As emissões de material particulado e hidrocarbonetos de motores de propulsão marítima estão sob escrutínio crescente em portos, zonas costeiras e áreas de controle de emissões. Projetamos um sistema de pós-tratamento DOC + DPF especificamente para motores principais marítimos da classe de 800 kW — um pacote dimensionado a partir dos dados reais de operação do motor, e não de um catálogo genérico.

Este artigo aborda o que é o sistema, o motor em torno do qual foi projetado, as quatro restrições que moldaram o projeto e como ele se encaixa em uma estratégia de conformidade com combustível de baixo teor de enxofre.

Uma combinação de DOC + DPF realiza duas funções distintas em uma única linha de escape:

Juntos, eles transformam um escape visivelmente fumegante em um escape limpo e em conformidade — sem alterar o mapa de desempenho do próprio motor.

O sistema foi projetado em torno de um motor de propulsão marítima de 6 cilindros, em linha, de quatro tempos, turboalimentado e intercooler, com a seguinte especificação usada como base de dimensionamento:

1. A qualidade do combustível condiciona toda a arquitetura. A química do DOC e do DPF exige combustível com baixo teor de enxofre — MGO/MDO com teor de enxofre igual ou inferior a 0,10% em áreas de controle de emissões. Com HFO de alto teor de enxofre, a formação de sulfatos envenena os catalisadores e danifica o substrato do DPF. O sistema é, portanto, especificado para motores que operam com destilado de baixo teor de enxofre; instalações com HFO exigem uma arquitetura diferente (por exemplo, baseada em scrubber ou estratégias alternativas).

2. A temperatura dos gases de escape é tanto o problema quanto a solução. Em potência de cruzeiro, a temperatura dos gases de escape de um motor de propulsão situa-se na janela de regeneração passiva (aproximadamente 250–450°C), permitindo a oxidação contínua de fuligem com intervenção ativa mínima. Mas em plena carga, a temperatura pode exceder o limite seguro do substrato do DPF, e durante navegação lenta ou operação portuária fica abaixo da janela. A estratégia de regeneração é mapeada de acordo com o perfil real de viagem do motor para proteger tanto o filtro quanto o cartucho.

3. A contrapressão é um número de desempenho do motor. Em um motor turboalimentado, a restrição adicional no escapamento degrada o desempenho do turbocompressor e aumenta o consumo específico de combustível. Os canisters são dimensionados para que a restrição total DOC+DPF permaneça dentro da tolerância do motor em todo o mapa operacional, com o pior caso verificado em plena carga.

4. A casa de máquinas não é um banco de testes. Ar salgado, vibração, instalação apertada e inspeção do surveyor moldaram todas as escolhas de material e layout: carcaças resistentes à corrosão, conexões flangeadas parafusadas e uma pegada que se ajusta ao espaço disponível na embarcação.

Este pacote DOC+DPF é uma solução de controle de emissões de material particulado e gasosas (CO/HC), alinhada com requisitos cada vez mais rigorosos sobre fumaça visível e emissões de material particulado em portos e águas costeiras sob o arcabouço MARPOL e regras portuárias regionais. Onde a conformidade de NOx (por exemplo, IMO Tier III em áreas de controle de emissões de NOx) também é exigida, o sistema pode ser combinado com soluções SCR ou EGR no mesmo escopo do projeto.

Cada instalação começa com a ficha técnica e o perfil operacional do seu motor. Oferecemos:

P: Com quais motores este sistema DOC+DPF é compatível?R: O sistema atualmente é projetado para motores de propulsão marítima da classe de 800 kW (por exemplo, 734 kW @ 1.900 r/min de regime contínuo). A mesma metodologia de projeto se aplica de ~200 kW a 2 MW, e dimensionamos os canisters sob medida para cada ficha técnica de motor.

P: Que combustível o sistema requer?R: Destilado de baixo teor de enxofre — MGO/MDO com teor de S igual ou inferior a 0,10% em zonas de controlo de emissões. O sistema não é adequado para óleo combustível pesado de alto teor de enxofre (HFO) sem uma arquitetura de pré-tratamento diferente.

P: O sistema reduzirá o desempenho do motor?R: A contrapressão é tratada como uma restrição de desempenho do motor. A dimensionamento do cartucho é verificado em relação ao mapa operacional completo do motor, para que o impacto na potência e no consumo de combustível permaneça dentro da tolerância do motor.

P: O DOC+DPF reduz NOx?R: Não — o DOC+DPF trata matéria particulada, CO e HC. A redução de NOx requer SCR ou EGR. Podemos fornecer um pacote combinado DOC+DPF+SCR onde a conformidade com Tier III é exigida.

P: Vocês podem projetar um sistema para o nosso motor específico?R: Sim. Envie-nos a ficha técnica do seu motor e o perfil de operação e dimensionaremos um pacote sob medida — incluindo layouts de retrofit para embarcações em serviço.

[CTA] Precisa de um pacote DOC+DPF dimensionado para o seu motor? Envie-nos a ficha técnica do seu motor e responderemos com uma proposta técnica.