EN
Η απόδοση του μηχανοστασίου έχει πλέον υπερβεί τις εποχές κατά τις οποίες μετρούσαμε απλώς την κατανάλωση καυσίμου ανά ναυτικό μίλι. Η αποτελεσματικότητα του μηχανοστασίου σήμερα περιλαμβάνει πολύ περισσότερα από αυτό: θερμική βελτιστοποίηση, μείωση της ενέργειας που καταναλώνουν οι αντλίες, μείωση του χρόνου ανενεργίας για συντήρηση και σημαντικές πρόοδοι στην ενσωμάτωση των μηχανημάτων με την ενσωματωμένη αυτοματοποίηση του πλοίου. Καθοριστικά, ως βάση της εξίσωσης για την καλύτερη δυνατή αποτελεσματικότητα του μηχανοστασίου, βρίσκεται το σύστημα ψύξης, του οποίου πυρήνας είναι ο Εναλλάκτης Θερμότητας Πλακών (PHE). Ένας πραγματικά αποτελεσματικός PHE αφαιρεί αποτελεσματικά τη θερμότητα με το ελάχιστο παράσιτο φορτίο και τη μέγιστη αξιοπιστία, ενώ είναι ικανός να προσαρμόζεται σε πολλαπλά λειτουργικά καθεστώτα. Η εμπειρία της SME Group στη Ναυτική Μηχανική, που υπερβαίνει τα είκοσι χρόνια, και το εκτεταμένο φάσμα προϊόντων της — όπως τα συστήματα ICCP, MGPS, SED και PHE — επέτρεψαν στην ομάδα να αναπτύξει τις κατάλληλες αρχές, ώστε να μετατρέψει ένα αποτελεσματικό μηχάνημα, όπως ο PHE, σε πραγματικό «εκτελεστή» στο μηχανοστάσιο.
1. Βελτιστοποίηση του θερμικού σχεδιασμού για ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας
Το κύριο κριτήριο της απόδοσης του PHE είναι η θερμική αποτελεσματικότητα, δηλαδή η πραγματική μεταφορά θερμότητας σε σύγκριση με τη μέγιστη θεωρητική δυνατότητα. Η διαδικασία SME περιλαμβάνει έναν θερμικό σχεδιασμό που εξισώνει με ακρίβεια τα θερμικά φορτία, ώστε να μην υπερδιαστασιολογούμε και να σπαταλούμε πολύτιμο χώρο εγκατάστασης ούτε να δημιουργούμε περιττή εργασία αντλίας, ούτε να υποδιαστασιολογούμε και να αφήνουμε τον πελάτη μας να αγωνίζεται για την ψύξη. Η αποτελεσματική χρήση βέλτιστων γωνιών «chevron» και διαβαθμίσεων πλάκας οδηγεί σε υψηλή τυρβώδη ροή σε σχετικά χαμηλές ταχύτητες, παρέχοντας υψηλούς συντελεστές μεταφοράς θερμότητας και χαμηλή πτώση πίεσης.
Είναι μια θεμελιώδης αρχή σχεδιασμού που συνεισφέρει απευθείας στην ενεργειακή απόδοση. Κάθε πτώση πίεσης 1 kPa στο PHE απαιτεί από την αντλία να παρέχει επιπλέον ισχύ. Αυτό, με τη σειρά του, αυξάνει το φορτίο της βοηθητικής μηχανής, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη κατανάλωση καυσίμου. Η διαδικασία σχεδιασμού της SME χρησιμοποιεί κατάσταση-της-τέχνης προσομοίωση CFD της ροής στο πακέτο πλακών του PHE. Αυτό καθορίζει μια ομοιόμορφη κατανομή ταχύτητας μέσω του πακέτου πλακών, εξαλείφοντας τις «νεκρές ζώνες» και ελαχιστοποιώντας την πιθανότητα επικαθίσεων. Το αποτέλεσμα είναι ένα PHE ικανό να εκτελεί την προβλεπόμενη λειτουργία του με την ελάχιστη δυνατή πτώση πίεσης — εξοικονομήσεις που συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια ζωής ενός πλοίου.
