Wat is een zoetwatergenerator?
Zoetwatergeneratoren (FWG) zetten zeewater (zoutwater) om in zoet water. FWG's zijn veelvoorkomend op maritieme schepen, omdat ze de productie van het benodigde zoet water mogelijk maken terwijl ze op zee zijn. Het proces van het genereren van zoet water wordt bereikt via destillatie.
Er zijn drie hoofdmethoden voor het genereren van zoet water uit zeewater: koken, verdampen en omgekeerde osmose (RO). De meeste maritieme schepen en industriële installaties gebruiken verdampers of RO-systemen voor de productie van zoet water. Grote ontziltingsinstallaties kunnen worden geïntegreerd met het stoomcircuit van een thermische energiecentrale, waarbij de stoom wordt gebruikt om zeewater te verdampen.
Het 3D-model in de saVRee-database is gebaseerd op een lage druk flitsverdamper (flitsdestilleerder) die plaatwarmtewisselaars gebruikt, maar FWG's met mantel- en buistype warmtewisselaars zijn ook beschikbaar.
Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een zoetwatergenerator?
Een FWG bestaat uit de volgende hoofdcomponenten:
- Warm- en koudwateraansluitingen
- Mantel
- Condensor
- Verdamper
- Ontmister
- Zoetwaterpomp
- Ejector/Eductor
- Temperatuurmeetapparatuur
- Luchtontluchtingsklep
- Veiligheidsklep (SRV)
- Salinometer
Zoetwatergeneratorcomponenten
Al deze componenten worden hieronder in meer detail uitgelegd.
Lagedrukflitsverdampers zijn aangesloten op een zeewater- en warmwatersysteem. Op maritieme schepen wordt zeewater direct uit de zeekast gehaald, terwijl warm water afkomstig is van het motorjacketwatersysteem (motor koelwatersysteem).
Het bovenste deel van de FWG herbergt een condensor plaatwarmtewisselaar, terwijl het onderste deel een verdamper plaatwarmtewisselaar bevat. De condensor laat zeewater door de warmtewisselaar stromen in een gesloten systeem. De verdamper laat warm water door de warmtewisselaar stromen in een gesloten systeem. Zowel de condensor als de verdamper zijn niet volledig afgesloten warmtewisselaars; de pakkingen zijn aangepast om zeewater te laten verdampen van de verdamperplaten en zoet water te laten condenseren op de condensorplaten. Kortom, plaatwarmtewisselaars hebben meestal twee volledig gesloten systemen, maar in een FWG is één systeem per warmtewisselaar gesloten en het andere open.
Een ontmister is geïnstalleerd tussen de condensor en verdamper.
De condensor, verdamper en ontmister zijn gehuisvest binnen de FWG mantel.
Zoet water van de FWG-condensor wordt naar een opslagtank gepompt door een zoetwaterpomp (meestal een kleine centrifugaalpomp).
Een ejector/eductor wordt gebruikt om een vacuüm in de mantel te creëren en te behouden; het verwijdert ook pekel (water met hoge zoutgehalte) uit het onderste deel van de mantel.
De temperatuur binnen de mantel, het zeewatersysteem en het jacketwatersysteem wordt continu bewaakt met behulp van thermometers (lokale indicatie) en PT 100 sensoren (afstandsindicatie).
Een luchtontluchtingsklep is geïnstalleerd aan de bovenkant van de mantel. De luchtontluchting moet open zijn wanneer de FWG niet in gebruik is en gesloten wanneer de FWG in gebruik is.
Als voorzorgsmaatregel tegen overdruk is een veiligheidsklep (SRV) geïnstalleerd aan de bovenzijde van de mantel.
Een salinometer meet de zoutgehalte ('zoutigheid') van het gegenereerde zoet water. Als het zoet water te hoog zoutgehalte heeft, wordt het afgevoerd/afgewezen (meestal naar de bilge). Als het zoet water binnen de limieten valt (meestal <10 ppm), wordt het naar een zoetwateropslagtank gestuurd.
Geniet je van dit artikel? Zorg er dan voor dat je onze Engineering Video Cursussen bekijkt! Elke cursus heeft een quiz, handboek, en je ontvangt een certificaat wanneer je de cursus afrondt. Geniet ervan!
