EN
Το υδάτινο περιβάλλον με υψηλή αλατότητα είναι ένα από τα δυσκολότερα περιβάλλοντα για τη λειτουργία ενός θαλάσσιου εναλλάκτη θερμότητας. Σε περιοχές όπως το Κόλπο του Αραβικού, η Ερυθρά Θάλασσα και ορισμένα τμήματα της Μεσογείου, η αλατότητα του νερού μπορεί να υπερβαίνει τα 40 ppt, ενώ ταυτόχρονα παρατηρείται υψηλή θερμοκρασία νερού, υψηλά επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου και έντονη βιολογική δραστηριότητα· όλα αυτά συνδυαζόμενα αυξάνουν το ρυθμό διάβρωσης, ενισχύουν την απόθεση αλάτων και προκαλούν σημαντική επιβάρυνση (fouling) στον Εναλλάκτη Θερμότητας Πλακών (PHE). Οι φορείς πλοίων που εμπορεύονται σε αυτά τα απαιτητικά ύδατα δεν μπορούν να βασίζονται σε παραδοσιακές σχεδιαστικές λύσεις. Η SME Group, με πάνω από είκοσι χρόνια εμπειρίας στη θαλάσσια μηχανική, προσφέρει λύσεις που ανταποκρίνονται σε αυτήν την απαίτηση, χρησιμοποιώντας συνδυασμό προϊόντων της, από το ICCP, το MGPS, το SED και το PHE, μέχρι τον ειδικά προσαρμοσμένο για υψηλή αλατότητα σχεδιασμό του PHE.
1. Προηγμένη επιλογή υλικών για ακραία αλατότητα
Η επιλογή του υλικού αποτελεί τη βάση για οποιοδήποτε εναλλάκτη πλακών (PHE) που κατασκευάζεται για χρήση σε υψηλής αλατότητας περιβάλλον. Το ανοξείδωτο χάλυβα 316L μπορεί να είναι επαρκές υπό τυπικές συνθήκες θαλασσινού νερού, αλλά εμφανίζει εύκολα φθορά λόγω πιτινγκ και διάβρωσης σε σχισμές υπό συνθήκες υψηλής αλατότητας. Η SME συνιστά το τιτάνιο ως την ιδανική επιλογή υλικού για τις πλάκες PHE σε εφαρμογές υψηλής αλατότητας. Στην πραγματικότητα, το παθητικό οξείδιο του τιτανίου είναι τόσο εξαιρετικά σταθερό ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες χλωριούχων, ώστε απολαμβάνει θεωρητικά απεριόριστη διάρκεια ζωής στο θαλασσινό νερό — και τη διαβεβαίωση ότι δεν μπορεί να συμβεί καταστροφική διάτρηση σωλήνων.
Όπου το τιτάνιο θα είναι υπερβολικά ακριβό για ορισμένες εφαρμογές, προτείνουμε τη χρήση υπερ-αυστηνιτικών ανοξείδωτων χαλύβων, όπως η 254 SMO, ή νικελιούχων κραμάτων, όπως το Alloy C-276. Αν και αυτό θα σας παρέχει βελτιωμένη αντίσταση σε τοπική διάβρωση που προκαλείται από χλωριόντα, πρέπει να ληφθούν υπόψη τόσο η θερμοκρασία όσο και η ταχύτητα κατά τη χρήση. Οι μηχανικοί μας συνεργάζονται με κάθε πελάτη μας για κάθε μεμονωμένο δοχείο, λαμβάνοντας υπόψη την αλατότητα, τα εύρη θερμοκρασίας και τις ταχύτητες λειτουργίας, προκειμένου να επιλέξουν την πιο οικονομικά αποδοτική λύση. Στο εργοστάσιό μας στο Nantong, εμβαδού 5.000 τ.μ., πιστοποιημένο κατά ISO 9001, τηρούμε τις αυστηρότερες προδιαγραφές υλικών για την κατασκευή του PHE, προκειμένου να ανταποκριθούμε στις δυσμενέστερες συνθήκες που επικρατούν σε πλοία που λειτουργούν στα πιο απαιτητικά περιβάλλοντα του κόσμου.
