Co sprawdzić w Wyparownik płytowy.
Płytowa wytwornica wody słodkiej wytwarza wodę destylowaną z morskiej przez odparowanie rzutowe pod próżnią, korzystając z ciepła niskiej jakości -- typowo 70 do 85°C wody chłodzącej cylindry, pobieranej z silnika głównego -- zamiast z osobnej pary. Próżnia trzymana strumienicą lub pompą próżniową obniża temperaturę wrzenia wody morskiej, tak że odparowanie zachodzi w temperaturze wody chłodzącej silnik zamiast w 100°C. Tym, co odróżnia typ płytowy od wyparownika płaszczowo-rurowego, jest powierzchnia wymiany ciepła: płyty uszczelniane lub lutowane zamiast pęku rur. Płyty dają więcej powierzchni wymiany na jednostkę objętości, szybciej odpowiadają, gdy zmienia…
Co definiuje wyparownik płytowy
Płytowa wytwornica wody słodkiej wytwarza wodę destylowaną z morskiej przez odparowanie rzutowe pod próżnią, korzystając z ciepła niskiej jakości -- typowo 70 do 85°C wody chłodzącej cylindry, pobieranej z silnika głównego -- zamiast z osobnej pary. Próżnia trzymana strumienicą lub pompą próżniową obniża temperaturę wrzenia wody morskiej, tak że odparowanie zachodzi w temperaturze wody chłodzącej silnik zamiast w 100°C. Tym, co odróżnia typ płytowy od wyparownika płaszczowo-rurowego, jest powierzchnia wymiany ciepła: płyty uszczelniane lub lutowane zamiast pęku rur. Płyty dają więcej powierzchni wymiany na jednostkę objętości, szybciej odpowiadają, gdy zmienia się obciążenie silnika i temperatura wody chłodzącej, i łatwiej je otworzyć i obejrzeć pod kątem kamienia — ale wersje uszczelniane niosą więcej uszczelek, które mogą cieknąć, a pakiet płyt gorzej znosi szok cieplny niż pęk rur.
Główne elementy
Sekcje wymiennika płytowego
Zwykle dwa pakiety płyt w jednym płaszczu: sekcja wyparna grzana wodą z płaszczy i sekcja skraplacza chłodzona wodą morską, ułożone tak, by para wznosząca się z płyt wyparnych skraplała się na płytach skraplacza bez dalszego pompowania.
Układ próżniowy
Strumienica napędzana parą lub wodą morską, a w nowszych jednostkach elektryczna pompa próżniowa, trzyma w płaszczu próżnię wymaganą przez dostępną temperaturę wody z płaszczy -- im niższa temperatura źródła ciepła, tym głębsza potrzebna próżnia.
Salinometr i zawór zrzutowy
Czujnik przewodności na wylocie destylatu sprawdza ciągle zasolenie; gdy przekroczy ono nastawę, automatyczny zawór trójdrogowy zrzuca partię do zęzy zamiast do zbiornika wody pitnej.
Pompy solanki i destylatu
Pompa solanki usuwa z płaszcza zatężoną, nieodparowaną wodę morską; pompa destylatu odciąga skroploną wodę słodką. Obie pracują w warunkach próżni, co czyni ich uszczelnienia i zapas NPSH bardziej wymagającymi niż zwykła służba pompy wirowej.
Dobór i wymiarowanie
- Wymagana dobowa produkcja wody słodkiej wobec zapotrzebowania załogi i technicznego, plus zapas na zmniejszone obciążenie silnika w porcie.
- Dostępna temperatura i przepływ wody z płaszczy przy najniższym obciążeniu silnika, jakie statek regularnie utrzymuje, bo poniżej minimalnej temperatury produkcja ostro spada.
- Zakres temperatur wody morskiej rejonu żeglugi -- ciepła woda morska zmniejsza osiągalną próżnię, a więc i produkcję.
- Materiały konstrukcji: płyty tytanowe dla odporności korozyjnej po stronie wody morskiej i pary wobec tańszych stopów przyjmowanych tylko w łagodnych rejonach.
- Miejsce i wysokość na otwarcie pakietu płyt do mycia bez wyjmowania go z maszynowni.
Przepisy i klasa
Woda pitna wytwarzana na pokładzie podpada pod wymagania jakości wody do picia państwa bandery i służb zdrowia portu, a przepisy klasy wymagają, by alarm zasolenia i automatyczny zrzut wytwornicy przed zbiornikiem wody pitnej zostały pokazane przy przeglądzie. Gdzie wyparownik czerpie z tego samego obiegu wody z płaszczy co silnik główny, klasa sprawdza też, że usterka wyparownika nie może zagrozić chłodzeniu silnika głównego -- układ odcinający albo osobna pętla wymiennika jest w wielu konstrukcjach wymagana właśnie z tego powodu.
Typowe usterki
| Usterka | Przyczyna | Skutek |
|---|---|---|
| Spadająca produkcja wody słodkiej | Narost kamienia na płytach wyparnych, gorszy w ciepłej lub twardej wodzie morskiej | Gorsza wymiana ciepła, w końcu produkcja za niska na zapotrzebowanie, wymagająca czyszczenia pakietu płyt kwasem |
| Powtarzany automatyczny zrzut do zęzy | Dryf salinometru albo za wysoki poziom solanki niosący krople w destylat | Utrata wytworzonej wody, a gdy alarm zostanie wyłączony lub zignorowany, prawdziwie zasolona partia w zbiorniku wody pitnej |
| Utrata próżni | Zużyta dysza strumienicy, przeciek powietrza na uszczelce płyt albo zużycie uszczelnienia pompy próżniowej | Odparowanie ustaje albo produkcja się załamuje nawet przy normalnej temperaturze wody z płaszczy |
| Przeciek uszczelki między płytami | Starzenie uszczelki albo zły moment dokręcenia po myciu | Skażenie krzyżowe między stroną solanki a destylatu, albo przeciek zewnętrzny do zęzy |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Świadectwo materiału płyt (gatunek tytanu) pasujące do korozyjności wody morskiej oczekiwanej na trasie.
- Gwarantowana krzywa produkcji względem temperatury wody z płaszczy i wody morskiej, nie tylko jedna liczba nominalna.
- Zapasowe uszczelki w dokładnym profilu płyt, bo uszczelki nie są powszechnie zamienne między wytwórcami.
- Udokumentowana procedura mycia i układ dostępu do otwarcia pakietu płyt na miejscu.
Produkcja spada zauważalnie w porcie, ilekroć silnik główny biegnie jałowo na małym obciążeniu -- to opadająca temperatura wody z płaszczy, nie usterka, a uruchomienie kotła pomocniczego lub grzałki elektrycznej dla uzupełnienia ciepła jest normalnym obejściem, a nie czymś, czego szuka się jako wady.