Lo scopo della ventilazione del basamento per i motori alternativi

Come la legislazione ambientale influisce sulla produzione di energia?

A livello globale, gli standard ambientali per i motori alternativi e i gruppi elettrogeni continuano a diventare sempre più severi nelle regioni del mondo. Negli Stati Uniti, il sistema di classificazione TIER e la norma sulle emissioni RICE NESHAP (Reciprocating Internal Combustion Engine National Emissions Standards for Hazardous Air Pollutants) sono due esempi di legislazione volta a ridurre l'impatto ambientale dei motori a gas naturale e diesel. In Europa, lo STAGE V è lo standard principale per i motori stazionari che regola le emissioni dei gruppi elettrogeni e dei motori a trasmissione meccanica. Per ottenere la certificazione, le emissioni totali del motore non devono superare determinati livelli e le emissioni di blow-by del basamento possono rappresentare una percentuale significativa del totale (~25%). Senza un efficace sistema di ventilazione del carter per catturare l'inquinamento, i motori non raggiungeranno gli standard più recenti, con conseguenti ripercussioni sulla redditività commerciale.

Sistema di ventilazione chiusa del carter montato su un gruppo elettrogeno diesel in un centro dati per evitare che le emissioni oleose contaminino l'ambiente high-tech circostante.

Requisiti per la protezione del personale e dello spazio di lavoro

Oltre alla legislazione, le politiche per la salute, la sicurezza e l'ambiente delle centrali elettriche e dei produttori di energia stanno guidando la domanda di retrofit e aggiornamenti dei sistemi di ventilazione dei carter. Con un'ampia base installata di gruppi elettrogeni a gasolio e a gas naturale, molti impianti sono alle prese con le emissioni dei carter oleosi. La tendenza degli operatori è quella di ridurre queste emissioni per proteggere il personale dell'impianto, l'ambiente circostante e le attrezzature.

Motori di generazione e azionamento meccanico

Un sistema di ventilazione del basamento ad alta efficienza è il modo migliore per proteggere il sistema di aspirazione del motore, il turbocompressore e il catalizzatore di scarico, prevenendo al contempo le emissioni atmosferiche pericolose. Grandi marchi globali come Caterpillar, Cummins, Hyundai, Jenbacher, Kawasaki, Mitsubishi, Wartsila, Waukesha, ecc. sono utilizzati sia in servizio continuo che in stand-by. Per i gruppi elettrogeni a servizio continuo e i motori a trasmissione meccanica, si utilizzano in genere sistemi di ventilazione a carter aperto assistiti da vuoto per catturare le emissioni oleose e sfogare l'aria pulita nell'atmosfera. Dal momento che le emissioni sporche non vengono solitamente reintrodotte nell'aspirazione del motore, il risultato è un'ottimizzazione delle prestazioni del motore e una riduzione delle costose riparazioni dovute a una combustione più pulita. Tuttavia, con uno sfiato aperto verso l'atmosfera, è importante che gli operatori catturino le emissioni di nebbia d'olio e di particelle per proteggere l'ambiente circostante e il personale dell'impianto.

Per essere efficaci, i sistemi di ventilazione assistita dal vuoto devono essere dimensionati per il flusso di blow-by consumato del motore. Un sistema completo combina un filtro ad alta efficienza, una fonte di vuoto integrata con motore elettrico e le relative tubazioni e valvole per regolare il vuoto o la pressione nel carter. Il livello di vuoto/pressione del carter operativo è dettato dalla marca e dal modello del motore. A titolo di esempio, si vedano i modelli SME o BAE di Solberg, progettati per soddisfare requisiti specifici.

