EN
Prestaties van de motorkamer gaan verder dan alleen het meten van het brandstofverbruik per zeemijl. Efficiëntie van de motorkamer omvat vandaag de dag veel meer dan alleen dit: thermische optimalisatie, minder energiegebruik door pompen, onderhoudsstilstandtijd is verminderd en integratie van machines met automatisering aan boord heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt. Belangrijker nog: het koelsysteem, met als kern de platenwarmtewisselaar (PHE), vormt de basis voor de best mogelijke efficiëntie van de motorkamer. Een echt efficiënte PHE verwijdert warmte effectief met een minimum aan parasitaire belasting en een maximum aan betrouwbaarheid, en kan zich aanpassen aan diverse bedrijfsmodi. De meer dan twintig jaar ervaring van SME Group op het gebied van maritieme techniek, samen met haar uitgebreide productportfolio – waaronder ICCP-, MGPS-, SED- en PHE-apparatuur – heeft het team in staat gesteld de juiste principes te ontwikkelen om een efficiënt apparaat zoals een PHE om te zetten in een echte prestatieleverancier voor de motorkamer.
1. Optimalisatie van het thermische ontwerp voor minimale energieverbruik
De belangrijkste criterium voor PHE-prestaties is de thermische effectiviteit, dat wil zeggen de daadwerkelijke warmteoverdracht vergeleken met de maximale theoretische mogelijkheid. Het SME-proces omvat een thermisch ontwerp waarbij warmtelasten nauwkeurig in evenwicht worden gebracht, zodat we geen te grote apparatuur gebruiken die kostbare installatieoppervlakte verspilt en onnodige pompvermogens vereist, noch te kleine apparatuur die onze klant problemen geeft bij koeling. Het effectief gebruik van optimale chevronhoeken en plaatprofielen leidt tot hoge turbulentie bij relatief lage snelheden, wat hoge warmteoverdrachtscoëfficiënten en een lage drukval oplevert.
Het is een fundamenteel ontwerpprincipe dat direct bijdraagt aan energie-efficiëntie. Elke drukdaling van 1 kPa over de PHE vereist dat de pomp extra vermogen levert. Dit verhoogt op zijn beurt de belasting van de hulpmotor, wat leidt tot een groter brandstofverbruik. Het ontwerpproces van SME maakt gebruik van geavanceerde CFD-simulatie van de stroming door de platenstack van de PHE. Hierdoor wordt een gelijkmatige snelheidsverdeling door de platenstack bereikt, waardoor ‘dode zones’ worden geëlimineerd en de kans op vervuiling wordt geminimaliseerd. Het resultaat is een PHE die zijn aangewezen taak kan uitvoeren met de laagst mogelijke drukverliezende penalty – besparingen die zich opsluiten gedurende de levensduur van een vaartuig.
2. Vermindering van vervuiling en verlenging van reinigingsintervallen
De onzichtbare dief van PHE-prestaties: vervuiling. Vervuiling (biofilm, aanslag en depositie van deeltjes op warmteoverdrachtsoppervlakken) verhoogt de thermische weerstand van de platen, wat leidt tot een hogere pompenenergiebehoefte en hogere motorwerktemperaturen. SME-oplossingen om vervuiling te bestrijden: Onze platen hebben speciale, geoptimaliseerde oppervlakteafwerkingen die de hechtingskracht van biologische en minerale afzettingen beperken. Het ontwerp van het chevron-golfprofiel genereert lokale schuifkrachten in het plaatinlaatgebied, wat het losmaken van vervuiling bevordert.
Bovendien zijn onze door MKB’s ontworpen PHE’s voorzien van toegankelijke reinigingsopeningen en kijkvensters voor visuele controle op vervuiling, en uitgebreide reinigingsprocedures met compatibele chemische reinigingsmiddelen (rekening houdend met platen en pakkingen). In combinatie met ons systeem voor het voorkomen van mariene groei (MGPS) wordt de aanwas van marien leven in de zeewaterinlaten voorkomen, waardoor de vervuilingsgraad tot een minimum wordt beperkt. Dit resulteert in langere intervallen tussen reinigingen, minimale stilstandtijd, lagere onderhoudskosten en superieure thermische prestaties in elke fase van de levensduur van het schip.
