ディーゼルエンジンの通常の動作を確保するために、シリンダーヘッド、シリンダーライナー、ピストンなどのディーゼルエンジンの加熱コンポーネントを冷却して、熱ストレスを軽減し、通常の潤滑を確保するためにベアリングシェルの潤滑油を冷却し、排気温度を低減して排気温度を冷却する必要があります。したがって、ディーゼルエンジンの冷却システムが形成されます。ほとんどの大型および中サイズの海洋ディーゼルエンジンは、水冷を使用しています。ディーゼルエンジン(メインエンジンまたはメインジェネレーターセット)のさまざまな目的によれば、ディーゼルエンジンの内部および外部冷却水システムの構成も異なりますが、冷却水システムの原理はほぼ同じです。
海洋ディーゼルエンジン用の冷却水システムには、従来の海水冷却システムと現在人気の中央冷却水(高温および低温淡水)システムの2つの主要なタイプがあります。
淡水システムは閉鎖サイクルであり、エンジンのシリンダーライナー、シリンダーヘッド、ターボチャージャーを冷却するために淡水が使用されます。淡水系の循環で淡水によって吸収される熱は、淡水クーラーを介して海水系に移動し、淡水循環は淡水定数温度バルブによって自動的または半自動的に制御されます。海水システムはオープンサイクルシステムであり、海水を使用して加圧された空気を冷却し、機械内で循環する潤滑油、および淡水です。海水システムの海水は、動作中に熱を吸収し、その温度上昇を吸収します。海水定数温度バルブの設定温度に応じて、船から排出されるか、海水システムに戻って動作し続けます。海水式サーモスタットバルブは、自動または半自動の方法で海水循環中の海水容積を調整します。
中央冷却水(高温および低温淡水)システムの高温淡水システムは閉鎖サイクルであり、高温淡水は、シリンダーライナー、シリンダーヘッド、およびエンジンのターボチャージャーを冷却するために使用されます。高温淡水システムの循環における高温淡水によって吸収された熱は、高温淡水クーラーを介して低温淡水システムに移動し、高温淡水循環は、自動または半自動態度の高温淡水循環によって制御されます。低温淡水システムも閉ループシステムであり、低温淡水が加圧された空気を冷却し、機械内で循環する潤滑油、高温淡水を冷却するために使用されます。低温淡水システムは、動作中に熱を吸収し、その温度上昇、
熱は中央の冷却器を介して船内の海水システムに移動し、低温淡水循環中の水量は、低温淡水定型温度バルブによって自動的または半自動的に調整されます。
内部冷却水システム
ディーゼルエンジンの冷却システムは、低温(LT)回路と高温(HT)回路で構成されています。
低温冷却水システム
低温冷却水システムには、加圧された空気の冷却、潤滑油の冷却、発電機の冷却が含まれます(発電機が水冷式である場合)。低温冷却水システムは、冷却媒体として淡水を使用するように設計されています。海水は選択に使用できます。
加圧された空気の温度が高すぎるのを防ぐために、機械に入る低温冷却水システムの淡水温度の設計値は最大36度です。この温度は、32度の最大海水温度と比較して適しています。オイルクーラーに関しては、低温冷却水の入口温度は10度未満でなければなりません。
システムレイアウト
たとえば、MAN B&W-ZJMD標準の内部冷却水システムは、基本システムに表されています(下の図に示すように)。このシステムは、全体的な形式で外部システムに接続するように配置されています。
外部冷却水システムは、高温(HT)および低温(LT)に合わせて調整でき、高温(HT)淡水ポンプ、低温(LT)淡水ポンプ、および淡水クーラーも装備できます。これは、これらのコンポーネントがディーゼルエンジンと発電機セットの推進のために共有できることを示しています。高温(HT)と低温(LT)回路の分離は、低温システムの冷却媒体が海水または淡水のいずれかであることを意味します。したがって、基本システム2は、従来の海水システムと淡水システム、および中央冷却水システムの両方と一致させることができます。外部冷却水システムに合わせて、内部システムは、高温システムのポンプとサーモスタットバルブの有無にかかわらず、2サイクルまたは1つのサイクルで配置できます。したがって、ディーゼルエンジンの冷却システムは、外部システムに完全または部分的に接続するか、独立したシステムとして配置することができます。
