Modifica scambiatore di calore con aftermarket

[Oldtoy]

Sto pensando di sostituire lo scambiatore di calore originale Volvo penta con uno in acciaio inox, pero' pensavo di installarlo a parete e non imbullonato al motore come quello originale per ovviare a problemi di correnti galvaniche ed inoltre per agevolare la pulizia ed il controllo. Qualcuno ha già fatto questa modifica? ci sono controindicazioni? Suggerimenti?
BV a tutti!

[franco53]

Lo puoi fare certamente,ma comporterà anche l'adattamento dei manicotti di entrata ed uscita dallo scambiatore sia del circuito acqua dolce,sia di quello salato,ma non ne vedo la necessità,per le correnti galvaniche lo scambiatore non prevede degli zinchi al suo interno?il fascio tubiero all'interno,se ricordo bene è in rame,per facilitare lo scambio termico,non so se farlo in acciaio è la stessa cosa,per la pulizia si fà ristagnare all'interno dello scambiatore qualche potente anticalcare diluito in acqua ,mentre per il fascio tubiero,se proprio vuoi agire di fino,tolti i coperchi puoi usare uno scovolino non molto rigido.BV

[Oldtoy]

I manicotti per forza andranno cambiati mettendoli in gomma telata o qualcos'altro. Che io sappia sul volvo penta 2003T non ci sono anodi sacrificali tantomeno nello scambiatore. Quello che mi risulta difficile calcolare è il rendimento di uno scambiatore non originale che non vorrei modificare troppo dalla soluzione originale. Giustissima l'osservazione del diverso scambio termico.Comunque si potrebbe fare la carcassa in inox e il fascio tubiero in rame. lo scambiatore originale costa una follia ed inoltre è difficilmente ispezionabile da qui nasce l'idea di costruirlo esterno. Un po' con lo stesso concetto di modificare il riser originale con quello di inox.

[Gaspare51]

Dovrai prevedere dei manicotti di collegamento motore/scambiatore flessibili, perché il motore é montato su silentblock e lo scambiatore non più. Poi dovrai inventarti anche un collegamento per lo scarico dell'acqua salata con il rasero, anche questo flessibile

[Gaspare51]

Con il raiser non il "rasero" (maledetto correttore)

[bludiprua]

(04-04-2016 14:46)Oldtoy Ha scritto:  Quello che mi risulta difficile calcolare è il rendimento di uno scambiatore non originale che non vorrei modificare troppo dalla soluzione originale.

Molto difficile da calcolare.
La realtà è che questo tipo di scambiatori acqua-acqua sono super-stra-sovradimensionati in modo che poi il lavoro di regolazione lo faccia il termostato e per garantire ampio margine nel caso di sporcamento, surriscaldamenti e grossa variabilità della temperatura dell'acqua di mare.
Andrei piuttosto tranquillo se il termostato funziona bene.
Quasi impossibile sbagliare a meno che tu non lo faccia grande come un pacchetto di sigarette.

[Oldtoy]

Bene, quindi bussolotto scambiatore inox magari di diametro inferiore e più lungo dell'originale per farlo stare tra motore e paratia vano collegato con il motore da tubo in gomma fascettato. Mi chiedo se meglio installarlo allo stessa altezza di quello originale o è indifferente?


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[franco53]

Comunque nello scambiatore la circolazione è forzata quindi credo che l'altezza sia indifferente.

[bludiprua]

Io resterei più o meno alla stessa altezza delle pompe in modo da non aggiungere lavoro ulteriore, ma credo che 10 cm in più o in meno cambino poco.

(06-04-2016 11:21)Oldtoy Ha scritto:  Bene, quindi bussolotto scambiatore inox magari di diametro inferiore e più lungo dell'originale per farlo stare tra motore e paratia vano collegato con il motore da tubo in gomma fascettato. Mi chiedo se meglio installarlo allo stessa altezza di quello originale o è indifferente?

[rosama]

Riprendo la discussione, so di amici che lo hanno già fatto e tutto funziona perfettamente. Piuttosto che autocostruirselo, come si diceva sopra, è stato utilizzato uno scambiatore in acciao inox 316L saldobrasato, del tipo usati per le caldaie. Un 20 piastre (20x5x8 cm, le misure siequivalgono a prescindere dai produttori) sembra già idoneo.
Io ho intenzione di sostituirlo con questo:

[orteip]

Il problema della corrosione galvanica non lo risolvi e forse con quel sistema di problemi te ne crei invece un'altra decina un pò più gravi.

