Aplicaciones de la inyección de agua en motores marinos

Abstract

El presente trabajo está fundamentado en las propiedades fisicoquímicas y la capacidad refrigerante del agua pulverizada para reducir las emisiones provocadas por la combustión entre el combustible y el comburente en el interior del motor, además del posible aumento de rendimiento y potencia posterior. Es una propuesta bastante interesante para aquellos buques que necesitan reducir sus emisiones ya que puede evitar realizar obras de gran envergadura, como por ejemplo la instalación de torres de lavado o ‘Scrubbers’. Estos son elementos muy voluminosos, que se instalan por lo general en las chimeneas de los buques, colocándose en una sección de los escapes de los motores principales y requieren una instalación de tuberías de agua, válvulas y la adaptación o una nueva instalación de bombas que puedan suministrar el agua que la Scrubber necesita para lavar los gases de escape antes de expulsarlos a la atmósfera. Para el contexto de este documento se han visualizado diferentes trabajos de investigadores internacionales con certificado Creative Commons, y páginas webs de fabricantes de motores marinos como ‘Wärtsilä’, comparando y mostrando gráficas o conceptos que aparecen en estos trabajos a modo de argumentación. Por último, las conclusiones más importantes son que realmente la inyección de agua en las cámaras de combustión de los motores sí que ayuda a reducir los valores NOx, entre un 60% y 80%, por ejemplo, pero donde mejores resultados se obtienen es en los motores rápidos, ya que son capaces de sobrellevar muy bien la reducción de temperatura provocada por el agua al ser inyectada en las cámaras de combustión debido a sus altas revoluciones de trabajo.

The present work is based on the physicochemical properties and the cooling capacity of the sprayed water to reduce the emissions caused by the combustion between the fuel and the oxidizer inside the engine, in addition to the possible increase in performance and subsequent power. It is a very interesting proposal for those ships that need to reduce their emissions and that can avoid carrying out large-scale works, such as the installation of washing towers or 'Scrubbers'. These are very bulky elements, which are usually installed in the chimneys of ships, being placed in a section of the main engine exhausts and require an installation of water pipes, valves and adaptation or a new installation of pumps that They can supply the water that the Scrubber needs to wash the exhaust gases before expelling them to the atmosphere. For the context of this document, different works by international researchers with Creative Commons certificate, and web pages of marine engine manufacturers such as ‘Wärtsilä’, have been viewed, comparing and showing graphics or concepts that appear in these works by way of argumentation. Finally, the most important conclusions are that actually the injection of water in the combustion chambers of the engines does help to reduce the NOx values, between 60% and 80%, for example, but where the best results are obtained is in fast engines, as they are able to cope very well with the reduction in temperature caused by water being injected into the combustion chambers due to their high operating revolutions.