Aluminiumradiatorgids voor generatorsets: kernen, legeringen, kosten

De meeste kopers kiezen aluminium vanwege de prijs en het gewicht. De sterkere reden is dat een goed gespecificeerde radiator van aluminiumlegering kan worden ontworpen rond de storing die de oorspronkelijke eenheid heeft gedood, of dat nu met zout beladen lucht is, een zomerse omgevingstemperatuur van 48 graden Celsius of een ventilator die minder lucht verplaatst dan in het oorspronkelijke ontwerp werd aangenomen.

In deze gids wordt besproken waar een radiator van een aluminiumlegering met generatorset van is gemaakt, hoe buis-en-vin- en plaat-en-vin-kernen verschillen, hoe je er een kunt dimensioneren op basis van gepubliceerde motorgegevens, waar aluminium daadwerkelijk faalt, en wat er op het specificatieblad moet staan ​​voordat een inkooporder wordt uitgegeven.

Wat een radiator van aluminiumlegering eigenlijk is

Een radiator van een aluminiumlegering is een warmtewisselaar waarvan de buizen, vinnen, spruitstukken en tanks allemaal zijn opgebouwd uit aluminiumlegeringen en met elkaar zijn verbonden door hardsolderen, zodat het voltooide koelmiddelpad geen messing of koper bevat.

Fabrikanten van volledig aluminium radiatoren Deze radiatoren zijn volledig vervaardigd uit corrosiebestendige aluminiumlegeringen en zijn lichtgewicht en toch duurzaam. Uitstekend geschikt voor maritieme, mobiele en krachtige generatoren... Bekijk Product →

De lijst met legeringen is korter dan de meeste kopers verwachten. Generatorsetkernen zijn opgebouwd uit drie families:

• 3003 aluminium voor lamellen en buizen, geselecteerd op vervormbaarheid en thermische geleidbaarheid in het bereik van 190 tot 205 W/mK.
• 4045- of 4343-bekleding gerold op de kernplaat, die het soldeervulmiddel levert tijdens de ovencyclus.
• 6061 of 6063 voor gelaste tanks, frames en beugels, waarbij structurele sterkte belangrijker is dan warmteoverdracht.

De verbindingsstap scheidt een echte aluminium radiator van een gemonteerd exemplaar. Hardsolderen onder gecontroleerde atmosfeer (CAB) duwt de hele kern door een stikstofoven bij ongeveer 600 graden Celsius, zodat de bekleding smelt en elk contact tussen vin en buis een metallurgische verbinding wordt. Een kern die afhankelijk is van mechanische uitzetting of epoxy verliest in plaats daarvan het contactoppervlak tijdens de warmtecyclus, en verloren contact is de snelste weg naar een hete cilinderkop.

Buis-en-vin versus plaat-en-vin kerngeometrie

Buis-en-vin is de standaardgeometrie voor dieselgeneratorradiatoren omdat deze mechanisch kan worden gereinigd; plate-and-fin wordt gekozen wanneer een vaste omhulling maximale warmteafvoer uit schone lucht moet leveren.

De kloof tussen de twee wordt kleiner zodra er rekening mee wordt gehouden met onderhoud. Een plaat-en-vin-kern die vervuild raakt met mijnstof kan in één seizoen meer capaciteit verliezen dan een buis-en-vin-kern in drie seizoenen verliest, omdat de gesoldeerde platenstapel niet kan worden uitgeroeid en chemische reiniging zelden de onderste helft van het blok bereikt. De maatvoering achter beide geometrieën wordt behandeld in deze maattabel voor buisvin- en plaatvinkernen.

Fabrikanten van buis-en-vingeneratorradiatoren Dit klassieke ontwerp maakt gebruik van duurzame buizen en dicht bij elkaar geplaatste vinnen om het oppervlak voor warmte-uitwisseling te maximaliseren. Betrouwbaar, kosteneffectief en gemakkelijk te onderhouden, geschikt voor een... Bekijk Product →

Dimensionering van een radiator van aluminiumlegering op basis van motorgegevens

Bepaal de maat van de radiator op basis van de gepubliceerde warmteafvoer van de koelvloeistof van de motor, nooit op basis van de kW-waarde op het typeplaatje.

Motorbouwers publiceren voor elke classificatie de warmteafwijzing van het mantelwater en de nakoeler. Bij dieselgeneratorsets komt de belasting aan de koelvloeistofzijde normaal gesproken tussen 0,30 en 0,45 kW aan warmte terecht voor elke 1 kW asvermogen, afhankelijk van de vraag of de nakoeler het mantelcircuit deelt. Een set van 500 kW duwt daarom ongeveer 150 tot 225 kW in zijn koelvloeistof, en dat cijfer, en niet 500, is de input voor de kernselectie.

Omgevingscorrectie is waar vervangingsprojecten het vaakst misgaan. Een kern die geschikt is voor een omgevingstemperatuur van 40 graden C houdt de koelvloeistoftemperatuur niet op 50 graden C. Budgeteer 10 tot 18 procent meer gezichtsoppervlak, of accepteer een kleinere marge tussen de normale bedrijfstemperatuur van de koelvloeistof en het alarminstelpunt. De ventilatorcurve is net zo belangrijk als de kern: dichtere vinnen verhogen de statische druk aan de luchtzijde, dezelfde ventilator verplaatst dan minder lucht en het extra oppervlak heft zichzelf op.

