DK172262B1 - Flermotoranlæg med fælles ferskvandskølesystem - Google Patents

Description

DK 172262 B1

Opfindelsen angår et flermotoranlæg med fælles ferskvandskølesystem, omfattende flere turboladede dieselmotorer, hvoraf i det mindste nogle i deres kølevandssystem har en ladeluftkøler, et høj temperatur-5 kredsløb (HT) og et lavtemperaturkredsløb (LT), hvor højtemperaturkredsløbet indeholder en første trevejsventil, der styret af en første termosensor forsyner en første cirkulationspumpe i HT-kredsløbets tilgangsledning til motoren med recirkuleret kølevand fra HT-10 kredsløbets afgangsledning fra motoren og med koldere kølevand efter behov, hvor lavtemperaturkredsløbet indeholder en anden trevejsventil, der ved hjælp af en anden termosensor styrer blandingsforholdet mellem varmere og koldere kølevand til ladeluftkølerens 15 tilgangsledning i LT-kreds løbet, og hvor en for motorerne fælles fødeledning for kølevand er tilsluttet LT-kredsløbet, og en fælles returledning er tilsluttet den anden trevejsventil i dette kredsløb.

Et sådant flermotoranlæg kendes fra DE-A1 32 14 20 855, og dette kølesystem er udformet med fordelagtig mulighed for at styre varmevekslingen i ladeluftkøleren på sådan måde, at ladeluften i motorens nedre belastningsområde opvarmes af kølevandet og i motorens øvre belastningsområde afkøles af dette. Ladeluftens op-25 varmning ved lav motorlast, og navnlig ved drift i kolde omgivelser, hvor kompressorens indsugningsluft kan være meget kold, er af væsentlig betydning for at opnå gode forbrændingsbetingelser, når motorerne drives på heavy fuel olie. Ladeluftens opvarmning medfører en 30 højere kompressionstemperatur, der fremmer brændslets selvtænding. Det tyske skrift angiver desuden, at den første termosensor styrer den første trevejsventil således, at kølevandets tilgangstemperatur til motoren holdes konstant, og at den anden termosensor styrer den 35 anden trevejsventil således, at kølevandets afgangs- 2 DK 172262 B1 temperatur fra LT-kredsløbet til den fælles returledning holdes konstant.

Kølesystemet på de enkelte motorer i det kendte flermotoranlæg har integreret LT-kredsløbet i HT-5 kredsløbet, idet tilgangen for koldt kølevand til den første trevejsventil er forbundet med LT-kredløbets afgangsledning fra ladeluftkøleren, og tilgangen for varmere kølevand til den anden trevejsventil er tilsluttet HT-kredsløbets afgangsledning fra motoren.

10 Dette giver den ulempe, at driften af HT-kredsløbet er påvirket af driften af LT-kredsløbet. Det er heller ikke hensigtsmæssigt, at tilgangstemperaturen til motorens cylinderkøling holdes konstant, idet dette medfører en med motorbelastningen stigende køletempera-15 tur for de varmeste motorkomponenter.

En væsentlig ulempe ved det kendte flermotoranlæg er desuden, at varmevekslingen i ladeluftkøleren er styret af den anden termosensor på basis af vandtemperaturen i HT-kredsløbets afgangsledning fra motoren.

20 Denne styring er langsomtvirkende ved pludselige ændringer i motorbelastningen, fordi belastningsændringen først skal afspejle sig i varmere eller koldere cylinderelementer, førend behovet for ændret styring af kølevandsstrømmene kan detekteres med den anden termo-25 føler. Flermotoranlægget anvendes typisk på et skib, hvor et antal elgeneratorforbundne hjælpemotorer står stand-by, indtil elforbruget stiger. Dette sker typisk ved manøvrering i havn eller andre kystnære områder, hvor igangsætningen af større elforbrugere, såsom 30 bovpropellere eller ankerspil, fører til et pludseligt spring i elforbruget, hvorved en stand-by motor startes, eller en allerede kørende motor pludselig belastes ved fuldlast. Den langsomme styring af ladeluftkøleren indebærer det meget velkendte og uønskede problem, at 35 motoren ryger kraftigt efter belastningsstigningen, 3 DK 172262 B1 indtil reguleringen til den nye driftstilstand er gennemført. Af miljømæssige grunde er denne røgdannelse meget uønsket i de kystnære farvande.

