Makeavesijäähdytteisen koneen lämmönvaihdinta valitessa tulee eteen kysymys lämmönvaihtimen tehosta. Onko arvon raadin mielestä lämmönvaihdin mitoitus esim. 45kW lämmönvaihdin riittävä vain 45kW moottorille vai isommalle?
Esimerkkinä nettiveneessä myynnissä oleva 45kW levylämmönvaihdin, minkä tehoiselle diesel moottorille se riittää? Eli olisiko tämänkokoinen lämmönvaihdin maksimissaan 60 hp moottorille?
Saadaanko asiasta keskustelua ja/tai erilaisia mielipiteitä?
Esimerkkinä nettiveneessä myynnissä oleva 45kW levylämmönvaihdin, minkä tehoiselle diesel moottorille se riittää? Eli olisiko tämänkokoinen lämmönvaihdin maksimissaan 60 hp moottorille?
Saadaanko asiasta keskustelua ja/tai erilaisia mielipiteitä?
Vastaukset 10
Vanhimmat
Jos karkeasti laskis ,että dieselin hyötysuhde (riippuen koneen iästä ja ruiskutustekniikasta) olisi 30 %. Siis polttoaineen lämpöarvosta saadaan mekaanisksi energiaksi 30% kaikki muu 70% menee lämmöksi, niin laskeminenhan on helppoa.
Esim 10 kW:n kone 10kW:n teholla tekee lämpöä 10kW/0,3=33kW joka on siis siirrettävä jotain kautta veteen.
30% on varsin hyvä arvaus pienehkön venedieselin hyötysuhteeksi. Isot laivadieselit voivat päästä hiukan yli 50%.
10 kW koneen "polttoaineteho" on tuo 10/0,3=33 kW, josta siis 10 kW saadaan potkuriin ja "vain" 23 kW muuttuu heti lämmöksi. Tuosta 23 kW:stä suuri osa menee pakokaasuihin, jotka jäähdytetään pakoputkeen syötettävällä raakavedellä.
En tiedä päteekö tuohon vanha nyrkkisääntö 1/3 hyötytehoa, 1/3 pakoputkeen ja 1/3 jäähdytysveteen, jolloin lämmönvaihtimeen menevä teho olisi siis kutakuinkin sama kuin moottorin teho.
Huomaa, että lämmönvaihtimen teho pitää olla määritetty juuri niissä oloissa missä sitä voit pahimmillaan käyttää eli sisään tulee ainakin 25 asteista vettä ja makealla puolella lämpötilat ovat siellä 70 asteen kieppeillä ja virtaama on pumppusi mukainen. Ja silloinkin on toki tarpeen olla huomattavasti (50%?) pelivaraa.
vain kokeilemalla.
Asiaan voi vaikuttaa myös vaihtimen ja moottorin kunto, ja tietysti käyttö.
Esim. Motonetistä saa Redline oilin Water wetteriä joka parantaa jäähdytystehoa, jos menee tiukille.
Uutta hommaamassa eikä viittis ostaa liian pientä lämmönvaihdinta. Pitää vissiin ostaa vaan reilusti iso vaihdin eli noin 2 x moottorin teho. Loppuu lämmön nousu ongelmat. Linjat on puhtaat ja vesikierto toimii, mutta vaihdin on vaan hieman liian pieni nykyisellään.
Kyllähän tuollaisen lämmönvaihtimen mitoitus on helppoa, kun tietää mitoitusarvot eli virtausmäärät, sisääntulolämpötilat ja halutut ulostulolämpötilat. Ei siinä mitään kokeilemisia tarvita!
Lämmönvaihtimen teho riippuu TODELLA PALJON virtausmääristä eli pumpun kapasiteetista ja putkiston painehäviöstä sekä raaka- että makeavesipuolella.
http://www.ejbowman.co.uk/products/Header_Spares.htm
Tuolla näyttää olevan myös kullekin mallille "moottoriteho", joka tietysti edellyttää tiettyä virtausmäärää ja tarpeeksi kylmää raakavettä.
lämpötilat, virtausmäärät, kapasiteetit ja painehäviöt on todella helppo laskea ja mitata, kaikkihan sen osaa...
Jos lämmönvaihdin on 45kw niin se sopii periaatteessa alle 45kw tehoisiin moottoreihin. Ja kun tuo nettiveneen vaihdin maksaa 130€ niin kokeileminen ei tunnu kauhean kalliilta, jos on liian pieni niin takaisin myyntiin...
Itsellä on 180kw/340hv vaihdin 500hv moottorissa, isompireikäisellä termostaatilla ja moottorin oma vesipumppu on 20% tehokkaampi kuin alkuperäinen. Termostaatti on 160F ja lämpötila on aika tasan 165F.
Kaikki ei tietysti noita osaa laskea, mutta kaikki noita tekävät osaavat. Ei ole vaikeaa, kun on todennäköisesti valmis ohjelma, jonne syöttää arvot parissa minuutissa.