Il circuito dello scambiatore non ha solo la funzione tipo quella del radiatore automobilistico che si limita a freddare il liquido refrigerante e basta. Se fosse così ed a parte la corrosione da correnti galvaniche che non risolveresti comunque, la cosa potrebbe benissimo funzionare sia con lo scambiatore autocostruito, sia con quello che hai indicato.

Lo scambiatore assolve a più funzioni di raffreddamento tutte assai importanti per evitare grossi problemi: la prima è quella appunto di raffreddare tramite acqua di mare il liquido refrigerante della testata ma a seguire ha anche la funzione non meno importante una prima fase in cui abbatte notevolmente la temperatura dei gas di scarico che passano appunto dentro lo stesso scambiatore e per ultimo, quando la temperatura dei gas di scarico è stata già abbattuta più del 50%, la funzione di abbattere ulteriormente la temperatura degli stessi gas mescolandoli con l'acqua di mare nel riser per evitare che fondano tubo di scarico, marmitta e se vi arrivano in temeperatura, anche la vetroresina intorno allo scarico.

se tu porti lo scambiatore all'esterno, non credo che poi riuscirai ad abbattere in modo congruo gli 800 gradi dei fumi di scarico che escono dalla testata solo rimescolando l'acqua che esce dal tuo scambiatore a questi senza una preventiva fase di abbattimento e se l'abbattimento della temperatura dei gas di scarico non è adeguato, addio tubo di scarico in gomma telata, addio marmitta in plastica o acciaio e sempre gomma telata e ben venuti tutti i rischi del caso.

Io consiglierei di valutare bene la cosa poi, ben vengano gli esperimenti che, quando tutto poi va bene, sono sempre una ricchezza per tutti gli altri....

[bludiprua]

(09-03-2021 15:30)orteip Ha scritto:  ...una prima fase in cui abbatte notevolmente la temperatura dei gas di scarico che passano appunto dentro lo stesso scambiatore e per ultimo, quando la temperatura dei gas di scarico è stata già abbattuta più del 50%, la funzione di abbattere ulteriormente la temperatura degli stessi gas mescolandoli con l'acqua di mare nel riser...

Ma sei sicuro?
I gas di scarico che passano nello scambiatore di calore?
Forse non ho capito cosa intendi, ma non credo di aver mai visto i fumi che passano nello scambiatore, i fumi arrivano direttamente al riser dove si raffreddano con l'acqua di mare che arriva in uscita dallo scambiatore.
Nel mio è così, te lo assicuro.

[rosama]

(09-03-2021 15:30)orteip Ha scritto:  Il problema della corrosione galvanica non lo risolvi e forse con quel sistema di problemi te ne crei invece un'altra decina un pò più gravi.

Il circuito dello scambiatore non ha solo la funzione tipo quella del radiatore automobilistico che si limita a freddare il liquido refrigerante e basta. Se fosse così ed a parte la corrosione da correnti galvaniche che non risolveresti comunque, la cosa potrebbe benissimo funzionare sia con lo scambiatore autocostruito, sia con quello che hai indicato.

Lo scambiatore assolve a più funzioni di raffreddamento tutte assai importanti per evitare grossi problemi: la prima è quella appunto di raffreddare tramite acqua di mare il liquido refrigerante della testata ma a seguire ha anche la funzione non meno importante una prima fase in cui abbatte notevolmente la temperatura dei gas di scarico che passano appunto dentro lo stesso scambiatore e per ultimo, quando la temperatura dei gas di scarico è stata già abbattuta più del 50%, la funzione di abbattere ulteriormente la temperatura degli stessi gas mescolandoli con l'acqua di mare nel riser per evitare che fondano tubo di scarico, marmitta e se vi arrivano in temeperatura, anche la vetroresina intorno allo scarico.

se tu porti lo scambiatore all'esterno, non credo che poi riuscirai ad abbattere in modo congruo gli 800 gradi dei fumi di scarico che escono dalla testata solo rimescolando l'acqua che esce dal tuo scambiatore a questi senza una preventiva fase di abbattimento e se l'abbattimento della temperatura dei gas di scarico non è adeguato, addio tubo di scarico in gomma telata, addio marmitta in plastica o acciaio e sempre gomma telata e ben venuti tutti i rischi del caso.

Io consiglierei di valutare bene la cosa poi, ben vengano gli esperimenti che, quando tutto poi va bene, sono sempre una ricchezza per tutti gli altri....

