Raffreddamento del generatore del rimorchio diesel: perché i radiatori trainati si surriscaldano e si guastano

Lo scorso anno un deposito di noleggio ha sostituito undici radiatori su generatori diesel trainabili con potenza inferiore a 200 kVA. Due avevano le testate rotte. Gli altri nove non si erano mai guastati affatto: le loro alette erano piene di polvere del cantiere e ghiaia stradale finché la temperatura del liquido di raffreddamento non era salita di 10-12 gradi sopra il limite del pannello.

Un generatore diesel per rimorchio è un gruppo elettrogeno diesel montato su un telaio rimorchiabile su strada, normalmente con una potenza nominale compresa tra 20 kVA e 500 kVA, in cui il motore, l'alternatore, il radiatore, la ventola e il pannello di controllo sono assemblati per spostarsi tra i siti senza smantellamento. Il movimento è ciò che distingue il suo sistema di raffreddamento da uno skid stazionario: meno aria pulita, più vibrazioni e un involucro più stretto.

Perché un telaio trainato modifica il funzionamento del radiatore

Un generatore diesel montato su rimorchio perde margine di raffreddamento in tre punti in cui un pattino stazionario non tocca mai: flusso d'aria interrotto, vibrazioni indotte dalla strada e polvere trascinata lungo il percorso delle ruote del veicolo trainante.

Il flusso d’aria è la prima e la più grande perdita. Un'installazione fissa aspira l'aria da un locale tecnico, la spinge in una direzione e non la rivede mai più. Un set trainabile aspira l'aria attraverso le feritoie della recinzione sul lato di un rimorchio e, a bassa velocità del vento, una parte dello scarico caldo si arriccia nella presa d'aria. Una penalità di ricircolo compresa tra 5 e 10 °C all'ingresso del radiatore è normale in una giornata tranquilla e rimane invisibile sulla maggior parte dei pannelli di controllo.

La vibrazione è la seconda. Il telaio di un rimorchio si flette e si torce su un terreno accidentato e il giunto tra il nucleo e il serbatoio superiore assorbe tali carichi. Un nucleo imbullonato rigidamente invece che isolato su gomma si romperà sulla piastra tubiera entro una stagione di spostamenti settimanali.

Numeri di dimensionamento del radiatore che decidono la costruzione

Dimensionare un radiatore del generatore del rimorchio in un ordine fisso: prima lo smaltimento del calore del liquido di raffreddamento, secondo il flusso lato aria, terzo il margine ambientale, ultimo l'adattamento fisico.

Il carico di raffreddamento guida tutto il resto. Un motore diesel converte circa un terzo dell'energia del carburante in potenza dell'albero motore e respinge una quota simile al liquido di raffreddamento, quindi un motore da 200 kW in genere chiede al radiatore di rimuovere da 130 a 160 kW. Quella cifra, non il kVA sulla targhetta, stabilisce quanta area centrale deve trasportare il rimorchio.

L'aria è l'unico mezzo che trasporta il calore fuori dalle alette, quindi un sito di 4.000 m lascia il radiatore con circa due terzi dell'aria di raffreddamento per cui è stato dimensionato al livello del mare.

Polvere, vibrazioni e modelli di guasto reali

L'ostruzione delle alette esterne e l'affaticamento della testata, non la corrosione interna, rappresentano la maggior parte delle sostituzioni dei radiatori del generatore del rimorchio.

La polvere si comporta diversamente dalle incrostazioni. Una pellicola di 1 mm di polvere sul lato dell'aria può ridurre il trasferimento di calore del 10-20% senza fuoriuscire una goccia di refrigerante e su un rimorchio la pellicola si forma dall'esterno del nucleo verso l'interno, dove nessun filtro del refrigerante potrà mai catturarla. Fango e nebbia salina peggiorano la situazione cementando lo strato sulle alette.

Un programma fisso di manutenzione del radiatore mantiene pulito il lato dell'aria e il liquido di raffreddamento entro le specifiche, che è il punto in cui si guadagna o si perde la maggior parte della durata utile.

guida alla manutenzione del radiatore

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Servizio di generatore per rimorchio remoto e fuori rete

Un radiatore con generatore da rimorchio remoto è dimensionato per la settimana peggiore, non per il giorno medio, perché l'altitudine, la polvere e un lungo intervallo di manutenzione si concentrano tutti sullo stesso nucleo.