Waar radiatoren van aluminiumlegering falen

Radiatoren van aluminiumlegeringen gaan veel vaker kapot aan de koelvloeistofzijde dan aan de luchtzijde, en het mechanisme is bijna altijd te wijten aan chlorideverontreiniging of een afwijkende pH-waarde.

Aluminium beschermt zichzelf met een dunne passieve oxidelaag. Die laag houdt een pH van 7,5 tot 9,5 vast met geïnhibeerde glycol, en breekt af wanneer de koelvloeistof buiten dat venster beweegt of wanneer chloride uit onbehandeld suppletiewater de limiet overschrijdt die in de specificatie van de motorfabrikant is vastgelegd, die doorgaans rond de 40 ppm ligt voor aluminium koelsystemen.

Op kust- en offshore-sets is bescherming aan de luchtzijde net zo belangrijk als de chemie van koelmiddelen. Een goed aangebrachte epoxy- of polyurethaancoating over een gereinigde kern verlengt de levensduur tot ruim vijf tot zeven jaar, een ongecoate kern overleeft in zoute mist, op voorwaarde dat de vinranden volledig bedekt zijn en de coating niet zo dik is dat deze de vinspleten overbrugt.

Fabrikanten van generatorradiatoren voor kustmilieu Deze radiatoren zijn gebouwd met anti-zoutcorrosiematerialen en beschermende coatings en bieden langdurige prestaties in vochtige, zoute omgevingen. Ideaal voor havens, zeeën... Bekijk Product →

Kosten, doorlooptijd en het specificatieblad

Een op maat gemaakte radiator van een aluminiumlegering voor een generatorset van 200 tot 800 kW kost doorgaans 15 tot 30 procent minder dan een vervangingskern van een OEM-merk, met een doorlooptijd van drie tot zes weken wanneer er geen nieuw gereedschap nodig is.

De doorlooptijd wordt bepaald door hoe compleet de specificatie is. Kopers die een maattekening en een koelvloeistofstroomgetal aanleveren, krijgen binnen enkele dagen een definitieve prijsopgave. Kopers die een foto sturen, krijgen eerst een week lang vragen. Zeven items op het blad voorkomen vrijwel elke vertraging:

1. Kernomhulsel, tankposities en montagegatcentra op een maattekening.
2. Vereiste warmteafvoer bij de aangegeven omgevingstemperatuur, met koelvloeistofstroom in liters per minuut en inlaattemperatuur.
3. Luchtstroom in kubieke meter per seconde bij de statische bedrijfsdruk van de ventilator.
4. Testdruk aan koelvloeistofzijde, normaal gesproken 1,5 keer de nominale drukdop.
5. Poorten voor vullen, aftappen, temperatuursensor, schakelaar voor laag koelvloeistofniveau, overloop en ontluchting.
6. Coatingspecificatie als de locatie kust-, chemisch of offshore is.
7. Kruisverwijzingsgegevens: OEM-onderdeelnummer, serienummer van de motor en model van de generatorset.

Voor motorfamilies met een hoog volume bestaan ​​er al vooraf ontworpen kernen, waardoor gereedschapskosten volledig worden vermeden, inclusief Cummins-compatibele generatorradiatoren die overeenkomen met standaard montagepatronen. Die route kost minder en wordt sneller verzonden dan een volledig op maat gemaakte kern, waardoor dit de eerste vraag is die de moeite waard is om te stellen voordat je voor nieuwe tool betaalt.

Veelgestelde vragen

Zijn radiatoren van aluminiumlegeringen beter dan koper-messing voor generatorsets?

Voor nieuwe eenheden: ja in bijna alle gevallen. Aluminium bespaart grofweg 40 procent van het kerngewicht, vormt zich gemakkelijker in aangepaste tankvormen en kost minder bij gelijke koelcapaciteit. Koper-messing behoudt één klein voordeel: een oudere installatie waarbij het montageomhulsel niet kan veranderen en een bijpassende koperen kern nog steeds uit de kast verkrijgbaar is.

Hoe lang gaat een radiator van aluminiumlegering mee op een dieselgeneratorset?

Acht tot twaalf jaar is realistisch op een locatie in het binnenland met een onderhouden koelmiddelcircuit. Kust- en offshore-sets zonder kwaliteitscoating gaan doorgaans vier tot zeven jaar mee, en elke unit die wordt bijgevuld met onbehandeld kraanwater valt eerder uit, ongeacht waar deze zich bevindt.

Kan een lekkende radiator van aluminiumlegering worden gerepareerd?

Buis-en-vin-kernen kunnen dat meestal wel. Een treurbuis wordt afgedicht of opnieuw gesoldeerd nadat de tank is verwijderd, en de kern kan in dezelfde gang worden gestaafd. Plaat-en-vin-kernen zijn feitelijk niet repareerbaar in het veld, omdat het openen van een gesoldeerde platenstapel deze vernietigt, zodat een lekkende plaat-vin-eenheid wordt vervangen in plaats van gerepareerd.

Heeft een radiator van aluminiumlegering een andere koelvloeistof nodig?

Het heeft een geremd koelmiddel nodig dat geschikt is voor aluminium, normaal gesproken een formulering met organische zuurtechnologie met verlengde levensduur, met 40 tot 60 procent glycol en chloridevrij suppletiewater. Conventionele koelmiddelen die veel silicaat bevatten, kunnen afzettingen in kleine aluminium buizen laten vallen, en gewoon water mag nooit worden gebruikt in een aluminium circuit.