उच्च-लवणता वाले जल के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर का डिज़ाइन

उच्च लवणता वाला समुद्री जल एक मारिन थर्मल एक्सचेंजर के लिए सबसे कठिन परिस्थितियों में से एक है। अरबियन गल्फ, लाल सागर और भूमध्य सागर के कुछ हिस्सों जैसे स्थानों पर, जल की लवणता ४० पीपीटी से अधिक हो सकती है, साथ ही जल का तापमान उच्च होता है, घुलित ऑक्सीजन का स्तर अधिक होता है, और जैविक गतिविधि का स्तर भी उच्च होता है—ये सभी कारक संक्षारण की दर को बढ़ाते हैं, निक्षेपण (स्केल) को बढ़ाते हैं और प्लेट हीट एक्सचेंजर (पीएचई) पर गहन फूलिंग का कारण बनते हैं। इन कठिन जल क्षेत्रों में व्यापार करने वाले जहाज संचालक पारंपरिक डिज़ाइनों पर निर्भर नहीं रह सकते। एसएमई ग्रुप, जिसके पास समुद्री इंजीनियरिंग में बीस वर्ष से अधिक का अनुभव है, इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए अपने उत्पादों के संयोजन का उपयोग करके समाधान प्रदान कर सकता है—जिनमें आईसीसीपी, एमजीपीएस, एसईडी और पीएचई के साथ-साथ हमारे पीएचई का उच्च-लवणता के लिए अनुकूलित डिज़ाइन शामिल है।

१. अत्यधिक लवणता के लिए उन्नत सामग्री चयन

उच्च-लवणता वाली सेवा के लिए निर्मित किसी भी पीएचई के लिए सामग्री का चयन आधार है। ३१६एल स्टेनलेस स्टील सामान्य समुद्री जल की स्थितियों के तहत पर्याप्त हो सकता है, लेकिन उच्च-लवणता की स्थितियों में यह आसानी से गड्ढे और दरारों में संक्षारित हो जाता है। एसएमई टाइटेनियम को उच्च लवणता अनुप्रयोगों के लिए पीएचई प्लेटों के लिए आदर्श सामग्री विकल्प के रूप में सलाह देता है। वास्तव में, टाइटेनियम पर निष्क्रिय ऑक्साइड फिल्म इतनी असाधारण रूप से स्थिर होती है कि यह उच्च-तापमान क्लोराइड्स में भी अपना गुण बनाए रखती है, जिसके कारण समुद्री जल में इसका सैद्धांतिक रूप से अनंत सेवा जीवन होता है—और यह भरोसा भी होता है कि आघातक ट्यूब छिद्रण घटित नहीं हो सकता।

जहाँ कुछ अनुप्रयोगों के लिए टाइटेनियम बहुत महंगा होगा, वहाँ हम 254 SMO जैसी सुपर-ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील या Alloy C-276 जैसे निकल-आधारित मिश्र धातुओं के उपयोग का प्रस्ताव देते हैं। यद्यपि यह आपको क्लोराइड प्रेरित स्थानिक संक्षारण के प्रति सुधारित प्रतिरोध प्रदान करेगा, फिर भी उपयोग के दौरान तापमान और वेग दोनों पर सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है। हमारे इंजीनियर प्रत्येक ग्राहक के साथ प्रत्येक व्यक्तिगत जहाज के लिए उनकी लवणता, तापमान सीमा और संचालन वेग के प्रोफ़ाइल के आधार पर कार्य करते हैं, ताकि सबसे लागत-प्रभावी चयन किया जा सके। हमारे नांटोंग स्थित, 5,000 वर्ग मीटर के ISO 9001 प्रमाणित विनिर्माण संयंत्र में, हम PHE के निर्माण के लिए सबसे कठोर सामग्री विनिर्देशों का पालन करते हैं, ताकि दुनिया के सबसे कठोर वातावरणों में संचालित जहाजों की कठोर शर्तों को पूरा किया जा सके।

