奇石乐气缸压力传感器有助于减少大型发动机的排放


奇石乐的测量技术可用于可持续地优化大型船舶发动机的燃烧过程,从而降低排放和运行成本,同时延长发动机的使用寿命。奇石乐用于大型发动机的气缸压力传感器的持续开发是围绕着使用替代的、灵活的燃料(多种燃料)进行的。此外,凭借其高度专业化的测试解决方案,奇石乐正在塑造大型船舶(如液化天然气油轮)的造船业的发展。

全球海运是国际贸易的支柱:全球约有90%的货物是通过海路运输的,全世界有6000多艘集装箱船在海上航行。鉴于全球变暖,运营商面临着一个巨大的挑战:货轮、油轮和(尤其是)游轮如何才能实现碳中和?标准海轮上巨型的发动机可以达到16米高,并消耗大量的重油。因此,国际海运要对全球约3%的二氧化碳排放负责。

国际海事组织(IMO)因此呼吁在2050年前将温室气体排放减少至少50%。然而,一些大型海运公司正在追求一个更加雄心勃勃的目标,即到2040年实现完全气候中立。为了实现这一目标,必须迅速引入替代燃料,如借助可再生能源来生产的 "绿色 "氨或甲醇。

Cylinder pressure sensors from Kistler are helping to make global maritime transport more sustainable.
奇石乐气缸压力传感器有助于提高全球海运的可持续性,并优化大型发动机的双燃料和多燃料运行。

对大型发动机进行持续监测可减少二氧化碳排放

如今,奇石乐的测量技术解决方案已经在显著减少和防止排放。在过去的12年里,奇石乐已经不断交付了数千个气缸压力传感器,持续监测以石油或天然气为动力的大型船舶发动机,并提高其性能和资源效率。奇石乐的传感器作为与发动机制造商密切合作开发的闭环燃烧控制(CLCC)系统的一部分,有助于降低达2%的燃料消耗,以及减少一氧化氮(NOx)的排放,同时实现对发动机的预测性维护。

一个来自实际应用的算例突显了闭环燃烧控制技术的巨大潜力: 一台具有112,000马力的现代大型发动机在满载的情况下每天要消耗大约325吨燃料。安装了带有奇石乐气缸压力传感器的闭环燃烧控制系统后,燃料消耗减少了1.8%,相当于每千瓦时3克左右。换算成二氧化碳排放量,这相当于每天减少18吨以上的温室气体。这意味着,在一年的时间里,仅这台发动机就能减少数千吨二氧化碳的排放。此外,这也有助于每天降低超过2000欧元的燃料成本,这意味着投资带有奇石乐气缸压力传感器的闭环燃烧控制系统很快就能收回成本。

向替代燃料和多燃料运行的演变

奇石乐正在持续开发用于二冲程和四冲程大型发动机的气缸压力传感器。压电式压力传感器的突出特点包括其准确性、坚固性和很长的使用寿命。它们在大型发动机中提供多年稳定的测量结果——在双燃料和多燃料运行中也是如此——因此,总体拥有成本(TCO)极低。双燃料和多燃料运行,即发动机能够同时燃烧几种不同的燃料,对于大型固定发电站来说也是一个重要因素,这些发电站将使用绿色氢气运行,最重要的是,它将在稳定未来主要由可再生能源供电的电网方面发挥关键作用。

因此,通过与行业领先的发动机制造商密切合作,奇石乐正在开发像气缸压力传感器6635A1这样的解决方案,该传感器自2018年以来一直在批量生产。由于具有高灵敏度的PiezoStar晶体、优化的膜片和特别坚固的信号传输等创新特点,该传感器是多燃料运行的理想选择。经过全面的长期测试,6635A1具有很长的使用寿命,同时能在闭环燃烧控制运行中提供持续稳定的测量结果。尽管目前还不清楚哪种燃料将在未来占主导地位——氨、甲醇或生物柴油,奇石乐也随时准备以对应开发的传感器来加速大型发动机的发展。

海上运输的水动力测试解决方案

除了发动机优化,奇石乐还通过水动力测试解决方案支持全球海运行业。在船舶起航之前,它要经过无数次的测试:在所谓的 "拖曳槽 "中,船舶模型被用来测试和优化水动力特性。此外,在驱动系统的开发过程中,避免气蚀和不必要的振动是至关重要的。在一系列进一步的特殊测试中,奇石乐的压电传感器的优势得到了发挥——它们能够测量持续时间仅为几秒或更短的力和压力的极短暂变化。

另一个特殊的应用是 "晃荡":这项测试的目的是监测现代液化天然气油轮中运输的液态天然气的运动。船只的运动和罐内的高压加上气体物理状态的不断变化会导致共振和空腔,使油轮的安全受到威胁。为了防止这种情况的发生并优化整体结构,世界各地的研究机构,例如荷兰的研究机构,进行了全面的测试,其中奇石乐的解决方案起到了决定性的作用。

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