כחול 73 - ינואר 2018
שנה חדשה / גליון חדש עם כתבות מחממות לחורף!



 
דף הבית > כתבות טכניות > המנוע ומערכת הדלק > ושאבתם מים באסון ( מערכת מי הקרור)
ושאבתם מים באסון ( מערכת מי הקרור)
על מערכת הקרור של המנוע, איך זה עובד, איך נמנעים מתקלות ואיך מתגברים עליהן
 
ושאבתם מים באסון (מערכת מי קירור)
גליון 5
מאת גדעון שמואלי
הקדמה לבאות
אם לספינתך מנוע עם קירור אוויר, אתה משוחרר מבעיות מימיות, אולם חשוף לבעיות אוויריות. אם לספינתך מנוע עם קירור מים, הממוקם מעל לקו המים אתה משוחרר מבעיות תת - מימיות, אולם חשוף לבעיות על - מימיות. אולם, אם לספינתך מנוע השקוע (בחלקו או כולו) מתחת לקו המים, אתה עלול להצטרף לכל אותם גאונים, שניסו להסב את המנוע המונע בסולר למנוע המונע במים. ניסוי מרהיב, החולף כהרף עין בקול תרועה רמה.
 
הפיסיקה נגדנו
ישנם מספר חוקי פיסיקה דרקוניים, הפועלים כנגד מנועים נמוכים ומכוערים, הניזונים ממי קירור מעופשים:
חוק הגרוויטציה - המים נופלים תמיד למטה (כמו אותו התפוח).
לחץ הידרוסטטי- הלחץ הקיים מתחת לפני הנוזל ובעומק הנוזל באותה נקודה.
כלים שלובים- מפלס הנוזל בכלים שונים המקושרים בחלקם התחתון, תמיד זהה.
תופעת הסיפון- נתון צינור אנכי מכופף, בעל זרועות שונות באורכן. אם הצינור מלא נוזל (עקב מילוי יזום או זרימה שנקטעה), אז קיים הפרש לחץ, בין שני פתחי הצינור.

ההפרש נוצר, עקב לחץ הידרוסטטי שונה בפתחים, המתנגד ללחץ האטמוספרי במקום. היות וזרוע B ארוכה יותר, הלחץ הסופי בפתח הפליטה, מתגבר על הלחץ האטמוספרי (B-A ) והנוזל זורם בשקיקה. כל עוד, קיימים עמודי נוזל שונים וקיים מספיק נוזל, תמשיך הזרימה מהנקודה הגבוהה לנמוכה. הפסקת הזרימה אפשרית ע"י החדרת אוויר לקו הזרימה, לקטיעת רצף הנוזל. התופעה מנוצלת בהצלחה, לגניבת דלק ממכוניות.
חוק הנחסיות כל מה שיכול להתקלקל בים מתקלקל, כמה שיותר מהר, כמה שיותר גרוע, בזמן הפחות מתאים וכאשר אתה בודד על הסיפון.
 
שאיבת המים
מי הקירור חולפים דרך חלל המנוע בעזרת משאבה. במנועים ימיים, מקובלות המשאבות הבאות:
משאבה צנטרפוגלית- מבוססת על הכוחות הצנטרפוגליים, הפועלים על נוזל, המסתחרר בעזרת גלגל כפות. הנוזל הנשאב במרכז, נזרק לדפנות (עקב צורת הכפות) ונפלט מיציאה היקפית. המשאבה שימושית לסחרור מי הקירור המתוקים.
משאבת בוכנה- מבוססת על שינויי נפח פנימיים. בוכנה צורתית, לוכדת את הנוזל, והודפת אותו לעבר היציאה. כל תנועה מחזורית של הבוכנה (קוית או סיבובית), גורפת נפח קבוע של נוזל, מפתח היניקה לעבר פתח הפליטה. ליניקת מי - הים, שימושי גלגל אקצנטרי בעל זרועות גומי גמישות. הזרועות מתקפלות, תוך שינוי הנפח הכלוא ביניהן, והנוזל מוזרק לפתח המילוט.
 