高温(HT)淡水循環ポンプ
高温(HT)淡水循環ポンプは遠心性であり、ディーゼルエンジンのフロントカバーに設置され、弾性ギアを通ってクランクシャフトによって駆動されます。
サーモスタットバルブ
サーモスタットバルブは、内部の固定温度に設定された一定温度要素を備えた完全に自動3方向バルブです。
予熱配置
オプションとして、ディーゼルエンジンには、電気加熱要素と安全バルブを制御する温度コントローラーを含む、高温回路にプレ加熱装置を装備できます。
システムは、サーモシフォンサイクルに基づいています。
このシステムは、外部中央低温(LT)冷却水システムに接続された2つのフランジ界面のみがある単一ループシステムとして設計されています。ディーゼルエンジンには、独自の温度を制御する高温水冷却水回路が装備されています。シリンダーライナーとシリンダーヘッドの冷却に使用されます。したがって、ディーゼルエンジンの冷却水側に必要な淡水クーラーは1つだけで、ディーゼルエンジンは独立したユニットとして船の冷却水システムと統合できます。
これにより、インストールコストが大幅に削減されます。これは、ディーゼルエンジンの電力が増加するだけでなく、ディーゼルエンジン間の距離も増加するため、特定の発電デバイスが更新されるためにも有益です。
低温循環ループ
循環コンポーネントまたは温度調整バルブは、内部システムに取り付けられています。エアクーラーとオイルクーラーは並行して設定されています。これら2つのクーラーが最も低い冷却水の入口温度を確保するため。
高温回路の冷却は、オイルクーラーから低温回路から流れる水の量を調整することにより達成されます。したがって、冷却システムを流れる冷却水の量は、ディーゼルエンジンの負荷に応じて常に調整されます。
高温サイクル回路
遠心高温(HT)淡水循環ポンプ高温循環高温メインパイプを通って、各シリンダーのフレームとフレームの穴から冷却水ジャケットを介してシリンダーヘッドとバルブの座席を冷却します。
シリンダーヘッドから流れる高温の水は、出口マニホールドを通り、サーモスタットバルブまで通過します。ディーゼルエンジンの負荷に応じて、少量または大量の水が外部システムに向けられるか、リサイクルされます。
選択
ディーゼルエンジンには、必要に応じて次のコンポーネントを装備できます。
- 低温システムの出口に設置されたサモスタティックバルブ。
- 低温淡水ポンプを装備。
- 高温システム予熱デバイス。
その他の選択
- 外部予熱パイプラインインターフェイス。
-Generator Cooling Water Pipeline;
発電機が水冷式である場合、冷却パイプラインを発電機セットと統合できます。
内部冷却水システムは、個別の低温および高温回路で設計されており、外部冷却水システム全体に統合できます。外部システムは、従来の海水冷却システムまたは中央冷却水システムです。このシステムを使用して、推進エンジンとディーゼル発電機は共有ポンプと熱交換器を使用できます。ただし、発電用のディーゼルエンジンの高温回路には、別の温度レギュレーターがあることをお勧めします。
低温循環ループ
標準として、システムの低温回路は淡水を使用し、パイプラインはスチールパイプを使用し、オイルクーラーはステンレス鋼プレートを使用します。ただし、オプションとして、海水は低温回路に使用でき、システムで使用される材料は、それに応じて調整して処理する必要があります。
高温サイクル回路
高温の水は、外部高温システムの冷却水メインパイプを通って各シリンダーライナーとフレーム間の冷却水チャンバーに入り、フレームの上部から冷却水ジャケットを通ってシリンダーヘッドに流れてシリンダーヘッドとバルブシートを冷却します。
シリンダーヘッドから流れる高温水は、出口マニホールドを介して外部冷却水システムに排出されます。
選択
ディーゼルエンジンには、必要に応じて次のコンポーネントを装備できます。
- 低温システムは海水によって冷却されます。
オイルクーラー用のチタンプレートの使用、低温水パイプ用のアルミニウムブラスパイプまたは亜鉛メッキパイプ、およびエアクーラー用のブロンズカバーなど。
- 低温システムの出口に設置されたサモスタティックバルブ。
- 高温システムの出口に設置されたサモスタティックバルブ。
