Refrigerador d'aire de càrrega marí: com funciona
Un refrigerador d'aire de càrrega marí (CAC, també anomenat intercooler) és un intercanviador de calor instal·lat entre el turbocompressor i els cilindres del motor en motors dièsel marins de 2 i 4 temps. La seva funció principal: refredar l'aire turbocomprimit calent abans que entri a les cambres de combustió del motor.
-Aire comprimit calent sortint del turbocompressor
El turbocompressor comprimeix l'aire d'admissió per augmentar la potència del motor. La compressió augmenta bruscament la temperatura de l'aire, sovint de 180 a 230 graus. L'aire calent té una densitat més baixa; menys oxigen per a la combustió, majors emissions de NOₓ i càrrega tèrmica del motor.
-Transferència de calor dins del refrigerador d'aire de càrrega
L'aire de càrrega calent flueix a través dels feixos de tubs amb aletes. L'aigua de mar/aigua de refrigeració fresca corre dins dels tubs. Transferències de calor de l'aire calent → aletes → paret del tub → medi de refrigeració. La temperatura de l'aire baixa normalment a 45-55 graus abans de l'entrada del motor.
-Aire fresc dens alimenta els cilindres
L'aire refrigerat es fa més dens, proporcionant més oxigen per a la combustió del combustible.
Dos tipus de circuits de refrigeració per a CAC marí
1. Refrigerat per aigua de mar (directe)
Mitjà de refrigeració: aigua de mar a l'interior de tubs, normalment tubs de cuproníquel de 90-10.
>Avantatges: gran capacitat de refrigeració.
>Contres: risc de corrosió, corrosió-erosió, encrustament; requereix una neteja regular.
2. Refrigerat per aigua dolça (circuit indirecte / tancat)
L'aigua de glicol fresca tancada circula a través del refrigerador d'aire de càrrega; L'aigua dolça es refreda després per un intercanviador de calor d'aigua de mar separat.
>Avantatges: menys corrosió del tub, vida útil més llarga per al nucli CAC.
>Contres: sistema més gran, temperatura de l'aire de càrrega de sortida lleugerament més alta.
Beneficis clau del funcionament del refrigerador d'aire de càrrega
- Augmenta la potència del motor
- Redueix la temperatura d'escapament i l'estrès tèrmic a les peces del motor
- Redueix la formació de NOₓ (compleix les normes d'emissions marines)
- Millora l'eficiència de la combustió del combustible, redueix el consum de combustible
Problemes marins comuns del món real
- Embutiment del costat de l'aire: boira d'oli, dipòsits de sutge bloquegen les aletes → refrigeració deficient, temperatura de sortida d'aire més alta
- L'escala del costat de l'aigua/la bioincrustació marina redueix el flux i la transferència de calor
- Fuga del tub: la barreja d'aigua de mar amb l'aire d'admissió provoca risc de corrosió del motor