קירור ישיר ועקיף
את המנוע, ניתן לקרר ישירות במי - ים או בעזרת נוזל, המקורר ע"י מי - הים הצוננים (טמפ' מומלצת למנוע דיזל C 80).
קירור ישיר- בקירור ישיר, חולפים מי הים (בעזרת משאבת בוכנה) דרך חלל המנוע, ונפלטים חזרה לכור מחצבתם.
קירור עקיף - בקירור עקיף, חולפים מי הים (בעזרת משאבת בוכנה), דרך מחליף חום, ונפלטים חזרה לכור מחצבתם. מים מתוקים מטופלים, מסתחררים במעגל סגור (בעזרת משאבה צנטרפוגלית), דרך חלל המנוע ומחליף החום וחוזר חלילה. מיכל עילי, משמש כנקודת מילוי וכמיכל התפשטות למים המתוקים המתחממים. בין מי הים למים המתוקים אין מגע ישיר.
לקירור העקיף מספר יתרונות: פעולת מנוע יעילה יותר, עקב טמפ' אפשרית גבוהה יותר של המים המתוקים. מהילת המים המתוקים בתוספות, מונעת קיפאון וקורוזיה. חלל המנוע אינו מזדהם. לאחר תקלה במערכת מי הים הפגיעה יותר (סתימה, נזילה, משאבה פגומה), נותר עדיין מרווח זמן, להדממת המנוע, ללא התפתחות נזק עקב חימום יתר. החסרון: מערכות כפולות, בעיות כפולות.
קירור חיצוני- מי הים, מנוצלים לקירור המים המתוקים, גם בעזרת מחליף חום חיצוני. המים המתוקים מסתחררים (בעזרת משאבה צנטרפוגלית), דרך חלל המנוע, וצינור הצמוד לאורך תחתית הספינה. השיטה שימושית לרוב, במי - ים מזוהמים (בוץ, עשבים וכו'). ברור, שאין צורך בכניסת מי ים לספינה ובמשאבת הזנה. חסרון: הצינור החיצוני, חשוף לפגיעות, לאיכול ולהצטברות צמחיה ומשקעים, הגורמים לבידוד. בספינות מתכתיות ניתן לנצל את החרב או את הדפנות הפנימיות כמתקן לקירור חיצוני.
ווסת חום - בקו מי הקירור, חבוי לרוב תרמוסטט ממזרי, החוסם את מעבר המים או מסיט אותם למסלול עוקף כאשר המנוע קר.
 
פליטה מפוצלת ומשולבת
לאחר השימוש, נפלטים מי הקירור וגזי השריפה לאוויר העולם, כחפץ נטול שימוש. קיימות שיטות פליטה שונות:
בפליטה מפוצלת, מי הקירור וגזי השריפה, נפלטים בצנרת נפרדת, ללא כל קשר מחייב ביניהם. צינור פליטה חם, מהווה מוקד לדליקות. שרוול קירור חיצוני, פותר את הבעיה.
בפליטה משולבת, מי הקירור, מוזרקים לצנרת הפליטה של גזי השריפה. ערבוב הנוזל והגז, גורם לנפילה פתאומית בטמפ' ובנפח הגז. תופעה המשפרת את פעולת המנוע, מצמצמת את רעשי הפליטה ומונעת נזקים עקב צינור פליטה חם. הפליטה המשולבת, היא מוקד לבעיות עתידיות (חדירת מי- ים למנוע מצידו האחורי). סבלנות, עוד נשוב.
 