2. Πρόληψη απότιθεμένων αποθέσεων και διαχείριση θερμότητας
Περισσότερο αλάτι στο υγρό σημαίνει μεγαλύτερη αναλογία διαλυμένου ανθρακικού ασβεστίου, υδροξειδίου του μαγνησίου και άλλων παραγόντων που προκαλούν απόθεμα. Καθώς το θαλασσινό νερό θερμαίνεται στις δύο πλευρές του PHE, αυτές οι ουσίες κατακαθίζουν στις πλάκες, σχηματίζοντας ένα στρώμα αποθέματος που εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας και προκαλεί αύξηση της απώλειας πίεσης. Εάν η δημιουργία αποθέματος επιτραπεί να συσσωρευτεί ανεξέλεγκτα, τότε αυτό το στρώμα θα προκαλέσει πραγματική απόφραξη.
Η SME αντιμετωπίζει το απόθεμα με διάφορες προσεγγίσεις σχεδιασμού. Τα μοτίβα ρυτίδωσης των πλακών είναι σχεδιασμένα για υψηλή τυρβώδη ροή του υγρού, ενισχύοντας τη διατμητική τάση στην επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας για να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα πρόσφυσης αποθέματος. Οι πλάκες διαθέτουν επίσης υπερμεγέθη κανάλια ροής στις θερμότερες περιοχές της στοίβας πλακών, μειώνοντας την τοπική υπερθέρμανση για να αποτραπεί η κατακαθίσεις. Η SME θα παρέχει επίσης κατευθυντήριες γραμμές για τις θερμοκρασίες εισόδου του νερού ψύξης, βασισμένες στη θερμοκρασία κορεσμού για κατακαθίσεις ανθρακικού ασβεστίου στην εμπορική ζώνη.
Σε περιβάλλοντα με ιδιαίτερα αυστηρές συνθήκες θαλασσινού νερού, η SME μπορεί να καθορίσει αυτοκαθαριζόμενους εναλλάκτες θερμότητας με πλάκες (PHE) ή να προτείνει κατάλληλες χημικές διαδικασίες καθαρισμού που είναι ασφαλείς για τα πλακοειδή υλικά μας. Σε συνδυασμό με ένα σύστημα πρόληψης ανάπτυξης θαλάσσιων οργανισμών (MGPS), το οποίο ελέγχει τη βιολογική ανάπτυξη που μπορεί να εντείνει τα φαινόμενα απόθεσης αλάτων, ο χειριστής διαθέτει τον πιο αποτελεσματικό τρόπο διατήρησης της θερμικής απόδοσης σε αυστηρά θαλάσσια περιβάλλοντα.
3. Μειωμένη ταχύτητα ροής και έλεγχος διάβρωσης
Αυτές οι υψηλές ταχύτητες ροής θα μειώσουν εν μέρει την απόθεση ακαθαρσιών, αλλά από την άλλη πλευρά, θα αυξήσουν το ρυθμό διάβρωσης λόγω ερωσιονικής δράσης. Σε ύδατα υψηλής αλατότητας, όπου τα χλωριόνια επιτίθενται έντονα, αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα προβληματικό. Η SME σχεδιάζει αυτό το σύστημα για να επιτύχει ισορροπία μεταξύ ενός ικανοποιητικού ρυθμού μεταφοράς θερμότητας και της αποφυγής υπερβολικής τάσης που θα οδηγούσε σε ταχεία φθορά των πλακών. Οι παράμετροι που μπορούν να ρυθμιστούν μεταξύ υψηλής ταχύτητας και διάβρωσης λόγω ερωσιονικής δράσης είναι πολύ πιο ευνοϊκοί για τις πλάκες από τιτάνιο απ’ ό,τι για τις ανοξείδωτες χάλυβες.