Fra DE-C2 25 49 009 kendes en enkeltstående motor, 5 hvis ferskvands kølesystem kun indeholder et HT-kreds-løb omfattende en trevejsventil, der forsyner en cirkulationspumpe med recirkuleret vand, hvoraf en delstrøm ledes gennem en kølevandskøler, så tilgangstemperaturen til motoren opretholdes konstant. Til-10 gangsledningen til motoren passerer gennem en første ladeluftkøler. Motoren har desuden et saltvandskredsløb, hvor søvand pumpes til en trevejsventil, der styret af motorens ladelufttilstand leder en større eller mindre del koldt søvand gennem en anden ladeluft-15 køler, hvorefter søvandet strømmer gennem kølevandskøleren i HT-kredsløbet og ledes overbord. Skriftet nævner muligheden at at styringen af varmevekslingen i ladeluftkøleren sker på basis af ladelufttrykket. Det er en ulempe, at HT-kredsløbet indeholder en kølevands-20 køler, og kølesystemet er arbejdskrævende og dyrt at vedligeholde som følge af det saltvandsbaserede lavtemperaturkredsløb .

Fra US patent 5 394 854 kendes en enkeltstående motor med et HT-kredsløb til køling af motoren og en 25 første ladeluftkøler og med et LT-kredsløb til køling af smøreolie og en anden ladeluftkøler. I HT-kredsløbet er den første ladeluftkøler indskudt parallelt med motoren eller seriekoblet placeret efter denne. Den anden ladeluftkøler i LT-kredsløbet er forsynet med en 30 ventilstyret omløbsledning styret af eksemplevis ladelufttrykket. På afgangssiden indeholder hvert kredsløb en kølevandskøler forsynet med en ventilstyret omløbs-ledning, hvilket komplicerer kølesystemet.

Opfindelsen har til formål at anvise et flermotor-35 anlæg af den indledningsvis nævnte art, der med en 4 DK 172262 B1 simpel og driftssikker opbygning med kun få komponenter giver en hurtig indstilling af ladeluftkølingen til enhver driftstilstand, så miljøbelastende røgdannelser ved pludselige belastningsændringer for en eller flere 5 af motorerne i anlægget mindskes.

Med henblik herpå er flermotoranlægget ejendommeligt ved, at ladeluftkøleren er en totrinskøler, hvor første trin indgår i HT-kredsløbets tilgangsledning til motoren, og andet trin indgår i LT-kredsløbet og inde-10 holder en reguleringsventil, der i afhængighed af motorbelastningen kan lukke eller åbne mere eller mindre for kølevandsstrømmen gennem andet trin, at afgangsledningen fra reguleringsventilen er tilsluttet den anden trevejsventil og den fælles returledning, at 15 LT-kredsløbet indeholder en anden cirkulationspumpe, at HT-kredsløbets afgangsledning fra motoren er i strømningsforbindelse med den fælles returledning og er tilsluttet den første trevejsventil, og at den første trevejsventil er tilsluttet den fælles fødeledning.

20 Tilpasningen af ladeluftkølerens kølevirkning til pludselige belastningsændringer for at frembringe en motor, der med minimal miljøbelastning er velegnet til drift på heavy fuel olie, opnås på en måde, der i og for sig er kendt fra DE-C2 25 49 009, idet kølevandet 25 indvirker på ladeluften i to trin, nemlig det første trin i HT-kredsløbets tilgangsledning til motoren, og det andet trin i LT-kredsløbet, hvor kølevandet i LT-kredsen kan ledes uden om kølerens andet trin ved hjælp af reguleringsventilen, der styres i afhængighed af 30 motorbelastningen, fx på basis af ladelufttrykket. Ved lav last kan kølevandet i første trin opvarme ladeluften til en for forbrændingen af heavy fuel olie fordelagtig høj temperatur, og ved høj last kan begge trin virke til afkøling af ladeluften.