יניקת מי קירור
מערכת היניקה בנויה: מכונס מים, מסנן, משאבה וצנרת.
בספינות מנוע, פתח החדירה של הכונס מופנה לעבר החרטום. בספינות מפרש, לעבר הירכתיים. עי"כ לא מופעל לחץ מים על המשאבה, כאשר הספינה, מתקדמת במפרשים בלבד. ניתן לינוק את מי הקירור דרך השרוול העוטף את ציר המדחף. השיטה מבטיחה, ניקוי תמידי של פתח היניקה, וקירור מיסבי הציר. כדי לאפשר את ניקוי פתח היניקה מתוך הספינה, מצמידים לפתח חיבור T , עם ברזי חסימה כדוריים (או פקק). דרך הברזים הפתוחים ניתן להחדיר (מהספינה החוצה) מוט ניקוי. בכל מקרה, רצוי להכין מראש פתח חליפי בספינה, למי קירור לשעת חירום.
מי הקירור, חייבים להגיע למנוע דרך מסנן. אם מנוע ספינתך, מתחת לקו המים, עלולים מי - הים (לאחר הדממת המנוע), לזלוג דרך המשאבה ומנוע, לעבר מערכת הפליטה. המים הגואים (כלים שלובים), יחדרו למנוע מכיוון המפלט (פליטה משולבת). למניעת התופעה יש למקם את המסנן, בין הכונס והמנוע מעל לקו המים (כ - 20 ס"מ. דבר, המאפשר גם את פתיחת וניקוי המסנן (או את כל מערכת היניקה), ללא הדממת מנוע, בונים שתי מערכות מקבילות של מסננים, עם ברזי חסימה מתאימים (ציור 10). חיבור זה, מגדיל גם את כמות המים למנוע (אם צריך).
 
פליטת מי קירור
בספינות, מקובלת לרוב הפליטה המשולב. מערכת הפליטה, בנויה: מקולט מים, משתיק, חוסם מים, פתח פליטה וצמרת.
על פתח הפליטה, לבלוט מגוף הספינה (מעל לקו המים), תוך הבטחת אטימות ומניעת לכלוך הדופן. אם מערכת הפליטה קשיחה, יש לחבר את המערכת לפתח הפליטה, בעזרת מתאם גמיש (תופית קפיצית מנירוסטה - ציור 9) מטעמי בטיחות, רצוי להוסיף ברז חסימה. כדי למנוע כניסת מי - ים, מכיוון הירכתיים למנוע (בעיקר בים גבה גלי), יש להצמיד חוסם מים פנימי אנכי, לפתח הפליטה (GOOSE NECK). גובה מכסימלי, מטר אחד מעל פני המים, כדי למנוע לחץ נגדי למנוע.
לאחר המסעפת המשותפת, של תערובת גזי השריפה ומי הים, יש להתקין בנקודה נמוכה, קולט מים (WATER LOCK). תפקיד הקולט, לאגור לאחר הדממת המנוע, את המים שנסחפו לצנרת. אחרת, מאחר וצנרת הפליטה גבוהה מהמנוע, המים היו מתנקזים לתאי השריפה. ערבוב הגזים ומי הקירור בקולט עצמו, תורם להקטנת רעשי הפליטה ולשקט נפשי.
החלשה נוספת של רעשי הפליטה, מבוצעת בעזרת המשתיק (MUFFLER ). רכיב , המגביר את הערבוב ומאריך את משך קירור הגזים. פעולת המנוע מאופיינת בפליטת מים פעימתית.
 
תופעת הסיפון
בספינות שבהן המנוע שוכן בבטחה מתחת לקו המים עלולה להיווצר תופעת הסיפון המחרידה. לאחר הדממת המנוע, צנרת מי הקירור עדיין מלאה במים (בגבהים שונים), הפרש הלחץ הקיים, מאלץ את המשך זליגת המים דרך המנוע, לעבר מערכת הפליטה המשולבת. לפי חוק הכלים השלובים המים יגאו עד למפלס מי הים. התוצאה הבלתי נמנעת: המנוע מוצף דרך פתחו האחורי, ויכטונר המוצף דרך פתחו הקידמי. חיסול התופעה הלחה, אפשרי במספר שיטות ברוטליות:
סגירת ברז כניסת מי קירור ופתיחת בז שחרור עילי לאטמוספירה, מיד עם הדממת המנוע (בצורה ידנית או חשמלית).
קדיחת חור (כ - 1 מ"מ קוטר) במכסה המסנן (המוגבה מקו המים) או אם אתה סדיסט, ניקוב חור, בעזרת סיכה מלובנת.  עם הדממת המנוע, ישבור האוויר החודר את רצף הנוזל. החסרון, יניקה מתמדת של אוויר, ביחד עם מי הקירור (תופעת הג'קוזי).
הגבהת הצנרת (כ - 30 ס"מ מעל לקו המים), בין נקודת פליטת המים מהמנוע לבין החדירה למפלט. בנקודת השיא, מחברים צינורית (כ - 6 מ"מ קוטר), הפתוחה לאטמוספירה. בשעת פעולה, קיימת זליגה מתמדת דרך הצינורית, המצביעה על קיום מי קירור. במידה והצינורית עצמה מוגבהת הזליגה פוסקת וניתן למדוד את לחץ המשאבה, ע"י מפלס המים בצינורית השקופה (פחות מעשירית אטמוספירה). בהדממה, חודר אוויר דרך הצינורית, למערכת הפליטה, ומחסל כליל את תופעת הסיפון. חשיפת תאי השריפה לאטמוספירה (בניגוד לשיטות הקודמות) תורמת להנעה קלה יותר של המנוע. שיטה יעילה, אמינה ומומלצת, גם ע"י ספקי הצינוריות.
 