2. Μείωση των επικαθίσεων και παράταση των διαστημάτων καθαρισμού
Ο αόρατος κλέφτης της απόδοσης PHE: η επικάθιση. Η επικάθιση (βιομεμβράνη, απόθεμα και κατακρήμνιση σωματιδίων στις επιφάνειες μεταφοράς θερμότητας) αυξάνει τη θερμική αντίσταση των πλακών, με αποτέλεσμα υψηλότερη ανάγκη ενέργειας για τη λειτουργία των αντλιών και υψηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας του κινητήρα. Οι λύσεις της SME για την αντιμετώπιση της επικάθισης: Οι πλάκες μας διαθέτουν ειδικές, βελτιστοποιημένες επιφανειακές επεξεργασίες που περιορίζουν τη δύναμη πρόσφυσης βιολογικών και ορυκτών αποθεμάτων. Η σχεδιαστική διαμόρφωση του καναβοειδούς προφίλ δημιουργεί τοπικές δυνάμεις διάτμησης στην περιοχή εισόδου της πλάκας, οι οποίες προωθούν την κατάρρευση της επικάθισης.
Επιπλέον, τα συστήματα PHE που σχεδιάστηκαν από τη μικρομεσαία επιχείρησή μας περιλαμβάνουν προσβάσιμες θύρες καθαρισμού και παράθυρα παρατήρησης για οπτικό έλεγχο της επιφανειακής ρύπανσης, καθώς και λεπτομερείς διαδικασίες καθαρισμού με χημικά μέσα που είναι συμβατά με τις πλάκες και τα εξαρτήματα σφράγισης. Σε συνδυασμό με το σύστημα πρόληψης ανάπτυξης θαλάσσιων οργανισμών (MGPS), οι θαλάσσιοι οργανισμοί δεν εγκαθίστανται πλέον στις εισόδους θαλασσινού νερού, με αποτέλεσμα η ρύπανση να μειώνεται στο ελάχιστο. Αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερα διαστήματα μεταξύ καθαρισμών, ελάχιστη αναστολή λειτουργίας, μειωμένα κόστη συντήρησης και ανώτερη θερμική απόδοση σε κάθε στάδιο της ζωής του πλοίου.
3. Μοντουλαρές Διαμορφώσεις για Προσαρμοστικότητα στο Φορτίο
Οι σύγχρονα ναυπηγηθέντες πλοία δεν λειτουργούν με ένα μόνο επίπεδο ισχύος καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. Το φορτίο της κύριας μηχανής αυξάνεται σημαντικά κατά την εκτέλεση ελιγμών, μειώνεται σημαντικά κατά την πλεύση με χαμηλή ταχύτητα (slow steaming) και απενεργοποιείται εντελώς στο λιμάνι. Αυτό οδηγεί σε υπερδιασμό του PHE σε μερικό φορτίο, με αποτέλεσμα η κατανάλωση ενέργειας από τις αντλίες να είναι υπερβολική και η θερμική σταθερότητα να είναι κακή σε μειωμένο φορτίο. Ένα σύστημα PHE με ατομικές και/ή ενότητες πλακών, ή «τμήματα», μπορεί να επιτύχει ευελιξία. Το σύστημα της SME μπορεί στη συνέχεια να συνδεθεί έτσι ώστε είτε όλα τα τμήματα να βρίσκονται σε λειτουργία, είτε ορισμένα τμήματα να απομονώνονται ή να παρακάμπτονται, βάσει του στιγμιαίου θερμικού φορτίου, παρέχοντας πιο οικονομικές και ενεργειακά αποδοτικότερες λύσεις ψύξης.