35 Den anden cirkulationspumpe i LT-kredskøbet 5 DK 172262 B1 sikrer, at dette kredsløb i motoren fungerer uafhængigt af driften af de øvrige motorer og uafhængigt af HT-kredsløbet på samme motor. Kølevandsstrømmen i LT-kredsløbet er således upåvirket af fjernere liggende 5 trykændringer i den fælles fødeledning frembragt af de andre motorers forbrug af koldt kølevand fra fødeled-ningen og upåvirket af lokale trykændringer i den fælles fødeledning frembragt af forbruget af koldt kølevand til samme motors HT-kredsløb.

10 HT-kredsløbets første trevejsventil er tilsluttet den fælles fødeledning, og afgangsledningen fra motoren i dette kredsløb er strømningsforbundet med den fælles returledning og er tilsluttet den første trevejsventil, hvorved trevejsventilen efter behov kan recirkulere 15 afgangsvandet fra motoren eller iblande koldt vand fra fødeledningen for styring af tilgangsvandets temperatur, mens overskydende afgangsvand afleveres til den fælles returledning. Den første cirkulationspumpe sikrer, at HT-kredsløbet forsynes med vand uafhængigt 20 af såvel de andre motorers kølevandsforbrug som af LT-kredsløbets forbrug på samme motor.

De to kredsløb på samme motor kan have i det væsentlige ens opbygning på tilgangssiden, nemlig to tilslutninger til henholdsvis fødeledningen og retur-25 ledningen, en af en termosensor styret trevejsventil, der kan recirkulere afgangsvand i kredsløbet eller iblande koldt vand fra fødeledningen med samtidig aflevering af afgangsvand til returledningen, og en cirkulationspumpe. Denne fordelagtigt simple opbygning 30 er letforståelig og meget vedligeholdelsesvenlig, samtidig med at de to kredsløb fungerer helt uafhængigt af hinanden. Kølevandssystemet på den enkelte motor er også meget enkelt, fordi der ikke behøver at være kølevandskølere på motoren. Den simple opbygning gør 35 kølevandssystemet på motoren meget driftsikkert og 6 DK 172262 B1 enkelt at styre, navnlig fordi påvirkninger i det ene kredsløb ikke influerer på det andet kredsløb.

Det foretrækkes, at den første termosensor måler vandtemperaturen i HT-kredsløbets afgangsledning fra 5 motoren, og at den første trevejsventil er således styret, at vandtemperaturen i denne afgangsledning i det væsentlige er konstant uanset motorens belastning.

Ved at holde vandtemperaturen ved afgangen fra motorens cylinderparti konstant opnås på de termisk højest be-10 lastede cylinderelementer en mere ensartet temperatur og en mere effektiv køling ved høj motorbelastning. Samtidig åbner den ens vandtemperatur i alle motorernes afgangsledninger mulighed for problemløs sammenkobling af disse ledninger, som det nærmere beskrives nedenfor.

15 Den anden termosensor i LT-kredsløbet kan hen sigtsmæssigt måle vandtemperaturen i den med cirkulationspumpen forbundne tilgangsledning, og den anden trevejsventil kan være således styret, at vandtemperaturen i denne tilgangsledning i det væsentlige er 20 konstant uanset motorens belastning. Dette giver den fordel, at LT-kredsløbet er uafhængigt af kølevandets temperatur i den fælles fødeledning. Samtidig opnås den væsentlige fordel, at tilgangstemperaturen kan være indstillet efter kølebehovet i ladeluftkølerens andet 25 trin, når motoren kører med høj belastning. Når motorbelastningen mindskes, vil den konstante tilgangstemperatur medføre en afkøling af ladeluften til en lavere afgangstemperatur, men da ladelufttrykket i den turboladede motor også falder med motorbelastningen, kan 30 dette i motorens øvre belastningsområde ske uden risiko for kondensdannelse i ladeluften, fordi kondensationstemperaturen i luften falder med mindskende lufttryk.