עצות מהחיים
1. מערכת הקירור, מורכבת ממספר יחידות בסיסיות. חייבת להיות התאמה מלאה בין: הרכיבים, הצנרת והמנוע עצמו, כדי למצות את הפונטיציאל הטמון בהם.
2. רצוי להשתמש, בצנרת שקופה, כדי לחזות בתופעות, תוך כדי התהוותן (זיהום, בועות).  אסור להשתמש, בצנרת רכה, בצד היניקה. בשעת סתימה חלקית, הצנרת מתכווצת (בהשפעת יניקות המשאבה) וחוסמת כליל את מעבר מי הקירור.  צנרת פליטת המים, חייבת להיות עמידה בחום. צינור פלסטי רגיל, מסוגל אומנם לעמוד, בטמפ' המים הרגילה (C 50). אולם, ברגע של תקלה, כאשר הטמפ' עולה, הצינור מתרכך ומתפוצץ. מי הקירור, ממשיכים לזרום מהצינור הפגום היישר לספינה, העלולה לשקוע מחוסר תשומת לב.  בעזרת מחליף חום, ניתן לנצל את גזי הפליטה החמים לחימום מי רחצה.
3. רצוי לוודא שקיימת זרימת מי קירור, בעזרת מד ספיקה או התראת ספיקה, בנוסף להתראת טמפרטורה הזועקת לרוב באיחור. גשש טמפרטורה בקו המפלט הוא זריז יותר.
4. רצוי מדי פעם, לשטף את מערכת מי הים, בעזרת מים מתוקים, המהולים בכימיקלים המסתחררים במעגל סגור, שתוכנן מראש. 5. מערכת מי הקירור, חייבת להיות מוגנת מפני קורוזיה, ע"י הגנה קטודית.
6. ניתן לאלתר, משאבת מים חשמלית חיצונית במקום משאבת המנוע הפנימית, שנפגעה (רצוי לאלתר מראש). במקרה שמשאיבת הקירור של המנוע יוצאת מכלל פעולה אפשר לאלתר פתרון חילופי בעזרת משאבה חשמלית. לדוגמא: משאבת במקלחת. רצוי לוודא כי ביאכטה נמצאים כל האביזרים הנדרשים לביצוע החלפה כאמור. רצוי לתרגל את ההחלפה.
7. יש להדק את האביזרים לספינה, למרות משקלם הזעיר (עשויים מפלסטיק). בשעת עבודה הם מלאים מים ועלולים להינתק מהצנרת עקב טלטולים.
8. את קולט המים, יש למקם בקו השידרית. חיבור לדופן, ייצור מצב שבעת הטיות (ספינת מפרש) לא תהיה שאיבת מים.
9. למד את המערכת, והכן מערכת גיבוי וחלקי חילוף מראש.
10. הייה מוכן לגרוע מכל, זה הדבר הסביר ביותר שיקרה.
תגובות
שם הכותב
כותרת

טוען תגובות..
© כל הזכויות שמורות | טלפון: 03-6950950 | פקס: 03-6957282
<