マリンディーゼルエンジン用淡水・海水冷却システム

舶用ディーゼルエンジン用淡水・海水冷却システム

エンジンは、エンジン内の内部通路に冷却液を循環させることによって冷却されます。 その結果、冷却液は海水循環冷却器で加熱・冷却されます。 適切な冷却が行われないと、燃料燃焼の結果として非常に高温にさらされる特定のエンジン部品が早期に故障する可能性があります。

冷却により、エンジン金属は機械的特性を保持できます。 淡水は最も一般的に使用される冷却剤です。 塩水は腐食性の影響があるため、冷却剤として直接使用されません。 クランクケースへの漏れは問題を引き起こさないため、潤滑油がピストンの冷却に利用されることがあります。 ただし、比熱が低いため、水の約 2 倍の量の油が必要になります。

配管内を循環する水は、機械の冷却に使用されます。 主要なエンジンは、2 つの異なるが関連するシステムによって冷却されます。1 つは水を海から取り入れて海に戻す開放型 (海間) システム (海水冷却) と、淡水をエンジン ケーシングの周りに循環させる閉鎖型システム (淡水冷却) です。冷却）。

淡水は直接機械の冷却に使用されますが、海水は熱交換器を通過した後の淡水を冷却するために利用されます。 連続的な流体の流れは、エンジン冷却システムの際立った特性です。 研磨腐食とエロージョンは、流動する流体によって引き起こされます。 海水システムは大口径の軟鋼パイプを特徴とし、その端部は乱流の影響を軽減するためにゲート バルブを備えたシー チェストを通って海に出ています。

海水冷却ラインが破裂した場合に機関室が浸水するのを防ぐために、吸入弁と吐出弁の両方を閉じる必要があります。 必要なときにバルブが適切に機能するように、定期的に、たとえば毎週、バルブを開閉します。 海水パイプは多くの場合軟鋼でできていますが、亜鉛メッキ鋼、銅、または銅合金も見られます。 淡水冷却パイプには軟鋼が一般的に使用されます。

淡水冷却システム
図は、低速ディーゼル エンジンの水冷システムを示しています。 シリンダー ジャケット、シリンダー ヘッド、ターボ ブロワーを冷却するシステムと、ピストンを冷却するシステムの 2 つのシステムに分かれています。

エンジンを出たシリンダージャケット冷却水は、海水循環クーラーを経て、ジャケット水循環ポンプに送られます。 流体は、シリンダー ジャケット、シリンダー ヘッド、およびターボ ブロワーを循環します。 ヘッダータンクにより、システムの拡張と水の補給が可能になります。 冷却水から空気を逃がすため、エンジンからヘッダー タンクにベントが接続されています。 回路内のヒーターが温水を循環させ、エンジンを始動する前に暖めます。

ピストン冷却システムも同様のコンポーネントを使用しますが、ヘッダー タンクの代わりにドレン タンクを使用し、ベントを機械空間の高い位置に送ります。 ピストン冷却グランドからピストン冷却システムのみへの汚染を制限するために、独立したピストン冷却システムが採用されています。

海水冷却システム

海水は、エンジンを通過する多数の冷却物質を冷却します。 潤滑油、ジャケット水、およびピストン冷却システムには個別の冷却器が使用されることが多く、各冷却器は海水によって循環されます。 現代の船舶のいくつかは、単一の巨大な海水循環冷却器で構成される「中央冷却システム」を採用しています。 これにより、新鮮な水の供給が冷やされ、残りの個々のクーラーに循環されます。 このシステムでは、海水に触れる機器が少ないため、腐食の懸念が大幅に減少します。
一対の海水循環ポンプの 1 つがサクションから海水を吸い込み、潤滑油クーラー、ジャケット ウォーター クーラー、ピストン ウォーター クーラーを循環させて船外に排出します。 海水メインの別の分岐は、海水をチャージエアに直接供給して冷却します (ダイレクトドライブの 2 ストロークディーゼルの場合)。

港にいる間、アッパーシーサクションバルブを使用して、汚れや砂が冷却システムに入るのを防ぎます。 また、浅瀬でのセーリング時にも使用されます。 深海を航行する場合、ローリングまたはピッチング中に空気が冷却システムに入るのを防ぐために、海底吸引バルブが使用されます。

中央冷却システム

中央冷却システムの海水回路は、通常は機械スペースの両側にある高低吸引ライン、吸引ストレーナ、および多数の海水ポンプで構成されています。 海水は、船外に投棄される前に、中央のクーラーにポンプで送られます。

淡水システムには、低温回路と高温回路の両方があります。 高温回路内の真水はメイン エンジンを循環させ、必要に応じて蒸発器の熱媒体として使用できます。 メイン エンジンの空気冷却器、潤滑油冷却器、およびその他すべての熱交換器は、低温回路を介して循環されます。 調整弁は、高温回路と低温回路の間の水の混合を調整します。 温度センサーが信号を送信します。

中央冷却システムの利点は次のとおりです。

淡水システムの純粋な処理水によるメンテナンスの軽減。

塩水ポンプの数が減り、腐食やファウリングの懸念が伴います。

よりシンプルで簡単なクーラークリーニング。

淡水システムを使用すると、より高い水速度が実現可能になり、パイプの寸法が小さくなり、設置コストが削減されます。
高価な材料で作られたバルブの数が大幅に減少し、システム全体で安価な材料を使用して、海水温度に関係なく一定レベルの温度を維持できるほか、コールド スタートがなくなり、シリンダー ライナーの摩耗が減少するなどの利点があります。