Når motorbelastningen er faldet til et driftspunkt, hvor ladeluften ikke længere ønskes afkølet, kan det 35 andet trin i ladeluftkøleren afspærres ved hjælp af 7 DK 172262 B1 reguleringsventilen.

Det fælles kølevandssystem er i en foretrukken udførelsesform anvendt til at udforme flermotoranlægget således, at mindst en af motorerne kan drive en elgene-5 rator, at mindst en anden af motorerne anvendes ved fremdrivning af et skib, at hver af HT-kredsløbenes afgangsledninger er indbyrdes forbundne via en udluftningsledning, hvorigennem den generatorforbundne motor i stand-by-tilstand kan gennemstrømmes af varmt køle-10 vand fra den ved fremdrivningen anvendte motor. Den ved fremdrivningen anvendte motor kan eksempelvis være en stor totakts krydshovedmotor, der gennem et akselsystem er forbundet med en propeller, og den eller de generatorforbundne motorer kan i så fald være mindre 15 firtakts motorer. Flermotoranlægget kan alternativt være sammensat af flere mindre firtaktsmotorer, der alle driver en elgenerator, og hvor et antal af motorerne anvendes til strømproduktion for en elmotordrevet propeller til fremdrivning af skibet, mens andre af 20 motorerne står stand-by for skibets øvrige elforbrugere. Ved sejlads mellem to anløbspladser er effektbehovet til skibets fremdrivning stort set konstant, og den eller de motorer, der anvendes ved fremdrivningen, drives normalt ved høj motorbelastning for at opnå et 25 lavt specifikt brændselsforbrug. Når skibet ankommer til anløbspladsen vil der som nævnt ovenfor ske pludselige spring i elforbruget som følge af manøvrering, hvilket medfører igangsætning af stand-by motorer. Udførelsesformen tillader på enkel vis hurtig igangsæt-30 ning af stand-by motorer med minimal røgudvikling i udstødsgassen, fordi disse motorer inden igangsætningen allerede er opvarmet til passende høj temperatur af det varme kølevand, der fra fremdrivningsmotorens afgangs-ledning i HT-kredsløbet strømmer gennem udluftnings-35 ledningen og ned i stand-by motorernes HT-kredsløb i 8 DK 172262 B1 den gren, der passerer ind gennem cylinderpartiet.

I en særlig enkel udførelsesform cirkulerer den første og den anden cirkulationspumpe hver en hovedsageligt konstant volumenstrøm af kølevand i det 5 tilhørende kredsløb uanset motorens belastning. Dette giver mulighed for som cirkulationspumpe at anvende en simpel certrifugalpumpe, der drives med fast omdrejningstal på eksempelvis 1200 omdr. per minut ved hjælp af en generatormotor med fast frekvens.

10 Ved skibstyper såsom containerskibe, tankskibe, bulkcarriers og lignende skibe med en stor totakts hovedmotor foretrækkes, at skibshovedmotorens kølevandskøler køler vandet i den fælles returledning, og at de rent elproducerende hjælpemotorer i motoranlægget er 15 udformet uden kølevandskølere i deres HT- og LT-kreds-løb. Dette giver den fordel, at kølevandssystemet kun anvender en enkelt centralkøler, som i forvejen forefindes i systemet. Ved skibstyper såsom specialskibe, passegerskibe og lignende skibe med et flermotoranlæg, 20 der udelukkende indeholder mindre firtaktsmotorer kan der anvendes en enkelt centralkøler fælles for flere motorer, der er udformet uden kølevandskølere i HT- og LT-kredsløbene.

Det fortrækkes, at den anden termosensor og 25 styringen af reguleringsventilen i LT-kredsløbet er indstillet således, at ladeluften ved kølerens afgang har temperaturer beliggende over kondensationsgrænsen for fugtighedsindholdet i luften, når motoren drives ved tropiske forhold med høj temperatur og højt fugtig-30 hedsindhold i indsugningsluften. Med denne indstilling til undgåelse af vandkondensation ved de værste driftsforhold, undgås kondensation også ved alle andre driftsforhold uden brug af kompliceret styreteknik.

