Pagbawas ng mga Emisyon ng CO₂ sa pamamagitan ng Epektibong Heat Exchange

Ang mga operator ng barko na nasa industriya ng pandagat ay nasa lumalaking presyon upang mapabuti ang kahusayan. Ang mga emisyon ng CO₂ mula sa paglalayag ay may humigit-kumulang 3% ng kabuuang global na emisyon, at ang IMO ay gustong pababain ang mga ito nang malaki hanggang sa taong 2050 bilang bahagi ng layuning walang emisyon. Bilang mga pionero sa industriya na may higit sa 20 taon ng karanasan at higit sa 500 proyekto bawat taon para sa higit sa 1,000 barko, alam namin na isa sa pinakamabisang paraan ng pagbawas ng carbon ay sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga heat exchange system sa loob ng mga barko. Pinangungunahan ng higit sa 100 elektrikal at mekanikal na teknisyan, ang koponan ay regular na nakikilahok sa mga solusyon para sa waste heat recovery—mula sa shell and tube at plate heat exchangers hanggang sa mga S-CO₂ power cycle hybrid units—na may layuning tulungan sa pagtipid ng fuel. Ipinapaliwanag namin sa ibaba ang apat na pangunahing paraan kung paano ang isang mahusay na heat exchange ay direktang binabawasan ang mga emisyon ng CO₂.

Waste Heat Recovery: Pagbabago ng mga Nawalan sa Kapangyarihan

Ang mga modernong diesel na makina para sa dagat ay kayang makamit ang thermal efficiency na humigit-kumulang 50%; ang natitirang enerhiya ng gasolina ay nawawala bilang init, karamihan sa pamamagitan ng mga usok mula sa exhaust (karaniwang higit sa 250 °C) at bilang jacket cooling water. Ang nawalang thermal energy na ito ay kinukuha gamit ang mahusay na heat exchangers upang gamitin sa anyo ng kapaki-pakinabang na kapangyarihan o init sa loob ng barko. Sa mga aplikasyon sa dagat, ang mga waste heat recovery (WHR) system tulad ng Joule cycle ay nakakapataas ng kabuuang output ng kapangyarihan ng makina ng 2%–12%. Ito ay direktang resulta ng nabawasan na paggamit ng fuel bawat nautical mile at samakatuwid ay nabawasan ang CO₂ emissions bawat biyahe. Ang enerhiyang dapat i-recover sa exhaust gas ay nagbabago depende sa engine load at heat capacity ratio, na nakasalalay sa dami ng exhaust gas na dapat i-recover at sa working fluid. Ito ay ino-optimize sa loob ng isang heat recovery loop na idinisenyo ng engineering team ng SME, na maaaring patakbohin gamit ang iba’t ibang heat capacities ng exhaust gas at working fluid.

Suporta sa mga Onboard Carbon Capture Systems

Ang epektibong pagpapalitan ng init ay napakahalaga para sa ilang sistema sa loob ng OCCS project na inilaan para ilagay sa isang barko. Halimbawa, ang CO₂ ay kinukuha bilang bahagi ng isang sistema ng pagkuha at ang nakuhang CO₂ ay kailangang hiwalayin mula sa nakuhang solvent sa pamamagitan ng paglalapat ng sapat na init, lalo na kung ang sistema ng pagkuha ay gumagamit ng monoethanolamine (MEA) bilang solvent. Ang mga heat exchanger na pinapagana ng SME ay nagpapahintulot na gamitin ang sensible heat mula sa engine exhaust bilang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa prosesong ito ng regenerasyon ng enerhiya, kaya naman nababawasan o nawawala ang pangangailangan ng karagdagang auxiliary heating na ginagamit ng karbon. Kapag optimal na na-configure, ang mga rate ng pagbawas ng CO₂ para sa mga sistema ng heat recovery na kasama ang mga sistema ng pagkuha ay maaaring lumampas sa 70%. Para sa mga barko na ipinapadala sa malamig na klima, ang karagdagang benepisyo ng mga advanced/exotic na heat exchanger ay ang pagkuha rin ng init para sa accommodation ng barko at preheating ng fuel, na kung saan ay binabawasan ang pangangailangan sa auxiliary boiler—isa pang malaking pinagkukunan ng karagdagang emissions.

