Marine Charge Air Cooler: มันทำงานอย่างไร
เครื่องทำความเย็นอากาศแบบชาร์จไฟทางทะเล (CAC หรือที่เรียกว่าอินเตอร์คูลเลอร์) คือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ติดตั้งระหว่างเทอร์โบชาร์จเจอร์และกระบอกสูบเครื่องยนต์ในเครื่องยนต์ดีเซลทางทะเล 2 จังหวะและ 4 จังหวะ งานหลัก: ทำให้อากาศเทอร์โบชาร์จร้อนเย็นลงก่อนที่จะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์
-อากาศอัดร้อนออกจากเทอร์โบชาร์จเจอร์
เทอร์โบชาร์จเจอร์อัดอากาศเข้าเพื่อเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ การบีบอัดจะทำให้อุณหภูมิของอากาศสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งมักจะอยู่ที่ 180 องศา ~ 230 องศา อากาศร้อนมีความหนาแน่นต่ำกว่า ออกซิเจนในการเผาไหม้น้อยลง การปล่อย NOₓ ที่สูงขึ้น และภาระความร้อนของเครื่องยนต์
-การถ่ายเทความร้อนภายในเครื่องทำความเย็นแบบชาร์จอากาศ
ลมชาร์จร้อนจะไหลผ่านมัดท่อแบบครีบ น้ำทะเล/น้ำหล่อเย็นสดไหลภายในท่อ การถ่ายเทความร้อนจากอากาศร้อน → ครีบ → ผนังท่อ → ตัวกลางทำความเย็น โดยทั่วไปอุณหภูมิของอากาศจะลดลงเหลือ 45-55 องศาก่อนเข้าเครื่องยนต์
-กระบอกสูบป้อนอากาศเย็นหนาแน่น
อากาศเย็นจะมีความหนาแน่นมากขึ้น ส่งผลให้มีออกซิเจนมากขึ้นสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิง
วงจรทำความเย็นสองประเภทสำหรับ CAC ทางทะเล
1. ระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล (โดยตรง)
ตัวกลางทำความเย็น: ท่อน้ำทะเล ปกติจะเป็นท่อคิวโปรนิกเกิล 90-10
>ข้อดี: ความสามารถในการทำความเย็นที่แข็งแกร่ง
>จุดด้อย: ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน การกัดเซาะ-การกัดกร่อน ความเปรอะเปื้อน; ต้องทำความสะอาดเป็นประจำ
2. ระบายความร้อนด้วยน้ำ (ทางอ้อม / วงจรปิด)
น้ำไกลคอลสดแบบปิดจะไหลเวียนผ่านเครื่องทำความเย็นแบบอัดอากาศ จากนั้นน้ำจืดจะถูกทำให้เย็นลงโดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากน้ำทะเลที่แยกจากกัน
>ข้อดี: การกัดกร่อนของท่อน้อยลง, อายุการใช้งานของแกน CAC ยาวนานขึ้น
>จุดด้อย: ระบบที่ใหญ่กว่า, อุณหภูมิอากาศชาร์จที่สูงขึ้นเล็กน้อย
ประโยชน์หลักจากการทำงานของเครื่องทำความเย็นด้วยอากาศแบบชาร์จ
- เพิ่มกำลังเครื่องยนต์
- ลดอุณหภูมิไอเสียและความเครียดจากความร้อนบนชิ้นส่วนเครื่องยนต์
- ลดรูปแบบ NOₓ (เป็นไปตามกฎการปล่อยก๊าซทางทะเล)
- ปรับปรุงประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิง ลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง
ปัญหาทางทะเลทั่วไปในโลกแห่งความเป็นจริง
- การเปรอะเปื้อนด้านอากาศ: ละอองน้ำมัน คราบเขม่าอุดตันครีบ → การระบายความร้อนไม่ดี อุณหภูมิช่องลมออกสูงขึ้น
- ตะกรันริมน้ำ/การปนเปื้อนทางชีวภาพในทะเลช่วยลดการไหลและการถ่ายเทความร้อน
- ท่อรั่ว: น้ำทะเลที่ปะปนในอากาศเข้าทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของเครื่องยนต์