Dette giver et meget enkelt og driftssikkert kølevands-35 system.

9 DK 172262 B1

Med henblik på at fremme betjeningsvenligheden og vedligehold af motoren samt muliggøre installation af motoren på forholdsvis snæver plads foretrækkes, at de to cirkulationspumper, de to trevejsventiler, regule-5 ringsventilen, smøreoliekøleren, ladeluftkøleren og de tilhørende rørforbindelser alle er beliggende ved motorens ene ende, så der er adgang til alle komponenterne på et sted. Da adgangen sker fra motorens ende kan flere motorer anbringes forholdsvis tæt ved siden 10 af hinanden.

Et eksempel på en udførelsesform for motoren beskrives herefter nærmere med henvisning til den meget skematiske tegning, hvor fig. 1 viser en skitse af kølesystemet til en 15 motor i et kendt flermotoranlæg, fig. 2 og 3 tilsvarende skitser af en motor i en udførelsesform for flermotoranlægget ifølge opfindelsen, hvor fig. 2 viser eksempler på temperaturniveauer ved tomgangskørsel og fig. 3 ved fuldlastdrift, 20 fig. 4 og 5 diagramer over to forskellige ud førelsesformer for et flermotoranlæg ifølge opfindelsen med tre motorer, og fig. 6 et diagram over et eksempel på den minimale ladelufttemperatur som funktion af motorbelastningen 25 udtrykt ved ladelufttrykket.

Fig. 1 illustrerer motorsystemet kendt fra DE-Al 32 14 855. En motor m har et kølesystem, der via en fødeledning f og en returledning r er tilsluttet det for motorerne fælles kølesystem. Fødevandet løber ind 30 i et LT-kredsløb med en oliekøler o og en ladeluftkøler c. Et HT-kredsløb omfatter en trevejsventil a, der via en cirkulationspumpe p leder kølevand gennem en tilgangsledning s til motoren, hvorfra vandet gennem en afgangsledning d med en drøvleventil t og en tryksty-3 5 ringstank h returneres til trevej sventilen a og paral 10 DK 172262 B1 lelkoblet hermed til en i LT-kredsløbet beliggende anden trevejsventil v, der enten afleverer det varme vand til returledningen r eller via en mellemledning i til ladeluftkøleren c. Fra ladeluftkøleren strømmer det 5 delvis opvarmede vand til den første trevejsventil a som relativt koldere fødevand til tilgangsledningen s.

Den første trevejsventil a er styret af en første termosensor ti, så temperaturen i ledningen s holdes konstant. Den anden trevejsventil v er styret af en 10 termosensor t2, der holder temperaturen i varmtvand-stilgangen til den anden trevejsventil v og dermed også returvandet i ledningen r konstant. Rent styreteknisk er det en betydelig ulempe, at der i det samlede kølesystem på motoren er to reguleringskredse i samme 15 sløjfe (det kombinerede LT- og HT-kredsløb) , idet et sådant styresystem kan gå i svingninger ved pludselige belastningsændringer.

I fig. 2 ses et til en enkelt motor 1 hørende udsnit af en udførelsesform for et kølesystem ifølge 20 opfindelsen, der er forbundet til de andre motorer i systemet gennem en fælles fødeledning 2 og en fælles returledning 3. Det på motoren lokale kølesystem omfatter et generelt med 4 betegnet højtemperaturkredsløb (HT) og et generelt med 5 betegnet lavtemperatur-25 kredsløb (LT).

HT-kredsløbet 4 omfatter en termostatstyret første trevejsventil 6 med tre tilslutninger, hvoraf den første er tilsluttet den fælles fødeledning, den anden er tilsluttet HT-kredsløbets tilgangsledning 7, og den 30 tredie er tilsluttet en afgangsledning 8, som strækker sig hen til kølevandsafgangen fra motorens cylinderparti. Tilgangsledningen 7 indeholder en cirkulationspumpe 9 og et første køletrin 10 i en ladeluftkøler li og er ved sin ende modsat trevejsventilen tilsluttet køle-35 vandstilgangen til motorens cylinderparti. Termostat- DK 172262 B1 11 styringen af ventilen 6 indbefatter en første termosen-sor 12, der måler temperaturen i afgangsledningen 8 og inden for et forudbestemt interval holder denne temperatur hovedsageligt konstant ved regulering af tilled-5 ningen af koldt kølevand fra fødeledningen 2.

