Co sprawdzić w Wyparka rozprężna.
Większość dzisiejszych wytwornic wody słodkiej to jednostopniowe urządzenia płytowe albo płaszczowe, w których woda morska odbiera ciepło przez powierzchnię płyty czy rury i wrze pod próżnią. Wyparka rozprężna działa na innej zasadzie: woda morska niosąca już ciepło, zwykle z obiegu chłodzenia płaszcza silnika głównego albo z pary, trafia do komory utrzymywanej pod ciśnieniem niższym niż ciśnienie wrzenia wody przy jej temperaturze, więc jej część odparowuje natychmiast bez potrzeby powierzchni wymiany ciepła na tym etapie. Woda przechodzi następnie do drugiej komory o jeszcze niższym ciśnieniu i odparowuje ponownie, i tak dalej…
Co odróżnia wyparkę rozprężną od płytowej wytwornicy wody słodkiej
Większość dzisiejszych wytwornic wody słodkiej to jednostopniowe urządzenia płytowe albo płaszczowe, w których woda morska odbiera ciepło przez powierzchnię płyty czy rury i wrze pod próżnią. Wyparka rozprężna działa na innej zasadzie: woda morska niosąca już ciepło, zwykle z obiegu chłodzenia płaszcza silnika głównego albo z pary, trafia do komory utrzymywanej pod ciśnieniem niższym niż ciśnienie wrzenia wody przy jej temperaturze, więc jej część odparowuje natychmiast bez potrzeby powierzchni wymiany ciepła na tym etapie. Woda przechodzi następnie do drugiej komory o jeszcze niższym ciśnieniu i odparowuje ponownie, i tak dalej przez kilka stopni, wydobywając z tego samego zasilania więcej pary przy stopniowo malejącym ciśnieniu i temperaturze. Ponieważ odparowanie zachodzi w otwartych komorach, a nie na podatnej na zanieczyszczenie powierzchni wymiany ciepła, wyparki rozprężne lepiej znoszą wodę zasilającą skłonną do tworzenia kamienia przy długich okresach pracy, i dlatego pozostały powszechne na statkach napędzanych parą i na większym tonażu nawet wtedy, gdy jednostki płytowe stały się gdzie indziej standardem.
Główne elementy
Komory rozprężne
Szereg stopni, każdy o kolejno niższym ciśnieniu, w których napływająca woda morska oddaje część swojego ciepła w postaci pary. Dwa do czterech stopni jest typowe dla jednostek statkowych, przy czym większa liczba stopni daje lepszą oszczędność paliwa na tonę destylatu kosztem wielkości i złożoności.
Źródło ciepła
Woda chłodząca płaszcz silnika głównego albo, na statkach z turbiną parową, para niskiego ciśnienia dostarcza pierwszego ładunku ciepła; wbudowany podgrzewacz albo podgrzewacz wstępny podnosi temperaturę wody zasilającej, zanim wejdzie ona do pierwszego stopnia rozprężnego.
Odkraplacz
Wkłady siatkowe umieszczone w każdym stopniu, wychwytujące porwane krople wody morskiej z pary przed jej skropleniem, ponieważ przeniesione krople podnoszą zasolenie gotowego destylatu.
Skraplacz i pompa destylatu
Para z każdego stopnia skrapla się na rurach chłodzonych napływającą zimną wodą morską, co zarazem odzyskuje ciepło dla sprawności i wytwarza wodę słodką; pompa destylatu przetłacza następnie produkt do zbiorników wody słodkiej.
Eżektor solanki i powietrza
Pompa solanki zrzuca za burtę zatężoną odrzuconą wodę morską, a eżektor powietrzny albo parowy utrzymuje próżnię, która w ogóle umożliwia odparowanie w niskiej temperaturze.
Dobór i wymiarowanie
Wydajność wynika z dobowego zapotrzebowania na wodę słodką wobec dostępnego ciepła odpadowego, wyrażonego w tonach destylatu na dobę, oraz wobec faktycznie dostępnej temperatury wody z płaszcza albo pary, ponieważ jednostka dobrana na papierze pod trasę w ciepłym klimacie osiągnie mniej na przejściu w wodzie zimnej. Liczba stopni jest wymianą między ilością destylatu na jednostkę doprowadzonego ciepła a gabarytami i masą, jakie maszynownia zdoła pomieścić.
Przepisy i klasa
Tam gdzie jednostka dostarcza wodę do picia, jakość produktu musi spełniać wymagania dla wody pitnej, co w praktyce oznacza ciągły nadzór zasolenia destylatu i samoczynne kierowanie każdej partii powyżej nastawionej granicy z powrotem na stronę solanki, a nie do zbiornika wody słodkiej. Przepisy klasy wymagają zademonstrowania tej funkcji kierowania przy przeglądzie, a nie samego jej opisania.
Typowe usterki
| Usterka | Skutek |
|---|---|
| Zanieczyszczony albo uszkodzony odkraplacz | Przenoszenie soli do destylatu, wyzwalające kierowanie przez solinomierz albo, jeśli pozostanie niewykryte, zanieczyszczające zbiornik wody słodkiej |
| Eżektor powietrzny traci próżnię | Temperatura odparowania rośnie, zmniejszając produkcję destylatu i zwiększając ryzyko tworzenia kamienia |
| Narastanie kamienia na późniejszych, gorętszych stopniach mimo konstrukcji z otwartymi komorami | Stopniowa utrata wydajności w ciągu sezonu, zwykle wychwytywana dopiero wtedy, gdy produkcja przestaje pokrywać zapotrzebowanie |
| Zużycie uszczelnienia pompy solanki | Mniejsze odprowadzanie solanki, powodujące przenoszenie między stopniami i spadek sprawności |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Wydajność znamionowa sprawdzona wobec rzeczywistej temperatury i przepływu wody z płaszcza albo pary, jakie zapewnia jednostka, a nie wobec najkorzystniejszej wartości producenta
- Dobór materiałów do służby na wodzie morskiej, ponieważ komory rozprężne i odkraplacze mają stały kontakt z wodą morską i wymagają stopów odpornych na korozję
- Samoczynny nadzór zasolenia i kierowanie strumienia w standardzie, a nie jako wyposażenie dodatkowe
- Udokumentowane dane osiągów stopień po stopniu, aby niedobór wydajności dało się przypisać konkretnemu stopniowi tracącemu sprawność
Śledź produkcję destylatu w ciągu sezonu wobec temperatury wody z płaszcza, zamiast oceniać jednostkę po pojedynczym odczycie; wyparka rozprężna, która w zimnej wodzie wygląda na słabą, może pracować dokładnie według swojej krzywej projektowej.