Sistema de resfriamento de água doce e água do mar para motores diesel marítimos

Sistema de Arrefecimento para Água Doce e Salgada para Motor Diesel Marítimo

Os motores são resfriados pela circulação de um líquido de resfriamento através de passagens internas dentro do motor. Como resultado, o líquido de resfriamento é aquecido e resfriado por um resfriador circulante de água do mar. Sem resfriamento adequado, certas peças do motor expostas a temperaturas extremamente altas como resultado da combustão de combustível podem falhar prematuramente.

O resfriamento permite que os metais do motor mantenham as características mecânicas. A água doce é o refrigerante mais comumente usado; a água salgada não é utilizada diretamente como refrigerante devido ao seu impacto corrosivo. Como vazamentos no cárter não causariam dificuldades, às vezes é utilizado óleo lubrificante para resfriar o pistão. No entanto, devido ao seu calor específico mais baixo, seria necessário aproximadamente duas vezes mais óleo do que água.

A água que circula pelos canos é usada para resfriar o maquinário. O motor principal é resfriado por dois sistemas diferentes, mas relacionados: um sistema aberto (mar-a-mar) que retira água e a devolve ao mar (resfriamento com água do mar) e um sistema fechado que circula água doce em torno de uma carcaça do motor (arrefecimento de água doce). resfriamento).

A água doce é usada diretamente para resfriar o maquinário, enquanto a água do mar é utilizada para resfriar a água doce depois de passar por um trocador de calor. O fluxo contínuo de fluido é uma propriedade distintiva de um sistema de arrefecimento do motor. A corrosão abrasiva e a erosão são causadas pelo fluido em movimento. Os sistemas de água do mar possuem tubos de aço macio de grande diâmetro, cujas extremidades saem para o mar através de baús com válvulas de gaveta para diminuir os impactos de fluxos turbulentos.

Para evitar o alagamento da casa das máquinas se uma linha de resfriamento de água do mar estourar, as válvulas de sucção e descarga devem ser fechadas. Abra e feche as válvulas em intervalos regulares, digamos semanais, para garantir que funcionem corretamente quando necessário. Os canos de água do mar geralmente são feitos de aço macio, no entanto, aço galvanizado, cobre ou liga de cobre também podem ser encontrados. O aço macio é comumente usado para tubos de resfriamento de água doce.

Sistema de resfriamento de água doce
A figura mostra um sistema de resfriamento a água para um motor diesel de baixa velocidade. Ele é separado em dois sistemas: um para resfriar as camisas, cabeçotes e turbocompressores e outro para resfriar os pistões.

Depois de sair do motor, a água de resfriamento da camisa do cilindro é enviada para um resfriador com circulação de água do mar e, em seguida, para as bombas de circulação de água da camisa. O fluido é então circulado pelas camisas dos cilindros, cabeçotes e turbocompressores. Um tanque coletor permite a expansão do sistema e reposição de água. As aberturas são conectadas do motor ao tanque principal para permitir que o ar escape da água de resfriamento. Um aquecedor no circuito circula água quente para aquecer o motor antes de ligá-lo.

O sistema de resfriamento do pistão usa componentes semelhantes, mas em vez de um tanque principal, um tanque de drenagem é utilizado e as aberturas são enviadas para locais altos no espaço de máquinas. Para limitar a poluição das glândulas de resfriamento do pistão exclusivamente ao sistema de resfriamento do pistão, um sistema de resfriamento de pistão separado é empregado.

Sistema de resfriamento de água do mar

A água do mar resfria as inúmeras substâncias refrigerantes que passam pelo motor. Freqüentemente, resfriadores individuais são usados ​​para óleo lubrificante, água da camisa e sistema de resfriamento do pistão, com cada resfriador sendo circulado pela água do mar. Vários navios modernos empregam um 'sistema de resfriamento central', que consiste em um único e enorme resfriador circulado pela água do mar. Isso resfria um suprimento de água fresca, que é subsequentemente distribuído para os refrigeradores individuais restantes. As preocupações com a corrosão diminuem bastante com este sistema porque há menos equipamentos em contato com a água do mar.
Uma de um par de bombas de circulação de água do mar extrai água do mar da sucção e a circula através do resfriador de óleo lubrificante, do resfriador de água da camisa e do resfriador de água do pistão antes de despejá-la no mar. Outra ramificação da rede principal de água do mar fornece água do mar diretamente para o ar de carga para resfriá-lo (para um diesel de dois tempos de acionamento direto).

Enquanto estiver no porto, a válvula de sucção do mar superior é utilizada para evitar que sujeira ou areia entrem no sistema de resfriamento. Também é empregado ao navegar em águas rasas. Ao viajar em águas profundas, a válvula de sucção inferior do mar é utilizada para evitar que o ar entre no sistema de resfriamento enquanto o navio está rolando ou balançando.

Sistema de resfriamento central

O circuito de água do mar em um sistema de resfriamento central é composto de linhas de sucção alta e baixa, geralmente em ambos os lados do espaço de máquinas, filtros de sucção e muitas bombas de água do mar. A água do mar é bombeada através dos resfriadores centrais antes de ser despejada no mar.

O sistema de água doce tem um circuito de baixa temperatura e um circuito de alta temperatura. A água fresca no circuito de alta temperatura circula pelo motor principal e pode ser usada como meio de aquecimento para um evaporador, se necessário. Os resfriadores de ar do motor principal, os resfriadores de óleo lubrificante e todos os outros trocadores de calor circulam pelo circuito de baixa temperatura. Uma válvula reguladora regula a mistura de água entre os circuitos de alta e baixa temperatura. Um sensor de temperatura envia um sinal.

Os benefícios de um sistema de resfriamento central incluem:

menor manutenção devido à água tratada pura do sistema de água doce;

menos bombas de água salgada com problemas de corrosão e aves;

e limpeza do refrigerador mais simples e fácil.

Com um sistema de água doce, velocidades de água mais altas são viáveis, resultando em menores dimensões de tubulação e menores custos de instalação.
O número de válvulas feitas de materiais caros é consideravelmente reduzido, e materiais mais baratos podem ser utilizados em todo o sistema para manter um nível constante de temperatura, independentemente da temperatura da água do mar, bem como sem partidas a frio, desgaste reduzido da camisa do cilindro e assim por diante.