Используют ли круизные лайнеры опреснение морской воды?
Круизные путешествия всегда были популярным выбором для людей, желающих насладиться отдыхом и исследовать океан. Однако людям может быть интересно, как подается вода на круизных лайнерах? Используется ли технология опреснения морской воды? Эта статья углубится в эту тему. Для начала давайте рассмотрим основные источники пресной воды на борту и историю развития.Судовое опреснительное оборудование.
Введение
Океанские корабли плывут по огромному океану, и стыковка занимает от 5-7 дней до 30-40 дней. Бытовая вода для людей на борту стала серьезной проблемой, которую необходимо решить. Судовая машина для опреснения (широко известная как генератор пресной воды) представляет собой оборудование для опреснения морской воды, разработанное в соответствии с конкретным применением кораблей, яхт и нефтяных буровых платформ и ставшее решением этой проблемы.
На судах есть два основных источника пресной воды
1. Поставка с материкового берега
2. Предоставляется оборудование для опреснения морской воды.
Из-за различий в личных жизненных привычках, если вы используете метод переноски с суши, вам необходимо не только инвестировать в разработку гигиеничного и безопасного оборудования для хранения воды, но также точно контролировать потребление воды каждым человеком, чтобы обеспечить достаточные источники воды и гигиеническая безопасность. Этот метод явно ненадежен. Поэтому судовое опреснительное оборудование стало хорошим выбором.
История развития судового опреснительного оборудования
В XIX веке, то есть после 1800 года, появление паровых машин, а также развитие мореплавания и практические нужды колонизации океана способствовали развитию дистилляции и появлению погружных испарителей, которые можно рассматривать как начало разработки технологии опреснения морской воды. С 1812 по 1840 годы были разработаны однокорпусное и вакуумное многокорпусное испарение, начаты научно-исследовательские и конструкторские работы по мгновенному испарению. В 1852 году на кораблях быстро начали использовать запатентованный британцами стояк испарителя морской воды, а позже было предложено пленочное испарение с горизонтальной трубкой. , сжатие пара и другие патенты. В 1872 году в Чили появилось первое в мире солнечное опреснительное устройство, производившее 2 тонны опреснённой воды в день. В 1884 году Великобритания построила первый опреснитель океана, чтобы решить проблему питьевой воды для морских перевозок.
Содержание соли в морской воде
● Морская вода представляет собой водный раствор, содержащий более 80 видов солей, из которых 11 имеют концентрацию, превышающую 1 мг/л. Наиболее распространены НАЦИ и MgCL2.
● Среднее содержание соли в морской воде океана составляет около 35 г/л, но содержание соли в морской воде в разных районах моря различно. Содержание соли в морской воде связано с геологией морской акватории, количеством осадков, стоком рек в море и испарением морской воды.
● Некоторые внутренние моря расположены близко к эстуариям и имеют низкую испаряемость. Например, содержание соли в Балтийском море составляет всего 2–6,7 г/л, а содержание соли в Черном море – 17–18,5 г/л. В некоторых внутренних морях с большой испарительной способностью, таких как Красное и Средиземное моря, содержание соли может достигать 40 г/л и более.
Использование пресной воды и требования на борту судов
Пресная вода на борту в основном используется для охлаждения дизельных двигателей, питательной воды для котлов, промывочной и питьевой воды.
● Охлаждающая вода дизельного двигателя должна быть только пресной водой (310 кг/1000 кВт).
● Обычно для промывной воды требуется, чтобы концентрация хлорид-ионов не превышала 200 мг/л (кл⁻), а жесткость не превышала 7 миллиэквивалентов/л.
● Питьевая вода не должна содержать вредных для здоровья примесей, микробов и запахов, иметь содержание солей не более 500–1000 мг/л, концентрацию хлорид-ионов не более 250–500 мг/л (кл⁻) и уровень рН. значение 6,5~8,5. (Дистиллированная вода, производимая генератором воды, содержит слишком мало минералов и не может убить микробы, поэтому при использовании в качестве питьевой воды ее следует минерализовать и стерилизовать.)