2. स्केलिंग रोकथाम और तापीय प्रबंधन

तरल पदार्थ में अधिक नमक का अर्थ है कि घुले हुए कैल्शियम कार्बोनेट, मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड और अन्य चिपचिपता उत्पन्न करने वाले कारकों का अनुपात अधिक है। जब समुद्री जल को पीएचई के दोनों ओर गर्म किया जाता है, तो ये पदार्थ प्लेटों पर जमकर एक परत बना देते हैं, जो ऊष्मा स्थानांतरण को रोकती है और दबाव के नुकसान को बढ़ाती है। यदि चिपचिपता को अनियंत्रित रूप से जमने दिया जाए, तो यह परत वास्तव में अवरोध का कारण बन सकती है।

एसएमई चिपचिपता को कई डिज़ाइन दृष्टिकोणों के माध्यम से दूर करता है। प्लेट के तरंगित पैटर्न को उच्च तरल टर्बुलेंस के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे ऊष्मा स्थानांतरण सतह पर अपरूपण प्रतिबल बढ़ता है और चिपचिपता के चिपकने की संभावना कम हो जाती है। प्लेटों में प्लेट पैक के सबसे गर्म क्षेत्रों में अतिरिक्त बड़े प्रवाह चैनल भी होते हैं, जो स्थानीय अत्यधिक तापन को कम करते हैं ताकि अवक्षेपण रोका जा सके। एसएमई व्यापार क्षेत्र के आधार पर कैल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपण संतृप्ति तापमान के अनुसार शीतलन जल के प्रवेश तापमान के लिए दिशा-निर्देश भी प्रदान करेगा।

विशेष रूप से कठोर समुद्री जल की परिस्थितियों में, एसएमई स्व-सफाई पीएचई का निर्दिष्टीकरण कर सकता है, या हमारे प्लेट सामग्री पर उपयोग के लिए सुरक्षित उचित रासायनिक सफाई प्रक्रियाओं का प्रस्ताव दे सकता है। जैविक वृद्धि को नियंत्रित करने के लिए एमजीपीएस (मैरीन ग्रोथ प्रिवेंशन सिस्टम) के साथ, जो स्केलिंग घटनाओं को तीव्र कर सकती है, ऑपरेटर के पास कठोर समुद्री वातावरण में थर्मल प्रदर्शन को बनाए रखने का सबसे कुशल तरीका है।

३. प्रवाह वेग में कमी और क्षरण नियंत्रण

ये उच्च प्रवाह वेग आंशिक रूप से दलदलन को कम करेंगे, लेकिन दूसरी ओर, ये क्षरण–संक्षारण दर को बढ़ाएंगे। उच्च लवणता वाले जल में, जहाँ क्लोराइड्स तीव्रता से आक्रमण करते हैं, यह विशेष रूप से समस्याग्रस्त हो सकता है। एसएमई इसे एक उचित ऊष्मा-स्थानांतरण दर प्राप्त करने और प्लेट्स को अत्यधिक तनाव में न डालने के बीच संतुलित करने के लिए डिज़ाइन करता है, जिससे वे बहुत जल्दी क्षयित न हों। उच्च वेग और क्षरण–संक्षारण के बीच संतुलित किए जा सकने वाले पैरामीटर्स टाइटेनियम प्लेट्स के लिए स्टेनलेस स्टील की तुलना में कहीं अधिक अनुकूल हैं।

हम प्लेट पैक के आर-पार प्रवाह पैटर्न के सीएफडी मॉडलिंग का उपयोग करते हैं ताकि यह जांचा जा सके कि प्लेट पैक के किन्हीं क्षेत्रों में विशिष्ट बिंदुओं पर उच्च प्रवाह वेग का अनुभव हो सकता है। तत्पश्चात् एसएमई हमारे प्लेट ज्यामिति, पोर्ट आकार और गैस्केट विन्यास के अनुभव का उपयोग करके प्रवाह वितरण को इस प्रकार अनुकूलित करते हैं कि क्षरण कम हो जाए, जबकि यह सुनिश्चित किया जाए कि वेग अभी भी जैव-प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त रूप से उच्च हो। इससे उन जहाजों में प्लेटों की संख्या कम हो जाती है जो उच्च लवणता वाले क्षेत्रों में यातायात करते हैं, जहाँ प्रदूषण एक समस्या हो सकती है।