Mga Supercritical na CO₂ na Power Cycle para sa Kompaktong Epekto

Dahil sa limitadong espasyo sa loob ng sasakyan, kinakailangan ang mataas na density at pagmaliit ng mga device na nagpapagawa ng kuryente. Ang SME ay nakakatulong din sa pag-deploy ng supercritical na CO₂ Brayton cycle na nagpapasa ng sobrang init mula sa usok papunta sa CO₂ sa supercritical na estado gamit ang mga heat exchanger. Kung ihahambing sa tradisyonal na Rankine cycle, ang S-CO₂ cycle ay may mas maliit na sukat at mas mataas na kahusayan sa pag-convert ng enerhiya. Ang disenyo ng heat exchanger—na kasama ang epekto ng temperatura ng inlet, masa, at presyon ng inlet ng usok—ay may mahalagang papel sa pagganap ng mga sistemang ito. Ang mga variable na ito ay isinama sa teknikal na mga spec ng SME, kaya ang mga hybrid na heat exchanger—na pinauunlad gamit ang etched plates at fins—ay nagbibigay ng pinakamahusay na posibleng thermal na resulta habang pinipigilan ang malaking pressure drop.

Cold Recovery mula sa LNG Vaporisation

Mayroong espesyal na oportunidad para sa mga barko na gumagamit ng LNG bilang pampuno, partikular sa pagbawi ng malamig na enerhiya mula sa pag-uusok ng LNG. Ang kakayahan ng LNG na kumuha ng napakalaking halaga ng thermal energy habang tumatamis papunta sa estado ng gas ay nagbibigay-daan para gamitin ang "malamig" na yaman na ito sa mga heat exchanger upang i-condense ang nahuli na CO₂ para sa likido na imbakan, o upang mapataas ang kahusayan ng sistema ng air conditioning at refrigeration ng barko. Ang mga solusyon ng SME para sa heat exchanger ay sumasali sa mga cold recovery system (CRS) na nakakatulong na bawasan ang electrical load sa mga compressor, kaya nababawasan ang kailangang kapangyarihan sa loob ng barko at ang kaugnay na pagkonsumo ng pampuno. Ang aming mga SME ay nag-aalok ng parehong antas ng kahusayan sa mga umiiral nang barko, gamit ang aming ISO-certified na proseso at 5000 m² na workshop sa Nantong. Maaari naming ilapat ang mga teknikong ito sa mga umiiral nang barko, lalo na sa mga may mainam na ratio ng sukat ng barko sa pagkonsumo ng LNG bilang pampuno.

Kongklusyon: Ang Pagganap ng SME sa Pagbawas ng Carbon

Epektibong pagpapalitan ng init: isang mahalagang lugar kung saan ang aksyon ngayon ay maaaring magbigay ng malaking impluwensya sa pagbawas ng mga emisyon sa kabuuang pandaigdigang armada. Ang SME Group ay nagbibigay ng mga inhenyeriyang solusyon sa pagpapalitan ng init upang bawasan ang paggamit ng pala, at ang epekto nito sa kapaligiran, kabilang ang pagbawi ng init mula sa basura, suporta sa pagkuha ng carbon, mga siklo ng S-CO₂, at pagbawi ng malamig na enerhiya mula sa LNG. Akreditado ng ANAB, IAF, UKAS, at sertipikado sa ISO 9001 at 14001, mayroon kaming higit sa 100 na espesyalista na handang maglingkod buong taon sa lahat ng pandaigdigang shipyard, lalo na sa mainland China. Nag-aalok kami ng 12-buwan na warranty kasama ang legacy na "Beyond Concern" upang matiyak na ang lahat ng proyekto ay nakikibahagi sa isang mas berde at pangmatagalang maritime na kinabukasan. Makipag-usap sa mga eksperto ng SME ngayon para malaman kung paano makatutulong ang enerhiyang epektibong pagpapalitan ng init upang bawasan ang carbon footprint ng iyong barko at mabawasan ang mga operasyonal na gastos.