Projektowanie kompaktowych wymienników ciepła dla statków pasażerskich

W celach inżynierii morskiej żadne środowisko operacyjne nie jest tak złożone jak to występujące na statkach wycieczkowych. Aby umożliwić funkcjonowanie tych pływających metropolii, konieczne jest spełnienie najbardziej ekstremalnych wymagań chłodzenia dotyczących napędu, klimatyzacji, chłodnictwa, sprzętu kuchennego, pralni oraz ogólnego komfortu pasażerów – wszystko to musi być umieszczone w najmniejszej możliwej przestrzeni na dowolnym statku w jakiejkolwiek kategorii. Każdy metr kwadratowy pomieszczenia maszynowego musi być starannie zaplanowany, a znaczna jego część zajmowana jest przez richłodnię. Wysokosprawne, kompaktowe richłodnie płytowe (PHE) przeznaczone do zastosowań na statkach wycieczkowych muszą więc uwzględniać ograniczenia całego systemu. Dwudziestoletnie doświadczenie SME Group w zastosowaniach morskich – obejmujące portfel rozwiązań takich jak systemy ICCP, MGPS, SED oraz PHE – pozwala firmie na zaprezentowanie unikalnej perspektywy w tej kwestii.

1. Konfiguracje zoptymalizowane pod kątem przestrzeni dla zestresowanych pomieszczeń maszynowych

Zatłoczenie masowni: Masownie statków pasażerskich są naprawdę ciasne. Na towarowych statkach oceanicznych masownie są zazwyczaj przestronne i zapewniają wystarczającą przestrzeń na sprzęt masowni. Jednak projektanci nowoczesnych statków pasażerskich muszą zmniejszyć powierzchnię kadłuba, aby pomieścić znaczną liczbę głównych silników, generatorów pomocniczych, wałów napędowych, sterowników oraz ogromnej ilości systemów „hotelowych" na pokładzie, co ogranicza przestrzeń przeznaczoną na duże wymienniki ciepła. Konstrukcje PHE firmy SME są zaprojektowane tak, aby zapewnić maksymalną wydajność cieplną przy minimalnej powierzchni zajmowanej przez urządzenie — często o 50–70% mniejszej niż u konwencjonalnego wymiennika rurowo-płaszczowego.

Podchodzimy do projektowania zgodnie z filozofią wielofunkcyjnej integracji. Zamiast zakupować oddzielny chłodnicę dla każdego systemu, inżynierowie SME mogą projektować banki PHE z dwiema, trzema, czterema lub większą liczbą funkcji chłodzenia, wszystkie zawarte w jednej ramie. Dzięki temu inżynierowie mogą zamontować w małej przestrzeni wspólny wymiennik ciepła, który może służyć do chłodzenia wody obiegowej silnika głównego, chłodzenia nadciśnienia oraz nawet podgrzewania generatora wody słodkiej. Możemy dostosować się do dowolnego układu połączeń rurociągów i kształtów ramy, umożliwiając przełożenie instalacji przez ograniczoną przestrzeń, wokół istniejących układów rurociągów lub w szczególnie trudno dostępnych narożnikach. Posiadając warsztaty o powierzchni ponad 5000 m² w mieście Nantong, wykonujemy każdą jednostkę z dokładnością do mikronów względem zadanych wymiarów, dzięki czemu nowy wymiennik ciepła idealnie wpasowuje się w wyznaczoną przestrzeń i nie wymaga kosztownych zmian w trakcie budowy.

2. Redukcja masy i tłumienie drgań w celu zapewnienia komfortu pasażerów

Masa: Masa wymienników ciepła ma istotne znaczenie w zastosowaniu morskim, ponieważ wpływa na stateczność statku, zużycie paliwa oraz jego zdolność do przewozu dodatkowego ładunku lub pasażerów. Wymienniki ciepła wykonane są z lekkich materiałów, takich jak cienkie płyty tytanowe lub ze stali nierdzewnej, podczas gdy ich tradycyjne odpowiedniki składają się z ciężkiego korpusu z żeliwa oraz grubościennego wymiennika typu „rura w rurze”.