3. Modulaire configuraties voor aanpasbaarheid aan de belasting
Moderne schepen werken niet de hele dag op slechts één vermogensniveau. De belasting van de hoofdmotor neemt aanzienlijk toe tijdens manoeuvreren, neemt sterk af bij langzaam varen en wordt uitgeschakeld in de haven. Dit leidt tot een te grote dimensie van de platenwarmtewisselaar (PHE) bij gedeeltelijke belasting, wat betekent dat het pompenergieverbruik te hoog is en de thermische stabiliteit bij lagere belasting slecht is. Een PHE-systeem met individuele en/of modulaire platen of ‘secties’ biedt flexibiliteit. Het systeem van SME kan dan zodanig worden aangesloten dat óf alle secties in bedrijf zijn, óf sommige secties worden geïsoleerd of omzeild op basis van de momentele thermische belasting, waardoor kosteneffectievere en energie-efficiëntere koeloplossingen worden geboden.
Bijvoorbeeld kan een platenwarmtewisselaar (PHE) die een centraal koelsysteem voedt, een hoofd- en een aanvullende sectie hebben. Bij lage belasting is alleen de aanvullende sectie actief om de warmtebehoefte te dekken met een verminderde zeewaterstroom. Bij volledige belasting zijn beide secties in bedrijf. Deze functionaliteit vereist geen fysieke wijziging aan de PHE; het is puur een kwestie van regellogica en klepconfiguratie. Het volledige documentatie- en interfacepakket dat SME levert voor integratie in de automatisering van het schip zorgt ervoor dat het systeem vanaf een afstand kan worden bestuurd en bewaakt, en volledig automatisch kan laden. Naast SME SED’s ter bescherming tegen stroombelasting en ICCP voor rompbescherming bieden wij geïntegreerde motorkamer-systemen aan.
4. Naadloze integratie met automatisering en assetmanagement
De motorkamer van vandaag is een ‘digitale omgeving’. De PHE mag geen slapende partner zijn; hij moet actieve gegevens leveren. SME ontwerpt onze warmtewisselaars compleet met vooraf gefreesde aansluitopeningen, waarin temperatuurtransmitters, druktransmitters en differentiële drukswitches in de fabriek kunnen worden geïnstalleerd. Deze apparaten rapporteren prestatiecijfers, zoals de warmteoverdrachtscoëfficiënt, benaderingstemperaturen en vervuilingfactoren, terug naar het automatiseringssysteem van het schip.
Deze data-gedreven servicevorm transformeert een systeem van kalendergestuurde naar voorwaardengebaseerde onderhoudsstrategie. Als bijvoorbeeld de warmtewisselingsrendement met 10% afneemt, kan het automatiseringssysteem een volledig geautomatiseerde onderhoudsaanvraag starten, inclusief aanbevolen serviceacties en vervangende onderdelen. Op termijn verzamelde gegevens bieden technische superintendents inzicht in trends en prestatievergelijkingen, waarmee een ideale reinigings- of chemische injectieplanning – of zelfs een upgradeplan – kan worden opgesteld. SME ondersteunt het integratieproces met alle belangrijkste open communicatiestandaarden en kan ook volledige technische documentatie leveren. Met meer dan 500 jaarlijkse projecten voor retrofit en onderhoud, uitgevoerd door een team van 100 technici en ingenieurs, levert SME Group PHE-oplossingen die uw motoren koelen, maar ook bijdragen aan verbeterde efficiëntie, betrouwbaarheid en digitale klaarheid van het schip. Met SME bereikt u het volgende niveau, verder dan zorg.