Sistem rashlade SUSTAV RASHLADE Brodski sustavi Sistem rashlade

Sistem rashlade SUSTAV RASHLADE Brodski sustavi

Sistem rashlade Uvod u problematiku - video clip Sistemi hlađenja motora vodom ili zrakom (Sistem rashlade 1. avi)

Sistem rashlade Uvod u problematiku - video clip Sistemi hlađenja motora vodom (Sistem rashlade. avi)

Sistem rashlade Uvod u problematiku - video clip

Sistem rashlade ► Namjena ovog brodskog sistema jest rashlada glavnog motora i njegovih dijelova, rashlada zraka za ispiranje cilindara motora te rashlada ostalih uređaja pri čijem radu treba odvoditi toplinu ► Kao osnovni mediji koji služe za hlađenje, odnosno koji preuzimaju svu suvišnu toplinu od brodskog pogonskog postrojenja, koriste se morska i slatka voda. Na kraju se sva toplina predaje morskoj vodi koja se zagrijana vraća u more, dok slatka voda cirkulira u zatvorenom cirkulacijskom krugu. ► Pri projektiranju brodskih rashladnih sistema koriste se standardizirani projektni uvjeti, ovisno o području plovidbe za koje se brod gradi. Najzahtjevnije je tropsko područje u kojemu se predviđa temperatura mora od 32 °C i temperatura zraka od 45 °C. Rashladni sistem mora biti tako izveden i dimenzioniran da u zadanim uvjetima okoline omogućuje stabilan i pouzdan rad brodskog pogonskog postrojenja pri nominalnom opterećenju.

Sistem rashlade ► Prema izvedbi, razlikuju se dvije vrste rashladnih sistema: konvencionalni i centralni. ► Kod konvencionalnog rashladnog sistema hlađenje je izvedeno prema sljedećoj shemi, pri čemu je prikazan samo protok morske vode: ► Protok morske vode se odabire tako da omogućuje odgovarajuće hlađenje hladnjaka zraka te da pri izlasku iz broda temperatura morske vode ne prelazi 45 °C radi kristalizacije soli. ► Morska se voda najprije propušta kroz hladnjak ulja kako bi se spriječila kondenzacija vlage u hladnjaku zraka za slučaj da je morska voda znatno hladnija od maksimalnih 32 °C.

Sistem rashlade ► Konvencionalni rashladni sistem hlađenje može biti izveden i na način prikazan na sljedećoj shemi, pri čemu je također prikazan samo protok morske vode: ► Da bi se spriječila kondenzacija vlage u hladnjaku zraka, kroz njega ne smije strujiti morska voda temperature niže od 25 °C. ► Izlazna temperatura morske vode je jednaka kao u prethodnom slučaju. ► Temperatura slatke vode za rashladu glavnog motora održava se pri 85 °C na izlazu iz motora – bez obzira na opterećenje motora. S povećanjem opterećenja motora, snizuje se temperatura slatke rashladne vode na ulazu u motor. Pri nominalnom opterećenju, temperatura slatke rashladne vod na ulazu u motor iznosi oko 70 °C. Ovo vrijedi za sve izvedbe rashladnih sistema.

Sistem rashlade Shema konvencionalnog rashladnog sistema Cirkulacija morske vode Cirkulacija slatke vode

Sistem rashlade ► Kod centralnog rashladnog sistema hlađenje je izvedeno prema sljedećoj shemi, pri čemu je prikazan samo protok slatke vode: ► Centralni rashladni sistem ima samo jedan hladnjak hlađen morskom vodom, dok su svi ostali hladnjaci hlađeni slatkom vodom. ► Kod ovakvog rashladnog sistema, zahtijeva se da temperatura slatke vode na izlazu iz centralnog hladnjaka bude 36 °C (pri temperaturi morske vode od 32 °C), kako bi se osiguralo odgovarajuće hlađenje zraka za ispiranje cilindara motora.

Sistem rashlade Shema centralnog rashladnog sistema s međurashladnikom Cirkulacija morske vode Cirkulacija slatke vode Dodatni set pumpi Međurashladnik Predgrijač

Sistem rashlade Predgrijač ► Budući da se brodski motor ne smije upućivati dok je “hladan”, potrebno ga je na neki način predgrijati na odgovarajuću temperaturu. ► U visokotemperaturnom cirkulacijskom krugu priključen je predgrijač (električni ili parni) koji zagrijava rashladnu vodu motora na temperaturu od 55 °C do 60 °C. ► Snaga predgrijača određuje se prema priloženom dijagramu u % snage glavnoga pogonskog motora. ► U konkretnom primjeru, ako se želi rashladnu vodu glavnog motora zagrijati za 12 sati za 35 °C, potrebno je ugraditi predgrijač čija je snaga 1% snage glavnog pogonskog motora. ► Ponekad se za zagrijavanje rashladne vode glavnog pogonskog motora umjesto predgrijača koristi zagrijana rashladna voda pomoćnih motora.