LT-kredsløbet 5 omfatter en termostatstyret anden trevejsventil 13 med tre tilslutninger, hvoraf den første er tilsluttet den fælles fødeledning 2, den anden er tilsluttet LT-kredsløbets tilgangsledning 14, 10 og den tredie er tilsluttet en afgangsledning 15, som strækker sig hen til en reguleringsventil 16 og indeholder en oliekøler 17. Tilgangsledningen 14 indeholder en cirkulationspumpe 18 og er i sin ende modsat trevej sventilen 13 sluttet til reguleringsventilen 16, 15 hvis tredie tilslutning er forbundet med returløbet fra et andet køletrin 19 i ladeluftkøleren 11. Dette andet køletrin er afgrenet fra tilgangsledningen 14 før ventilen 16. Den trevejs reguleringsventil 16 kan derfor lede kølevandet helt eller delvist uden om det 20 andet køletrin 19 eller lede al kølevandet i LT-kredsen gennem dette. Reguleringsventilen styres i afhængighed af motorbelastningen på hurtigvirkende vis, eksempelvis på basis af en trykføler 20 i ladeluftreceiveren eller -tilgangen til motoren eller direkte ud fra den øje-25 blikkelige indstilling af brændselspumpernes fyldningsgrad. Termostatstyringen af ventilen 13 indbefatter en anden termosensor 21, der måler temperaturen i tilgangsledningen 14 og inden for et forudbestemt interval holder denne temperatur hovedsageligt konstant ved 30 regulering af tilledningen af koldt kølevand fra fødeledningen 2.

De med stiplet linie indrammede komponenter i det lokale kølekredsløb er alle monteret ved enden af motoren. Afgangsledningen 8 er desuden nær sit øverste 35 punkt forbundet til en udluftningsledning 22, der er 12 DK 172262 B1 tilknyttet en udluftningstank 23. Motorens kølesystem har ved tilkoblingen til fødeledningen 2, returledningen 3 og udluftningsledningen 22 afspærringsventiler 24, der kan lukkes ved montering og demontering af 5 motoren, eller ved serviceeftersyn på denne.

I fig. 4 ses, at udluftningsledningen 22 er forbundet med HT-kredsløbet på hver af de tre motorer af samme type, og desuden ses forløbet af de fælles ledninger 2 og 3, hvortil motorerne er parallelkoblede.

10 Der er desuden en forbindelsesledning 25, som er forbundet til hver af de tre motorers tilgangsledning 9 i HT-kredsløbet mellem trevejsventilen 6 og cirkulationspumpen 9. Sammen med udluftningsledningen sikrer forbindelsesledningen 25, at en motor 1 i stand-by 15 tilstand holdes varm og startklar af det varme kølevand fra ledningen 8 i den eller de motorer, der kører med belastning. Dette sker ved, at cirkulationspumpen 9 i den belastede motor vedvarende trækker en forholdsvis lille vandstrømning ud af forbindelsesledningen 25, der 20 på sin side trækker en tilsvarende vandmængde ud fra HT-kredsløbet i stand-by motoren, der samtidig tilføres varmt vand fra udluftningsledningen 22. Den beskedne strømning af varmt vand gennem HT-kredsløbet i stand-by motoren holder denne varm.