● Требования к качеству питательной воды котлов самые высокие. Как правило, требования к содержанию солености в пресной воде, получаемой с помощью устройств опреснения морской морской воды, основаны на стандартах питательной воды котлов. Китайские стандарты питательной воды для морских котлов предусматривают, что содержание солей в питательной дистиллированной воде должно быть менее 10 мг/л. (НаСl).
Потребность судна в пресной воде
● Бытовое потребление воды на человека составляет около 150–250 л/день.
● Количество воды, используемой в силовой установке, измеряется мощностью главного двигателя:
★ Судам с дизельными двигателями требуется около 0,2–0,3 л/день на киловатт.
★ Паротурбинным судам требуется около 0,5–1,4 л/день на киловатт.
● Объем подачи воды для вспомогательных котлов можно оценить от 1% до 5% испарительной мощности, а для котлов среднего и высокого давления - от 1% до 3% испарительной мощности.
Как правило, мощность дизельных грузовых судов с мощностью главного двигателя около 7500 кВт не превышает 20–25 м/день.
Оборудование для опреснения круизных лайнеров
Узнав об истории развития судового опреснительного оборудования и потребности в пресной воде, теперь мы обсудим применение технологии опреснения на круизных лайнерах.
1. Использование водных ресурсов на круизных судах:
Большинство круизных лайнеров используютопреснённая морская водав качестве основного источника воды. Этот процесс обычно происходит посредством испарения пара, то есть круизный лайнер преобразует морскую воду в дистиллированную, удаляя из нее соль и примеси. Затем круизный лайнер минерализует дистиллированную воду, чтобы улучшить ее вкус, и хлорирует ее, чтобы обеспечить безопасность воды. В настоящее время технология опреснения круизных судов уже практически реализована. Круизные лайнеры, выходящие в море, имеют удобные условия для использования опреснения морской воды. Забор воды удобный и быстрый, источников воды достаточно. Для обеспечения людей на борту стабильным источником пресной воды необходимо только профессиональное техническое оборудование. Даже в сверхдальних плаваниях через океан питьевая вода на борту не является проблемой.
2. Применение технологии обратного осмоса на круизных судах:
Помимо испарения пара, некоторые круизные лайнеры оснащены системами обратного осмоса для фильтрации и опреснения морской воды. Эти системы создают опресненную воду, пропуская морскую воду через полупроницаемую мембрану под высоким давлением, оставляя соли и примеси на одной стороне мембраны. Обеспечивая качество воды, эта технология также является более энергосберегающей и эффективной, что делает ее выбором некоторых современных круизных лайнеров. Среди них небольшое опреснительное оборудование для круизных лайнеров имеет небольшой размер, высокую степень интеграции и стабильные рабочие характеристики, что делает его очень подходящим для использования на морских круизных лайнерах. Оборудование для опреснения круизных судов в основном состоит из системы забора воды, системы предварительной очистки, системы опреснения морской воды, системы химической очистки и интеллектуальной системы управления. Его основная технология заключается в мембранной технологии обратного осмоса с внутренней загрузкой. Мембрана обратного осмоса может осуществлять разделение и фильтрацию наноразмерных веществ и эффективно удалять растворенные соли, органические вещества, коллоиды, микроорганизмы и другие вещества в морской воде. Он работает стабильно и не подвержен влиянию сложного и изменчивого климата моря. Это надежный, безопасный и высококачественный продукт для разработки ресурсов пресной воды, который может эффективно решить проблему с водой персонала круизных лайнеров, выходящих в море.
3. Проблемы управления водными ресурсами круизных судов:
Хотя круизные лайнеры используют технологию опреснения морской воды для получения ресурсов пресной воды, управление водными ресурсами по-прежнему сталкивается с некоторыми проблемами. Круизным судам во время длительных путешествий требуется большое количество воды, поэтому важной задачей стало эффективное управление и экономия воды. Кроме того, эксплуатация и обслуживание технологии опреснения морской воды также требует поддержки профессионального персонала и оборудования, что увеличивает стоимость и сложность управления водными ресурсами.
