§ 26. Водоопреснительные установки

Водоопреснительные установки - предназначены для получения из морской воды дисцилата для удовлетворения судовых потребностей в технической воде.

Пресная техническая вода необходима для восстановления утечек и конденсата в котлах, пополнения замкнутых систем охлаждения ДВС, а также при специальной обработке может использоваться в качестве питьевой или мытьевой воды. Согласно санитарным нормам расход пресной воды для питья, приготовления пищи, мытья и других бытовых целей составляет 100 л/сутки. На пассажирских и рыболовецких судах до 200 л/сутки на одного человека.

Для большинства транспортных судов потребность в пресной воде, зависит от типа СЭУ.

Для судов с дизелем: 5 - 20 тонн в сутки.

Для судов с паросиловой установкой : 20-50 тонн в сутки

Применение водоопреснительных установок экономически целесообразно, так как приводит к сокращению запасов пресной воды (и соответственно увеличением грузоподъемности), а также из-за более низкой стоимости приготовленного дисцилата по сравнению принятой пресной воды с берега.

Существуют следующие способы опреснения:

1. дисциляция (выпаривание)

2. кристало-гидратный способ (вымораживание)

3. гиперфильтрация

4. электро-диализ

Наиболее распространенным является дисциляция, как наиболее технически простой, надёжный, экономически выгодный (используется утиль-сырьё), а также обеспечивается минимальное содержание солей (до 10 мг на 1 литр).

Под общим солесодержанием дисцилата понимают наличие в воде всех растворимых минеральных веществ способных проводить электрический ток (диссоциирующих на ионы) солей, щелочей, кислот и газов.

1. Метод дисциляции заключается в следующем: при кипении морской воды, тепловая энергия греющей воды расходуется на перевод молекул воды из жидкой фазы в парообразную с последующей конденсацией. При этом содержащиеся в морской воде соли, положительные и отрицательные ионы которых - поляризованными молекулами воды образуют малоподвижные соединения - сольвенты, которые не могут приобрести необходимой энергии для фазового перехода из жидкости в пар. Сконденсировавшиеся пары отводятся в цистерну запаса пресной воды, а рассол сбрасывается за борт. К недостаткам относятся образование накипи (солей жесткости) на поверхности нагрева.

2. Кристало-гидратный способ основан на медленном охлаждении морской воды ниже температуры замерзания (до -2°С). Образовавшееся кристаллы пресного льда удаляются из рассола и поступают на обогреватель и превращаются в пресную воду. К недостаткам этого способа - высокое солесодержание (до 500 мг/л)

3.Метод гиперфильтрации основан на явлении осмотического давления возникающего на границе раздела раствора и растворителя, при достижении определенного давления превышающего осмотическое, специальной мембраны пропускают молекулы воды и не пропускают ионы растворенных солей. Мембраны выполняются из пучка полых волокон из триациатита целюлёзы с внутренним диаметром 40 микрон и наружным 85-100 микрон. Такие установки на судах не применяются из-за малой производительности.

4.Электро-диализный способ принцип действия основан на способности полупроницаемых полимерных мембран, при наложении электростатического поля пропускать ионы солей только одного знака. Если морскую воду направить в пространство между этими мембранами и подать на них электрический ток, то будут образовываться камеры, где собирается рассол и камеры с дисцилатом. К недостаткам этого способа - малый срок службы мембран и дороговизна, кроме того содержание солей достигает до 300 мг/л.

Водоопреснительные установки как правило автоматизированы.

В установках приготовления питьевой воды (УПВ) происходит растворение в дисцилате натрия сернистого NaHSО , магния сернистого MgSО ·7H O, кальция хлористого СаС1О ·6Н2О, натрия двууглистого NaHCO , натрия фтористого NaF, которые поступают на суда в виде наборов для приготовления питьевой воды.

На рисунке 1.28 показаны - принципиальная схема и устройство вакуумной водоопреснительной установки IWF – 36 «Нирекс» которая работает следующим образом: при снижении уровня в цистерне пресной воды включается подача забортной воды насосом 8 которая идёт в трех направлениях в испаритель 4, который подогревается от температуры воды внутреннего контура двигателя (75-85°С). Кроме того вода поступает в рассольный эжектор 5 откачивающий рассол за борт, а также воздушный эжектор 7 создающий вакуум в испарительной камере. Кроме того для конденсации паров дисцилата в конденсатор поступает забортная вода. Сконденсировавшиеся дисцилат в конденсаторе забирается насосом 6 и через блок 9 включает электромагнитный клапан сброса дисцилата с повышенной конденсацией солей за борт. 10 - блок сигнализации и управления. При наполнении цистерны дисцилатом поплавковое реле отключает сигнализацию.

В установках приготовления питьевой воды (УПВ) происходит растворение в дисцилате натрия сернистою NaHSO , магния сернистого MgSO ·7H O, кальция хлористого CaCIO ·6H O, натрия двууглистого NaHCO , натрия фтористого NaF, которые поступают на суда в виде наборов для приготовления питьевой воды.

Рис. 1.28. Устройство и принципиальная схема водоопреснительной установки

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВКИ IWF-36-125

Производительность, м³ /сут 10 – 25

Температура греющей воды, °С 65

Расход греющей воды, м³ /с 0,011 - 0,025

Расход охлаждающей воды (при температуре 32 °С),

м³/с 0,011 - 0,025

Давление в камере испарения, кПа 7

Соленость дистиллята, мг/л Сl 4

Подача насосов, м³/с:

дистиллятного. 0,00058

рассольного 0,0012

Напор насосов, м:

дистиллятного 28

рассольного 53

Суммарная мощность электродвигателей, кВт 15

Габаритные размеры, м:

длина 1,2

ширина 1,98

высота 2,26

Масса, кг 1890