Ekonomizer spalinowy

Co wyróżnia ten typ

Ekonomizer spalinowy jest wymiennikiem ciepła, a nie kotłem opalanym: spaliny z silnika głównego przechodzą nad wiązką rur ożebrowanych, a ciepło, które inaczej uszłoby do atmosfery, wytwarza zamiast tego parę albo podgrzewa olej termalny. Nie ma własnego palnika, więc jego wydajność parowa idzie wprost za obciążeniem silnika głównego. Przy małym obciążeniu albo w czasie manewrów temperatura i strumień spalin spadają, a wraz z nimi spada wytwarzanie pary, dlatego większość instalacji zachowuje nadal kocioł pomocniczy opalany olejem na postoje w porcie i stany małego obciążenia.

Główne elementy

Wiązka rur

Ożebrowane rury stalowe ułożone pod przepływ poprzeczny spalin, wymiarowane tak, by odzyskać ciepło bez narzucania silnikowi głównemu nadmiernego przeciwciśnienia.

Walczak parowy

Zbiera wytworzoną parę i oddziela ją od krążącej wody w układzie z obiegiem wymuszonym, zasilając okrętowych odbiorców pary.

Pompa obiegowa

Ekonomizery z obiegiem wymuszonym przetłaczają wodę przez wiązkę rur pompą, zamiast polegać na konwekcji naturalnej, co daje równomierniejszy przepływ ciepła i mniejsze ryzyko miejscowego odparowania do sucha.

Zdmuchiwacze sadzy

Lance parowe albo na sprężone powietrze, okresowo usuwające osady sadzy z powierzchni rur; osady są największym pojedynczym zagrożeniem dla tego urządzenia.

Instalacja mycia wodą

Stałe orurowanie do okresowego mycia wiązki rur wodą słodką, stosowane przy małym obciążeniu albo w porcie, gdy pożary sadzy byłyby inaczej bardziej prawdopodobne.

Dobór i wymiarowanie

Wymiarowanie wynika ze strumienia i temperatury spalin silnika głównego przy normalnej prędkości morskiej, z zapotrzebowania na parę, jakie jednostka naprawdę musi pokryć (podgrzewanie ładunku na zbiornikowcach, podgrzewanie paliwa, obsługa pomieszczeń mieszkalnych), oraz z dopuszczalnego przeciwciśnienia spalin, na jakie pozwala wytwórca silnika. Przewymiarowanie wiązki rur pod odzysk ciepła bez sprawdzenia przeciwciśnienia potrafi po cichu kosztować sprawność paliwową samego silnika głównego.

Przepisy i klasa

Przepisy klasy wymagają okresowych badań wewnętrznych i zewnętrznych elementów ciśnieniowych jak przy kotle, w tym wiązki rur, walczaka i zaworów bezpieczeństwa, w tym samym cyklu przeglądowym co inne urządzenia wytwarzające parę. Zagrożenie pożarowe od nagromadzenia sadzy ujmuje się wytycznymi klasy co do częstości zdmuchiwania sadzy i mycia wodą, a nie stałym odstępem ustawowym, a granice temperatury spalin i przeciwciśnienia od wytwórcy silnika głównego według MARPOL załącznik VI ograniczają, ile zanieczyszczenia można tolerować, nim czyszczenie stanie się obowiązkowe.

Typowe usterki

• Pożar sadzy w wiązce rur -- osady niespalonego paliwa gromadzą się i zapalają od gorącego miejsca; następstwo sięga od uszkodzenia rur do poważnego pożaru kanału spalin, gdy zdmuchiwanie sadzy pomijano.
• Zanieczyszczenie rur od nieregularnego zdmuchiwania sadzy -- osady narastają miarowo; następstwem jest spadająca wydajność parowa i rosnące przeciwciśnienie spalin zjadające sprawność silnika głównego.
• Korozja rur od punktu rosy kwasu siarkowego -- praca z zimną wodą zasilającą poniżej punktu rosy kwasu w spalinach; następstwem jest przyspieszone ubywanie grubości ścianki rur i w końcu przecieki.
• Awaria pompy obiegowej -- utrata wymuszonego przepływu przez wiązkę rur; następstwem jest miejscowe przegrzanie i uszkodzenie rur, jeśli urządzenia nie wyłączy się szybko.

Na co zwrócić uwagę u dostawcy

• Materiał wiązki rur i budowę żeber dobrane do zawartości siarki w paliwie, jakie jednostka naprawdę spala, a nie do ogólnego założenia o paliwie niskosiarkowym.
• Układy zdmuchiwania sadzy i mycia wodą dobrane do dostarczonej geometrii rur, z lancami dostępnymi do obsługi.
• Udokumentowane wartości przeciwciśnienia na wiązce rur, by wpływ na osiągi silnika głównego dało się sprawdzić względem granicy wytwórcy silnika.
• Zapasowe odcinki rur albo tuleje naprawcze dostępne bez długiego czasu oczekiwania, bo przecieki rur są najczęstszą awarią wymagającą części zamiennych.

Trzymajcie temperaturę wody zasilającej powyżej punktu rosy kwasu zawsze, gdy silnik pracuje na paliwie o wyższej zawartości siarki -- zimna woda zasilająca jest cichą przyczyną większości przedwczesnych korozji rur, na długo zanim winę zrzuci się na pożary sadzy.