Petrol Sıyırıcılarında Verim
January 15, 2016
What are we doing: Respecting to the mother nature.
January 26, 2019

Marin Dizel Deniz Suyu Devresi

Dizel motorlar yanma sonucu oluşan havayı varsa turboşarjer veya superşarjer türbin kısmından geçirerek yoksa direkt dışarı atarlar. Egzoz gazlarının çıkışından sebep oluşan sesleri engellemek için silencer (susturucu) kullanılabilir.

Marin Dizel motorlarda endüstriyel hava soğutmalı (radyatörlü) motorlar gibi kuru egzoz veya ıslak egzozlu olarak iki çeşittir.
İş teknelerinde yani küçük güçteki dizel motorlarında ıslak egzoz yaygın olarak kullanılır. Islak egzozun teknede birçok avantajı bulunmaktadır. Deniz suyu tekne su alıcısından motordan akuple hareket alan impeller (raw water pump) jabsco pompası emişi ile alınarak motor soğutma tatlı suyunu ısı eşanjörleri ile soğutur. Gemilerde kuler (cooler) olarak adlandırılan ısı eşanjörleri (heat exchanger) Tekne ve yat piyasasında kondense olarak adlanır.

Dizel deniz suyu devresi

Marin Dizel Deniz Suyu Alış Devresi

Ufak güçteki turbo ve intercooler’siz bir makinanın deniz suyu devresi (Indirect Cooling)

Aircooler yani şarj havası soğutucusu, (aftercooler veya intercooler) deniz suyunun havayı soğuttuğu bir ısı eşanjörüdür.

Tatlı su kondesisi deniz suyunun makine içinde dolaşan antifrizli tatlı suyu soğutan bir ısı eşanjörüdür.

Şanzıman kondensesi şanzıman yağını soğutan yine bir ısı eşanjörüdür.

Air Colller, Intercooler, Kondense

Air Cooler, Intercooler, Kondense

Intercooler Case

Intercooler Case

Yukarıdaki örnekler gibi bir çok kondenseyi dolaşan deniz suyu eğer makinayı egzoz gazları ile birlikte terk ederse buna ıslak egzoz denir. Islak egzozlu bir teknenin egzoz devresi kuru egzoza göreceli daha soğuktur. Çünkü egzoz gazları makinayı terk ederken deniz suyu tarafından soğutulur ve birlikte borda çıkışından atılır.

Borda çıkışından makine stop haldeyken suyun geri makineye yürümemesi için teknelerde birçok tertibat kullanılır.  Bunlardan olmazsa olmazı waterlock tur. Waterlock bir nargile gibi çalışır ancak içersinde bulunan perdeler ve dizaynı egzoz gazları ve suyun dışarı çıkmasını kolay geri döndürmesini zorlaştırıcı yapıdadır. Deniz suyunun geri makineye yürümesi zor ama imkansız değildir.
Makina egzoz sisteminin dizaynı önemi ilerde yaşanabilecek katastrofik sorunlar olarak kendini gösterir. Islak egzozlu makinanın ihtiyaç duyduğu waterlock / muffler kapasitesi pratik olarak aşağıdaki formülle bulunabilir.

 

2 x ( π/4 x D2 x L ) x 0,25 / 1000.00

2 rakamı burada emniyet  katsayısıdır. ( Safety Margin)

Deniz suyunun yaklaşık %25’i makine stop edildiğinde devrede kaldığı kabul edilir.

D = Hortum / Boru devre iç çapı (mm)

L = Hortum / Boru devre boyu (mm)

Çıkan sonuç Litre’dir.

Islak egzoz sayesinde makine çıkan egzozu soğutularak tekneyi terkeder. Bunun bir çok avantajı vardır. Bu sayede bir çok uygulamada egzoz izolasyonu gerekmez, ayrıca egzoz hortumu kullanılabilir. Hortum kullanımı montaj açısından kolaylık sağlar. Hortumlar ısıl genleşmeyi alarak doğru montajı sağlar. Kuru egzoz tipi için kompansatör (expansion) kullanılması gerekmektedir.

