé et traité avec de l'acide nitrique. Si l'inhibiteur de l'eau douce est toujours correctement conservé, le système de tuyauterie n'aura guère besoin d'être nettoyé à l'avenir. Mais si le nettoyage est nécessaire, nous sommes prêts à aider à recommander une méthode d'élimination des graisses,
Méthode d'élimination de la rouille des marins acides et inhibiteur.
Traitement des systèmes d'eau douce
Prévention de la corrosion du système de refroidissement d'eau douce
Le système d'eau douce des moteurs diesel doit être soigneusement traité, maintenu et réussi à éviter la rouille ou la mise à l'échelle (la mise à l'échelle peut réduire l'efficacité du transfert de chaleur). Man B&W-ZJMD recommande de suivre la procédure de traitement suivante.
-- Nettoyez le système d'eau de refroidissement
-- Ajouter de l'eau déionisée ou de l'eau distillée (comme l'eau produite par un générateur d'eau douce) et ajouter des conservateurs.
-- effectuer une inspection systématique du système d'eau de refroidissement et de son état.
Si le programme ci-dessus est garanti et le système a correctement libéré de l'air, les défaillances opérationnelles causées par l'eau de refroidissement peuvent être minimisées.
Nettoyage du système d'eau de refroidissement
Avant le traitement anti-corrosion, il est nécessaire d'éliminer l'échelle, la rouille et les boues présentes dans le système pour améliorer l'efficacité du transfert de chaleur et assurer une protection uniforme de la surface métallique après l'utilisation d'agents anti-corrosion.
Le nettoyage doit inclure le dégraissement, l'élimination des boues d'huile et le lavage d'acide pour éliminer la rouille et l'échelle.
Vous pouvez acheter des agents de nettoyage pré-formulés spécialement conçus pour le nettoyage des systèmes d'eau de refroidissement auprès des fabricants d'agents de nettoyage professionnels. Ces entreprises fournissent une assistance et des conseils pour nettoyer tous les principaux composants. La table ci-jointe répertorie certains fabricants professionnels. Il convient de souligner que les directives fournies par ces fabricants doivent être strictement suivies. Il est particulièrement important de rincer l'ensemble du système après le nettoyage. Le traitement défater peut utiliser des émulsions d'eau des agents de nettoyage et des agents de nettoyage légèrement alcalins; Il est évident que les agents de nettoyage pré-préparés avec des risques d'incendie ne peuvent pas être utilisés. Lors du décapage et de la descendant, il est particulièrement recommandé d'utiliser des produits tels que l'acide sulfurique amino, l'acide citrique et l'acide tartrique, car ils sont généralement solides et facilement solubles dans l'eau sans produire de gaz nocifs. Les agents de nettoyage ne doivent pas être directement ajoutés au système de refroidissement, mais doivent être dissous dans l'eau avant d'être ajoutés.
Habituellement, le nettoyage peut être effectué sans démonter les composants du moteur diesel. Il convient de souligner que l'eau en circulation à l'intérieur de la machine peut obtenir de meilleurs résultats de nettoyage.
En raison du nettoyage, des fuites peuvent se produire à la surface du joint des pièces en raison d'un mauvais assemblage ou d'une dommage local au joint. Par conséquent, l'inspection doit être effectuée pendant le processus de nettoyage. Vérifiez immédiatement la teneur en acide dans l'huile du système après le nettoyage et 24 heures après le nettoyage.
Eau de refroidissement, conservateurs
Après le nettoyage, ajoutez de l'eau de refroidissement et des additifs anti-corrosion directement pour éviter la rouille sur la surface nettoyée.
Eau brute
L'échelle à la surface de la doublure du cylindre et la cavité intérieure de la culasse affaibliront le transfert de chaleur, ce qui fait que le métal produit des températures élevées qu'il ne peut pas résister. Par conséquent, il est recommandé d'utiliser de l'eau déionisée ou de l'eau distillée (comme l'eau produite par un générateur d'eau douce) comme eau de refroidissement. Cependant, en raison de son manque de dureté et de sa corrosivité considérable, des conservateurs sont toujours ajoutés.
S'il n'y a pas d'eau déionisée ou d'eau distillée, l'eau potable normale peut être utilisée dans des circonstances particulières, mais la dureté totale de l'eau ne peut pas dépasser à 9 degrés DH (valeur de dureté allemande). La teneur en chlorures, chlorures, sulfates et silicates doit également être vérifiée et ne doit pas dépasser les valeurs suivantes:
Chlorure 50 ppm (50 mg \/ L)
Chlore 10 ppm (10 mg \/ L)
Sulfate 100 ppm (100 mg \/ L)
Silicates 150 ppm (150 mg \/ L)
L'eau ne doit pas contenir de sulfures et d'ammoniac. L'eau de pluie ne peut pas être utilisée car elle peut être gravement contaminée.
Il convient de noter que le ramollissement de l'eau ne réduit pas la teneur en sulfates et en chlorures.
conservateur
Pour éviter la corrosion du système d'eau de refroidissement des moteurs diesel marins, divers conservateurs peuvent être fournis.
Habituellement, seuls les conservateurs à base de nitrite et de borate sont recommandés pour une utilisation.
Le tableau 6-1 répertorie certains des produits vendus par les grandes entreprises sur le marché, ainsi que les doses et les procédures de mélange nécessaires. Il est recommandé de se conformer strictement à ces réglementations. Il n'est pas recommandé d'utiliser de l'huile de rouille pour traiter l'eau de refroidissement. Parce que ce traitement présente un risque d'huile adhérant à la surface de transfert de chaleur.
