समुद्र में वजन की अनिवार्यता
जहाज पर स्थापित प्रत्येक किलोग्राम उपकरण को संरचनात्मक समर्थन की आवश्यकता होती है, स्थिरता को प्रभावित करता है, और हजारों स्टीमिंग घंटों में ईंधन की खपत करता है। वज़न महज़ एक तार्किक विचार नहीं है-यह एक मौलिक डिज़ाइन बाधा है जो संपूर्ण पोत डिज़ाइन के माध्यम से कैस्केड होती है।
कॉपर -निकल 90/10 हीट एक्सचेंजर्स दशकों से समुद्री मानक रहे हैं। मिश्र धातु समुद्री जल के क्षरण का प्रतिरोध करती है, मध्यम तापमान को संभालती है, और कई निर्माताओं से उपलब्ध है। यह सघन भी है: 8,900 किग्रा/वर्ग मीटर। रासायनिक हीटिंग के लिए 50 किलोवाट शेल {{9}और -ट्यूब एक्सचेंजर का वजन संरचनात्मक समर्थन फ्रेम को छोड़कर, लगभग 450-550 किलोग्राम सूखा होता है।
समान 50 किलोवाट ड्यूटी के लिए एक पीटीएफई इमर्शन हीट एक्सचेंजर का वजन लगभग 45{5}}55 किलोग्राम होता है। वजन का अनुपात लगभग 10:1 है। इस अंतर के उपकरण खरीद विनिर्देश से परे निहितार्थ हैं - यह स्थापना रसद, संरचनात्मक डिजाइन और पोत प्रदर्शन को प्रभावित करता है।
वज़न कैस्केड प्रभाव
तांबे-निकेल हीट एक्सचेंजर का वजन सहायक संरचना में अतिरिक्त वजन बढ़ाता है। 500 किलोग्राम के एक्सचेंजर के लिए एक संरचनात्मक स्टील फ्रेम की आवश्यकता होती है जो जहाज की गति से स्थैतिक भार और गतिशील भार के लिए निर्धारित हो {{3}पिचिंग, रोलिंग और कंपन। फ़्रेम का वज़न 150-250 किलोग्राम है। कुल स्थापित वजन 700-800 किलोग्राम तक पहुंचता है।
यदि स्थापना स्थान इस संकेंद्रित भार के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो डेक संरचना को सुदृढीकरण की आवश्यकता होती है। स्टील को मजबूत करने से वजन अधिक बढ़ जाता है। अतिरिक्त वजन की भरपाई जहाज के डिजाइन में कहीं और की जानी चाहिए, अन्यथा इससे पेलोड क्षमता कम हो जाएगी।
50 किग्रा पीटीएफई एक्सचेंजर को न्यूनतम समर्थन की आवश्यकता होती है। 5-10 किलोग्राम वजन वाला एक हल्का पीवीडीएफ या एफआरपी फ्रेम एक्सचेंजर को टैंक रिम या आसन्न संरचना में सुरक्षित करता है। 55-65 किलोग्राम का कुल स्थापित वजन बिना सुदृढीकरण के मौजूदा टैंक संरचना द्वारा समर्थित किया जा सकता है। वज़न कैस्केड प्रभाव समाप्त हो जाता है।
तालिका 1: 50 किलोवाट शिपबोर्ड केमिकल हीटिंग ड्यूटी के लिए वजन की तुलना
| वज़न पैरामीटर | तांबा-निकल 90/10 शैल{{3}और-ट्यूब | पीटीएफई विसर्जन कुंडल |
|---|---|---|
| हीट एक्सचेंजर सूखा वजन (किग्रा) | 450-550 | 45-55 |
| सामग्री घनत्व (किग्रा/वर्ग मीटर) | 8,900 | 2,200 |
| संरचनात्मक समर्थन फ्रेम वजन (किग्रा) | 150-250 | 5-10 |
| कुल स्थापित वजन (किलो) | 600-800 | 50-65 |
| हीट ड्यूटी (किलोवाट) | 50 | 50 |
| वजन{{0}से{{1}गर्मी अनुपात (किग्रा/किलोवाट) | 12-16 | 1.0-1.3 |
| डेक सुदृढीकरण की आवश्यकता है | अक्सर हाँ | नहीं |
| इंस्टालेशन उठाने के उपकरण | क्रेन या डेविट | मैनुअल (2 व्यक्ति) |
| पोत स्थिरता पर प्रभाव | औसत दर्जे का | नगण्य |
स्थान और पहुंच लाभ