Подробные этапы опреснения оборудования для опреснения круизных лайнеров
1. Предварительная обработка морской воды:
В процессе опреснения круизных лайнеров предварительная обработка является ключом к обеспечению долгосрочной стабильной работы системы обратного осмоса. При разработке плана предварительной обработки морской воды следует полностью учитывать наличие в морской воде большого количества микроорганизмов, бактерий и водорослей. Размножение бактерий, водорослей и рост микроорганизмов в морской воде не только доставят немало хлопот водозаборным сооружениям, но и напрямую повлияют на нормальную работу оборудования для опреснения морской воды и технологических трубопроводов. В то же время морская вода обладает высокой коррозионной активностью, поэтому материалы оборудования, клапанов и трубопроводной арматуры, используемые в системе, должны быть проверены, чтобы обеспечить хорошую коррозионную стойкость.
2. Стерилизация морской воды и удаление водорослей:
В проектах опреснения морской воды часто используются химические реагенты, такие как жидкий хлор, NaClO и CuSO4, для стерилизации и уничтожения водорослей. Принимая во внимание различные факторы, такие как транспортировка, сложно добавлять химические реагенты для стерилизации и уничтожения водорослей. Обычно используется генератор гипохлорита натрия из морской воды. Небольшой поток морской воды под давлением отделяется от насоса забортной воды и поступает в генератор гипохлорита натрия. NaClO генерируется под действием электрического поля постоянного тока и впрыскивается непосредственно в кессон пляжа в зависимости от разницы в положении для уничтожения бактерий, водорослей и микроорганизмов в морской воде.
Из-за высокой жесткости морской воды прямой электролиз морской воды для получения NaClO должен решить проблему накипи на электродах. В процессе разработки в качестве эталона использовалась технология частого переполюсовки электродиализа (ЭДР), то есть полярность электрода переключается каждые 5–10 минут, что эффективно решило проблему образования накипи и осаждения в генераторе гипохлорита натрия.
3. Коагуляция и фильтрация:
Коагуляционная фильтрация предназначена для удаления коллоидов и взвешенных примесей из морской воды и снижения мутности. В проектах мембранного разделения обратного осмоса для измерения обычно используется индекс загрязнения (ФИ), а значение ФИ питательной воды, поступающей воборудование обратного осмосадолжно быть &лт;4. Из-за большого удельного веса морской воды, высокого значения рН и больших сезонных изменений температуры воды в системе в качестве коагулянта используется FeCl3, преимущества которого заключаются в том, что он не подвержен влиянию температуры, имеет большие и сильные цветки квасцов и быстрое скорость урегулирования.
4. Осмотическое опреснение морской воды:
Морская вода имеет высокое содержание солей и жесткость, что вызывает сильную коррозию оборудования, а сезонные изменения температуры воды делают систему опреснения морской воды обратным осмосом намного более сложной, чем обычная система опреснения солоноватой воды, а также значительно увеличиваются инженерные инвестиции и потребление энергии. выше. . Поэтому особенно важно сократить инженерные инвестиции и потребление энергии за счет тщательного проектирования процесса и разумной конфигурации оборудования, тем самым снижая затраты на производство воды и обеспечивая стабильную работу системы.
5. Химическая кондиционирующая обработка:
Чтобы предотвратить образование нерастворимых неорганических солей, таких как СаСО3 и CaSO4, из-за концентрации морской воды во время процесса опреснения, а также образования накипи и осаждения на поверхности обратноосмотической мембраны и трубопроводной арматуры системы, применяется средство против накипи. необходимо добавлять до того, как морская вода попадет в систему опреснения обратным осмосом.
Добавление H2SO4 для регулирования значения рН морской воды с целью разложения ОЗС-3 в морской воде и предотвращения осаждения СаСО3 является наиболее часто используемым и экономичным методом опреснения морской воды. Добавление (NaPO3) 6 (ШМП) является эффективным методом предотвращения осаждения CaSO4, но побочный фосфат, вырабатываемый (NaPO3) 6, ингибируя накипь, будет способствовать росту микроорганизмов, бактерий и водорослей, и его использование имеет определенные ограничения.
