Las emisiones de partículas diésel e hidrocarburos de los motores de propulsión marina están siendo objeto de un escrutinio cada vez mayor en puertos, zonas costeras y áreas de control de emisiones. Diseñamos un sistema de postratamiento DOC + DPF específicamente para motores principales marinos de clase 800 kW, un paquete dimensionado a partir de los datos operativos reales del motor, no de un catálogo genérico.

Este artículo cubre qué es el sistema, el motor alrededor del cual se diseñó, las cuatro restricciones que dieron forma al diseño y cómo encaja en una estrategia de cumplimiento de combustible con bajo contenido de azufre.

Una combinación DOC + DPF realiza dos funciones distintas en una misma línea de escape:

Juntos convierten un escape visiblemente humeante en uno limpio y conforme a las normas, sin alterar el mapa de rendimiento del propio motor.

El sistema fue diseñado alrededor de un motor de propulsión marina de 6 cilindros, en línea, de cuatro tiempos, turboalimentado e interenfriado, con la siguiente especificación utilizada como base de dimensionamiento:

1. La calidad del combustible condiciona toda la arquitectura. La química del DOC y del DPF requiere combustible con bajo contenido de azufre: MGO/MDO con un 0,10% o menos de S en las zonas de control de emisiones. Con HFO de alto contenido de azufre, la formación de sulfatos envenena los catalizadores y daña el sustrato del DPF. Por lo tanto, el sistema está especificado para motores que funcionan con destilado de bajo contenido de azufre; las instalaciones con HFO requieren una arquitectura diferente (por ejemplo, basada en depuradores o estrategias alternativas).

2. La temperatura de escape es tanto el problema como la solución. A potencia de crucero, la temperatura de escape de un motor de propulsión se sitúa en la ventana de regeneración pasiva (aproximadamente 250–450 °C), lo que permite una oxidación continua del hollín con una intervención activa mínima. Pero a plena carga, la temperatura puede superar el límite seguro del sustrato del DPF, y durante la navegación a baja velocidad o en operaciones portuarias cae por debajo de la ventana. La estrategia de regeneración se ajusta al perfil real de navegación del motor para proteger tanto el filtro como el contenedor.

3. La contrapresión es un parámetro de rendimiento del motor. En un motor turboalimentado, la restricción adicional del escape degrada el rendimiento del turbocompresor y aumenta el consumo específico de combustible. Los recipientes están dimensionados para que la restricción total del DOC+DPF se mantenga dentro del margen permitido por el motor en todo el mapa de operación, verificándose el peor caso a plena carga.

4. La sala de máquinas no es un banco de pruebas. El aire salino, la vibración, la instalación en espacios reducidos y la inspección del verificador condicionaron todas las elecciones de materiales y diseño: carcasas resistentes a la corrosión, conexiones atornilladas con bridas y una huella que se adapta al espacio disponible en la embarcación.

Este paquete DOC+DPF es una solución de control de emisiones de partículas y gases (CO/HC), alineada con los requisitos cada vez más estrictos sobre humo visible y emisiones de partículas en puertos y aguas costeras bajo el marco de MARPOL y las normas portuarias regionales. Cuando también se requiere el cumplimiento de NOx (por ejemplo, IMO Tier III en áreas de control de emisiones de NOx), el sistema se puede combinar con soluciones SCR o EGR en el mismo alcance del proyecto.

Cada instalación comienza con la hoja de datos de su motor y su perfil operativo. Ofrecemos:

P: ¿Con qué motores es compatible este sistema DOC+DPF? R: El sistema está actualmente diseñado para motores de propulsión marina de clase 800 kW (p. ej., 734 kW @ 1.900 r/min de clasificación continua). La misma metodología de diseño se aplica desde aproximadamente 200 kW hasta 2 MW, y personalizamos el tamaño de los contenedores según la hoja de datos de cada motor.

P: ¿Qué combustible requiere el sistema?R: Destilado de bajo azufre — MGO/MDO con un contenido de azufre igual o inferior al 0,10% en zonas de control de emisiones. El sistema no es adecuado para fuelóleo pesado (HFO) de alto azufre sin una arquitectura de pretratamiento diferente.

P: ¿El sistema reducirá el rendimiento del motor?R: La contrapresión se trata como una restricción del rendimiento del motor. El dimensionamiento de los cartuchos se verifica contra el mapa completo de operación del motor, de modo que el impacto en la potencia y el consumo de combustible se mantenga dentro de la tolerancia del motor.

P: ¿El DOC+DPF reduce los NOx?R: No — el DOC+DPF aborda las partículas, el CO y los HC. La reducción de NOx requiere SCR o EGR. Podemos suministrar un paquete combinado DOC+DPF+SCR cuando se requiera el cumplimiento de la norma Tier III.

P: ¿Pueden diseñar un sistema para nuestro motor específico?R: Sí. Envíennos la hoja de datos de su motor y el perfil de servicio, y dimensionaremos un paquete que se ajuste, incluidos diseños de adaptación para embarcaciones en servicio.

[CTA] ¿Necesita un paquete DOC+DPF dimensionado para su motor? Envíenos la hoja de datos de su motor y le responderemos con una propuesta técnica.