- ポンプ付き温度水システムマシン。
- ポンプ付き高温水システムマシン。
- 高温システム予熱デバイス。
- 外部予熱パイプライン。
-Generator Cooling Water Pipeline;
発電機が水冷式である場合、冷却パイプラインをディーゼル発電機セットと統合できます。
冷却水システム
ディーゼルエンジンは、淡水でのみ冷却されるように設計されています。したがって、冷却水システムは、中央または密閉された冷却水システムとして配置する必要があります。
推奨されるすべての冷却フォームを以下に説明します。
ディーゼルエンジンは、ダクトレスになるように設計されています。つまり、フロントエンドボックスとシリンダーユニットの内部チャンバーを通る淡水が流れます。フロントエンドボックスには、すべての主要なパイプラインインターフェイスが含まれています。リアボックスにギアボックスオイルクーラーに入るための水のパイプラインは、造船所によって設置する必要があります。ディーゼルエンジンには、高温冷却水システムと低温の両方の水システム用の淡水ポンプが組み込まれています。バックアップポンプの起動を容易にするために、チェックバルブが取り付けられています。高温および低温水システムを制御する一定温度バルブ要素は、フロントエンドボックスの包括的なコンポーネントでもあります。ディーゼルエンジンには、2段階のエアクーラーが装備されています。最初のレベルは、高温冷却水システムに設定されています。ターボチャージャー後の加圧空気の温度
最高値では、高温水システムに熱が失われると、高度な熱回収が発生する可能性があります。
第2段階のエアクーラーは、低温の水冷却システムに設置されています。
燃焼室に入る前に、加圧された空気をさらに冷却します。
空気温度が低い北極圏での航海やデッキからの直接摂取量などの特別な用途の場合、規制システムを使用して、水の流れを第2段階のエアクーラーに制御して、低負荷で加圧空気温度を上昇させることができます。
水質
冷却媒体として使用される淡水は、できるだけきれいに保つ必要があります。 pH値は20度で6.5〜8でなければなりません。水の総硬度は最大10度DH(ドイツの硬度)でなければなりません。硬度が増加した場合、柔らかい水で希釈する必要があります。
塩化物イオン、塩化物、ケイ酸塩、硫酸塩の含有量は、可能な限り低くなければならず、次の値を超えてはなりません。
塩化物イオン:塩化物10ppm:50ppm
ケイ酸塩:硫酸150ppm:100ppm
ディーゼルエンジン内の腐食のリスクを減らすには、淡水を添加物で処理する必要があります。ナビゲーションテストを実施する前に、淡水冷却システムを処理する必要があります。
化学添加剤には2つの基本的なタイプがあります。
クロムベース
亜硝酸塩ベースまたは類似
クロムベースの添加剤はしばしば最も効果的であると考えられていますが、この添加物を使用する人にその毒性が非常に強いことをアドバイスする必要があります。デバイスに淡水発電機が設置されている場合、この添加物の使用は許可されません。
お勧めする添加物の詳細については、必要な情報を提供できる「冷却水阻害剤」を参照してください。
新しいディーゼルエンジンは洗浄され、硝酸で処理されました。淡水阻害剤がまだ適切に保持されている場合、配管システムを将来清掃する必要はほとんどありません。しかし、清掃が必要な場合は、脂肪除去方法を推奨することを喜んで支援します。
酸吸引錆除去方法と阻害剤。
ケイ酸塩:硫酸150ppm:100ppm
ディーゼルエンジン内の腐食のリスクを減らすには、淡水を添加物で処理する必要があります。ナビゲーションテストを実施する前に、淡水冷却システムを処理する必要があります。
化学添加剤には2つの基本的なタイプがあります。
クロムベース
亜硝酸塩ベースまたは類似
クロムベースの添加剤はしばしば最も効果的であると考えられていますが、この添加物を使用する人にその毒性が非常に強いことをアドバイスする必要があります。デバイスに淡水発電機が設置されている場合、この添加物の使用は許可されません。
お勧めする添加物の詳細については、必要な情報を提供できる「冷却水阻害剤」を参照してください。