Waga nie jest jednak jedynym czynnikiem wpływającym na komfort statku. Przenoszenie hałasu i wibracji przez kadłub – często odczuwane w kabinach położonych w pobliżu maszynowni – może być bardzo uciążliwe dla pasażerów. Nasze ramy PHE są wyposażone w zintegrowane podpory przeciwdrganiowe oraz tłumienie akustyczne ograniczające hałas przenoszony przez konstrukcję. Dodatkowo dzięki zwartym profilom płyt, które minimalizują pulsacje wywołane przepływem cieczy – czyli przyczynę niskoczęstotliwościowego brzęczenia w tradycyjnych wymiennikach ciepła – SME w bardziej subtelny sposób przyczynia się do ogólnego komfortu pasażerów na morzu. Jest to obszar, w który linie promenadowe inwestują znaczne środki finansowe, aby zdobyć lojalność gości. Dodanie naszego systemu SED do zwalczania hałasu prądu rozproszonego oraz systemu ICCP do ochrony kadłuba kończy kompleksowy system SME zapewniający spokój i wysoką sprawność statków.

3. Higiena, łatwość czyszczenia oraz zgodność z wymogami dotyczącymi sprzętu do obsługi żywności

Duże systemy gastronomiczne i przygotowywania żywności na pokładzie statku wycieczkowego obejmują gotowanie i chłodzenie, co wymaga jednostek pasteryzacyjnych oraz generowania ciepłej wody zgodnie z rygorystycznymi standardami higieny. Naturalne cechy konstrukcyjne wymiennika ciepła płytowego zapewniające higienę czynią go idealnym rozwiązaniem do tego celu. Bakterie nie przyczepiają się łatwo do gładkich, wysoko polerowanych powierzchni płyt, a możliwość rozmontowania zestawu płyt w celu dokładnego oczyszczania pod wysokim ciśnieniem jest nieoceniona.

SME oferuje szereg wymienników ciepła płytowych (PHE) specjalnie zaprojektowanych do systemów hotelowych na statkach pasażerskich, w tym wersje z uszczelkami i powłokami spełniającymi normy higieniczne obowiązujące na całym świecie oraz konstrukcje z dużymi przewodami, które eliminują strefy martwe, w których mogłyby gromadzić się osady i rozwijać się mikroorganizmy. Nasze wymienniki ciepła płytowe do systemów wody pitnej można czyścić i sterylizować za pomocą środków chemicznych bez konieczności ich demontażu. W przypadku naszych systemów MGPS chroniących dopływy wody morskiej przed zarastaniem biologicznym zapewniamy czystość wody chłodzącej oraz minimalizujemy obciążenie osadami wymienników ciepła na pokładzie. Nasz system zarządzania środowiskowego zgodny z normą ISO 14001 wspiera spełnianie coraz surowszych standardów środowiskowych dotyczących odprowadzania ścieków i emisji.

4. Nadmiarowość, modułowość i nieprzerwane działanie

Jeśli chłodzenie statku towarowego ulegnie awarii, może upłynąć kilka dni, zanim ładunek zostanie przewieziony; natomiast w przypadku statku wycieczkowego awaria chłodzenia oznacza tysiące niezadowolonych pasażerów oraz konieczność przezwyciężenia etykiety ‚niemożliwej do zaufania linii wycieczkowej’. Niezawodność i nadmiarowość nie są opcją – są wymogiem. SME przyjęło filozofię projektowania, która zakłada wprowadzenie nadmiarowości w układach chłodzenia statków wycieczkowych (PHE), stosując unikalne podejście do ‚segmentowanych’ zestawów płyt, umożliwiające skuteczne podzielenie systemu chłodzenia na kilka ‚niezależnych’ sekcji, które nadal mogą działać z wydajnością 50%, nawet jeśli jedna z sekcji została odizolowana w celu naprawy.

Opcjonalne systemy zaworów przełączających umożliwiają szybkie przełączenie z jednostki roboczej na rezerwową jednostkę PHE, zapewniając ciągłość działania podczas konserwacji, czyszczenia lub naprawy. Opcja wymiany pojedynczej płyty oznacza, że uszkodzoną płytę można wymienić bezpośrednio na pokładzie statku, unikając tym samym uciążliwości i opóźnień związanych z wysyłką całej jednostki do warsztatu w przypadku dalekiego położenia względem portu macierzystego. Dzięki światowej sieci serwisowej SME oraz technicznym ekspertom dostępnych na miejscu we wszystkich stoczniach na całym świecie – w tym również w kontynentalnej części Chin – operatorzy statków wycieczkowych mogą liczyć na natychmiastową reakcję w każdej potrzebnej chwili. Każdy wymiennik płytowy (PHE) dostarczany operatorom statków wycieczkowych jest wspierany certyfikowanym systemem zarządzania jakością ISO 9001/14001/45001 i stanowi wyraz naszego zaangażowania w zapewnienie nieporównanej jakości, gwarantującej maksymalną niezawodność, bezpieczeństwo oraz efektywność.