Pietro, premesso che non ho alcun problema di galvaniche, il mio intervento sarà effettuato, al pari di altro amico del forum che lo ha già fatto sullo stesso motore, su un VP2003T, decompresso, ossia dai quali è stata eliminata la turbina. L'amico ha fatto la modifica allo scambiatore due anni fa, ed ha provato e riprovato, e tutto va bene (quindi prova empirica superata).
Io perchè mi cimento in questa modifica?
Perchè ho notato una essudorazione nella parte bassa del coperchio del fascio tubiero, dalle guarnizioni, perchè mi dicono che ogni tot anni è necessario controllare il fascio tubiero (io ho la barca da due anni), perchè il 2003T monta, affiancato allo scambiatore per raffreddare il liquido, un altro scambiatore (un fascio tubiero più piccolo, che serve per raffreddare l'olio ma che è montato solo sul turbo). Essendo il mio decompresso ho scoperto che l'olio non passa più attraverso quello scambiatore "dedicato", non viene più raffreddato, ma attraverso un bypass esce dal carter e vi rientra. Tuttavia, l'impianto di raffreddamento prevede entrate ed uscite del liquido anche attraverso quest'altro fascio tubiero.
Detto ciò, essendo per natura portato alla semplificazione ed all'alleggerimento di tutto ciò che non è necessario, ho intenzione di eliminare i due scambiatori di fabbrica (che costano quanto un rene e pare siano estremamente delicati quanto a durata) e semplificare con uno scambiatorino come quello in foto, dalle prestazioni raffreddanti elevatissime.
Il nuovo scambiatore sarà montato quasi nello stesso punto, non fuori.
PS. ti assicuro che dentro il fascio tubiero non passa alcun gas di scarico.

[orteip]

(09-03-2021 15:40)bludiprua Ha scritto:  Ma sei sicuro?
I gas di scarico che passano nello scambiatore di calore?
Forse non ho capito cosa intendi, ma non credo di aver mai visto i fumi che passano nello scambiatore, i fumi arrivano direttamente al riser dove si raffreddano con l'acqua di mare che arriva in uscita dallo scambiatore.
Nel mio è così, te lo assicuro.

Assolutamente no, non è così, all'interno dello scambiatore di calore passa il collettore di scarico dei quattro cilindri che poi, dopo essere passato dentro lo scambiatore di calore, il collettore unifica lo scarico in un unico foro dove poi è attaccato il riser.
Il collettore passando dentro lo scambiatore ha le sue pareti esterne bagnate dal liquido refrigerante che le raffredda. Il liquido poi viene raffreddato a sua volta dal fascio tubiero presente sempre nello scambiatore.

Al di là del tipo e marca di motore, lo scambiatore può avere forme diversa ma accoglie sempre dentro di se il collettore di scarico dei gas e questo è un punto fermo nella progettazione dei motori marini perchè, se i gas di scarico non subissero una prima fase di progetto ed espansione nei collettori avrebbero molta pressione ed una temperatura talmente alta di rappresentare un serio pericolo per il resto della tubazione di scarico nonostante l'acqua immessa nel riser.

[bludiprua]

(09-03-2021 19:19)orteip Ha scritto:  all'interno dello scambiatore di calore passa il collettore di scarico dei quattro cilindri che poi, dopo essere passato dentro lo scambiatore di calore

Ok, ora ho capito, da come scrivevi sembrava che i fumi entrassero nello scambiatore.

[orteip]

(09-03-2021 19:14)rosama Ha scritto:  Pietro, premesso che non ho alcun problema di galvaniche, il mio intervento sarà effettuato, al pari di altro amico del forum che lo ha già fatto sullo stesso motore, su un VP2003T, decompresso, ossia dai quali è stata eliminata la turbina. L'amico ha fatto la modifica allo scambiatore due anni fa, ed ha provato e riprovato, e tutto va bene (quindi prova empirica superata).
Io perchè mi cimento in questa modifica?
Perchè ho notato una essudorazione nella parte bassa del coperchio del fascio tubiero, dalle guarnizioni, perchè mi dicono che ogni tot anni è necessario controllare il fascio tubiero (io ho la barca da due anni), perchè il 2003T monta, affiancato allo scambiatore per raffreddare il liquido, un altro scambiatore (un fascio tubiero più piccolo, che serve per raffreddare l'olio ma che è montato solo sul turbo). Essendo il mio decompresso ho scoperto che l'olio non passa più attraverso quello scambiatore "dedicato", non viene più raffreddato, ma attraverso un bypass esce dal carter e vi rientra. Tuttavia, l'impianto di raffreddamento prevede entrate ed uscite del liquido anche attraverso quest'altro fascio tubiero.
Detto ciò, essendo per natura portato alla semplificazione ed all'alleggerimento di tutto ciò che non è necessario, ho intenzione di eliminare i due scambiatori di fabbrica (che costano quanto un rene e pare siano estremamente delicati quanto a durata) e semplificare con uno scambiatorino come quello in foto, dalle prestazioni raffreddanti elevatissime.
Il nuovo scambiatore sarà montato quasi nello stesso punto, non fuori.
PS. ti assicuro che dentro il fascio tubiero non passa alcun gas di scarico.