Aloittaja+on+ongelman+varmasti+ratkaissut+aika+päiviä+sitten.+Toivottavasti+tällä+kerralla+oikein.+Mutta+muita+haun+kautta+tänne+eksyneitä+varten+kirjaan+lyhyesti,+miten+minulle+kävi+lämmönvaihtimen+mitoituksessa.
Tein+tässä+myöhemmin+kerrotun+muutoksen+kokemusperäisesti+ilman+sen+enempiä+laskelmia.+Aiemmin+oli+jo+kölijäähdytyksen+(kölin+ulkopintaan+kiinnitetty++kupariputki,+jossa+moottorista+tuleva+makeavesi+käy+jäähtymässä)+aikaan+kierrätyspumppu+vaihdettu+isommaksi+siitä+syystä,+että+ylilämpökyhtkin+(60+C)+hälytti+toisinaan+rivakan+ajon+päätteksi.+Tässä+tarinassa+tuo+isompikin+pumppu+jäi+toimettomaksi.+Huomautettakoon,+että+yksikään+kierrätyspumppu+(mekaaninen+tai+sähköinen)+ei+ole+vikaantumisen+takia+mennyt+vaihtoon+reilun+30v+aikana+vaan+muista+muutoksista+johtuen.+Sähköisille+ei+ole+tehty+mitään+paitsi+korvattu+pykälää+isommalla.+Mekaaniseen+on+vaihdettu+kiilahihna,+laakerit,+huulitiiviste+ja+imprelleri+sekä+pumpun+kannesta+hiottu+siipipyörän+kulumat+pois.+Mutta+sillä+okin+ikää+yli+40+vuotta.
Moottori+on+Yanmar++2QM15.+Alunperin+merivesijäähdytteinen,+Ollut+makeavesiäähdytteinen+lähes+neljäkymmentä+vuotta.+Nyt+kölijäähdytyksen+merivedessä+olevat+osat+alkoivat+hapertua+ja+tilalle+tuli+lämmönvaihdin+kokonaan+veneen+sisälle.+Kölijäähdytyksellä+oli+kierrätyspumppuna+viimeksi+toiminut+Johnson+virtausmäärältään+18.5+l/min.+Koneen+alkuperäinen+merivesipumppu+jäähdytti+pakoputkea.+Termostaatti+oli+pois+köljäähdytyksen+aikana.+Se+oli+poistettu+satunnaisten+ylilämpöongelmien+vuoksi+mutta+ei+ollut+syy+niihin.+Kone+kävi+isommalla+pumpulla+alilämpöisenä+<+50+C).+Koneeseen+oli+asennettu+jo+20v+aiemmin+lämpömittari,+josta+moottorin+lämmön+näki.+Samasta+mittarista+otettu+lukemat+tämän+muutoksen+jälkeen.
Lämmönvaihdin+kölijäähdytyksen+tilalle:
-+Lämmönvaihdin+Bowman+EC120+(merivesi+pillien+sisällä,+50%+glygoli/vesi+vaipassa)
-+Makeavesipumppu+Jabsco+59520-OOOB+(asento+5+käytössä,+n.+22+l/min)
++++++++-+vanha+pumppu+CM10P7-118.5+l/min++poistettu+käytöstä+tilaongelman+vuoksi.
-+Merivesipumppu+Albin+F3+(n.+35+l/min)
-+Pakoputken+jäähdytys+alkuperäisellä+merivesipumpulla+(tuotto+kasvaa+kierrosten+mukaan)
-+Ylilämpökytkin+vaihdettu+60+->+90+C
-+Alkuperäinen+ja+testattu+termostaatti+asennettu+(avautumislämpötila+42+C,+täysin+auki+52+C)
-+vanhan+kölijäähdytyksen+toinen+läpivienti+korvattu+läpivientisihdillä+ja+hanalla+(vedenotto+uudelle+merivesipumpulle).+Toinen+läpivienti+tulpattu+toistaiseksi.
-+merivesisuodatin+(vedenpinnan+alapuolelle+asennettava+malli)+ennen+kumpaakin+pumppua
Kävi+niin,+että+alhaisilla+nopeuksilla+(teholla)+moottorin+lämpö+on+lämmettyään+aina+50+C.+Sen+alle+ei+laske.+Termostaati+toimii.+Normaalissa+matka-ajossa,+jolla+vene+kulkee+miellyttävästi,+lämpö+n.+45+min+ajon+jälkeen+75+C.+Sen+jälkeen+10+min+isolla+teholla+(perä+painiuu+jo+liian+alas+ja+aalto+kasvaa+mutta+vauhti+ei+lisäänny)+lämpö+nousee+80+C+tuntumaan+mutta+ei+vielä+sen+yli.+Pilli+ei+soinut+missään+vaiheessa.+Koeajo+tehiin+heinäkuun+puolivälin+helteissä.+Meriveden+lämpöjä+en+mitannut+mutta+säätietojen+mukaan+oli+n.+20+C.
