Resfriador de ar de carga marítima: como funciona
Um resfriador de ar de admissão marítimo (CAC, também chamado de intercooler) é um trocador de calor instalado entre o turboalimentador e os cilindros do motor em motores diesel marítimos de 2 e 4 tempos. Sua principal função: resfriar o ar quente comprimido turboalimentado antes que ele entre nas câmaras de combustão do motor.
-Ar comprimido quente saindo do turboalimentador
O turbocompressor comprime o ar de admissão para aumentar a potência do motor. A compressão aumenta drasticamente a temperatura do ar, geralmente de 180 a 230 graus. O ar quente tem menor densidade; menos oxigênio para combustão, maiores emissões de NOₓ e carga térmica do motor.
-Transferência de calor dentro do intercooler
O ar de carga quente flui através de feixes de tubos com aletas. Água do mar/água fresca de resfriamento corre dentro dos tubos. Transferências de calor do ar quente → aletas → parede do tubo → meio de resfriamento. A temperatura do ar cai normalmente para 45-55 graus antes da entrada do motor.
-O ar frio denso alimenta os cilindros
O ar resfriado torna-se mais denso, fornecendo mais oxigênio para a combustão do combustível.
Dois tipos de circuito de resfriamento para CAC marítimo
1. Resfriado por água do mar (direto)
Meio de resfriamento: água do mar dentro de tubos, geralmente tubos de cuproníquel 90-10.
>Prós: forte capacidade de refrigeração.
>Contras: risco de corrosão, erosão-corrosão, incrustação; requer limpeza regular.
2. Resfriado com água doce (circuito indireto/fechado)
Água fresca glicol fechada circula através do refrigerador de ar de admissão; a água doce é então resfriada por um trocador de calor de água do mar separado.
>Prós: menos corrosão do tubo, maior vida útil do núcleo CAC.
>Contras: sistema maior, temperatura do ar de admissão de saída ligeiramente mais alta.
Principais benefícios da operação do resfriador de ar de admissão
- Aumentar a potência do motor
- Reduza a temperatura do escapamento e o estresse térmico nas peças do motor
- Corte a formação de NOₓ (atende às regras de emissões marítimas)
- Melhore a eficiência da combustão de combustível e reduza o consumo de combustível
Problemas marinhos comuns do mundo real
- Incrustação no lado do ar: névoa de óleo, depósitos de fuligem bloqueando as aletas → resfriamento insuficiente, temperatura de saída de ar mais alta
- A incrustação à beira da água/bioincrustação marinha reduz o fluxo e a transferência de calor
- Vazamento no tubo: a mistura de água do mar com o ar de admissão causa risco de corrosão do motor
