Kan plate-varmeveksler brukes til ferskvannskjøling?

[DieselDahl]

Jeg fikk med en plate-varmeveksler med en båt jeg kjøpte. Den er laget i syrefast og er en industri-kjøler av kjent svensk fabrikat. Størrelsesmessig er den noenlunde lik mercruisers sylindriske varmevekslere til 350 Mag o.l.

Spørsmålet er om noen har erfaring med bruk av platevekslere til motorkjøling, blir denne vesentlig dårligere enn messing-rørkjølere? Skal brukes på en lett frisert smallblock V8

[Chiefengineer]

Regner med det er en Alfa Laval da. Om kapasiteten er ok, både mht. kjøleeffekt og sirkulasjon bør det ikke være noe i veien for å benytte denne til kjøling av motoren. For større skipsdieselmotorer med kjølevanstrykk 4-5 bar på FV-siden og SV-trykk varierende helt fra 2 til 12 bar er det jo utelukkende platevekslere som benyttes som sentralkjølere i dag.

Vil vel kalle dette å gå opp en kvalitetsklasse i forhold til en konvensjonell rørkjøler. Kapasiteten er jo svært stor på platekjølere pga. det store arealet og man kan jo sette inn ekstra plater etter behov for å utvide kapasiteten. Særdeles lite tull er det også med denne typen varmevekslere. Lekkasje pga. tæring etc. har jeg aldri vært borti på platevekslere og måler man avstanden før demontering og monterer igjen etter målene blir de oftest helt tett igjen også etter full demontering. Husk tilkopling iht. merking da kjølemediene skal arbeide motstrøms i veksleren. Backflushing er også en effektiv og enkel rengjøringsmetode som virker bra på disse kjølerne i tillegg til sirkulasjon med eksempelvis oppvarmet safe-acid e.l. uten behov for demontering.

I manualen er det oppgitt maks/min mål for distansen mellom endeplatene i forhold til det antall plater veksleren er levert med som originalt ang. demontering/service. Her er også oppgitt plasseringen av platene da mellomplatene er ulik første/siste platene og platene har innslått ID-kode alt etter funksjon. Det er litt viktig å merke seg den dagen man demonterer.

 

Så jeg ville ikke hatt noen betenkeligheter med å benytte denne typen varmeveksler forutsett korrekt dimmensjonering/flowkapasitet til kjøling av motor.

[kdtran]

Ikke noe problem å bruke Platevarmeveksler til kjøling av motor, MEN dersom du skal bruke båten i saltvann vil du på sikt få problemer med en Platevarmeveksler med syrefaste plater. I marint maskineri applikasjoner der en kjører saltvann direkte inn på en Platevarmeveksler bruker en KUN plater av Titan. Syrefaste plater holder bare noen få hundre timer før det går hull i dem dersom du bruker dem i høy-temp applikasjoner kombinert med saltvann. (Men på den andre side er "noen få hundre timer" flere år i fritidsbåt sammenheng..) :-)

[Ingar]

VP brukte platekjølere tidligere på alle motorer før i tiden. Antar at overgangen til rør var lavere produksjonskostnad, ikke økt effekt.

[DieselDahl]

Takk for gode kvalifiserte svar, jeg tenkte slik at rørkjølerne som sitter på merc og VP er bedre egnet fordi messing har mye bedre varmeledningsevne, har lokk i begge ender for rengjøring og så går vannet frem og tilbake flere ganger så den effektive lengden blir god. Antok da at platevekslere er billigere å masseprodusere og at de er ment å gå med høyere væskehastighet. Nå har jeg tre andre rørvarmevekslere jeg kan bruke, en fra VP 7,4 en fra VP 5,7 og en fra mercruiser 5,7. Saken er den at det er ikke plass til varmeveksler på original plass i denne båten, har sett at noen motorer tidligere hadde varmeveksleren i bakkant, men i en hydrolift F-23 er det nede på sidene det er noe særlig plass. Får prøve litt....

SWEP B25/20 heter den.

[Chiefengineer]

Ikke noe problem å bruke Platevarmeveksler til kjøling av motor, MEN dersom du skal bruke båten i saltvann vil du på sikt få problemer med en Platevarmeveksler med syrefaste plater. I marint maskineri applikasjoner der en kjører saltvann direkte inn på en Platevarmeveksler bruker en KUN plater av Titan. Syrefaste plater holder bare noen få hundre timer før det går hull i dem dersom du bruker dem i høy-temp applikasjoner kombinert med saltvann. (Men på den andre side er "noen få hundre timer" flere år i fritidsbåt sammenheng..) :-)

 

Hvor i all verden henter du dette fra.? Det er korrekt at Titan er mest brukt og foretrekkes pga. egenskapene men det er overhodet ikke belegg for å hevde at SS "bare holder noen få hundre timer" som sentralkjøler. Det stemmer slettes ikke. Alle de store produsentene som APV, Alfa Laval etc. tilbyr både Titan og SS. Men det er viktig å holde seg innenfor maksimal strømningshastighet uansett hvilket materiale man velger.

