EN
Výkon strojovny již není definován pouze spotřebou paliva na námořní míli. Dnešní efektivita strojovny zahrnuje mnohem více: tepelnou optimalizaci, sníženou spotřebu energie čerpadly, snížení doby prostojů pro údržbu a významný pokročilý stupeň integrace strojního vybavení s palubní automatizací. Klíčovým prvkem rovnice pro nejvyšší možnou efektivitu strojovny je chladicí systém, jehož jádrem je deskový výměník tepla (PHE). Skutečně efektivní PHE efektivně odvádí teplo za minimální parazitní zátěže a maximální spolehlivosti a je schopen přizpůsobit se různým provozním režimům. Dvacetileté zkušenosti skupiny SME v námořním inženýrství a její rozsáhlý portfólio produktů, jako jsou systémy ICCP, MGPS, SED a PHE, umožnily týmu vyvinout správné principy, které přemění efektivní zařízení, jako je PHE, na skutečného výkonného hráče ve strojovně.
1. Optimalizace tepelného návrhu za účelem minimalizace spotřeby energie
Hlavním kritériem výkonu PHE je tepelná účinnost, tedy skutečný přenos tepla ve srovnání s maximální teoretickou možností. Proces SME zahrnuje tepelný návrh, který přesně vyrovnává tepelné zátěže, a proto nepoužíváme příliš velké rozměry zařízení, čímž neplýtváme cennou plochou provozu ani nevytváříme zbytečnou čerpadlovou práci, ani naopak nepoužíváme příliš malé rozměry, čímž by klient měl problémy s chlazením. Účinné využití optimálních úhlů žebrování a vlnitosti desek vede k vysoké turbulenci při relativně nízkých rychlostech, což zajišťuje vysoké koeficienty přenosu tepla a nízký tlakový spád.
Je to základní návrhový princip, který přímo přispívá ke zvýšení účinnosti využití energie. Každý pokles tlaku o 1 kPa napříč PHE vyžaduje, aby čerpadlo dodalo další výkon. To zvyšuje zátěž pomocného motoru a vede ke zvýšené spotřebě paliva. Návrhový proces společnosti SME využívá nejmodernější simulaci proudění pomocí CFD napříč balíčkem desek PHE. Tím se dosahuje rovnoměrného rozložení rychlosti proudění napříč balíčkem desek, eliminují se tak „mrtvé zóny“ a minimalizuje se pravděpodobnost usazování nečistot. Výsledkem je PHE schopný splnit svůj určený úkol s nejnižším možným tlakovým úbytkem – úspory, které se v průběhu životnosti lodě hromadí.
2. Snížení usazování nečistot a prodloužení intervalů čištění
Neviditelný zloděj výkonu PHE: usazování (vznik biofilmu, vodního kamena a usazenin částic na povrchu pro přenos tepla) zvyšuje tepelný odpor desek, což vede ke zvýšené potřebě energie pro čerpání a ke zvýšeným pracovním teplotám motoru. Řešení SME proti usazování: Naše desky mají speciální optimalizované povrchové úpravy, které omezuji přilnavost biologických a minerálních usazenin. Konstrukce vlnitého profilu typu chevron vytváří lokální smykové síly v oblasti vstupu desky, jež podporují odstraňování usazenin.
Navíc naše PHE navržené malými a středními podniky zahrnují snadno přístupné čistící otvory a průhledová okna pro vizuální kontrolu zanesení a komplexní postupy čištění s použitím chemických činidel kompatibilních s deskami a těsněními. V kombinaci s naším systémem prevence nárůstu mořského života (MGPS) se mořský život již neusazuje uvnitř námořních vstupů, čímž se míra zanesení minimalizuje. To má za následek delší intervaly mezi čištěním, minimální prostoj, snížené náklady na údržbu a vynikající tepelný výkon v každé fázi životnosti lodě.
3. Modulární konfigurace pro přizpůsobení zátěži
Současné lodě neprovozují hlavní pohonný systém po celý den pouze na jedné úrovni výkonu. Zatížení hlavního motoru výrazně stoupá při manévrování, výrazně klesá při pomalém plavbě a v přístavu je zcela vypnuto. To vede k nadměrnému dimenzování deskového výměníku tepla (PHE) pro částečné zatížení, což znamená nadměrnou spotřebu energie čerpadla a špatnou tepelnou stabilitu při sníženém zatížení. Systém PHE s individuálními a/nebo modulárními deskami nebo „sekciemi“ umožňuje flexibilitu. Systém společnosti SME lze pak zapojit tak, že buď jsou v provozu všechny sekce, nebo jsou některé sekce izolovány či obejdeny podle okamžitého tepelného zatížení, čímž poskytuje cenově efektivnější a energeticky účinnější chladicí řešení.
Například deskový výměník tepla (PHE) pro centrální chladicí systém může mít pracovní a doplňkovou část. Při nízké zátěži je zapojena pouze doplňková část, aby byla splněna tepelná zátěž při sníženém průtoku mořské vody. Při plné zátěži jsou v provozu obě části. Tato funkce nevyžaduje žádnou fyzickou úpravu PHE, stačí pouze příslušná řídicí logika a uspořádání ventilů. Kompletní rozhraní dokumentace, které dodává SME pro integraci do automatizace lodí, zajišťuje, že systém lze ovládat a monitorovat z dálkového místa a plně automaticky zatěžovat. Spolu s ochrannými zařízeními SME SED proti bludným proudům a systémem ICCP pro ochranu trupu nabízíme integrované systémy strojovny.
4. Bezproblémová integrace s automatizací a správou aktiv
Dnešní strojovna je „digitálním prostředím“. PHE nesmí být pasivním partnerem, musí aktivně poskytovat data. Společnost SME navrhuje své výměníky tepla s předobrobenými přípojnými otvory, do kterých lze ve výrobní hale instalovat teplotní čidla, tlakové senzory a diferenciální tlakové spínače. Tato zařízení zasílají údaje o výkonu – například koeficient přenosu tepla, rozdíly teplot a faktory znečištění – zpět do automatizačního systému lodě.
Tato metoda datově řízené služby přeměňuje systém z údržby řízené kalendářem na údržbu založenou na stavu. Například pokud klesne účinnost výměny tepla o 10 %, automatizační systém může spustit plně automatický servisní požadavek s doporučenými opatřeními a náhradními díly. Data shromážděná v průběhu času poskytují technickým dozorům přehled pro analýzu trendů a srovnání výkonů, což umožňuje definovat ideální plán čištění nebo dávkování chemikálií, případně i plán modernizace. SME usnadňuje integrační proces pomocí všech nejdůležitějších otevřených komunikačních standardů a může také poskytnout kompletní technickou dokumentaci. SME Group, která každoročně realizuje více než 500 projektů pro retrofit a údržbu s týmem 100 techniků a inženýrů, dodává PHE-řešení, která chladí vaše motory, ale zároveň pomáhají zlepšit účinnost, spolehlivost a digitální připravenost lodě. S SME dosáhnete další úrovně – za hranice běžných obav.