EN
Prestandan i maskinrummet har gått långt bortom de dagar då man endast mätte bränsleförbrukningen per nautisk mil. Idag innefattar effektiviteten i maskinrummet mycket mer än detta: termisk optimering, pumpar använder mindre energi, underhållsstillestånd har minskat och integrationen av maskineri med fartygets automatiseringssystem har gjort stora framsteg. Avgörande för ekvationen för bästa möjliga effektivitet i maskinrummet är kylsystemet, med plattvärmeväxlaren (PHE) som dess kärna. En verkligt effektiv PHE överför värme effektivt med minimal parasitlast och maximal tillförlitlighet samt kan anpassas till flera olika driftregimer. SME Group:s mer än två decenniers erfarenhet inom marin teknik, tillsammans med dess omfattande produktportfölj – bland annat ICCP, MGPS, SED och PHE-utrustning – har gett teamet möjlighet att utveckla rätt principer för att omvandla en effektiv komponent, som en PHE, till en verklig prestandafråga i maskinrummet.
1. Optimera termisk design för minimal energiförbrukning
Huvudkriteriet för PHE-prestanda är den termiska verkningsgraden, det vill säga den faktiska värmeöverföringen jämfört med den maximala teoretiska möjligheten. SME-processen innebär en termisk design som exakt balanserar värmebelastningar, så att vi varken överskattar och slösar bort dyrbar anläggningsyta och skapar onödig pumparbetsbelastning, eller underskattar och lämnar vår kund med otillräcklig kyling. Effektiv användning av optimala vinklar på tryckplåtarnas vågform och plåtens korrigering ger hög turbulens vid relativt låga flödeshastigheter, vilket resulterar i höga värmeöverföringskoefficienter och lågt tryckfall.
Det är en grundläggande designprincip som direkt bidrar till energieffektivitet. Varje tryckminskning med 1 kPa över PHE:n kräver att pumpen levererar extra effekt. Detta ökar i sin tur belastningen på hjälpmotorn, vilket leder till ökad bränsleförbrukning. SME:s designprocess använder avancerad CFD-simulering av flödet genom PHE-plattuppsättningen. Detta säkerställer en jämn hastighetsfördelning genom plattuppsättningen, eliminerar ”döda zoner” och minimerar risken för föroreningar. Resultatet är en PHE som kan utföra sin avsedda uppgift med den lägsta möjliga tryckförlusten – besparingar som ackumuleras under fartygets livslängd.
2. Minska föroreningar och förlänga rengöringsintervallen
Den osynliga tjuven av PHE-prestanda: beläggning. Beläggning (biofilm, avlagring av skala och partiklar på värmetransferytorna) ökar den termiska resistansen hos plattorna, vilket leder till högre pumpenergiförbrukning och högre motorarbets temperaturer. SME:s lösningar för att bekämpa beläggning: Våra plattor har specialoptimerade ytytor som begränsar fäststyrkan hos biologiska och mineraliska avlagringar. Utformningen av vinklade korrigeringar genererar lokala skärkrafter i inloppsområdet för plattan, vilket främjar brytandet av beläggning.
Dessutom är våra av små och medelstora företag (SME) utvecklade PHE:er utrustade med lättillgängliga rengöringsportar och inspektionsfönster för visuell kontroll av föroreningar samt omfattande rengöringsrutiner med kemikalier som är kompatibla med plattor och tätningsringar. I kombination med vårt system för förebyggande av marin tillväxt (MGPS) sätter sig inte längre marina organismer i sjövattenintag, vilket minimerar föroreningsgraden. Detta resulterar i längre intervall mellan rengöring, minimal driftstopp, lägre underhållskostnader och överlägsen termisk prestanda vid varje stadium av fartygets livscykel.
3. Modulära konfigurationer för anpassning till belastning
Moderna fartyg drivs inte med endast en effektnivå hela dygnet. Lasten på huvudmotorn ökar kraftigt vid manövrering, minskar kraftigt vid låg fart och stängs av i hamn. Detta leder till att PHE-systemet är överdimensionerat vid delbelastning, vilket innebär att pumpens energiförbrukning är för hög och att den termiska stabiliteten är dålig vid reducerad last. Ett PHE-system med enskilda och/eller modulära plattor eller "avsnitt" kan uppnå flexibilitet. SME:s system kan sedan anslutas så att antingen alla avsnitt är i drift eller att vissa avsnitt isoleras eller bypassas beroende på den momentana termiska lasten, vilket ger mer kostnadseffektiva och energieffektiva kylösningar.
Till exempel kan en PHE som levererar ett centralt kylsystem ha en huvud- och en justeringssektion. Vid låg belastning är endast justeringssektionen aktiv för att uppfylla värmebelastningen med en minskad sjövattenflöde. Vid full belastning är båda sektionerna i drift. Denna funktion kräver ingen fysisk förändring av PHE:n – det handlar endast om styrlogik och ventilarrangemang. Det fullständiga dokumentationsgränssnittspaketet som SME levererar för integration i fartygets automatisering säkerställer att systemet kan styras och övervakas från en fjärrposition samt att lastning sker helt automatiskt. Tillsammans med SME:s SED:er för skydd mot strömfördrivning och ICCP för skroppsprotektion erbjuder vi integrerade maskinrumsystem.
4. Smidig integration med automatisering och tillgångshanteringsystem
Dagens maskinrum är en "digital miljö". PHE får inte vara en sovande partner, utan måste leverera aktiv data. SME utformar våra värmeväxlare med förfräsade anslutningsöppningar, i vilka temperaturgivare, trycksensorer och differentialtryckswitchar kan monteras på fabriken. Dessa enheter rapporterar prestandadata, såsom värmeöverföringskoefficient, temperaturdifferenser och föroreningsfaktorer, till fartygets automatiseringssystem.
Denna datastyrd tjänstmetod omvandlar ett system från kalenderbaserd till villkorstyrd underhåll. Om exempelvis värmeutbytarens effektivitet försämras med 10 % kan automatiseringssystemet initiera ett fullständigt automatiserat underhållsärende med rekommenderade serviceåtgärder och reservdelar. Data som samlas in över tid ger tekniska superintendenter insikter för att utveckla trender och jämföra prestanda, vilket möjliggör att definiera en ideal renings- eller kemikalietillsatsplan, eller till och med en uppgraderingsplan. SME underlättar integrationsprocessen med alla de viktigaste öppna kommunikationsstandarderna och kan även tillhandahålla fullständig teknisk dokumentation. Med mer än 500 genomförda projekt per år för eftermontering och underhåll, genom ett team på 100 tekniker och ingenjörer, levererar SME Group PHE-lösningar som kyler dina motorer, men som också hjälper till att förbättra effektivitet, tillförlitlighet och digital beredskap för fartyget. Med SME når du nästa nivå – bortom bekymret.