Système de refroidissement à eau douce et à eau de mer pour moteur diesel marin
Système de refroidissement pour eau douce et salée pour moteur diesel marin
Les moteurs sont refroidis en faisant circuler un liquide de refroidissement à travers des passages internes à l'intérieur du moteur. En conséquence, le liquide de refroidissement est chauffé et refroidi par un refroidisseur à circulation d'eau de mer. Sans refroidissement approprié, certaines pièces du moteur exposées à des températures extrêmement élevées en raison de la combustion du carburant pourraient tomber en panne prématurément.
Le refroidissement permet aux métaux du moteur de conserver leurs caractéristiques mécaniques. L'eau douce est le liquide de refroidissement le plus couramment utilisé; l'eau salée n'est pas utilisée directement comme liquide de refroidissement en raison de son impact corrosif. Étant donné que les fuites dans le carter ne causeraient pas de difficultés, l'huile de lubrification est parfois utilisée pour le refroidissement des pistons. Pourtant, en raison de sa chaleur spécifique plus faible, il faudrait environ deux fois plus d'huile que d'eau.
L'eau circulant dans les tuyaux est utilisée pour refroidir les machines. Le moteur primaire est refroidi par deux systèmes différents mais liés : un système ouvert (d'une mer à l'autre) qui prélève l'eau et la renvoie à la mer (refroidissement à l'eau de mer), et un système fermé qui fait circuler de l'eau douce autour d'un carter moteur (eau douce). refroidissement).
L'eau douce est utilisée directement pour refroidir les machines, tandis que l'eau de mer est utilisée pour refroidir l'eau douce après son passage dans un échangeur de chaleur. L'écoulement continu de fluide est une propriété distinctive d'un système de refroidissement de moteur. La corrosion abrasive et l'érosion sont causées par le fluide en mouvement. Les systèmes d'eau de mer comportent des tuyaux en acier doux de grand diamètre, dont les extrémités sortent vers la mer par des coffres de mer avec des vannes d'arrêt pour réduire les impacts des écoulements turbulents.
Pour éviter l'inondation de la salle des machines en cas d'éclatement d'une conduite de refroidissement à l'eau de mer, les vannes d'aspiration et de refoulement doivent être fermées. Ouvrez et fermez les vannes à intervalles réguliers, disons hebdomadaires, pour vous assurer qu'elles fonctionnent correctement en cas de besoin. Les conduites d'eau de mer sont souvent en acier doux, mais on trouve également de l'acier galvanisé, du cuivre ou un alliage de cuivre. L'acier doux est couramment utilisé pour les tuyaux de refroidissement d'eau douce.
Système de refroidissement à l'eau douce
La figure représente un système de refroidissement par eau pour un moteur diesel à basse vitesse. Il est séparé en deux systèmes : un pour le refroidissement des chemises de cylindres, des culasses et des turbosoufflantes, et un autre pour le refroidissement des pistons.
Après avoir quitté le moteur, l'eau de refroidissement de chemise de cylindre est envoyée à un refroidisseur à circulation d'eau de mer, puis aux pompes de circulation d'eau de chemise. Le fluide circule ensuite à travers les chemises de cylindre, les culasses et les turbo-soufflantes. Un réservoir de tête permet l'expansion du système et l'appoint d'eau. Les évents sont connectés du moteur au réservoir supérieur pour permettre à l'air de s'échapper de l'eau de refroidissement. Un réchauffeur dans le circuit fait circuler de l'eau chaude pour réchauffer le moteur avant de le démarrer.
Le système de refroidissement du piston utilise des composants similaires, mais au lieu d'un réservoir principal, un réservoir de vidange est utilisé, et les évents sont ensuite envoyés à des endroits élevés dans l'espace des machines. Pour limiter la pollution des presse-étoupes de refroidissement des pistons au système de refroidissement des pistons exclusivement, un système de refroidissement des pistons séparé est utilisé.
Système de refroidissement à l'eau de mer
L'eau de mer refroidit les nombreuses substances réfrigérantes qui traversent le moteur. Des refroidisseurs individuels sont souvent utilisés pour lubrifier l'huile, l'eau des chemises et le système de refroidissement des pistons, chaque refroidisseur étant mis en circulation par l'eau de mer. Plusieurs navires modernes utilisent un «système de refroidissement central», qui consiste en un seul énorme refroidisseur à circulation d'eau de mer. Cela refroidit une alimentation en eau douce, qui est ensuite distribuée aux refroidisseurs individuels restants. Les problèmes de corrosion sont considérablement réduits avec ce système car il y a moins d'équipements en contact avec l'eau de mer.
L'une des deux pompes de circulation d'eau de mer aspire l'eau de mer de l'aspiration et la fait circuler à travers le refroidisseur d'huile de lubrification, le refroidisseur d'eau de chemise et le refroidisseur d'eau à piston avant de la jeter par-dessus bord. Une autre branche de la conduite d'eau de mer fournit de l'eau de mer directement à l'air de suralimentation pour le refroidir (pour un diesel à deux temps à entraînement direct).
Au port, la vanne d'aspiration de la mer supérieure est utilisée pour empêcher la saleté ou le sable de pénétrer dans le système de refroidissement. Il est également utilisé lors de la navigation en eaux peu profondes. Lorsque vous voyagez en eau profonde, la soupape d'aspiration de mer inférieure est utilisée pour empêcher l'air d'entrer dans le système de refroidissement pendant que le navire roule ou tangue.
Système de refroidissement central
Le circuit d'eau de mer dans un système de refroidissement central est composé de conduites d'aspiration haute et basse, généralement de part et d'autre du local des machines, de crépines d'aspiration et de nombreuses pompes à eau de mer. L'eau de mer est pompée à travers les refroidisseurs centraux avant d'être déversée par-dessus bord.
Le système d'eau douce comporte à la fois un circuit basse température et un circuit haute température. L'eau douce du circuit haute température fait circuler le moteur principal et peut être utilisée comme fluide caloporteur pour un évaporateur si nécessaire. Les refroidisseurs d'air du moteur principal, les refroidisseurs d'huile de lubrification et tous les autres échangeurs de chaleur circulent dans le circuit basse température. Une vanne de régulation régule le mélange d'eau entre les circuits haute et basse température. Un capteur de température envoie un signal.
Les avantages d'un système de refroidissement central comprennent :
moins d'entretien grâce à l'eau pure traitée du système d'eau douce ;
moins de pompes à eau salée avec des problèmes de corrosion et de volaille;
et un nettoyage plus simple et plus facile du refroidisseur.
Avec un système d'eau douce, des vitesses d'eau plus élevées sont possibles, ce qui entraîne des dimensions de tuyaux plus petites et des coûts d'installation inférieurs.
Le nombre de soupapes faites de matériaux coûteux est considérablement réduit et des matériaux moins chers peuvent être utilisés dans tout le système pour maintenir un niveau de température constant, quelle que soit la température de l'eau de mer, ainsi qu'aucun démarrage à froid, une usure réduite des chemises de cylindre, etc.
