Circuito HT LT del sistema di raffreddamento del motore marino
I moderni motori marini principali a 2/4 tempi utilizzano due circuiti chiusi separati di glicole di acqua dolce: circuito HT (alta temperatura) e circuito LT (bassa temperatura). Nessuno dei due circuiti consente all'acqua di mare di toccare direttamente i componenti del motore; l'acqua di mare raffredda solo il circuito LT tramite il raffreddatore centrale.
Circuito HT (circuito acqua camicia)
Temperatura di funzionamento: 75‑88 gradi (setpoint tipico ~82‑85 gradi) Principali componenti raffreddati:
Canne cilindri, testate cilindri, valvole di scarico, camicia motore
Alcuni progetti CAC a due stadi: raffreddamento dell'aria di sovralimentazione del primo stadio ad alta temperatura
Funzione:
Mantenere le parti calde della zona di combustione a una temperatura operativa stabile.
Evitare la corrosione a freddo: se l'acqua della camicia diventa troppo fredda, l'acido solforico si condensa dallo scarico del carburante pesante e attacca le camicie.
Evitare l'ebollizione/cavitazione locale se la temperatura diventa troppo elevata.
Percorso del flusso: pompa HT → camicie e teste dei cilindri del motore → valvola termostatica a 3 vie. Parte dell'acqua ricircola alla pompa per un rapido riscaldamento; il calore in eccesso viene trasferito al circuito LT tramite scambiatore di calore/valvola miscelatrice.
Circuito LT (acqua dolce a bassa temperatura)
Temperatura di funzionamento: 32‑42 gradi in ingresso ai consumatori Principali componenti raffreddati:
Intercooler (secondo stadio/full LT CAC)
Radiatore dell'olio lubrificante
Cuscinetti per turbocompressori, gruppi elettrogeni, compressori, ausiliari.
Funzione: fornisce acqua dolce trattata a freddo per i componenti che necessitano di una temperatura molto più bassa rispetto all'acqua della camicia, in particolare il dispositivo di raffreddamento dell'aria di sovralimentazione per portare l'aria compressa di aspirazione fino a 45-55 gradi prima dei cilindri.
Percorso del flusso: pompa LT → radiatore dell'aria di sovralimentazione + radiatore dell'olio lubrificante + ausiliari → radiatore centrale (scambiatore di calore a piastre/tubo a fascio tubiero alimentato con acqua di mare). L'acqua di mare rimuove il calore dall'acqua dolce LT; l'acqua dolce raffreddata ritorna alla pompa LT, il termostato a . 3 vie miscela il flusso di bypass per stabilizzare la temperatura LT indipendentemente dalla temperatura dell'acqua di mare.
| Articolo | Circuito AT | Circuito LT |
|---|---|---|
| Medio | Acqua dolce trattata/glicole a circuito chiuso | Acqua dolce trattata/glicole a circuito chiuso |
| Temp. di lavoro tipica | 75‑88 gradi | 32‑42 gradi |
| Carichi primari | Camicia cilindro, testate, valvole di scarico | Raffreddatore dell'aria di sovralimentazione, radiatore dell'olio lubrificante, ausiliari |
| Reiezione del calore | Respinge il calore nel circuito LT | Respinge il calore totale del sistema all'acqua di mare tramite il dispositivo di raffreddamento centrale |
| Focalizzazione sul rischio | Corrosione a freddo a basso carico | Incrostazioni sul CAC/radiatore dell'olio lubrificante |
Come lavorano insieme
Il circuito HT assorbe il calore di combustione dal blocco motore e dalle teste.
Il calore in eccesso HT viene scaricato nel circuito LT (scambiatore di calore o miscelazione controllata).
Il circuito LT trasporta tutto il calore combinato (da HT + CAC + olio lubrificante) al radiatore centrale.
L'acqua di mare passa attraverso il refrigeratore centrale, sottrae calore e viene scaricata in mare.
L'acqua dolce LT raffreddata ritorna al CAC e ad altri consumatori.
Problemi pratici comuni
Acqua LT troppo calda: la temperatura di uscita dell'aria di sovralimentazione aumenta → NOₓ più elevato, declassamento del motore. Spesso causato da un radiatore centrale sporco o da un intasamento del filtro dell'acqua di mare.
Temperatura HT troppo bassa a basso carico: rischio di corrosione a freddo dell'acido solforico sulle canne dei cilindri.
Le incrostazioni del raffreddatore dell'aria di sovralimentazione (fuliggine/olio lato aria) aumentano il carico termico sul circuito LT.