6. Удалите органические вещества и запахи из морской воды:
Морская вода вокруг острова сильно зависит от окружающей среды. Химическая потребность морской воды в кислороде (ХПК) составляет 1,7–2,5 мг/л. Морская вода иногда имеет резкий запах, особенно летом и осенью. Поэтому помимо добавления NaClO для окисления добавляется фильтр с активированным углем. Гранулированный активированный уголь в форме фруктов с высокой механической прочностью может эффективно поглощать органические вещества и запахи, улучшать качество воды обратного осмоса и в то же время уменьшать загрязнение поверхности мембраны обратного осмоса. , продлить срок службы мембраны.
Введение в технологический процесс оборудования для опреснения круизных судов
Насос морской воды в машинном отделении круизного судна → система стерилизации → напорный насос трубопровода → рукавный фильтр → прецизионный фильтр → система ультрафильтрации → насос высокого давления система обратного осмоса → УФ-стерилизатор → насос промежуточного давления → первичная фильтрация → вторичная фильтрация → высокое реле низкого давления → высокое давление насос → небольшая система обратного осмоса → фильтр с активированным углем → УФ-стерилизатор → прямая питьевая вода.
● Вышеуказанный процесс разделен на три части:
1. Часть предварительной обработки:Насос забортной воды, система стерилизации, напорный насос в трубопроводе и рукавный фильтр в машинном отделении могут быть расположены в соответствии с расположением места на корабле.
2. Основная часть:прецизионный фильтр, ультрафильтрация, насос высокого давления, система обратного осмоса, ультрафиолетовый стерилизатор. Эта часть временно рассматривается как целостная структура. Если пространство на корабле ограничено, его можно установить и как отдельную конструкцию.
3. Часть прямой питьевой воды:первичная фильтрация, вторичная фильтрация, реле высокого и низкого давления, насос высокого давления, небольшая система обратного осмоса, фильтр с активированным углем, УФ-стерилизатор. Часть прямой питьевой воды можно повесить на стену, занимая примерно 600×500×400 мм.
Насколько эффективна технология опреснения морской воды на круизных лайнерах?
Теперь, когда мы понимаем использование технологии опреснения морской воды на круизных лайнерах, давайте углубимся в эффективность этих технологий.
1. Преимущества технологии парового испарения:
Испарение пара — одна из широко используемых технологий опреснения морской воды на круизных лайнерах. Хотя этот метод относительно традиционен, он прост, надежен и позволяет преобразовать морскую воду в дистиллированную за относительно короткий период времени. Преимуществами этой технологии являются простота эксплуатации и низкая стоимость, она подходит для некоторых малых и средних круизных лайнеров.
2. Эффективность технологии обратного осмоса:
В сравнении,технология обратного осмосаявляется более продвинутым и эффективным. Эта технология более полно удаляет соль и примеси из морской воды, производя опресненную воду более высокого качества. Хотя инвестиции в оборудование и эксплуатационные расходы высоки, его эффективность опреснения и надежность качества воды выше, поэтому его предпочитают все больше и больше круизных судов.
3. Технические обновления и улучшения:
Благодаря постоянному развитию науки и техники, а также постоянным инновациям в технологии опреснения морской воды, технология опреснения морской воды на круизных судах также постоянно обновляется и совершенствуется. В будущем, с применением новых материалов и технологий, эффективность опреснения морской воды и энергосбережение круизных лайнеров будут еще больше улучшены, предоставляя туристам лучшие впечатления от воды.
Факторы, влияющие на производительность пресной воды опреснительным оборудованием круизных лайнеров
Количество воды, вырабатываемой (испаряющейся) опреснительным оборудованием круизного лайнера, в основном зависит от количества тепла, передаваемого от нагретой воды к морской воде.