Hoe werken zoetwatergeneratoren?
Zeewater wordt van de zeekast naar de FWG-condensor gepompt. Het passeert de condensor, vervolgens de verdamper en uiteindelijk de ejector. Een kleine hoeveelheid zeewater wordt direct van de condensor naar de ejector geleid, dit behoudt het vacuüm binnen de mantel. Het zeewater passeert eerst de condensor omdat het wat warmte opneemt voordat het de verdamper binnengaat, wat de algehele efficiëntie van de FWG verhoogt.
Jacketwater wordt van de hoofdmotor naar de FWG-verdamper gepompt. Het jacketwater heeft een temperatuur van ongeveer 80°C (176°F). Omdat de mantel onder vacuüm staat, is 80°C voldoende om een deel van het zeewater dat door de verdamper stroomt te verdampen. Het is belangrijk om niet te veel zeewater te verdampen, omdat dit zal leiden tot zoutvorming op de platen.
Water dat uit de verdamper verdampt, vormt een watermist die door de ontmister gaat. De ontmister verwijdert eventuele meegevoerde zouten; de watermist bereikt dan de condensor. Omdat de condensorplaten onder de condensatietemperatuur van de watermist liggen, condenseert de watermist op de condensorplaten. Het gecondenseerde zoet water wordt vervolgens geëxtraheerd met behulp van de zoetwaterpomp.
Waterbehandeling
Zoet water direct na de FWG wordt gedestilleerd water genoemd en wordt gebruikt voor was- en reinigingsdoeleinden enz. Het corrigeren van de pH-waarde van het water en het vervolgens door een mineralisator en bacteriële behandelingsinstallatie leiden, levert drinkwater (drinkbaar water) op.
Chemische dosering en UV-filters zijn twee van de meest voorkomende bacteriële behandelingsinstallaties. Voor de gezondheid en het welzijn van drinkwaterconsumenten is het essentieel dat bacterieniveaus continu worden gecontroleerd en beheerst.
Hardheid wordt veroorzaakt door magnesium en calciumionen in het water. Waterhardheid is een probleem vanwege de neiging om kalkaanslag te vormen op systeemoppervlakken, zoals warmtewisselaaroppervlakken, leidingen enz. Waterontharders doseren het water met natrium (zout) om de waterhardheid te verminderen en de kans op kalkaanslag te verkleinen.
Zoetwatergenerator Online Videocursus Beschrijving
Schepen worden omringd door water, maar niet het juiste soort! Zoet water (zoet water) is het type water dat nodig is voor menselijke consumptie, douchen en voor ketels. Maar waar komt dit water vandaan en hoe wordt het aan boord van schepen gemaakt? In deze cursus leer je over zoetwatergeneratoren, hun componenten, werking en werkingsprincipes. Of je nu een scheepswerktuigkundige bent, een aspirant-technicus, of gewoon nieuwsgierig bent naar hoe we zeewater in zoet water kunnen veranderen, deze cursus biedt een gedetailleerde en boeiende leerervaring. Na deze cursus zul je:
- De fundamentele concepten begrijpen van hoe zoetwatergeneratoren zeewater omzetten in zoetwater.
- De belangrijkste componenten van een zoetwatergenerator en hun functies herkennen, inclusief de condensor, verdamper, ejector en meer.
- Het belang begrijpen van het plaatsen van het systeem onder vacuüm.
- Leren over plaatwarmtewisselaars die worden gebruikt in zoetwatergeneratoren en hun unieke eigenschappen.
- De principes van omgekeerde osmose als alternatieve techniek voor ontzilting en zoetwaterproductie verkennen.
- Praktische inzichten verwerven in het gebruik van zoet water in verschillende industrieën, inclusief maritieme toepassingen.
- Theoretische kennis verbinden met praktische toepassingen, waardoor je probleemoplossende vaardigheden in het veld van ontzilting en maritieme techniek worden verbeterd.
Dorstig naar kennis? Kom en neem een slok van onze zoetwatergenerator online videocursus!
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Hoe Zoetwatergeneratoren Werken
Waterbehandeling en Demineralisatie
Aanvullende Bronnen
https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/047/28047199.pdf