25 I den alternative udførelsesform vist i fig. 5 er den direkte forbindelse mellem afgangsledningen 8 og returledningen 3 ud for trevejsventilen 6 fjernet, og i stedet er afgangsledningen 8 strømningsforbundet med returledningen 3 via udluftningsledningen 22 og en 30 overløbsledning 26, der er forsynet med et drøvleorgan 27. Drøvleorganet 27 giver en lille strømningsmodstand med den virkning, at det til udluftningsledningen afleverede varme kølevand fra ledningen 8 i takt med indtag af koldt vand gennem trevejsventilen 6 i de 35 motorer, der kører med belastning, fortrinsvis vil 13 DK 172262 B1 strømme ned gennem HT-kredsløbet i en stand-by motor, hvilket er antydet i motoren vist til højre i figuren.

Hvis det ved denne udførelsesform er uønsket, at returvandet afleveres til fødeledningen 2 ud for stand-5 by motoren, kan ovennævnte direkte forbindelse mellem ledningerne 8 og 3 opretholdes og forsynes med en afspærringsventil, der holdes lukket på en eller flere af de motorer, der er i drift. Hvis der ønskes særlig intensiv opvarmning af stand-by motorer, kan disse 10 motorers første trevejsventil 6 placeres i en stilling, der afspærrer afgangsledningen 8.

I både fig. 4 og 5 er vist en centralkøler 28, der kan være kølevandskøleren i en stor hovedmotor eller være en anden type centralkøler, fx hvis skibet ikke 15 har en stor hovedmotor. Hovedmotoren kan være af sædvanlig udformning bortset fra dimensionering af kølevandskøleren under hensyntagen til hjælpemotorernes samlede kølebehov.

I fig. 2 er påført temperaturer og kølebehov for 20 en hjælpemotor, hvor motoren kører ubelastet med et omdrejningstal på 1200 omdr. per minut ved en udendørstemperatur på 25°C og en ladelufttemperatur ved motortilgangen på 70°C, og i fig. 3 er påført de samme oplysningen ved fuld motorbelastning, hvor motoren med 25 samme omdrejningstal yder en akseleffekt på 900 kW med en ladelufttemperatur på 45°C.

I fig. 6 viser kurven A et eksempel på, hvorledes den minimale ladelufttemperatur frembragt af kølesystemet afhænger af ladelufttrykket, når den første 3 0 termosensor 12 og den anden termosensor 21 er indstillet til faste forudbestemte værdier, og motoren drives ved en udendørstemperatur på 32°C og ved en relativ luftfugtighed på 100%. Kurven B viser den tilsvarende tryk- og temperaturafhængige vandkondensa-35 tionsgrænse. Det ses af diagrammet, at kølesystemet

Claims (10)

14 DK 172262 B1 uden komplicerede styresystemer automatisk vil holde ladeluftens minimale temperatur passende over kondensationsgrænsen. Ladelufttrykket vokser med motorbelastningen, og tomgangsbelastningen svarer til et ladeluft-5 tryk på mindre end 0,1 bar, mens fuldlastpunktet svarer til et ladelufttryk på ca. 2,3 bar. Ved et ladelufttryk på omkring 0,7 bar er reguleringsventilen indstillet til at afspærre det andet køletrin 19, så ladeluften ved lavere belastninger opvarmes af det første trin 10 10 i HT-kredsløbet.

1. Flermotoranlæg med fælles ferskvandskølesystem, omfattende flere turboladede dieselmotorer (1), hvoraf i det mindste nogle i deres kølevandssystem har en 15 ladeluftkøler (11), et højtemperaturkredsløb (HT) og et lavtemperaturkredsløb (LT), hvor højtemperaturkredsløbet (4) indeholder en første trevejsventil (6), der styret af en første termosensor (12) forsyner en første cirkulationspumpe (9) i HT-kredsløbets tilgangsledning 2 0 (7) til motoren med recirkuleret kølevand fra HT- kredsløbets afgangsledning (8) fra motoren og med koldere kølevand efter behov, hvor lavtemperaturkreds-løbet (5) indeholder en anden trevejsventil (13), der ved hjælp af en anden termosensor (21) styrer blan-25 dingsforholdet mellem varmere og koldere kølevand til ladeluftkølerens tilgangsledning (14) i LT-kredsløbet, og hvor en for motorerne fælles fødeledning (2) for kølevand er tilsluttet LT-kredsløbet, og en fælles returledning (3) er tilsluttet den anden trevejsventil 30 i dette kredsløb, kendetegnet ved, at ladeluftkøleren (11) er en totrinskøler, hvor første trin (10) indgår i HT-kredsløbets tilgangsledning (7) til motoren, og andet trin (19) indgår i LT-kredsløbet og indeholder en reguleringsventil (16), der i af-35 hængighed af motorbelastningen kan lukke eller åbne 15 DK 172262 B1 mere eller mindre for kølevandsstrømmen gennem andet trin, at afgangsledningen (15) fra reguleringsventilen er tilsluttet den anden trevejsventil og den fælles returledning, at LT-kredsløbet indeholder en anden 5 cirkulationspumpe (18), at HT-kredsløbets afgangsledning fra motoren er i strømningsforbindelse med den fælles returledning (3) og er tilsluttet den første trevejsventil, og at den første trevejsventil er tilsluttet den fælles fødeledning (2).