Χρησιμοποιούμε προσομοίωση CFD των προτύπων ροής στο σύνολο πλακών για να ελέγξουμε αν οποιεσδήποτε περιοχές εντός του συνόλου πλακών μπορεί να υφίστανται υψηλές ταχύτητες ροής σε συγκεκριμένα σημεία. Οι ειδικοί μας (SME) στη συνέχεια χρησιμοποιούν την εμπειρία μας στη γεωμετρία των πλακών, τον καθορισμό των διαστάσεων των ανοιγμάτων και τη διαμόρφωση των προσαρτημάτων για να βελτιστοποιήσουν την κατανομή της ροής, με στόχο τη μείωση της διάβρωσης, ενώ διασφαλίζεται ότι η ταχύτητα παραμένει αρκετά υψηλή για τον έλεγχο της βιοεπικάλυψης. Αυτό μειώνει τον αριθμό των πλακών σε πλοία που πλέουν σε περιοχές με υψηλή αλατότητα, όπου η βιοεπικάλυψη μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα.
4. Ενσωματωμένη προστασία από διάβρωση για αξιοπιστία σε όλο το σύστημα
Ακόμα και υλικά πλακών υψηλότερης ποιότητας μπορούν να υπονομευθούν από επίθεση που ξεκινά σε άλλο σημείο του πλοίου λόγω ηλεκτροχημείας που προκαλείται από υδατικό διάλυμα υψηλής αλατότητας σε επαφή με τον αγωγό, τα εξαρτήματα και τις συνδέσεις. Ρεύματα διαφυγής που προέρχονται από συστήματα καθοδικής προστασίας, ηλεκτρικές βλάβες ή ακόμα και από δυναμικά που δημιουργούνται από τους άξονες κίνησης μπορούν να εισέλθουν στο σύστημα αγωγών που περιέχει θαλασσινό νερό και να προκαλέσουν γρήγορη διάβρωση στα εξαρτήματα των ανταλλακτών θερμότητας, ανεξάρτητα από το υλικό των πλακών.
Οι κίνδυνοι που αντιμετωπίζονται μέσω της ενσωματωμένης προσέγγισης προστασίας των ΜΜΕ. Η ακριβώς στοχευμένη προστασία του καρίνου παρέχεται από το σύστημα ICCP (Impressed Current Cathodic Protection), διασφαλίζοντας ότι καμία ανεπιθύμητη ροή ρεύματος από το καρίνο δεν μπορεί να φτάσει στα PHE και να τα επηρεάσει. Η συσσώρευση στατικού φορτίου στον άξονα λόγω περιστροφής μπορεί να οδηγήσει σε επίπεδα τάσης που προκαλούν διάβρωση στο κύκλωμα ψύξης με θαλασσινό νερό. Η συσκευή SED (Shaft Earthing Device) εξουδετερώνει το στατικό ηλεκτρισμό του άξονα και, κατ’ αυτόν τον τρόπο, αποτρέπει την πιθανή ροή διαβρωτικού ρεύματος στο θαλασσινό νερό μέσω του άξονα, της γεννήτριας άξονα και, τελικά, μέσω του εξωτερικού περιβλήματος της γεννήτριας άξονα. Σε συνδυασμό με ένα σύστημα MGPS (το οποίο εμποδίζει τη βιολογική επικάλυψη στην επιφάνεια, η οποία μπορεί να προκαλέσει κύτταρα διαφορικής αερίωσης σε μεταλλικές επιφάνειες), το συνδυασμένο σύστημα αντιμετωπίζει αποτελεσματικά την απειλή τόσο διαβρωτικών όσο και βιολογικών παραγόντων σε συνθήκες υψηλής αλατότητας.
Η ομάδα τεχνικής υποστήριξης της SME συνεργάζεται μαζί σας για να αναλύσει ολόκληρο το πλοίο σας, συμπεριλαμβανομένων των υλικών των σωλήνων, της γείωσης και της υφιστάμενης προστασίας, σχεδιάζοντας μια ολοκληρωμένη λύση για τη μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής των PHE. Με πάνω από 500 νέα και υφιστάμενα έργα ετησίως και πάνω από 100 ηλεκτρολόγους και μηχανικούς, η SME Group βρίσκεται στην ιδανική θέση για να αναπτύξει την προσωπικοποιημένη λύση PHE σας, ακόμη και για το πιο ακραίο αλμυρό περιβάλλον, καθώς και για την ησυχία που χρειάζεστε. Μαζί μας, η λύση σας εκτείνεται πέρα από τις ανησυχίες σας.