Applicazioni per l'alimentazione a diesel

Per le applicazioni di alimentazione diesel in stand-by, come i centri dati, gli ospedali e le università, i sistemi di ventilazione a carter chiuso sono i più comuni. Questi motori si affidano all'aspirazione/vuoto del turbocompressore/aspirazione del motore per aspirare le emissioni dal basamento e farle passare attraverso il filtro ad alta efficienza. Sebbene le ore di funzionamento di questi gruppi elettrogeni siano limitate, l'efficienza delle emissioni è fondamentale per evitare la contaminazione a valle del turbocompressore e del sistema di aspirazione del motore. Le emissioni del basamento non trattate migrano nel motore e influiscono negativamente sulle emissioni totali del motore. Inoltre, dato che gli ambienti di installazione sono delicati e puliti, il controllo delle emissioni è fondamentale.

Un sistema di ventilazione del basamento, come la serie Solberg ACV, è un sistema di ventilazione del basamento chiuso che viene dimensionato in base al flusso di blow-by consumato del motore. Questo modello utilizza la depressione/aspirazione dall'aspirazione del motore e dal turbocompressore per aspirare le emissioni di nebbia d'olio attraverso il filtro a coalescenza dell'olio ad alta efficienza. Una valvola a membrana integrata controlla il livello di vuoto sul lato del carter del filtro per soddisfare i requisiti del costruttore del motore.

Sia che si tratti di un sistema di ventilazione del carter aperto o chiuso, i filtri interni a coalescenza dell'olio Solberg hanno un'efficienza fino al 99,97% a 0,3 micron. Entrambi catturano le nebbie d'olio e il particolato in sospensione per garantire un elevato livello di protezione del motore e dell'ambiente.

Propulsione marina ed energia elettrica

Continuous Duty e controllo delle emissioni

La sicurezza, i tempi di attività e la riduzione al minimo della manutenzione sono obiettivi primari per gli operatori dei motori marini. Le applicazioni marittime critiche includono la propulsione e l'energia elettrica per navi militari, rimorchiatori, petroliere, draghe, navi da crociera e altro ancora. Data la natura confinata dell'equipaggio e dei passeggeri, il controllo delle emissioni è fondamentale. Poiché le emissioni dei carter sono costituite principalmente da nebbia d'olio, diventano un pericolo per la respirazione e lo scivolamento sui ponti delle navi. Una volta sul ponte o sulla struttura della nave, l'olio causerà danni all'ambiente, riversandosi nei corsi d'acqua circostanti.

Soluzioni per applicazioni marine

Una soluzione valida per affrontare le sfide delle applicazioni marine è un sistema di ventilazione del carter aperto assistito dal vuoto, come la serie Solberg BAE. Dal punto di vista delle emissioni, questi sistemi includono filtri a coalescenza efficienti al 99,97% per nebbie d'olio e particelle da 0,3 micron. L'elemento filtrante a coalescenza contribuisce a garantire un ambiente di respirazione pulito sulla nave e impedisce la contaminazione delle nebbie oleose sul ponte e nei corsi d'acqua circostanti.

Sistemi di ventilazione a carter aperto assistiti da vuoto da installare in un secondo momento sui motori di propulsione diesel (nave da ricerca marina) per catturare le emissioni oleose pericolose.

Regulating & Maintaining Natural Crankcase Pressure

I motori marini di marche quali Caterpillar, Daihatsu, Hyundai, MaK, Man Diesel, Niigata e Wartsila sono comunemente utilizzati nelle applicazioni più rigorose. Una caratteristica della maggior parte dei motori marini a propulsione diesel è che questi funzionano idealmente in condizioni di pressione atmosferica o leggermente positiva del carter. Un sistema di ventilazione a carter aperto a ricircolo comprende tubazioni integrate per mantenere automaticamente la pressione naturale del carter del motore ed elimina la necessità di regolazioni manuali o di costosi controlli elettronici. Si vedano gli esempi di questo stile con le serie Solberg BAE e SME. L'esclusiva configurazione delle tubazioni di "ricircolo" non solo mantiene la pressione naturale del carter, ma fornisce anche un'attenuazione naturale della pressione nel caso in cui l'elemento filtrante interno si intasi completamente o la fonte di vuoto si guasti. Queste caratteristiche di autoregolazione consentono all'equipaggio della nave di concentrare la propria attenzione sui compiti critici della nave.