新しいディーゼルエンジンは洗浄され、硝酸で処理されました。淡水阻害剤がまだ適切に保持されている場合、配管システムを将来清掃する必要はほとんどありません。しかし、清掃が必要な場合は、脂肪除去方法を推奨することを喜んで支援します。
酸吸引錆除去方法と阻害剤。
淡水系の治療
淡水冷却システムの腐食防止
ディーゼルエンジンの淡水システムは、錆びやスケーリングを避けるために慎重に治療、維持され、なんとか管理する必要があります(スケーリングは熱伝達効率を低下させる可能性があります)。 MAN B&W-ZJMDは、処理のための以下の手順に従うことをお勧めします。
--冷却水システムをきれいにします
--脱イオン水または蒸留水(淡水発電機によって生成される水など)を追加し、防腐剤を追加します。
--冷却水システムとその状態の体系的な検査を実施します。
上記のプログラムが保証され、システムが空気を正しく放出した場合、冷却水によって引き起こされる運用上の障害を最小限に抑えることができます。
冷却水システムの洗浄
抗腐食治療の前に、システムに存在するスケール、錆、スラッジを除去して、熱伝達効率を改善し、抗腐食剤の使用後に金属表面の均一な保護を確保する必要があります。
清掃には、脱脂、オイルスラッジの除去、酸洗浄のために錆と縮尺を除去する必要があります。
プロの洗浄剤メーカーから冷却水システムを洗浄するために特別に設計された事前に処方された洗浄剤を購入できます。これらの企業は、すべての主要なコンポーネントを清掃するための支援とガイダンスを提供します。添付のテーブルには、一部のプロのメーカーがリストされています。これらのメーカーが提供するガイダンスに厳密に従う必要があることを指摘する必要があります。クリーニング後にシステム全体をすすぐことが特に重要です。 defting治療は、洗浄剤の水乳剤とわずかにアルカリ洗浄剤を使用することができます。火災の危険を伴う事前に準備された洗浄剤を使用できないことは明らかです。漬物とデスカルの場合、アミノ硫酸、クエン酸、酒石酸などの製品を使用することを特にお勧めします。これは、有害なガスを生産せずに固体で溶けやすいためです。洗浄剤を冷却システムに直接追加する必要はありませんが、追加する前に水に溶解する必要があります。
通常、ディーゼルエンジンのコンポーネントを分解することなく、クリーニングを実行できます。機械内の循環水がより良い洗浄結果を達成できることを指摘する必要があります。
洗浄のため、アセンブリが不十分またはガスケットへの局所的な損傷により、部品の関節表面で漏れが発生する可能性があります。したがって、清掃プロセス中に検査を実施する必要があります。洗浄後、洗浄後24時間後にシステムオイルの酸含有量をすぐに確認してください。
冷却水、防腐剤
洗浄後、冷却水と腐食防止添加剤を直接加えて、洗浄した表面の錆を防ぎます。
原水
シリンダーライナーの表面のスケールとシリンダーヘッドの内側の空洞は、熱伝達を弱め、金属が耐えられない高温を生成します。したがって、脱イオン水または蒸留水(淡水発電機によって生成される水など)を冷却水として使用することをお勧めします。ただし、硬度とかなりの腐食性の欠如により、防腐剤が常に追加されます。
脱イオン水や蒸留水がない場合、特別な状況では通常の飲料水を使用できますが、水の総硬度は9度DHを超えることはできません(ドイツの硬度値)。塩化物、塩化物、硫酸塩、シリケートの含有量もチェックする必要があり、次の値を超えないでください。
塩化物50ppm(50mg\/l)
塩素10ppm(10mg\/l)
硫酸100ppm(100mg\/l)
150ppm(150mg\/l)をシリケート
水は硫化物とアンモニアを含めるべきではありません。雨水はひどく汚染される可能性があるため、使用できません。
柔らかい水は、その中の硫酸塩と塩化物の含有量を減少させないことに注意する必要があります。
防腐剤
海洋ディーゼルエンジンの冷却水システムの腐食を防ぐために、さまざまな防腐剤を提供できます。
通常、亜硝酸塩とホウ酸塩ベースの防腐剤のみが使用することをお勧めします。
表6-1には、必要な用量とブレンディング手順とともに、市場の大手企業が販売する製品の一部をリストしています。これらの規制に厳密に準拠することをお勧めします。冷却水を処理するために錆のプルーフオイルを使用することはお勧めしません。この治療は、熱伝達表面に油が付着するリスクをもたらすためです。
