EN
Оператори суден у морській галузі все більше стикаються з тиском щодо підвищення ефективності. Викиди CO₂ від судноплавства становлять приблизно 3 % від загальносвітових викидів, а Міжнародна морська організація (IMO) має за мету радикально скоротити їх до 2050 року з метою досягнення нульових викидів. Як новатори галузі з понад 20-річним досвідом і понад 500 проектами щорічно, що обслуговують більше ніж 1 000 суден, ми знаємо, що один із найефективніших способів декарбонізації — це оптимізація теплообмінних систем на борту суден. Під керівництвом понад 100 електриків і механіків наша команда регулярно реалізує рішення з утилізації відпрацьованого тепла: від кожухотрубних і пластинчастих теплообмінників до гібридних установок на основі циклу S-CO₂, щоб допомогти зекономити паливо. Нижче описано чотири ключові способи, якими ефективний теплообмін безпосередньо зменшує викиди CO₂.
Утилізація відпрацьованого тепла: перетворення втрат на енергію
Сучасні морські дизельні двигуни здатні досягати теплового ККД приблизно 50 %; решта енергії палива втрачається у вигляді тепла, переважно з вихлопними газами (зазвичай понад 250 °C) та у вигляді охолоджувальної води для рубашки. Цю втрачену теплову енергію вилучають за допомогою ефективних теплообмінників, щоб використовувати її у вигляді корисної потужності або бортового тепла. У морських застосуваннях системи утилізації відпрацьованого тепла (WHR), такі як цикл Джоуля, здатні підвищити загальну потужність двигуна на 2–12 %. Це безпосередньо зумовлено зниженням витрати палива на морську милю та, відповідно, зменшенням викидів CO₂ на кожну рейсу. Кількість енергії, яку можна відновити з вихлопних газів, залежить від навантаження двигуна та співвідношення теплоємностей, що визначає об’єм вихлопних газів, які підлягають утилізації, і робочого середовища. Цей процес оптимізують у контурі утилізації тепла, розробленому інженерною командою SME, який може працювати з різними теплоємностями вихлопних газів та робочого середовища.
Підтримка бортових систем захоплення вуглецю
Ефективний обмін теплом є дуже важливим для деяких систем у межах проекту OCCS, які передбачається встановити на судні. Наприклад, CO₂ захоплюється в рамках системи захоплення, і захоплений CO₂ потрібно відокремити від захоплювального розчинника шляхом надання достатньої кількості теплової енергії, якщо в системі захоплення використовується моноетаноламін (MEA) як захоплювальний розчинник. Теплообмінники, що працюють від SME, дозволяють використовувати відчутне тепло вихлопних газів двигуна як основне джерело енергії для цього процесу регенерації енергії, що, в свою чергу, зменшує або повністю усуває потребу в додатковому паливі для допоміжного опалення. За оптимальної роботи показники зниження CO₂ для систем рекуперації тепла, поєднаних із системами захоплення, можуть перевищувати 70 %. Для суден, що експлуатуються в холодному кліматі, додатковою перевагою передових/екзотичних теплообмінників є також використання відновленого тепла для опалення житлових приміщень судна та підігріву палива, що зменшує потребу в допоміжному котлі — ще одному значному джерелі додаткових викидів.
Суперкритичні цикли CO₂ для компактної ефективності
Через обмежений простір на борту потрібні висока щільність та мініатюризація пристроїв генерації енергії. SME також сприяє впровадженню суперкритичних циклів Брейтона з CO₂, які передають тепло від вихлопних газів CO₂ у суперкритичному стані через теплообмінники. Порівняно з традиційними циклами Ренкіна цикл S-CO₂ має менші габарити та високу ефективність перетворення енергії. Конструкції теплообмінників, які враховують температуру на вході, масу та тиск на вході вихлопних газів, відіграють вирішальну роль у роботі цих систем. Ці параметри включено до технічних специфікацій SME, тому гібридні теплообмінники, що поєднують травлені пластина та ребра, забезпечують найкращі можливі теплові результати й одночасно мінімізують втрати тиску.
Охолодження під час випаровування рідкого природного газу
Для суден, що використовують СПГ як паливо, існує особлива можливість відновлення холодової енергії під час випаровування СПГ. Здатність СПГ поглинати велику кількість теплової енергії під час нагрівання до газоподібного стану дозволяє використовувати цей «холод» у теплообмінниках для конденсації захопленого CO₂ з метою рідкого зберігання або підвищення ефективності систем кондиціювання повітря та холодильних установок на борту судна. Рішення SME щодо теплообмінників поєднують системи відновлення холоду (CRS), які допомагають знизити електричне навантаження на компресори, скоротивши споживання електроенергії на борту та відповідне споживання палива. Наші SME забезпечують такий самий рівень ефективності й на діючих суднах завдяки нашим процесам, сертифікованим за ISO, та виробничому майданчику площею 5000 м² в Нантоні. Ми можемо застосувати ці самі технології й до існуючих суден, особливо тих, у яких співвідношення розміру судна до споживання СПГ є вигідним.
Висновок: Зобов’язання SME щодо декарбонізації
Ефективний теплообмін: ключова сфера, у якій дії сьогодні забезпечать значний вплив на зменшення викидів у глобальному флоті. Група SME надає спеціалізовані рішення для передачі тепла, що зменшують споживання палива та екологічний вплив, зокрема рекуперацію тепла від відходів, підтримку захоплення вуглекислого газу, цикли з надкритичною двоокисом вуглецю (S-CO₂) та рекуперацію холоду при транспортуванні зріджених природних газів (LNG). Акредитована ANAB, IAF, UKAS; сертифікована за стандартами ISO 9001 та ISO 14001; має понад 100 спеціалістів, які забезпечують послуги цілорічно у всіх суднобудівельних верфях світу, зокрема в материковому Китаї. Ми надаємо гарантію терміном 12 місяців та продовжуємо традицію «Поза турботою», щоб кожен проект сприяв створенню екологічнішого й сталішого морського майбутнього. Зверніться до експертів SME вже сьогодні, щоб дізнатися, як енергоефективний теплообмін допоможе зменшити вуглецевий слід вашого судна та скоротити експлуатаційні витрати.