Einführung

Frischwassergeneratoren (FWG) wandeln Meerwasser (Salzwasser) in Süßwasser um. FWGs sind ein häufiger Standort auf vielen Seeschiffen, da sie das Süßwasser erzeugen können, das sie auf See benötigen. Der Prozess der Erzeugung von Frischwasser wird durch Destillation erreicht.

Es gibt drei Hauptmethoden zur Erzeugung von Süßwasser aus Meerwasser: Kochen, Verdampfen und Umkehrosmose (RO). Die meisten Marineschiffe und Industrieanlagen produzieren Frischwasser entweder mit Verdampfern oder RO-Anlagen. Große Entsalzungsanlagen können an den Dampfkreislauf eines Wärmekraftwerks angeschlossen werden, der Dampf wird zum Verdampfen von Meerwasser verwendet.

Das 3D-Modell in der saVRee-Datenbank basiert auf einem Niederdruck-Flash-Verdampfer (Flash Distiller), der Plattenwärmetauscher verwendet, aber auch FWGs, die Rohrbündelwärmetauscher verwenden, sind verfügbar.

Komponenten des Frischwassererzeugers

Ein FWG besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

• Warm- und Kaltwasseranschlüsse.
• Shell
• Kondensator
• Verdampfer
• Demister
• Frische Wasser Pumpe
• Auswerfer/Eduktor
• Temperatur Überwachung Geräte
• Air-Purge Ventil
• Sicherheitsventil (SRV)
• Salinometer

Komponenten des Frischwassergenerators

Alle oben genannten Komponenten werden im Folgenden näher erläutert.

Niederdruck-Entspannungsverdampfer sind an ein Meerwasser- und Warmwassersystem angeschlossen. Auf Seeschiffen wird Meerwasser direkt aus dem Meer bezogen, während heißes Wasser aus dem Motormantelwassersystem (Motorkühlwassersystem) stammt.

Der obere Teil des FWG beherbergt einen Kondensator-Plattenwärmetauscher, während der untere Teil einen Verdampfer-Plattenwärmetauscher beherbergt. Der Kondensator lässt Meerwasser in einem geschlossenen System durch den Wärmetauscher strömen. Der Verdampfer lässt heißes Wasser in einem geschlossenen System durch den Wärmetauscher strömen. Sowohl der Kondensator als auch der Verdampfer sind keine vollständig abgedichteten Wärmetauscher, die Dichtungen sind so modifiziert, dass Meerwasser von den Verdampferplatten verdampfen und Süßwasser auf den Kondensatorplatten kondensieren kann. Kurz gesagt, Plattenwärmetauscher haben normalerweise zwei vollständig geschlossene Systeme, aber in einem FWG ist ein System pro Wärmetauscher geschlossen und das andere ist offen.

Zwischen Kondensator und Verdampfer ist ein Demister installiert.

Kondensator, Verdampfer und Demister sind im FWG-Gehäuse untergebracht.

Frischwasser aus dem FWG-Kondensator wird mit einer Frischwasserpumpe (in der Regel eine kleine Kreiselpumpe) in einen Vorratsbehälter gepumpt.

Ein Ejektor / Eduktor wird verwendet, um ein Vakuum innerhalb der Schale zu erzeugen und aufrechtzuerhalten; Es entfernt auch Sole (Wasser mit hohem Salzgehalt) aus dem unteren Teil der Schale.

Die Temperatur innerhalb der Schale, des Meerwassersystems und des Mantelwassersystems wird kontinuierlich mit Thermometern (lokale Anzeige) und PT 100-Sensoren (Fernanzeige) überwacht.

An der Oberseite der Schale ist ein Entlüftungsventil installiert. Die Luftspülung sollte geöffnet sein, wenn das FWG nicht in Betrieb ist, und geschlossen sein, wenn das FWG in Betrieb ist.

Als Vorsichtsmaßnahme gegen Überdruckbeaufschlagung ist auf der Oberseite der Schale ein Sicherheitsventil (SRV) installiert.

Ein Salinometer misst den Salzgehalt (’saliness‘) des erzeugten Süßwassers. Wenn das Süßwasser einen zu hohen Salzgehalt hat, wird es abgeladen / abgelehnt (normalerweise in die Bilge). Wenn das Frischwasser (normalerweise) in Grenzen liegt, wird es in einen Frischwasserspeicher geleitet.

Wie Frischwassergeneratoren funktionieren

Meerwasser wird von der Seekiste zum FWG-Kondensator gepumpt. Es passiert den Kondensator, dann den Verdampfer und schließlich den Ejektor. Eine kleine Menge Meerwasser wird direkt vom Kondensator zum Ejektor geleitet, wodurch das Vakuum in der Schale aufrechterhalten wird. Das Meerwasser durchläuft zuerst den Kondensator, da es vor dem Eintritt in den Verdampfer etwas Wärme aufnimmt, was den Gesamtwirkungsgrad des FWG erhöht.

Mantelwasser wird vom Hauptmotor zum FWG-Verdampfer gepumpt. Das Mantelwasser hat eine Temperatur von ungefähr 80°C (176°F). Da die Schale unter Vakuum steht, reichen 80 ° C aus, um einen Teil des durch den Verdampfer strömenden Meerwassers zu verdampfen. Es ist wichtig, nicht zu viel Meerwasser zu verdampfen, da sich dadurch Salz auf den Platten bildet.

Aus dem Verdampfer verdampftes Wasser bildet einen Wassernebel, der durch den Demister strömt. Der Demister entfernt alle verschleppten Salze; Der Wassernebel erreicht dann den Kondensator. Da die Kondensatorplatten unterhalb der Kondensationstemperatur des Wassernebels liegen, kondensiert der Wassernebel auf den Kondensatorplatten. Das kondensierte Frischwasser wird dann mit der Frischwasserpumpe extrahiert.

Wasseraufbereitung

Frischwasser direkt nach dem FWG wird destilliertes Wasser genannt und wird für Wasch- und Reinigungsanwendungen usw. verwendet. Die Korrektur des Wasser-pH-Wertes und die anschließende Durchleitung durch einen Mineralisator und eine Bakterienaufbereitungsanlage ergeben Trinkwasser (Trinkwasser).

Chemische Dosierung und UV-Filter sind zwei der häufigsten bakteriellen Behandlungsanlagen. Für die Gesundheit und das Wohlergehen der Trinkwasserkonsumenten ist es unerlässlich, dass der Bakteriengehalt kontinuierlich überwacht und kontrolliert wird.

Die Härte wird durch Magnesium- und Calciumionen im Wasser verursacht. Die Wasserhärte ist aufgrund ihrer Neigung zur Bildung von Zunder auf Systemoberflächen, z. B. Wärmetauscheroberflächen, Rohrleitungen usw., besorgniserregend. Wasserenthärter dosieren das Wasser mit Natrium (Salz), um die Wasserhärte zu verringern und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Ablagerungen zu verringern.