Cos'è un generatore di acqua dolce?
I generatori di acqua dolce (FWG) trasformano l'acqua di mare (acqua salata) in acqua dolce. Gli FWG sono comunemente utilizzati su molte navi poiché permettono di produrre l'acqua dolce necessaria durante la navigazione. Il processo di produzione di acqua dolce avviene tramite distillazione.
Esistono tre metodi principali per ottenere acqua dolce dall'acqua di mare: bollitura, evaporazione e osmosi inversa (RO). La maggior parte delle navi e degli impianti industriali utilizza evaporatori o impianti RO per produrre acqua dolce. Grandi impianti di desalinizzazione possono essere integrati con il circuito del vapore di una centrale termica, utilizzando il vapore per evaporare l'acqua di mare.
Il modello 3D nel database saVRee si basa su un evaporatore a bassa pressione (distillatore flash) che utilizza scambiatori di calore a piastre, ma esistono anche FWG che impiegano scambiatori di calore di tipo a fascio tubiero.
Quali sono le parti principali di un generatore di acqua dolce?
Un FWG è costituito dai seguenti componenti principali:
- Connessioni per acqua calda e fredda.
- Scafo
- Condensatore
- Evaporatore
- Demister
- Pompa per acqua dolce
- Eiettore/Eductor
- Dispositivi di monitoraggio della temperatura
- Valvola di spurgo aria
- Valvola di sicurezza (SRV)
- Salinometro
Componenti del Generatore di Acqua Dolce
Tutti i componenti sopra elencati sono spiegati in dettaglio di seguito.
Gli evaporatori a bassa pressione sono collegati a un sistema di acqua di mare e acqua calda. Sulle navi, l'acqua di mare viene prelevata direttamente dal sea chest mentre l'acqua calda proviene dal sistema di raffreddamento del motore (sistema di raffreddamento ad acqua del motore).
La parte superiore del FWG ospita un condensatore scambiatore di calore a piastre, mentre la parte inferiore ospita un evaporatore scambiatore di calore a piastre. Il condensatore permette all'acqua di mare di attraversare lo scambiatore di calore in un sistema chiuso. L'evaporatore consente all'acqua calda di passare attraverso lo scambiatore di calore in un sistema chiuso. Sia il condensatore che l'evaporatore non sono completamente sigillati, le guarnizioni sono progettate per permettere all'acqua di mare di evaporare dalle piastre dell'evaporatore e all'acqua dolce di condensare sulle piastre del condensatore. In sintesi, gli scambiatori di calore a piastre di solito hanno due sistemi completamente chiusi, ma in un FWG, un sistema per scambiatore di calore è chiuso e l'altro è aperto.
Un demister è installato tra il condensatore e l'evaporatore.
Il condensatore, l'evaporatore e il demister sono alloggiati all'interno dello scafo del FWG.
L'acqua dolce dal condensatore del FWG viene pompata in un serbatoio di stoccaggio da una pompa per acqua dolce (di solito una piccola pompa centrifuga).
Un eiettore/eductor viene utilizzato per creare e mantenere un vuoto all'interno dello scafo; rimuove anche la salamoia (acqua ad alta salinità) dalla parte inferiore dello scafo.
La temperatura all'interno dello scafo, del sistema di acqua di mare e del sistema di acqua di giacca viene continuamente monitorata utilizzando termometri (indicazione locale) e sensori PT 100 (indicazione remota).
Una valvola di spurgo aria è installata nella parte superiore dello scafo. Lo spurgo aria dovrebbe essere aperto quando il FWG non è in servizio e chiuso quando il FWG è in servizio.
Come precauzione contro la sovrapressurizzazione, una valvola di sicurezza (SRV) è installata sul lato superiore dello scafo.
Un salinometro misura la salinità ('salsedine') dell'acqua dolce generata. Se l'acqua dolce ha una salinità troppo alta, viene scaricata/rifiutata (di solito in sentina). Se l'acqua dolce è entro i limiti (tipicamente <10 ppm), viene inviata a un serbatoio di stoccaggio di acqua dolce.
