船用低速柴油机缸套冷却水及处理.doc

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1、.船用低速柴油机缸套冷却水及处理摘要：本文介绍了使用闭式冷却的船用柴油机的冷却水及水处理。关键词：柴油机缸套水缸套水处理1序言在船舶主机运行过程中，燃油的化学能在转化为机械能之前，会产生大量的热能．部分多余的热能通过缸套水(高温冷却水)散失掉。近年来建造的船舶中．主机缸套一般采用闭式冷却系统．冷却介质为淡水．在使用的淡水中往往是非纯净水，所以需对系统中的淡水进行处理．以防在冷却腔中结垢和造成腐蚀。在这里就冷却水和水处理作一下简单的阐述。2缸套水主机缸套水使用的一般是经处理的淡水，因为未经处理的淡水中含有一定的溶解物，这些溶解物经高温后，发生化学反应，从而损害缸套或产生新的物质．影响主机的正常航

2、行．所以我们在加注淡水时．一般要对淡水进行处理。2．1危害未经处理的淡水中，主要含有气体、无机盐和有机物等。这些物质在高温作用下．都会发生化学反应。溶于水的气体有0、CO、H2S等，它们能对缸套造成腐蚀。例如：发生吸氧腐蚀2Fe+02+2H2O=2Fe(OH)2，这种反应多出现在局部，引起溃疡性破坏，缩短主机的使用寿命。溶于水的无机盐离子有Ca、Mg、Na+、l<+、HC03+,CL-．S042-等等．其中的一些离子会形成水垢。水垢的主要化学成分是：CaSO、42CaSiO3、MgCO3、MgSiO3、Mg(OH)2等。形成的水垢会牢固地附在缸套上，使得缸套传热不良，严重时，会使缸套产生裂纹，

3、见图1。传热损失f％1水垢厚度(mm)图1水垢厚度对传热的影响..溶于水的有机物主要是油脂。当水中的油脂、胶体物质及较高含盐量在高温作用下混合时，容易产生泡沫，致使冷却效果不佳。因此，为了避免以上的危害存在，我们有必要对加注的缸套水进行处理。2．2水质指标。水质指标就是保证主机正常运行时对水质的基本要求。水质指标主要有5个。1)PH值用来表示水的酸碱性，一般以7为分界限，大于7的为碱性，小于7的为酸性，等于7的为中型物质。2)碱度用来表示水中0H‘、HC03-、C032一及其他弱酸根的总量按照酸碱的质子理论，凡能提供质子H+的物质就是酸，凡能接受H+的物质就是碱。显然，这些弱酸根都是碱。水中可

4、能有PO43-、HP042-。因为HP()42一、I-IC03-根既能接受H+。也能提供H+。所以此种物质为两性物质。因此，碱性离子OH一与两性离子HPO42一、HC03-基本上不能同时共存。在强酸或强碱时。两性离子HPO~-．HC03-实际上不存在。对于可接受两个H+的两性离子而言。反应是分步进行的。接受第一个H的反应完全。达到化学计量点时。溶液有一定的PH值；接受第二个H+的反应到达化学计量点时．溶液又有另一确定的PH值。根据这种特性可用指示剂确定。具体离子特性和指示剂确定见图2、图3和表1。图2碳酸各种存在形式随PH变化的百分分布图..图3磷酸各种存在形式随PH变化的百分分布图表1部分酸

5、碱指示剂的PH变色范围..指示剂颜色PH变色范围碱色常配制浓度百里酚蓝红1．2～2．8黄O．1％的2O％乙醇甲基橙红3．1～4．4黄0．05％的水甲基红红．．4．4～6．2黄0．1％的60％乙醇溴百里酚蓝黄6．2～7．6蓝0．1％的20％乙醇酚酞无8．0～10．0红0．5％的9O％乙醇百里酚酞无9．4～10．6蓝0．1％的90％乙醇含量。因为通常的水中1)~Ca2~Mg含量最大。所以采用Ca、M含量表示水的硬度。Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2不稳定，遇热后分解为CaCO，、MgCO，，利用过滤方法，可以Ca2~M+氯化物、盐酸盐用加热过滤的方法不能除去。而组成永久硬度。通常用水样中氯化

6、物的含量来代表水样表示水中0的含量。必须处理缸套用水。通常可以在膨胀水箱中投放各种化学药荆．达到防止结垢和防止腐蚀的目的。常用的药剂有NaCO、Na3PO、NO等。这些药剂在水中的反应如下：JfCa2++CO3c旱，co3JIH20+CO32-,-~-20H一+CO2fNa2CO3{f20H一+MgZ+--~-Mg(OH)2LI2032-+CAS04(s)-~-CaCO3J-I-5042-Mg2++2P043-Mg3(PO4)2⋯№f3CaSO4(s)+2PO43-Ca3(P04)2+3S042-MgSO4(s)+2P(PoS2l+3so42-3实际使用在柴油机冷却系统中。冷却介质通常有淡水、

7、海水等，淡水由于水质稳定和传热效果好并可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷43而被广泛地运用。目前一般采用闭式循环的MANB&WMC系列柴油机缸套水冷却系统如图4。..由图4可知，在整个系统中，冷却水的水图4采用闭式冷却的MANB&W6S50MC机冷却系统图量不会减少．只是由于蒸发或人为的泄放损失．所以在一次性加注后，后期定期补水和检测即可。船舶上处理冷却水的方法有两种．一种是加入无机缓蚀剂．此类化