वजन से परे, तांबा -निकल एक्सचेंजर डेक स्थान पर कब्जा कर लेता है {{1}आम तौर पर 1.5 -2.5 वर्ग मीटर - जिसे आवंटित किया जाना चाहिए, ग्रेट किया जाना चाहिए, और रखरखाव पहुंच मंजूरी प्रदान की जानी चाहिए। एक तंग शिपबोर्ड उपकरण डेक पर, यह स्थान अन्य आवश्यक प्रणालियों के साथ प्रतिस्पर्धा करता है।
PTFE एक्सचेंजर रासायनिक भंडारण या डे टैंक के अंदर स्थापित किया गया है। यह कोई डेक स्थान नहीं घेरता। विस्थापित टैंक की मात्रा मामूली होती है -आमतौर पर ट्यूब बंडल के लिए 20-40 लीटर। रखरखाव की पहुंच टैंक मैनवे या शीर्ष उद्घाटन के माध्यम से होती है, समर्पित डेक स्थान के माध्यम से नहीं।
शिपबोर्ड अनुप्रयोगों के लिए जहां उपकरण घनत्व अधिक है और डेक स्थान प्रीमियम पर है, पीटीएफई की इन-टैंक स्थापना अन्य उपयोगों के लिए मूल्यवान पदचिह्न पुनर्प्राप्त करती है।
संक्षारण-मुफ़्त बोनस
कॉपर {{0}निकेल 90/10 एक सुरक्षात्मक क्यूप्रस ऑक्साइड फिल्म के निर्माण के माध्यम से समुद्री जल का प्रतिरोध करता है। इस फिल्म को स्थिर रहने के लिए स्वच्छ, ऑक्सीजन युक्त समुद्री जल के संपर्क की आवश्यकता होती है। स्थिर स्थितियों में, जमाव के नीचे, या सल्फाइड युक्त प्रदूषित बंदरगाह पानी में, फिल्म टूट जाती है। गड्ढे और दरारों का क्षरण होता है। जहाज के संचालन चक्र के दौरान शिपबोर्ड हीट एक्सचेंजर्स इन सभी स्थितियों का अनुभव करते हैं।
समुद्री वातावरण {{0}नमक का छिड़काव, उच्च आर्द्रता, कभी-कभी समुद्री पानी से डेक की धुलाई{{1}बाहर से तांबे पर हमला करता है{{2}जबकि अंदर से रासायनिक तरल पदार्थ हमला करता है। दोहरे वातावरण का क्षरण सामान्य नौसैनिक सेवा में सेवा जीवन को 8-12 वर्ष तक सीमित कर देता है।
पीटीएफई समुद्री जल, नमक स्प्रे और शिपबोर्ड रसायनों की पूरी श्रृंखला के लिए निष्क्रिय है। कोई आंतरिक या बाहरी क्षरण नहीं है. समुद्री सेवा में सेवा जीवन 20 वर्ष से अधिक है। वजन का लाभ बिना किसी गिरावट के जहाज के पूरे परिचालन जीवन के लिए संरक्षित रहता है।
सारांश
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स का वजन {{0} से {{1} हीट {{2} ट्रांसफर अनुपात तांबे की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक अनुकूल है {{4} शिपबोर्ड रासायनिक हीटिंग के लिए निकल 90/10-1.0-1.3 किलोग्राम / किलोवाट बनाम 12-16 किलोग्राम / किलोवाट कुल स्थापित वजन। कम संरचनात्मक समर्थन आवश्यकताओं, सरलीकृत स्थापना रसद और पोत स्थिरता पर नगण्य प्रभाव के माध्यम से वजन में बचत होती है।
समुद्री वातावरण में पीटीएफई की संक्षारण प्रतिरोधकता तांबे के निकल अनुभव में आने वाली प्रगतिशील गिरावट के बिना दशकों तक इस वजन लाभ को बरकरार रखती है। पीटीएफई की तापमान सीमा के भीतर वजन वाले महत्वपूर्ण शिपबोर्ड अनुप्रयोगों के लिए, पीटीएफई कम वजन वाला, लंबे समय तक चलने वाला विकल्प है।
शिपबोर्ड पीटीएफई हीट एक्सचेंजर विनिर्देश के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण रासायनिक द्रव संरचना, हीटिंग शुल्क, उपलब्ध टैंक आयाम, और जहाज के वजन और स्थान की कमी को प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
