模块化设计简化了现场服务能力

模块化发动机冷却系统的开发可以更快、更容易地实现现场维修,并节省空间。

MCS系列冷却器采用模块化设计,便于现场维修。
MCS系列冷却器采用模块化设计,便于现场维修。
美国AKG公司

为了满足客户对更大的发动机冷却器的要求,AKG开发了新的MCS系列冷却器和冷却器在今年的MINExpo INTERNATIONAL上介绍了它

冷却器的发动机功率为1,500-5,000 hp (1,118.6-3,728.5 kW),由独立的部件组成,可根据需要更换。美国AKG公司的业务开发工程师Michael Ellis表示:“如果其中一个部分在现场损坏,只需手动工具即可将其移除并进行更换,从而避免了更换整个冷却包的成本和时间。”

设计特点和优点

AKG表示,在大马力市场上,典型的竞争性冷却产品采用了由可更换的单个冷却管组成的技术。该公司从客户那里听说,虽然这些系统寿命很长,但最终用户在现场修理冷却器方面变得过于熟练,这意味着他们不得不经常修理系统。Ellis说,客户想要一个模块化的系统,如果出现故障,可以在现场进行修复,但要有更强大的核心技术,这样终端用户就无法进行修复练习。MCS系列冷却器采用模块化设计,便于现场维修。美国AKG公司

为了满足这些要求,MCS系统由多个棒式和板式冷却器部分组成,如果出现问题,可以逐个拆卸。整个系统由这些模块化冷却器部分组成,可以根据客户的需要进行配置,以适应他们的应用。虽然一个典型的应用程序可以有两个到64个模块化冷却器,但埃利斯说,理论上,一个系统中可以有多少个部分是没有限制的。

美国AKG公司的工程经理Adam Jury表示,具有竞争力的可拆卸式管道设计的一个问题是,这些系统中的密封件经常漏水,如果问题管道位于系统的深处,则需要拆除大部分散热器才能找到并更换该管道。

AKG的MCS采用块状冷却部分,无需拆卸和更换系统的多个部件。“更换你需要的部分要容易得多,而不是拆卸每个单独的管道和散热器的大部分来找到实际的泄漏,”陪审团说。

MCS的模块化设计在安装系统时也被证明是有益的。使用该系统的第一个应用是风力涡轮机;由于其高度,需要一台大型起重机将一个全尺寸的冷却系统提升到涡轮机的顶部,这将是一笔巨大的费用。取而代之的是,模块化的设计允许每个冷却部分被安装在风力涡轮机桅杆上的一个较小的起重机单独吊起来,并在到达顶部时进行组装。

每个冷却器部分都用螺栓连接在一起,密封和插头,不仅提供了强大的密封,而且设计坚固,适用于高温环境。正因为如此,Ellis说MCS除了可以作为发动机散热器外,还可以作为充能空气冷却器和油冷却器。他解释说:“这使我们能够建造一个冷却器,在一个冷却器包中处理所有不同的液体。”

拥有一个模块化的冷却器设计,可以满足各种冷却需求,有助于在拥挤的发动机舱中节省空间,并使最终用户只保留一种替换部件的库存。

冷却器的条形和板式结构有助于提高冷却效率,因为它允许几个回路并排放置,而不是前后放置,降低空气进入系统时的温度。陪审团解释说:“在相同的表面面积上,与传统的前后式封装相比,通常可以获得更高的(冷却效率)。”

由于在工艺排中存在紊流器,增加了主动传热表面积,并使工作流体流动紊流,因此采用棒状和板式设计也可以提高传热效率。AKG的深层核心技术允许在相同的安装包中包含更多的热交换器。该公司表示,通过使用铝材料作为热交换器核心,客户可以利用该材料良好的导电和惰性特性,减小冷却器的尺寸,并在腐蚀性环境中提供耐久性。

缓解空间限制

越来越严格的排放法规导致发动机舱内的空间减少,因为现在需要包括后处理和冷却系统技术。Ellis表示:“我们面临的挑战是,即使添加了更多内容,也要保持引擎包的大小不变。“他们正在改变热负荷的容忍度,以使一切更加精确,但我们没有更多的空间来工作。”MCS冷却器可以以各种方式进行包装,以满足OEM的个人应用需求。美国AKG公司

除此之外,还需要使维护人员能够访问系统;陪审团指出,MCS这样的系统可能需要少量的额外空间,以确保单元的模块化部分的可访问性。

然而,他说,该系统的条形和平板设计可以帮助克服这些挑战,因为它允许核心被放置在冷却系统包的更深处。陪审团解释说:“与其在冷却包的表面区域放置更多的传热表面,这会占用更多的空间,你实际上可以在包装设计中更深入。”“在许多情况下,我们可以比一些更传统的可拆卸管式产品更深入。”

在设计过程的早期阶段与OEM合作也有助于克服这些挑战。埃利斯表示:“我们与原始设备制造商密切合作,设计适合他们机器的系统。“我们越早开始设计过程,就越能更好地为机器量身定制冷却包,并确保一切都能在第一时间完全匹配和工作。”

他说,冷却系统通常从标准部件开始,然后逐步发展为针对个别客户的应用需求量身定制的包装设计。Jury补充说,一旦最终的设计概念实现,能够利用标准组件、配件和核心块尺寸有助于最大限度地降低系统的总体成本。

目前,大型采矿和建筑设备,以及风力涡轮机和大型发电机组都是MCS冷却系统的目标市场。Ellis总结说,一些较大的物料搬运设备、轨道、便携式和固定式发电设备也是潜在的实施领域。

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