30 mm 13,6 HP / 10 kW
40 mm 24,5 HP / 18 kW
45 mm 30 HP / 22 kW
51 mm 38 HP / 28 kW
60 mm 53 HP / 39 kW
76 mm 86 HP / 63 kW
90 mm 121 HP / 89 kW
102 mm 155 HP / 114 kW

 

Waterlock makine stop edildiğinde devrede kalan suyun toplandığı bir haznedir. Ayrıca makine egzoz gürültüsünün azaltılmasına yardımcı olur. Piyasada bulunan bazı waterlock modellerinin kendi içlerinde çalpara görevi gören donanım vardır.

Ana veya yardımcı makina su altında mı?

Egzoz devresinin tasarlanmasında en önemli sorulardan biri budur. Eğer makinalar su hattı altında kalıyorsa deniz suyunun egzoz manifoldundan makinaya geri yürümesi riski artar. Bileşik kaplar mantığıyla su hidrostatik olarak her noktada kendini eşitlemeye çalışır. Bu olaya “sifon etkisi” denir. Bu da kendisini sert havalarda oluşabilecek düşük bir olasılık ama olabilecek bir olasılık haline getirir.

Sifon etkisini kırmak için deniz suyu borda çıkış devresine boyun atmak gerekir. Literatürde buna “goose neck” (kuğu boynu) denir. Dilimizde daha çok deve boynu olarak geçer yöresel farklılıklar görmek normal.

Boynun en üst noktası su hattından en 40 cm yukarıda ve borda çıkışı min. 5 cm yukarıda olması pratik kuraldır. Önemli olan makina stop ettiğinde waterlock dışında başka bir yerde devre içinde su birikintisi olmamasıdır. Tabi bütün bunları yaparken dizel motor geri basıncını (back pressure) makine üreticisi tarafından belirtilen değerlerde kalması gerekir. Back pressure makinaya giren temiz hava kadar önemlidir, çünkü nefes alabilmek kadar verebilmek de önemlidir. Eğer egzoz devresi makinanın egzoz çıkışına mani olacak şekilde tasarlandıysa makina performansını kötü bir şekilde etkiler. Neyse ki bunu ölçmek kolaydır. Makine egzoz devresi üzerinde belirli bazı noktalara takılabilecek geyç ile bu değer ölçülebilir. Böyle bir nokta yoksa tapa açılıp, diş çekilerek hazırlanabilir

İş teknelerinde dizayn sırasında makina donatım gurubuna pek yer kalmaz. Ana makina her ne kadar hızı ve tekne değerini gösteren önemli bir unsur da olsa, ana makina egzoz devresi sıkışık bir ortamda sona kalır. Özellikle katamaran teknelerde mahal içersindeki alanın darlığı zaten çalışmanın zor olduğu alanda egzoz ve diğer devrelere alan bırakmaz.

Pratik birçok kural literatürde yer almaktadır. Risklerin bertaraf edilmediği durumda, deniz suyunun silindir içersine yürümesi olasıdır. Marin makina ve ekipman üreticileri yönergeleri ve birçok kural yaşanan hadiseler sonucu hazırlanmıştır. Silindir içersine yürüyen deniz suyunun etkileri katastrofiktir. Egzoz manifoldundan geçen az miktardaki su uzun vadede korozif etki gösterir, akut etkisi ise <su sıkışmaz bir sıvı olduğu için> piston kafasındaki su piston ÜON’ya (TDC) ulaştığında deniz suyu sebebiyle marşa basıldığında piston kolu (conecting rod) yamulur. Eğer şartlar piston kolunu daha çok zorlarsa, piyasada “kol çıkarma” olarak bilinen konektin rod kırılır. Makina bloğu ve piston layneri (gömlek) zarar görür büyük olasılıkla zarar görür. Zarar bu boyuttada kalmayabilir. Yatak, krankşaft ve muhtelif makina parçaları onarılamaz şekilde hasarlanabilir. Bu durum makinanın komple overhol edilmesiyle sonuçlanır. Zararın ekonomik boyutu can yakıcı noktaya gelir. Aşağıdaki resimde böyle bir olayın gerçekleştiği 40 HP güçündeki bir marin motor yamulmuş piston konektin rodu görülmektedir. Piston kafası layner içersine sıkıştığı için ancak kesilerek çıkartılmıştır. Ayrıca blokta kullanılamaz hale gelmiştir.

Bent Piston Rod

Eğik Piston Kolu

 

 

 

 

Kaynaklar: Vetus, Sole Diesel.