EN
A gépterem teljesítménye már régóta túllépte azt a korát, amikor csupán a hajó mérföldenkénti üzemanyag-fogyasztását mérték. A mai gépterem-hatékonyság sokkal többet jelent ennél: hőmérséklet-optimális működés, alacsonyabb energiafelhasználás a szivattyúkban, csökkent karbantartási leállási idő, valamint a gépek és a fedélzeti automatizáció integrációja jelentős fejlődést ért el. Döntően fontos azonban, hogy a legjobb lehetséges gépterem-hatékonyság alapját a hűtőrendszer adja, amelynek központi eleme a lemezcsöves hőcserélő (PHE). Egy igazán hatékony PHE hatékonyan vonja el a hőt a lehető legkisebb paraszitikus terheléssel, maximális megbízhatósággal, és képes alkalmazkodni több különböző üzemelési üzemmódhoz. Az SME Group több mint húsz éves tapasztalata a tengeri mérnöki területen – széles termékpalettájával, például az ICCP, MGPS, SED és PHE berendezésekkel – lehetővé tette a csapat számára, hogy kialakítsa azokat az alapelveket, amelyek egy hatékony berendezés, például egy PHE átalakítását valódi gépterem-teljesítményre teszik lehetővé.
1. A hőmérséklet-szabályozás optimalizálása a minimális energiafogyasztás érdekében
A PHE teljesítményének fő kritériuma a hőátadási hatékonyság, azaz a tényleges hőátadás összehasonlítva a maximálisan elméletileg elérhetővel. Az SME folyamat során egy olyan hőtechnikai tervezést alkalmazunk, amely pontosan egyenlővé teszi a hőterheléseket; így nem túlméretezünk, és nem pazaroljuk az értékes gyártóüzemi területet vagy nem generálunk szükségtelen szivattyúmunkát, ugyanakkor nem is alulméretezünk, és nem hagyjuk ügyfeleinket hűtési problémák között küszködni. Az optimális harántirányú lemezprofilok és lemezhorpadások hatékony alkalmazása nagy turbulenciát eredményez viszonylag alacsony sebességek mellett, így magas hőátadási együtthatókat és alacsony nyomáscsökkenést biztosít.
Ez egy alapvető tervezési elv, amely közvetlenül hozzájárul az energiahatékonysághoz. A PHE-n átmenő minden 1 kPa nyomáscsökkenés további teljesítményt igényel a szivattyútól. Ez növeli az auxiliáris motor terhelését, ami nagyobb üzemanyag-fogyasztáshoz vezet. Az SME tervezési folyamata a PHE lemezcsomag áramlásának állapot-műszaki CFD-szimulációját használja. Ez biztosítja az áramlási sebesség egyenletes eloszlását a lemezcsomagon keresztül, megszünteti a „halott zónákat”, és minimalizálja a lerakódás valószínűségét. Az eredmény egy olyan PHE, amely képes feladatát a lehető legkisebb nyomáscsökkenéssel ellátni – ezek a megtakarítások a hajó élettartama során összeadódnak.
2. A lerakódás csökkentése és a tisztítási időközök meghosszabbítása
A PHE teljesítményt láthatatlanul ellopó tényező: a lerakódás (biofilm, vízkő és részecskék lerakódása a hőátadó felületeken) növeli a lemezek hőellenállását, ami nagyobb szivattyúzási energiaigényt és magasabb motorüzemhőmérsékletet eredményez. Az SME megoldásai a lerakódás ellen: Lemezeink speciális, optimalizált felületi minőséggel rendelkeznek, amely korlátozza a biológiai és ásványi lerakódások tapadási erejét. A haránthullámos profil tervezése helyi nyíróerőket generál a lemez bejáratánál, amelyek elősegítik a lerakódások leválását.
