Mijn vraag, waarom de koelers in serie plaatsen?.
Je hebt een koelwaterpomp met een redelijke opbrengst.
Indien je de koelers parallel zet, dan kun je de temperatuur van de olie en koelvloeistof naar de motor onafhankelijk van elkaar regelen.
Omdat A, het "koelwater" in de opwarmfase het opwarmen van de olie versnelt, en B er dan een zelfregelend effect ontstaat waardoor ik met maar één regelkring toe kan, en C, die temperatuur ongeveer goed is.
In je stoomschip heb je op de drukmeting een digitale converter om de drukmeting om te zetten naar een servo gestuurde afsluiter.
Het moet dus ook mogelijk zijn om op gelijke wijze een temperatuur meting om te zetten naar een gestuurde afsluiter.
Dat stukje is geheel correct, en zo ga ik dat ook doen.
Beginnend met de oliekoeler.
Deze opgenomen in de persleiding van de oliepomp.
De temperatuur opnemer aan de olie inlaat van de koeler, de uitlaat retour naar de motor.
De olie stroomt continue door.
De koelwater aansluiting met T-stuk op de hoofdleiding door de koeler en aan de uitlaat de regel afsluiter.
Bij openen van de afsluiter wordt de olie gekoeld en gaat het koelwater retour naar het koel circuit.
De olie temperatuur is nu niet meer afhankelijk van de koeling van de motor.
Koeling van de motor.
Er is in principe geen reden om die twee te scheiden: Minder belasting op de motor, geeft minder opwarming aan de olie. Maar er is een tweede dingetje: Meer belasting, wil je eigenlijk ook een wat koudere en dus dikkere olie, bij weinig belasting zijn de lagerdrukken minder en kan het wel wat minder.
Ik regel de koelwatertemperatuur NA de motor. Dat betekent dat bij toenemende belasting, de temperatuur aan de inlaat van de motor MOET dalen. Aangezien die oliekoeler vóór de motor zit, zal dáár dus automatisch ook koeler water komen, precies op het moment dat de olietemperatuur eigenlijk nog moet gaan stijgen.
Dus die tweede regelkring is feitelijk redelijk overbodig.
Voor mij, nog op te lossen het expansievat in de kiel koeling.
Dat is héél simpel: Het basis koelwatercircuit is Pomp=>cylinderbalk=>expansietank=>regelkraan=>oliekoeler=>pomp
Voor en na de regelkraan zit een T-aansluiting. Op deze twee aansluitingen worden de kimkoelers aangesloten.
De kimkoelers zijn een lang sub-circuit (minstens 1 meter), de regelkraan is gewoon een stukje rechtdoor van pak hem beet 5 cm.
Staat de kraan open, dan heeft het water geen enkele reden om die lange omweg te maken, maar naarmate de kraan verder knijpt, wordt er proportioneel meer water door de koelers gestuurd.
De voeler komt in de expansietank (die overigens maar vrij klein gaat worden, mischien 50 a 75 ml). De keuze voor "in de tank" is om A een geleidelijke temperatuurgradiënt te krijgen, zodat de regelklep ook niet wild heen en weer klappert, en B omdat aan een leiding meten lang niet zo zuiver is.
Als de temperatuur op loopt, begint bij temperatuur X (laten we zeggen, 65 graden of zo) proportioneel aan die temperatuur de regelkraan te knijpen tot hij bij temperatuur Y (zeg, 80 graden) helemaal dicht staat (alle water door de kimkoeler).
We starten de motor, en de koude circulatie warmt op. Omdat die oplopende temperatuur ook door de oliekoeler loopt, zal aanvankelijk het water meehelpen met het opwarmen van de olie. Zodra 65 graden in de tank bereikt is, begint de regelkraan geleidelijk te sluiten, en gaat er een toenemend deel door de kimkoelers.
Dat mengt zich weer na de regelkraan, en de temperatuur aan de inlaat van de motor begint te dalen.
Er gaat al vrij snel een evenwicht optreden.
Nu gaan we de motor belasten, en de temperatuur van de wateruitlaat loopt op. De regelkraan sluit verder, en de inlaattemperatuur van het water daalt. Of de olietemperatuur zal dalen is afhankelijk van de overdrachtscapaciteit, maar linksom of rechtsom, de daling van de koelwater inlaattemperatuur valt min of meer samen met de toename van de warmteontwikkeling in de olie.
Door met de waardes van X en Y te spelen kan ik een acceptabel balanspunt instellen.
In een dergelijk systeem zitten natuurlijk tijdsconstantes. maar door het kort houden van het primaire systeem zijn die maar vrij klein. Om je een idee te geven:met de huidige pompsnelheid is de verblijfstijd in de motor ongeveer 10 seconden. Het leidingwerk (zonder kimkoelers) is mischien in totaal 5 seconden, en het expansietankje zal vrijwel direct reageren (als in dat tankje 50 ml water van 70 graden zit, en er komt met 200 ml/min water van 75 graden terugkomt, is binnen 45 seconden de temperatuur gestabiliseerd naar 75 graden).
Dus stel, de belasting neemt toe, dan zal binnen een seconde of tien de koelwater retour naar de tank stabiel zijn, 5 seconden daarna begint de regelkring al wat te doen, en nogmaals 5 seconden later zal dus de inlaattemperatuur aan de motor gaan dalen. Dat hoeft niet te betekenen dat daarmee gelijk de extra warmte weggekold is, de temperatuur van de expansietank is al die tijd natuurlijk wel geleidelijk blijven oplopen, en de regelkraan dus geleidelijk aan het knijpen etc etc...
En het gevolg is dat er op een gegeven moment een balans optreed waar die twee temperaturen elkaar compenseren.