Sistem rashlade Sheme centralnog rashladnog sistema s međurashladnikom i s miješanjem

Sistem rashlade Razmještaj opreme centralnog rashladnog sistema s miješanjem vode iz VT i NT kruga

Sistem rashlade Usporedba konvencionalnog i centralnog rashladnog sistema Prednosti konvencionalnog rashladnog sistema: § niži trošak investicije § samo dva seta pumpi (morske i slatke vode) § jednostavna izvedba cjevovoda Nedostaci konvencionalnog rashladnog sistema: § morska je voda prisutna u gotovo svim krugovima hlađenja pa treba posvetiti veću pozornost održavanju § skupi cjevovod morske vode Prednosti centralnog rashladnog sistema: § samo jedan hladnjak hlađen morskom vodom § svi ostali hladnjaci hlađeni slatkom vodom te mogu biti izvedeni od jeftinijih materijala § cjevovod morske vode vrlo je kratak § smanjeno održavanje § mogućnost bolje utilizacije topline Nedostaci centralnog rashladnog sistema: § viši investicijski troškovi § tri seta pumpi (morske vode, slatke vode niske temperature i slatke vode visoke temperature - za hlađenje cilindara)

Sistem rashlade Troputni termostatski ventil § U rashladnom sistemu namjena mu je da održava zadanu temperaturu rashladne vode. § Pomicanjem vretena regulira se protok pojedinog fluida kroz tijelo ventila te se na taj način dobiva odgovarajuća mješavina, odnosno željena temperatura rashladne vode. § Pomicanje vretena ventila može biti izvedeno pomoću uložaka ispunjenog sredstvima koja značajno mijenjaju volumen pri promjeni temperature ili pomoću vanjskog pogona (pneumatski, hidraulički, elektromagnetski ili elektromotorni) § Termostatski ventil može biti instaliran kao miješajući ventil (mixing) ili kao ventil za razdvajanje struje (diverting).

Sistem rashlade Termostatski ventil instaliran kao ventil za razdvajanje struje Termostatski ventil instaliran kao miješajući ventil

Sistem rashlade Centralni rashladnik Pumpa slatke vode cirkulacijskog kruga niske temperature

Sistem rashlade Pumpe morske vode

Sistem rashlade Dodatne sheme: Konvencionalni rashladni sistem (sustav morske vode)

Sistem rashlade Dodatne sheme: Konvencionalni rashladni sistem (sustav slatke vode)

Sistem rashlade Dodatne sheme: Centralni rashladni sistem

Sistem rashlade CAD prikazi dijelova brodskog centralnog rashladnog sistema

Sistem rashlade Primjer: Proračun VT cirkulacijskog kruga centralnog rashladnog sistema Na sljedećoj slici je prikazan VT cirkulacijski krug i dio NT cirkulacijskog kruga: - zadani ulazni parametri Zadatak: potrebno je izračunati protoke u obilaznim vodovima i temperature rashladne vode nakon prolaska kroz uređaje i u čvorištima cjevovoda

Sistem rashlade ► Proračun temperature rashladne vode nakon prolaska kroz hladnjak ulja Temperatura rashladne vode nakon prolaska kroz hladnjak ulja iznosi 45, 9 °C. ► Proračun temperature rashladne vode nakon prolaska kroz glavni motor Temperatura rashladne vode nakon prolaska kroz glavni motor iznosi 84, 6 °C.

Sistem rashlade ►Za rashladu glavnoga motora, prema naputku proizvođača, treba 103 m 3/h rashladne vode temperature 70 °C. Na raspolaganju je “X” m 3/h rashladne vode temperature 84, 6 °C i “Y” m 3/h rashladne vode temperature 45, 9 °C. Zbroj protoka iz obilaznog voda (“X”) i protoka iz hladnjaka ulja mora biti 103 m 3/h. “X” “Y” 45, 9°C 84, 6°C

Sistem rashlade Na temelju navedenoga, postavi se sustav s dvije jednadžbe s dvije nepoznanice, te slijedi: Rješenje jednadžbi jest: X = 64, 2 m 3/h (84, 6 °C) Y = 38, 8 m 3/h (45, 9 °C) Kroz obilazni vod prema NT cirkulacijskom krugu prolazi: 87 m 3/h – 38, 8 m 3/h = 48, 2 m 3/h 64, 2 m 3/h 38, 8 m 3/h 45, 9°C 48, 2 m 3/h 84, 6°C

Sistem rashlade Temperatura na račvanju : Iz obilaznog voda struji 48, 2 m 3/h vode temperature 45, 9 °C. Od motora dolazi 38, 8 m 3/h vode temperature 84, 6 °C. Nakon račvanja, temperatura rashladne vode jest: Za vježbu odrediti temperaturu u čvorištu ! 64, 2 m 3/h 38, 8 m 3/h 84, 6°C 45, 9°C 48, 2 m 3/h 1 2

Sistem rashlade Konačno, kada se izračunaju sve temperature i postavi cjelokupna bilanca toplina, može se pristupiti odabiru centralnih rashladnika i pumpi.