Co sprawdzić w Wytwornica wody słodkiej (wyparownik).
Wytwornica wody słodkiej, powszechnie zwana wyparownikiem, wytwarza wodę słodką z wody morskiej przez destylację pod próżnią, a to właśnie próżnia jest cechą decydującą: obniża temperaturę wrzenia wody morskiej do mniej więcej 40-60°C, na tyle nisko, że woda chłodząca cylindry silnika głównego, która inaczej byłaby po prostu oddana za burtę przez wymiennik, może dostarczyć całe potrzebne ciepło. To odróżnia ją od instalacji odwróconej osmozy, która zamiast przemiany fazowej wykorzystuje filtrację membranową pod wysokim ciśnieniem, nie potrzebuje źródła ciepła, ale wymaga znacznej mocy elektrycznej dla pompy wysokociśnieniowej.
Co definiuje ten typ
Wytwornica wody słodkiej, powszechnie zwana wyparownikiem, wytwarza wodę słodką z wody morskiej przez destylację pod próżnią, a to właśnie próżnia jest cechą decydującą: obniża temperaturę wrzenia wody morskiej do mniej więcej 40-60°C, na tyle nisko, że woda chłodząca cylindry silnika głównego, która inaczej byłaby po prostu oddana za burtę przez wymiennik, może dostarczyć całe potrzebne ciepło. To odróżnia ją od instalacji odwróconej osmozy, która zamiast przemiany fazowej wykorzystuje filtrację membranową pod wysokim ciśnieniem, nie potrzebuje źródła ciepła, ale wymaga znacznej mocy elektrycznej dla pompy wysokociśnieniowej.
Główne elementy
Płaszcz wyparownika
Zbiornik, w którym doprowadzana woda morska opływa element grzejny niosący wodę chłodzącą cylindry i wrze pod próżnią utrzymywaną w jego wnętrzu.
Element grzejny
Pakiet płytowy albo wiązka rur przekazująca ciepło z wody chłodzącej cylindry do wrzącej wody morskiej, bez mieszania się obu strumieni.
Odkraplacz i separator
Układ siatki albo kierownic wychwytujący porwane krople wody morskiej z unoszącej się pary, zanim dotrze ona do skraplacza, ponieważ przeniesione krople zasoliłyby wodę produktową.
Skraplacz
Schładza parę z powrotem do ciekłej wody słodkiej osobnym strumieniem chłodzącej wody morskiej, a jego wylot zasila pompę destylatu podającą wodę produktową do zbiornika.
Eżektor albo pompa próżniowa
Utrzymuje próżnię w płaszczu, jako eżektor napędzany wodą morską albo jako pompa próżniowa o napędzie elektrycznym, a przy tym odciąga gazy nieskraplające się, które inaczej pogarszałyby sprawność wymiany ciepła.
Solomierz
Nieprzerwanie mierzy przewodność wody produktowej i samoczynnie kieruje wypływ do zęzy albo zbiornika zasilającego zamiast do zbiornika wody słodkiej, gdy zasolenie przekroczy nastawioną granicę.
Dobór i wymiarowanie
Wydajność dobiera się względem dobowego zużycia wody słodkiej przez załogę o danej liczebności oraz zużycia technologicznego, takiego jak uzupełnianie kotła, z zapasem na to, że produkcja spada wraz z obniżeniem temperatury wody chłodzącej albo obciążenia silnika, na przykład przy manewrowaniu czy wolnej żegludze. Urządzenia jednostopniowe są najprostsze i pokrywają potrzeby większości statków towarowych; rozwiązania wielostopniowe albo ze sprężaniem par odzyskują więcej ciepła z jednostki przerobionej wody morskiej, ale dodają złożoności, która opłaca się tylko tam, gdzie zapotrzebowanie na wodę słodką jest duże w stosunku do dostępnego ciepła odpadowego, jak na dużych statkach pasażerskich.
Przepisy i klasa
Woda słodka przeznaczona do picia podlega wymaganiom jakości wody pitnej na statku, co w praktyce oznacza, że alarm solomierza wyparownika i funkcję samoczynnego odprowadzania sprawdza się przy przeglądzie, wraz z ogólnym stanem części ciśnieniowych i próżniowych jako urządzeń wymiany ciepła. Nie ma osobnego rozdziału SOLAS poświęconego wyparownikom jako takim; obejmują je ogólne postanowienia dotyczące maszyn i wody pitnej stosowane przez administrację flagową.
Typowe usterki
| Usterka | Przyczyna | Skutek |
|---|---|---|
| Spadająca produkcja wody słodkiej | Narost kamienia na elemencie grzejnym od minerałów wody morskiej wytrącających się na powierzchni wrzenia | Gorsza wymiana ciepła i mniejsza produkcja dobowa, pogłębiająca się, jeżeli nie usunie się kamienia |
| Woda produktowa okresowo słona | Zanieczyszczony albo uszkodzony odkraplacz przepuszczający wodę morską do strumienia pary | Powtarzające się samoczynne zrzuty wody produktowej, zmniejszające produkcję netto nawet przy poprawnie działającym solomierzu |
| Utrata próżni | Przedostawanie się powietrza przez zużytą uszczelkę albo słabnący eżektor lub pompa próżniowa | Temperatura wrzenia rośnie, a dostępne ciepło wody chłodzącej może już nie wystarczać do podtrzymania produkcji |
| Nagły spadek produkcji przy manewrowaniu | Zmniejszone obciążenie silnika głównego obniża temperaturę wody chłodzącej cylindry | Zachowanie oczekiwane, a nie usterka, choć często zgłaszane jako usterka przez załogi nieświadome tej zależności |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Materiał elementu grzejnego dobrany do typowych warunków wody morskiej na trasach statku, ponieważ tempo osadzania kamienia bardzo zależy od temperatury i zasolenia wody na danych trasach
- Wydajność znamionowa podana przy realistycznej temperaturze wody chłodzącej i obciążeniu silnika, a nie tylko przy trwałej mocy maksymalnej
- Solomierz i układ sterowania zgodne z istniejącym nadzorem wody pitnej na statku albo dostarczone jako dobrany komplet
- Dostępność uszczelek, wkładów odkraplacza i dysz eżektora jako części zużywalnych, ponieważ zużywają się szybciej niż sam płaszcz czy element grzejny
Śledź produkcję dobową w odniesieniu do temperatury wody chłodzącej, a nie do sztywnego celu — rzeczywista strata sprawności od kamienia objawia się mniejszą produkcją przy tej samej temperaturze wody chłodzącej, co prosty dziennik dobowy uwidacznia na długo przed tym, zanim urządzenie przestanie pokrywać zapotrzebowanie.