Ezen felül a kis- és közepes vállalkozások (KKV-k) által tervezett PHE-ink hozzáférhető tisztító nyílásokat és látóablakokat tartalmaznak a lerakódások vizuális ellenőrzéséhez, valamint részletes tisztítási eljárásokat kompatibilis vegyi anyagokkal (figyelemmel a lemezekre és tömítésekre). A tengeri élővilág megelőzésére szolgáló rendszerünkkel (MGPS) a tengeri élőlények nem telepednek meg a tengervíz-bemenetekben, így a lerakódás mértéke minimálisra csökken. Ennek eredményeként hosszabb időszakok telnek el a tisztítások között, a leállások minimálisak, a karbantartási költségek csökkennek, és a hőteljesítmény minden hajóélet-szakaszban kiváló.
3. Moduláris konfigurációk terhelésadaptáláshoz
A modern hajók nem egységes teljesítményszinten üzemelnek egész nap. A főmotor terhelése jelentősen növekszik a manőverezés során, jelentősen csökken a lassú haladás idején, és kikötőben kikapcsolódik. Ez a részterhelésen történő túlméretezéshez vezet a PHE-nél, ami azt eredményezi, hogy a szivattyú energiafogyasztása túlzott, és a hőmérséklet-stabilitás gyenge csökkent terhelés mellett. Egy PHE rendszer egyedi és/vagy moduláris lemezekből, illetve „szekciókból” állhat, így rugalmasságot biztosít. Az SME rendszerét úgy lehet összekötni, hogy vagy az összes szekció működik, vagy egyes szekciók izolálhatók vagy kihagyhatók az éppen aktuális hőterhelés alapján, így költséghatékonyabb és energiatakarékosabb hűtési megoldásokat nyújt.
Például egy központi hűtőrendszerhez szolgáltatott PHE rendelkezhet munka- és finomhangolási szekcióval. Kis terhelésnél csak a finomhangolási szekció működik, hogy a csökkent tengeri vízáramlás mellett is kielégítse a hőterhelést. Teljes terhelésnél mindkét szekció működik. Ez a funkció nem igényel fizikai változtatást a PHE-n; egyszerűen a vezérlési logika és a szelepek elrendezése kérdése. A teljes dokumentációs felületcsomagot, amelyet az SME szállít az integrációhoz a hajók automatizálási rendszerébe, úgy tervezték, hogy a rendszert távolról lehessen vezérelni és figyelni, valamint teljesen automatikusan tölteni. Az SME SED-jeivel együtt, amelyek a szóródó áram ellen nyújtanak védelmet, valamint az ICCP-val a hajótest védelme érdekében, integrált gépházrendszereket kínálunk.
4. Zavartalan integráció az automatizálással és az eszközkezeléssel
A mai géptér egy „digitális környezet”. A PHE nem lehet passzív partner, hanem aktív adatokat kell szolgáltasson. Az SME hőcserélőit előgyártott portnyílásokkal tervezi, amelyekbe a hőmérsékletmérők, nyomásszabályozók és differenciális nyomáskapcsolók a gyárban beépíthetők. Ezek az eszközök a teljesítményadatokat – például a hőátadási tényezőt, a közelítési hőmérsékleteket és a lerakódási tényezőket – visszajelzik a hajó automatizálási rendszerébe.
Ez az adatvezérelt szervizmódszer átalakítja a rendszert a naptáralapú karbantartásról a feltételalapú karbantartásra. Ha például a hőcserélő hatékonysága 10%-kal csökken, az automatizált rendszer teljesen automatizált karbantartási kérést indíthat el ajánlott szervizintézkedésekkel és pótalkatrészekkel együtt. Az idővel gyűjtött adatok értékes betekintést nyújtanak a műszaki felügyelőknek a tendenciák elemzéséhez és a teljesítmények összehasonlításához, így meghatározható az ideális tisztítási vagy kémiai injekciós terv, sőt akár egy frissítési terv is. Az SME segíti az integrációs folyamatot az összes fontos nyílt kommunikációs szabvánnyal, és teljes műszaki dokumentációt is biztosít. Az SME Group évente több mint 500 retrofittel és karbantartással kapcsolatos projektet hajt végre egy 100 fős műszaki szakember- és mérnökcsoporttal, és PHE-megoldásokat szállít, amelyek nemcsak lehűtik a motorokat, hanem javítják a hatékonyságot, a megbízhatóságot és a hajó digitális készségét is. Az SME-vel elérheti a következő szintet – a gondokon túl.