Yksi+muutos+aiempaan+verrattuna+tapahtui:+moottori+ei+enää+savuta+ajossa.+Aiemmin+kylmemmällä+moottorilla+ajettaessa+savua+oli+hieman+nähtävissä.+Voisin+jopa+väittää,+että+käyntääni++vaikutti+hiljaisemmalta.+Melua+ei+mitattu+tässä+yhteydessä.+Moottorille+ei+muutoksen+yhteydessä+tehty+muuta+huoltoa.+Normaalit+huollot+on+tehty+syksyllä.
Mitä+tästä+voi+oppia.+Ainakaan+liian+suuri+valitu+lämmönvaihdin+ei+ole.++Samasta+vaihtimesta+saa+toki+lisää+kapasiteettia,+jos+lisää+etenkin+merivesipiirin++virtausta+pumpun+tehoa+kasvattamalla.+Mutta+joku+raja+siinäkin+tulee+vastaan+ainakin+pumpun+virrankulutuksen+suhteen.+
Kannattaa+huomata+mahdollisia+lämmönvaihtimia+valitesaan,+että+niiden+tehot+pätee+tavattoman+suurilla+vedenvirtauksilla+ainakin+näille+"single+pass"+-+malleille.+Kannattaa+valita+two+tai+three+pass-malli,+jos+on+saatavilla+kohtuuhintaan.++Näin+saa+enemmän+jäähdytystehoa+pienemmällä+virtauksella.
Ja+vielä+kommentti+noiden+sähköpumppujen+luotettavuuteeen.+Tosiaan+koskaan+ei+ole+yksikään+kierrätyspumppu+matkan+varrella+särkynyt.+Mutta+kaikesta+huolimatta+kiinnitin+laipioon+piiloon+valmiiksi+vastaavat+sähköiset+varapumput+noille+kierrätyspumpuille++letkukaroin+varustettuna,+Alunperinkin+oli+käsiventtiilit,+joilla+saa+suljettua+moottorista+/moottoriin+menevän+linjan.+Käsiventtiilit+on+myös+sekä+lämmönvaihtimen+tulo+ja+lähtöpuolella.+Jos+pumppu+menee+rikki+matkalla,+voi+ajaa+sivuun,+laskea+ankkutrin+ja+vaihtaa+letkut+varapumppuihin+parissakymmenessä+minuutissa.+Ja+jatkossa+pitää+muistaa+varoa+makeavesipiirin+kuumia+nesteitä.+Jäähdytysnesteen+lisäyksen+jälkeen+voi+matka+taas+jatkua.+Merivesipiirissä+ei+nesteiden+kanssa+tarvitse+lutrata.+Riittää,+kun+avaa+hanan+ja+käynnitää+pumpun.+Jos+laturi+rikkoontuu,+ainahan+on+seviimeinen+optio,+että+letkuttaa+meriveden+virtaamaan+mekaaniselta+pumpulta+taas+moottorin+läpi.+Niinkuin+tehtaalla+on+suunniteltu.
Minulla on 7600 kW vaihdin 8800 kW moottoreissa, termostaattia ei ole mutta lämpötilatiedon mukaan ohjautuva sähkömoottoritoiminen venttiili kylläkin. Venttiili on varustettu sähkökatkon varalta myös 85- prosenttisesti pakkoavautuvalla mekanismilla.
Tähän+vielä+päivitys+lämmönvaihtimen+mitoituksesta+2QM15+tapauksessa+parin+vuoden+käytön+pohjalta.+Lopullinen+toimivaksi+todettu+kokoonpano:
-+Lämmönvaihdin+Bowman+EC120+++EC100+sarjassa+(signe-pass,+merivesi+pillien+sisällä,+50%+glygoli/vesi+vaipassa)
-+Makeavesipumppu+Jabsco+59520-OOOB+(asento+5+käytössä,+n.+22+l/min)
-+Merivesipumppu+Albin+F3+(n.+35+l/min)
-+Pakoputken+jäähdytys+alkuperäisellä+merivesipumpulla+(tuotto+kasvaa+kierrosten+mukaan)
-+Ylilämpökytkin+vaihdettu+60+->+90+C
Noilla+mainituilla+pumpuilla+ja+virtauksilla+ja+pitkähköillä+letkuilla+varustettuna+lämmönvaihtimia+pitääkin+olla+kaksi+sarjassa.+Nyt+nopetta+ei+tarvitse+rajoittaa+milloinkaan+moottorin+lämmön+mukaan.+Voi+ajella+runkonopeutta+tuntikausia+eikä+moottorin+lämpö+nouse+liiaksi.+Käytännössä+lämpö+asettuu+n.+75+C+tuntumaan.