Non ho mai parlato di gas nel fascio tubiero ma di gas nello scambiatore di calore che è un gruppo progettato per assolvere a diversi scopi e per rispondere all'amico Bludiprua ho anche postato delle foto che lo dimostrano. Detto questo, condivido anche che gli scambiatori sono oggetti che costano un rene e va benissimo che prima il tuo amico e poi tu sperimentiate e sono contento se alla fine "con prove empiriche" riuscite anche a soddisfare le vostre esigenze. Mi pare lo avessi già detto: "ben vengano gli esperimenti che, quando tutto poi va bene, sono sempre una ricchezza per tutti gli altri". Purtroppo noi quando progettiamo invece non possiamo prendere a riferimento prove empiriche per una serie di motivazioni che nel caso verrebbero definiti difetti di fabbrica con conseguenze molto spiacevoli.
Quello che fai tu va bene: ti auguro mai ma se dovessi cuocere il motore per una smotorata più lunga del solito; se prendi una busta e l'acqua che manca per un'attimo ti fa andare a fuoco il tubo di scarico perchè i fumi sono eccessivamente caldi; se si occlude un pochino lo scarico o la girante manda un pò meno acqua del necessario perchè si è rovinata, questi sono tutti problemi per i quali puoi fare solo mea culpa ma se ciò dovesse succedere su un motore correttamente installato diventa un difetto di fabbrica che si riperquote molto negativamente su chi progetta motori, su chi li costruisce e su chi li vende. Ecco perchè noi dobbiamo tenere presente una serie di parametri fissi con cui confrontarci e restarci dentro a costo di creare una, due od anche tre fasi di raffreddamento dei gasi di scarico od altro.
In ogni caso, la mia non era e non vuole essere una critica al tuo intento, voleva e vuole essere solo un punto di vista diverso che può aiutare a valutare le cose in modo migliore. Tutto qui.

[rosama]

(09-03-2021 19:27)bludiprua Ha scritto:  Ok, ora ho capito, da come scrivevi sembrava che i fumi entrassero nello scambiatore.

In ogni caso il VP2003 è diverso ed a mio avviso i gas di scarico non c'entrano. Entrate ed uscite dai fasci tubieri sono solo tubazioni che portano liquido. L'architettura è proprio diversa.

[orteip]

(09-03-2021 19:27)bludiprua Ha scritto:  Ok, ora ho capito, da come scrivevi sembrava che i fumi entrassero nello scambiatore.

Entrano nello scambiatore perchè lo scambiatore è tutto il blocco che contiene il collettore di scarico, il termostato ed il fascio tubiero...

[orteip]

(09-03-2021 19:37)rosama Ha scritto:  In ogni caso il VP2003 è diverso ed a mio avviso i gas di scarico non c'entrano. Entrate ed uscite dai fasci tubieri sono solo tubazioni che portano liquido. L'architettura è proprio diversa.

L'architettura degli scambiatori è sempre la stessa e come ti ho detto è un fattore a base della progettazione dei motori marini.

Lo scambiatore è una scatola dalle forme diverse a seconda dei modelli; questa scatola è piena di liquido refrigerante che serve per raffreddare la testata del motore, il collettore dei gas di scarico ed a secondo i modelli anche altre cose.
Dentro la scatola a contatto con il liquido, c'è il termostato che apre e chiude lo scambio del liquido caldo della testata con quello più freddo presente nella scatola e questo serve per raffreddare la testata del motore.
Il liquido caldo che dalla testata è entrato nella scatola invece viene raffreddato dal fascio tubiero e nel frattempo, mentre viene raffreddato dal fascio tubiero, il liquido stesso che bagna le pareti del collettore di scarico contribuisce a dare una prima e grande raffreddata ai gas di scarico che escono dalla testata ad 800 gradi.
Tanto per darti un'idea ed a parte la forma che viene fatta in 3000 modi diversi uno per ogni tipo di motore, ti allego la foto dello scambiatore di prima dove si vedevano i collettori e dove ora invece si vede il fascio tubiero che è quello che raffredda il liquido refrigerante presente all'interno della scatola.

[BornFree]

Ortep, ma proprio tutti i motori marini sono cosi' come dici?
Ad esempio il 2003 nella versione base senza "T" usciva a raffreddamento diretto (senza scambiatore).
Come veniva raffreddato il collettore?
Grazie
BornFree