[volfro]

Har brukt en del mindre syrefaste oljekjølere med kaldt sjøvann som kjølemedie (lav strømningshastighet). Levetiden har variert fra noen måneder til noen år. Vi har gått over til rørkjølere med alu.bronse legeringer i rørsats, ved noen få tilfeller titan platekjølere. En av bakdelene med små syrefaste kjølere er at de har tynne/trange kanaler, og de fleste går ikke å åpne/reparere.

Visst syrefast skal brukes så er det viktig å lage rør/kjøleren selvdrenerende, ev. manuell drenering, da vil de kunne fungere mye lengre.

[Ingar]

de er ment å gå med høyere væskehastighet.

Fikk meg til å tenke på noe som er ganske komisk, det finnes faktisk en haug med firmaer som selger restriktorer for radiator-flowen.

Filosofi: Går kjølevæsken fort gjennom radiatoren rekker den ikke å bli avkjølt...

 

http://www.csr-performance.com/shop/product.da/csr900rp-waterflow-restrictor-kit

http://www.impulsengine.com/kits/coolantflowrestrictor.shtml

[DieselDahl]

Det var meget interessant lesing Ingar. Høy strømningshastighet på sjøvannssiden er bare en fordel. På ferskvannssiden derimot er det naturligvis et poeng at vannet ikke sirkulerer for fort. Det var det jeg mente med at i rørvarmevekslere er det lang effektiv lengde i motsetning til en 50cm lang platevarmeveksler med 20 plater, ti kanaler på hver krets. En ting til: i kjøleanlegg på motorer er det vanligvis en termostat som sitter ved utløpet fra toppen av motoren. Det finnes tre varianter: By-pass termostat som by-passer radiatoren, temperatur-åpnende som er vanligst i dag og dobbeltvirkende som gjør begge deler. På det termostathuset jeg skal bruke er det dobbeltvirkende termostat, denne vil jo sørge for å begrense væskehastigheten både i åpen og lukket stilling.....

[kdtran]

Hvor i all verden henter du dette fra.? Det er korrekt at Titan er mest brukt og foretrekkes pga. egenskapene men det er overhodet ikke belegg for å hevde at SS "bare holder noen få hundre timer" som sentralkjøler. Det stemmer slettes ikke. Alle de store produsentene som APV, Alfa Laval etc. tilbyr både Titan og SS. Men det er viktig å holde seg innenfor maksimal strømningshastighet uansett hvilket materiale man velger.

 

Tror vi snakker forbi hverandre her. I ett sentralkjøleanlegg med ferskvann på begge sider av motorens kjølesløyfer (skip og motorsiden) er jeg helt enig i at AISI 316 er fine greier. Snakker vi mellom skipets side av kretsen og saltvann står jeg ved min påstand og snakker fra erfaring da jeg ved en anledning fikk levert aisi plater isteden for titan på en alfa-laval veksler for noen år siden. Platene på HT siden varte mindre enn 1000 timer, på tross av normal flow på SW siden av veksleren. Motoren var forøvrig en CAT 3512B i genset applikasjon (1800rpm). Dersom du har andre erfaringer setter jeg pris på innspill, gjerne via IM, ettersom samtlige verft og redere jeg er i daglig kontakt med gjennom jobben deler min oppfatning om at AISI 316 og saltvann i høytemp kjølekretser er en uheldig kombinasjon for kommersielle applikasjoner. (snakker her om mer enn 1500 timers drift/ anno)

[volfro]

Høy strømningshastighet på sjøvannssiden er bare en fordel

Det er det, men for tæring er det en bakdel.

 

Det var meget interessant lesing Ingar

I dette kitet så er det en større 3 rads radiator og andre komponenter som gjør at man kan senke flowen i systemet og fremdeles ha nok kjøling.

http://www.impulsengine.com/kits/supercoolingsystem.shtml

Visst man setter inn en restrictor i ett marginalt dimensjonert system vil motoren lett kunne bli varmere, men det er jo min mening.

 

Platekjølere krever vanligvis mindre plass i forhold til rørkjølere og det kan jo være grunn nok i mange tilfeller.

Redigert 16.April.2012 av volfro (see edit history)

[ravddo]

Fikk meg til å tenke på noe som er ganske komisk, det finnes faktisk en haug med firmaer som selger restriktorer for radiator-flowen.

Filosofi: Går kjølevæsken fort gjennom radiatoren rekker den ikke å bli avkjølt...

 

http://www.csr-performance.com/shop/product.da/csr900rp-waterflow-restrictor-kit

http://www.impulsengine.com/kits/coolantflowrestrictor.shtml

Dette er faktisk et reelt problem. Min bror kjører rallycross. Der måtte vi redusere kjølemengdehastigheten for å få kaldt nok vann inn til motor igjen. Dette gjelder mange løpsbiler og er helt vanlig problem. Mange får bedre kjøling ved å redusere hastigheten.