४. समग्र जंग रोधी सुरक्षा: सिस्टम-वाइड विश्वसनीयता के लिए

यहां तक कि शीर्ष श्रेणी के प्लेट सामग्री भी जहाज के किसी अन्य हिस्से पर आरंभ होने वाले हमले से कमजोर हो सकती है, जो पाइपलाइन, फिटिंग्स और कनेक्शन के संपर्क में उच्च लवणता वाले जल के कारण विद्युत-रसायन द्वारा उत्पन्न होता है। कैथोडिक सुरक्षा प्रणालियों से उत्पन्न विचलित धाराएँ, विद्युत दोष, या यहां तक कि ड्राइव शाफ्ट से उत्पन्न विभव भी समुद्र के जल से भरे पाइपों में प्रवेश कर सकते हैं और हीट एक्सचेंजर के भागों पर तीव्र संक्षारण हमला कर सकते हैं, चाहे प्लेट सामग्री कुछ भी हो।

छोटे एवं मध्यम आकार के उद्यमों द्वारा अपनाए गए एकीकृत सुरक्षा दृष्टिकोण द्वारा संबोधित किए जाने वाले जोखिम। आईसीसीपी (इम्प्रेस्ड करंट कैथोडिक प्रोटेक्शन) प्रणाली द्वारा धूर्त रूप से लक्षित हल प्रोटेक्शन प्रदान किया जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि हल से कोई भी विचलित धाराएँ पीएचई तक नहीं पहुँच सकती हैं और उन पर कोई प्रभाव नहीं डाल सकती हैं। शाफ्टिंग पर घूर्णन के कारण स्थैतिक आवेश का निर्माण हो सकता है, जिससे वोल्टेज स्तर उत्पन्न हो सकते हैं जो समुद्री जल शीतलन परिपथ में संक्षारण का कारण बन सकते हैं। एसईडी (शाफ्ट अर्थिंग डिवाइस) शाफ्ट पर उत्पन्न स्थैतिक विद्युत को निष्क्रिय कर देता है, जिससे इन संभावित संक्षारक धाराओं को शाफ्ट के माध्यम से शाफ्ट जनरेटर में और अंततः शाफ्ट जनरेटर के बाहरी आवरण के माध्यम से समुद्री जल में प्रवेश करने से रोका जाता है। एमजीपीएस प्रणाली (जो धातु की सतहों पर विभिन्न ऑक्सीजन स्तर कोल के कारण विभिन्न एरेशन सेल के निर्माण का कारण बनने वाले सतह पर जैविक फौलिंग को रोकती है) के साथ संयुक्त रूप से, यह संयुक्त प्रणाली उच्च लवणता की स्थितियों में संक्षारक और जैविक कारकों दोनों के खतरे का प्रभावी ढंग से मुकाबला करती है।

एसएमई की तकनीकी सहायता टीम आपके साथ मिलकर आपके पूरे जहाज का विश्लेषण करती है, जिसमें पाइप के सामग्री, बॉन्डिंग और मौजूदा सुरक्षा शामिल हैं, ताकि आपके पीएचई के जीवनकाल को अधिकतम करने के लिए एक समग्र समाधान की योजना बनाई जा सके। प्रति वर्ष ५०० से अधिक नए और मौजूदा परियोजनाओं और १०० से अधिक विद्युत एवं यांत्रिक इंजीनियरों के साथ, एसएमई ग्रुप आपके लिए यहाँ तक कि सबसे कठोर लवणीय वातावरण के लिए भी आपके विशिष्ट पीएचई समाधान को विकसित करने के लिए पूर्णतः उपयुक्त है और आपको आवश्यक शामकता प्रदान करता है। हमारे साथ, आपका समाधान आपकी चिंताओं से परे भी जाता है।