Για παράδειγμα, ένας εναλλάκτης θερμότητας πλάκας (PHE) που τροφοδοτεί ένα κεντρικό σύστημα ψύξης μπορεί να διαθέτει τμήμα εργασίας και τμήμα ρύθμισης. Σε χαμηλό φορτίο ενεργοποιείται μόνο το τμήμα ρύθμισης, προκειμένου να καλυφθεί η θερμική απαίτηση με μειωμένη ροή θαλασσινού νερού. Σε πλήρες φορτίο λειτουργούν και τα δύο τμήματα. Αυτή η δυνατότητα δεν απαιτεί καμία φυσική αλλαγή στον εναλλάκτη θερμότητας πλάκας· αποτελεί απλώς θέμα λογικής ελέγχου και διάταξης βαλβίδων. Το πλήρες πακέτο διεπαφής τεκμηρίωσης που παρέχει η SME για ενσωμάτωση στην αυτοματοποίηση των πλοίων διασφαλίζει ότι το σύστημα μπορεί να ελέγχεται και να παρακολουθείται από απομακρυσμένη θέση και να φορτώνεται πλήρως αυτόματα. Μαζί με τους ειδικούς ηλεκτροδιαβρωτικούς ανιχνευτές (SED) της SME για προστασία έναντι παρεκκλίνοντων ρευμάτων και το σύστημα ICCP για προστασία του καρίνου, προσφέρουμε ολοκληρωμένα συστήματα μηχανοστασίου.
4. Αδιάκοπη ενσωμάτωση με την αυτοματοποίηση και τη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων
Το σημερινό μηχανοστάσιο είναι ένα «ψηφιακό περιβάλλον». Ο PHE δεν πρέπει να είναι ένας παθητικός εταίρος· πρέπει να παρέχει ενεργά δεδομένα. Η SME σχεδιάζει τους εναλλάκτες θερμότητας μας με προ-μηχανοκατεργασμένες ανοιγμένες θύρες, στις οποίες μπορούν να εγκατασταθούν στο εργοστάσιο μεταδότες θερμοκρασίας, αισθητήρες πίεσης και διαφορικοί διακόπτες πίεσης. Αυτές οι συσκευές αναφέρουν στο αυτοματοποιημένο σύστημα του πλοίου μεγέθη απόδοσης, όπως ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, οι θερμοκρασίες προσέγγισης και οι παράγοντες επικάλυψης.
Αυτή η μέθοδος υπηρεσίας βασισμένης σε δεδομένα μετατρέπει ένα σύστημα από συντήρηση που καθορίζεται από ημερολόγιο σε συντήρηση που βασίζεται σε συνθήκες. Για παράδειγμα, εάν η απόδοση της ανταλλαγής θερμότητας επιδεινωθεί κατά 10%, το σύστημα αυτοματισμού μπορεί να εκκινήσει μια πλήρως αυτοματοποιημένη κλήση συντήρησης με τα συνιστώμενα μέτρα εξυπηρέτησης και τα ανταλλακτικά. Τα δεδομένα που συλλέγονται με την πάροδο του χρόνου παρέχουν στους τεχνικούς επιθεωρητές ενδείξεις για την ανάπτυξη τάσεων και την εκτίμηση της απόδοσης, προκειμένου να καθοριστεί ένα ιδανικό πρόγραμμα καθαρισμού ή έγχυσης χημικών, ή ακόμα και ένα πρόγραμμα βελτίωσης. Η SME διευκολύνει τη διαδικασία ενσωμάτωσης με όλα τα σημαντικότερα ανοικτά πρότυπα επικοινωνίας και μπορεί επίσης να παρέχει πλήρη τεχνική τεκμηρίωση. Με πάνω από 500 ολοκληρωμένα έργα εκσυγχρονισμού και συντήρησης κάθε χρόνο και με μια ομάδα 100 τεχνικών και μηχανικών, η SME Group παρέχει λύσεις PHE που ψύχουν τους κινητήρες σας, αλλά βοηθούν επίσης στη βελτίωση της απόδοσης, της αξιοπιστίας και της ψηφιακής ετοιμότητας του πλοίου. Με τη SME θα φτάσετε στο επόμενο επίπεδο, πέρα από την ανησυχία.