● Поверхность теплообмена загрязняется и покрывается накипью, что снижает коэффициент теплопередачи испарителя.
● А"газовый шлюз"происходит на стороне нагрева, и находящийся внутри газ будет влиять на поток теплоносителя и препятствовать теплообмену. Воздух можно выпустить через выпускной кран.
● Уровень воды в испарителе слишком низкий, что уменьшает фактическую площадь теплообмена между отопительной водой и нагретой забортной водой. Наиболее подходящий уровень воды в испарителе должен достигать положения верхней трубной доски.
● Недостаточный вакуум приведет к повышению температуры кипения морской воды.
● Расход нагретой воды недостаточен или температура слишком низкая, что приводит к падению средней температуры нагретой воды.
● При увеличении объема подачи воды (увеличении скорости подачи воды) или уменьшении температуры подачи воды на подогрев расходуется больше тепла или отводится соленой водой.
● Электромагнитный клапан возврата конденсата закрыт неплотно, в результате чего часть добываемой пресной воды просачивается обратно в дистиллятор.
В повседневном управлении то, производит ли опреснительное оборудование круизных лайнеров пресную воду, а также количество производимой воды, оказывает наибольшее влияние на возможность установления и поддержания соответствующего вакуума. Однако производство воды опреснительным оборудованием круизных лайнеров будет постепенно снижаться после длительного использования, что часто вызвано грязью и накипью на поверхности нагрева.
Безопасна ли технология опреснения морской воды на круизных лайнерах?
Влияние технологии опреснения морской воды на круизных лайнерах на окружающую среду
Применение технологии опреснения морской воды на круизных лайнерах обеспечивает безопасность и достаточность воды для туристов, но также вызывает опасения по поводу воздействия на окружающую среду. Процесс опреснения морской воды потребляет много энергии, особенно метод парового испарения, что приведет к увеличению выбросов углекислого газа на круизных лайнерах. Кроме того, определенное воздействие на морскую экосистему могут также оказывать сточные воды, сбрасываемые заводами по опреснению морской воды.
Снижение воздействия опреснения морской воды на окружающую среду
Чтобы уменьшить негативное воздействие технологии опреснения морской воды на окружающую среду, некоторые круизные компании исследуют и внедряют более экологически чистые технологии опреснения морской воды, такие как солнечные системы опреснения морской воды и более эффективная технология обратного осмоса. Кроме того, круизные линии также совершенствуют очистку и переработку сточных вод, чтобы уменьшить воздействие на морскую экосистему и способствовать устойчивому развитию.
Каковы будущие тенденции в управлении водными ресурсами круизных лайнеров?
Теперь, когда мы понимаем эффективность технологии опреснения морской воды на круизных лайнерах, давайте рассмотрим будущие тенденции развития управления водными ресурсами на круизных лайнерах.
1. Применение интеллектуальной системы управления водными ресурсами:
В будущем, с развитием интеллектуальных технологий, круизные лайнерысистемы управления водными ресурсамистанет умнее. Внедряя передовые датчики и технологии анализа данных, круизные лайнеры могут осуществлять мониторинг и точный контроль водных ресурсов в реальном времени, тем самым более эффективно управляя и используя водные ресурсы.
2. Внедрение концепции устойчивого развития:
Управление водными ресурсами круизных судов будет постепенно развиваться в направлении устойчивого развития. В будущем круизные лайнеры будут уделять больше внимания сохранению и повторному использованию водных ресурсов, внедрять более экологически чистые технологии опреснения морской воды, снижать зависимость от природных источников воды и достигать устойчивого использования и переработки водных ресурсов.
3. Международное сотрудничество и обмен опытом:
Наконец, круизная индустрия будет укреплять международное сотрудничество и обмен опытом для совместного решения проблем, стоящих перед управлением водными ресурсами. Благодаря сотрудничеству с другими странами и регионами круизная индустрия может перенять передовой опыт и технологии управления водными ресурсами в других регионах и способствовать общему развитию глобального управления водными ресурсами.