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Come funzionano i generatori di acqua dolce?
L'acqua di mare viene pompata dal sea chest al condensatore del FWG. Passa attraverso il condensatore, poi l'evaporatore e infine attraverso l'eiettore. Una piccola quantità di acqua di mare viene deviata direttamente dal condensatore all'eiettore, questo mantiene il vuoto all'interno dello scafo. L'acqua di mare passa prima attraverso il condensatore perché assorbe un po' di calore prima di entrare nell'evaporatore, il che aumenta l'efficienza complessiva del FWG.
L'acqua di giacca viene pompata dal motore principale all'evaporatore del FWG. L'acqua di giacca ha una temperatura di circa 80°C (176°F). Poiché lo scafo è sotto vuoto, 80°C è sufficiente per evaporare parte dell'acqua di mare che passa attraverso l'evaporatore. È importante non evaporare troppa acqua di mare poiché ciò porterebbe alla formazione di sale sulle piastre.
L'acqua evaporata dall'evaporatore forma una nebbia d'acqua che passa attraverso il demister. Il demister rimuove eventuali sali trasportati; la nebbia d'acqua raggiunge quindi il condensatore. Poiché le piastre del condensatore sono al di sotto della temperatura di condensazione della nebbia d'acqua, la nebbia d'acqua condensa sulle piastre del condensatore. L'acqua dolce condensata viene quindi estratta utilizzando la pompa per acqua dolce.
Trattamento dell'Acqua
L'acqua dolce direttamente dopo il FWG è chiamata acqua distillata ed è utilizzata per applicazioni di lavaggio e pulizia ecc. Correggendo il valore del pH dell'acqua, quindi facendola passare attraverso un mineralizzatore e un impianto di trattamento batterico, si ottiene acqua potabile (acqua potabile).
Dosaggio chimico e filtri UV sono due degli impianti di trattamento batterico più comuni. Per la salute e il benessere dei consumatori di acqua potabile, è essenziale che i livelli di batteri siano continuamente monitorati e controllati.
Durezza è causata da ioni di magnesio e calcio nell'acqua. La durezza dell'acqua è una preoccupazione a causa della sua tendenza a formare incrostazioni sulle superfici del sistema, ad esempio superfici degli scambiatori di calore, tubazioni ecc. Addolcitori d'acqua dosano l'acqua con sodio (sale) per ridurre la durezza dell'acqua e ridurre la probabilità di formazione di incrostazioni.
Descrizione del Corso Video Online sul Generatore di Acqua Dolce
Le navi sono circondate dall'acqua, ma non dal tipo giusto! L'acqua dolce (acqua dolce) è il tipo di acqua necessaria per il consumo umano, la doccia e per le caldaie. Ma da dove proviene quest'acqua e come viene prodotta a bordo delle navi? In questo corso, imparerai sui generatori di acqua dolce, i loro componenti, il funzionamento e i principi di funzionamento. Che tu sia un ingegnere marino, un tecnico aspirante o semplicemente curioso di sapere come possiamo trasformare l'acqua di mare in acqua dolce, questo corso offre un'esperienza di apprendimento dettagliata e coinvolgente. Dopo questo corso, sarai in grado di:
- Comprendere i concetti fondamentali di come i generatori di acqua dolce convertono l'acqua di mare in acqua dolce.
- Riconoscere i componenti principali di un generatore di acqua dolce e le loro funzioni, incluso il condensatore, l'evaporatore, l'eiettore e altro ancora.
- Comprendere l'importanza di mettere il sistema sotto vuoto.
- Imparare sugli scambiatori di calore a piastre utilizzati nei generatori di acqua dolce e le loro proprietà uniche.
- Esplorare i principi dell'osmosi inversa come tecnica alternativa per la desalinizzazione e la produzione di acqua dolce.
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Risorse Aggiuntive
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