L'aria è il fluido di lavoro. A 2.000 m l'atmosfera contiene circa l'82% della massa d'aria presente al livello del mare, mentre a 4.000 m circa il 67%. La ventola gira ancora alla stessa velocità, ma ogni passaggio attraverso il nucleo porta via meno calore. Se a ciò si aggiunge un sito che prevede un lavaggio una volta al mese anziché una volta alla settimana, il radiatore avrà bisogno di capacità inutilizzata prima di lasciare la fabbrica.

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Flotte a noleggio: specifiche che sopravvivono a ogni spostamento

Una flotta a noleggio dovrebbe standardizzarsi su una piattaforma di radiatori per classe di potenza anziché inseguire il codice prodotto del marchio originale di ciascuna unità.

Un set trainabile funzionante viene spostato dalle 20 alle 40 volte l'anno. Ogni movimento è un nuovo ciclo di vibrazioni e un nuovo carico di polvere, e il sistema di raffreddamento è più sollecitato dal trasporto che dalle ore di funzionamento. Gli operatori di flotte che abbinano i radiatori in base alle dimensioni del nucleo, al diametro della ventola e alla posizione di ingresso possono scambiare un'unità riparabile tra macchine di marche diverse nella stessa classe di potenza.

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Sostituzione del radiatore del generatore del rimorchio

Abbina un radiatore sostitutivo in base alla misurazione e alla dissipazione del calore, non in base all'etichetta del marchio.

Un radiatore compatibile che si adatta al telaio del rimorchio, si adatta alla curva della ventola e supera la soglia di declassamento durerà più a lungo di una parte originale specificata per una classificazione ambientale diversa. Esegui i controlli in questo ordine.

1. Registrare il modello del motore, i valori nominali continui e in standby e le dimensioni del telaio dell'alternatore; questi impostano il carico termico che il nucleo deve sopportare.
2. Misurare il nucleo del rimorchio: altezza, larghezza e profondità, modello della testata, foro e posizione di ingresso e uscita, oltre al diametro della ventola, alla rotazione e al passo delle pale.
3. Confermare la portata del liquido refrigerante, l'impostazione del termostato e la potenza del tappo. Una variazione di 0,5 bar nel valore del tappo sposta il punto di ebollizione di circa 10-13 °C.
4. Controllare l'ingombro di montaggio e gli isolatori di vibrazioni. Un nucleo imbullonato rigidamente al telaio di un rimorchio si rompe in corrispondenza della testata entro una stagione.
5. Testare la pressione del nuovo nucleo a 1,5 bar, mantenerlo premuto per dieci minuti e serrare nuovamente i bulloni della ventola prima del primo utilizzo.

Per le macchine già in servizio, un programma di sostituzione del radiatore per l'utente finale che funziona in base alle misurazioni anziché ai numeri di parte elimina la maggior parte del rischio di un adattamento errato.

programma di sostituzione del radiatore per l'utente finale

Domande frequenti

Di quali dimensioni è necessario il radiatore per un generatore diesel per rimorchio?

Iniziare dallo smaltimento del calore del liquido di raffreddamento a 0,6-0,8 kW per kW di potenza del motore, quindi aggiungere dal 10 al 15% dell'area centrale per il flusso d'aria perso verso le feritoie della copertura e il telaio del rimorchio. Un motore da 200 kW in genere respinge da 130 a 160 kW al liquido di raffreddamento e il nucleo deve rimuovere tale cifra all'ambiente di progetto dichiarato.

Con quale frequenza è necessario pulire il radiatore del generatore del rimorchio?

Esternamente, ad ogni trasloco su cantieri polverosi e almeno ogni 250 ore di noleggio. Le unità remote e minerarie spesso eseguono un ciclo di 500 ore perché l'accesso è limitato. Lavare dal lato ventola verso l'esterno a bassa pressione e non piegare mai le alette con getto ad alta pressione.

Un generatore diesel trainabile può funzionare in modo affidabile in quota?

Sì, con una valutazione declassata. La massa d'aria a 2.000 m è pari a circa l'82% del livello del mare, quindi il radiatore rimuove meno calore con la stessa ventola e anche il motore perde aria di combustione. La maggior parte dei costruttori declassa dal 2 al 3% ogni 300 m e specifica un limite di 1,5 bar in modo che il punto di ebollizione del refrigerante rimanga al di fuori dell'intervallo del termostato.

Perché un generatore da rimorchio si surriscalda dopo il traino?

Di solito tre cose cambiano durante un trasloco: polvere e fango riempiono le alette, i pannelli della custodia o le serrature vengono lasciati aperti in modo che l'aria calda ricircoli e il refrigerante viene perso attraverso un tubo allentato o un tappo lasciato aperto. Controllare la superficie dell'aletta, il percorso dell'aria e il livello del liquido refrigerante prima di incolpare il radiatore.