2. Flermotoranlæg ifølge krav 1,kendeteg ne t ved, at den første termosensor (12) måler vandtemperaturen i HT-kredsløbets afgangsledning (8) fra motoren, og at den første trevejsventil (6) er således styret, at vandtemperaturen i denne afgangs-15 ledning i det væsentlige er konstant uanset motorens belastning.

3. Flermotoranlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den anden termosensor (21) måler vandtemperaturen i den med cirkulationspumpen 20 (18) forbundne tilgangsledning (14) , og at den anden trevejsventil (13) er således styret, at vandtemperaturen i denne tilgangsledning i det væsentlige er konstant uanset motorens belastning.

4. Flermotoranlæg ifølge et af kravene 1-3, 25 kendetegnet ved, at mindst en af motorerne (1) kan drive en elgenerator, at mindst en anden af motorerne anvendes ved fremdrivning af et skib, at hver af HT-kredsløbenes (4) afgangsledninger er indbyrdes forbundne via en udluftningsledning (22), hvorigennem 30 den generatorforbundne motor i stand-by-tilstand kan gennemstrømmes af varmt kølevand fra den ved frem-drivningen anvendte motor.

5. Flermotoranlæg ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet ved, at den første og den anden 35 cirkulationspumpe (9, 18) hver cirkulerer en hoved- 16 DK 172262 B1 sageligt konstant volumenstrøm af kølevand i det tilhørende kredsløb uanset motorens belastning.

6. Flermotoranlæg ifølge et af kravene 1-5, kendetegnet ved, at LT-kredsløbet (5) 5 indeholder en smøreoliekøler (17) i afgangsledningen (15) fra ladeluftkøleren.

7. Flermotoranlæg ifølge et af kravene 1-6, kendetegnet ved, at en skibshovedmotors kølevandskøler køler vandet i den fælles returledning 10 (3) , og at de rent elproducerende hjælpemotorer i motoranlægget er udformet uden kølevandskølere i deres HT- og LT-kredsløb (4, 5).

8. Flermotoranlæg ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet ved, at at kølevandet i den 15 fælles returledning (3) køles af en ferskvandskøler (28), der er fælles for flere motorer, og at motorerne er udformet uden kølevandskølere i HT- og LT-kredsløbe-ne (4, 5) .

9. Flermotoranlæg ifølge et af kravene 1-8, 20 kendetegnet ved, at den anden termosensor (21) og styringen af reguleringsventilen (16) i LT-kredsløbet er indstillet således, at ladeluften ved kølerens (11) afgang har temperaturer beliggende over kondensationsgrænsen for fugtighedsindholdet i luften, 25 når motoren drives under tropiske forhold med høj temperatur og højt fugtighedsindhold i indsugningsluften.

10. Flermotoranlæg ifølge et af kravene 1-9, kendetegnet ved, at de to cirkulationspumper 30 (9, 18) , de to trevejsventiler (6, 13), regulerings ventilen (16) , smøreoliekøleren (17), ladeluftkøleren (11) og de tilhørende rørforbindelser alle er beliggende ved motorens (1) ene ende. 35