MIDDELSNELLOPENDE DIESELMOTOR: - motor + reductiekast iets goedkoper dan 2-takt - wordt gebruikt waar compactheid een must is voordelen: - indirect drive vrij te kiezen propellersnelheid - meestal meerdere motoren grotere bedrijfszekerheid - bij deellast 1 of meer machines uitschakelen η e - lager zwaartepunt - standaardisatie v. ganse vloot op basis van 1 cilindertype - aandrijven cargopompen (tankers) nadelen: - iets hoger verbruik - iets minder geschikt voor vuile brandstof - meer onderhoud door meer cilinders - meer olieverbruik - meer lawaai - minder vlugge omkeerbaarheid (~ m.n 2 ) dus normaal schroeven met veranderlijke spoed zuigermotoren 8 slide 1
Evolutie middelsnellopende viertakters - b e = tweetakter voor zelfde vermogen - groot vermogen per cilinder groot vermogen met weinig cilinders onderhoud beperkt - bunkerbrandstoffen tot 700 cst oplossing: lange slag motoren s/d = 1.35 i.p.v. 1.1 - lagere n P m - verbrandingsrendement tijd verbranding groter - geometrie verbrandingkamer, of voor =, V c (hoogte) geen hindering brandstofstraal - hogere p max (150 bar en meer) zuigermotoren 8 slide 2
BRANDSTOFFEN - drie basisbrandstoffen o Gasoil (mazout) o Marine Diesel Oil: ook nog zuiver distillaat o Residual Fuel, Heavy Fuel Oil Residual Fuel is residu gemengd met lichtere krakingscomponenten of distillaten om een te verpompen mengsel te bekomen (5000 7000 RI) alleen atmosferisch residu met 4000 RI zou ongemengd als brandstof kunnen gebruikt worden - mengselbrandstoffen: Intermediate Fuel Oils (I.F.O.) mengsel van residuele olie met lichtere (125 5000 RI) zie figuur 143 100 RI s bij 100 F 10 cst bij 50 C C = F 32 1.8 zuigermotoren 8 slide 3
Gebruik van zware brandstoffen - verwarmen om te verpompen en injecteren (+ verstuiven) - brandstof zuiveren (settling tanks, centrifugeren,.) - isolatie en verwarming brandstofleidingen - gesloten brandstofsysteem op druk (enkele bar) tegen dampbellen - gescheiden smering (verontreiniging carterolie, lagercorrosie) - hogere motorkoelwatertemperatuur (H 2 SO 4 condensatie brandstof) - basische dopes in cilindersmeerolie (cilindersleet) - koelen van de injectortip - snorren (roetafzetting) - invreten H 2 SO 4 - koelen uitlaatklep(pen) Na/V zuigermotoren 8 slide 4
Trends in marinebrandstoffen vroeger alleen atmosferische distillaten 100 % en vacuumdistillatie ruwe aardolie nu daarbij: - katalytisch kraken - thermisch kraken o visbreaking : (mild kraken) o coking: alles eruit; blijft cokes over Flexicoker Shell Rotterdam: 3% residu sommige motoren werken nu met residu gemengd met lichtere krakingscomponenten om een vloeibaar te maken mengsel te hebben dit zijn Low grade Residual Fuels met RI # 7000 s in deze moderne residuele fuels zitten enorm hoge concentraties aan: - S - Vanadium - asgehalte (na verbranding) - zware paraffines - asfaltenen zuigermotoren 8 slide 5
Gevolgen - hogere densiteit tot D.> 1 - hogere viscositeit tot 7000 RI - hoog stolpunt (zware paraffines) - meer abrasieve sleet (asgehalte) - meer corrosieve sleet (S, V, Na) - slijkvorming: zware paraffines en asfaltenen mengen niet, slaan neer als slijk asfaltenen: zware polyaromaten (30 * benzeen/met zijvertak.) - trage of geen verdamping ontstekingsuitstel - het zijn aromaten groot ontstekingsuitstel moeilijk te verbranden zware paraffines: zijn minder aanwezig dan asfaltenen omdat ze bij kraken gemakkelijk uiteen vallen - trage of geen verdamping - pyroliseren roet zuigermotoren 8 slide 6
Brandstofkarakteristieken a) gegevens bij het bunkeren densiteit: - distillatiekromme gaat niet - D > 1,01 kan niet meer in centrifuges (waterafscheid.) - D > d.w.z. C/H > d.w.z. veel polyaromaten stolpunt: - temperatuur waarbij brandstof begint vast te worden - zware paraffines - voorverwarmen in bunkers en leidingen vlampunt: - klassemij > 60 C viscositeit: - pompbaar vanaf: 15000 RI s - gemakkelijk pompbaar: 4500 RI s - verstuiving injectoren: 75 RI s watergehalte: - komt in brandstof door: opslag, doorsijpeling, condensatie - kan dampbellen en schuimvorming geven (daarom brandstofsysteem onder druk) - grote hoeveelheden; geen verbranding roet - elimineren in : - bezinking (settling) tank - centrifuges (purifiers) zuigermotoren 8 slide 7
b) bijkomende karakteristieken voor IFO zwavelgehalte - tot 5%; S + O 2 SO 2, hiervan 5% SO 3 - SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 ; condenseert tussen 130 C en 160 C en is als vloeistof zeer corrosief cokesgehalte: (Carbon Residu Value) - pyroliseren (verhitten in afwezigheid van lucht) - is een maat voor roetvorming - is een maat voor asfaltenengehalte ontstekingskwaliteit asgehalte: - rest na verbranding: roest, silicium, V, Na, Ni,. - verstoppingen maar vooral abrasieve sleet zuigermotoren 8 slide 8
c) bijkomende karakteristieken voor Low Grade Fuels vanadium: in ruwe aardolie Na, V, Si,. - bij verbranding vormen zich natriumvanadaten (Na 2 O / V 2 O) - in vloeibare toestand lossen ijzeroxides op - smelttemperaturen 450 C 650 C afh. verh. Na/V ontsteking- en brandbaarheidskwaliteit: vooral polyaromaten (asfaltenen) geven groot ontstekingsuitstel en trage verbranding Refinery Catalytic Fines: katalysatorkorrels (Al en Si) die in het residu terecht komen SLEET sediment: zware gepolymeriseerde KWS die niet oplosbaar zijn en verstoppingen geeft in de injectoren stabiliteit en compatibiliteit: - stabiele brandstof kan door verhitting uiteenvallen en sediment geven - asfaltenen en paraffines mengen moeilijk asfaltenen worden afgescheiden als slijk andere karakteristieken: concentraties aan P, Pb, Zn (van afgewerkte olie) en Na, Fe, Ca Brandstofanalyses: - petroleummaatschappijen - klassemaatschapijen zuigermotoren 8 slide 9