[DieselDahl]

Ja jeg merka meg det volfro, har ikke tenkt å forske mye på dette. Men interessant er det at den strupingen senker temperaturen med 35 grader. Vil allikevel påstå at lavere kjølevannstemperatur senker virkningsgraden selv om dette firmaet hevder at motorens innvendige temperatur er uforandret..... Dette har de nok ikke full kontroll på, særlig ikke hvis motoren går i konstant motbakke, en struping med temperatur-regulering er nok tingen. For noen år siden var det ikke påbudt med vann som kjølemedium i Formel1. Da brukte de sprit med driftstemperatur på 180 grader celsius. Samme var det på Rolls Royce Merlin. Lavere spesifikt forbruk, høyere effekt, lavere vekt og mere risikabelt....

[volfro]

Der måtte vi redusere kjølemengdehastigheten for å få kaldt nok vann inn til motor igjen

Greit nok da alle kjølere har sin idealstrømmning / veksletid, men det strider litt imot naturlovene.

Vil også tro at de fleste rallykjørere vil bruke minst mulig hk på vannpumpen og derfor er den vel ikke større enn den må være.

En normalt utformet sentrifugal impeller/pumpe vil normalt sett bruke mindre kw når den får ett høgre mottrykk og da kan man få en

effekt av denne restriksjonen.

 

Varmen/effekten fra en pumpe vil også skape varme som går inn i vannet så visst denne er for stor, vil vannet bli varmere.

Derfor bør pumpe og kjølere være optimalisert til hverandre, og behovet for kjøling.

 

Eg er ingen ekspert på dette Dieseldahl, og diskutere for interessens skyld.

Skal gi meg nå, God natt.

[Chiefengineer]

Tror vi snakker forbi hverandre her. I ett sentralkjøleanlegg med ferskvann på begge sider av motorens kjølesløyfer (skip og motorsiden) er jeg helt enig i at AISI 316 er fine greier. Snakker vi mellom skipets side av kretsen og saltvann står jeg ved min påstand og snakker fra erfaring da jeg ved en anledning fikk levert aisi plater isteden for titan på en alfa-laval veksler for noen år siden. Platene på HT siden varte mindre enn 1000 timer, på tross av normal flow på SW siden av veksleren. Motoren var forøvrig en CAT 3512B i genset applikasjon (1800rpm). Dersom du har andre erfaringer setter jeg pris på innspill, gjerne via IM, ettersom samtlige verft og redere jeg er i daglig kontakt med gjennom jobben deler min oppfatning om at AISI 316 og saltvann i høytemp kjølekretser er en uheldig kombinasjon for kommersielle applikasjoner. (snakker her om mer enn 1500 timers drift/ anno)

 

Titan er jo det utvilsomt mest brukte materialet ettersom det har bedre egenskaper enn SS og har satt standarden for denne typen utstyr, men jeg har også vært på skip med rustfrie plater i veksler mot sjø uten at det har forårsaket problemer. En del evaporatorer har hatt SS-plater. Men hvordan var det med sink på denne CAT-installasjonen? Har vært borti flere mindre hjelpemotoranlegg (CAT/Cummings) som har vært utstyrt med sinkanoder i SW-platevekslersystemet og det er ikke alltid dette punktet ettersees. Spesielt viktig på nyere anlegg beregnet for 30 graders sjøvannstemp. og svært høy strømningshastighet gjennom kjøler. Rustfritt stål benyttes jo også både i SW-spylesystemer/RSW samt kjølesystemer for fryseanlegg med SW på sekundærsiden. Vil ikke si at det er bedre enn CuNiFer, Yorcalbro etc. men det fungerer greit. Går jo mest på enkelheten når det gjelder reparasjon da man stort sett får problemer med tiden på alle typene. Mot strømningstæringer er det kun Pvc/Komposittrør som holder mål.

[Ingar]

Mange får bedre kjøling ved å redusere hastigheten.

Sorry, dette er i beste fall en urban legend. Jo høyere strømningshastighet jo bedre kjøling. hvis ikke ville det beste vært å strupe vannstrømmen fullstendig.

Hadde en Corvette tidligere og husker at det var masse diskusjon om dette blant folk som bodde i varmt klima. De tok ut termostaten og monterte struping istedet. Som kjent kan tro flytte fjell..

[NilsPils]

Mulig du er på litt tynn is her Ingar? Jeg tror dette har å gjøre med forskjellig varmeovergang ved laminær og turbulent strømning. Da skal det være fullt mulig å få vesentlig bedre kjøling ved å redusere strømningshastigheten. Har faktisk opplevd det samme i forbindelse med lagerkjøling i andre sammenheng. Lageret ble varmt ved igangkjøringen. Overingeniøren strupet da vanntilførselen til kjøleren og lagertemperaturen sank til akseptabelt nivå. Denne opplevelsen ble behørig dokumentert ved målinger og vitner.

[Komodo]

Jeg tror dette har å gjøre med forskjellig varmeovergang ved laminær og turbulent strømning.

 

Interessant!

 

Betyr det at man oppnår bedre kjøling når hastigheten reduseres til flowen er laminær?