Schiffseinsalzungssystem mit Umkehrosmose

Fallstudie: Installation eines Meereswasserentsalzungssystems durch Umkehrosmose auf "Haigong 101"

I. Projektübersicht

"Haigong 101" ist ein Offshore-Ingenieursschiff, das hauptsächlich für die Versorgung von Offshore-Plattformen, den Bau von Infrastrukturanlagen in Küstennähe und Notfallrettungsoperationen eingesetzt wird.Langzeitbetrieb sowohl in Offshore- als auch in KüstengebietenDie ursprüngliche Süßwasserversorgung des Schiffes war auf die Rückversorgung an Land und auf das Schiffstransport von Süßwasser angewiesen, was zu langen Rückversorgungszyklen, hohen Kosten und instabilen Versorgungen führte.Besonders bei kontinuierlichen Operationen im offenen Ozean., schränkten die Süßwasserknappheit die Betriebszeit und die Lebensbedingungen der Mitarbeiter stark ein.Das Projektteam entschied sich für die Installation eines Umkehrosmose-Meereswasserentsalzungssystems, um eine unabhängige Wasserproduktion auf See zu erreichen, um den Bedarf an Betriebs- und Haushaltswasser zu gewährleisten.

II. Systemwahl und -konstruktion

1Technologiewahl

Unter Berücksichtigung der Merkmale von Offshore-Ingenieurszenarien wie hoher Salzgehalt, hoher Luftfeuchtigkeit, häufiger Wind und Wellen, kompakter Raum und begrenzter StromversorgungDie Technologie zur Entsalzung von Meereswasser mit Umkehrosmose (RO) für den Seeverkehr wurde ausgewählt.Diese Technologie ist ein rein physikalischer Entsalzungsprozess mit Vorteilen wie geringer Wasserbelastung, geringem Energieverbrauch, schnellerem Start, hoher Automatisierung und stabiler Wasserqualität.Es kann sich an die turbulente Umwelt des Ozeans anpassen, und das produzierte Wasser entspricht direkt den Trinkwasserstandards.

2. Kernparameterentwurf

- Produktionskapazität: 200 m3/Tag, um den täglichen Trink-, Sanitär- und Betriebswasserbedarf von 80-100 Personen an Bord zu decken.

- Prozessweg: Meerwasserzufuhr → Vorbehandlung (Multimedienfiltration + Präzisionsfiltration + Sicherheitsfiltration) → Umkehrosmose in erster Stufe → Nachbehandlung (pH-Anpassung, Mineralisierung,Desinfektion) → Frischwasserlagerung.

- Kernkonfiguration: Verwendet importierte spiralförmige RO-Membranen mit hoher Entsalzungsrate, Hochdruckpumpen mit Energierückgewinnungseinrichtungen,mit einem PLC-Intelligenzsteuerungssystem mit automatischem Start/Stopp, Fehlermelder und Reinigungsschutzfunktionen.

- Materialvoraussetzungen: Rohre und Tanks bestehen aus rostfreiem 316L-Stahl und korrosionsbeständigen Verbundwerkstoffen, geeignet für die korrosive Umgebung des Ozeans mit hohem Salz-Spray-Wert.

III. Herausforderungen bei der Einrichtung und Konstruktion von Systemen

1. **Optimierung der Raumgestaltung:** Aufgrund des begrenzten Raums auf dem Deck und in den Kabinen wurde ein modulares integriertes Design angenommen.chemische Dosierung, und Reinigungseinheiten sind in zwei schiefermontierte Einheiten integriert, die kompakter in einer speziellen Kabine auf dem Heckdeck angeordnet sind, wodurch die Bodenfläche verringert und die Installation und Wartung erleichtert wird.

2. **Vibrationsbeständigkeit und stabile Installation:** Um den Herausforderungen der turbulenten Navigation und des Schaukeln zu begegnen,die Ausrüstungsbasis wird mit hochfesten Stoßdämpfungsstützen und der Bodenstruktur des Schiffes verstärkt.Flexible Verbindungen und Schwankungssicherungen werden der Rohrleitung hinzugefügt, um einen stabilen Betrieb unter Rollbedingungen von ±15° und Schrägungsbedingungen von ±10° sicherzustellen.

3. **Meereswasserzufuhr und Vorbehandlung:** Ein niedriges Meerwasserzufuhrgerät mit einem Müllregal und einem rotierenden Filter wird verwendet, um Abfälle und Algen im Meerwasser abzufangen.Die Vorbehandlung beinhaltet die Zugabe von Flockulanzien., Schuppenhemmer und Bakterienbekämpfungsmittel zur Entfernung suspendierter Feststoffe und Kolloide, um Verschmutzung und Schuppenbildung der Membran zu verhindern.

4. Anpassung an Elektrotechnik und Automation
Das System ist an das Marine-Niederspannungsnetz angeschlossen und mit einer speziellen geregelten Stromversorgung und einem Notschaltkreis ausgestattet.automatische Wasserproduktion, Online-Wasserqualitätsüberwachung, automatische Reinigung und unbeaufsichtigter Betrieb.

IV. Systembetrieb und Ergebnisse

1. Prozessfluss

1Das Meerwasser gelangt über die Einlasspumpe in das Vorbehandlungssystem und durchläuft einen Multimediafilter und einen 5 μm Sicherheitsfilter zur Entfernung von Verunreinigungen.

2Das vorbehandelte Meerwasser wird durch eine Hochdruckpumpe auf 5,5-7,0 MPa gedrückt und gelangt in das RO-Membranmodul.während Salz und Verunreinigungen als Konzentrat aufbewahrt und entsorgt werden.

3Das durchdringende Wasser wird pH-Anpassung, Mineralisierung und ultraviolette Desinfektion unterzogen, bevor es zur Lagerung in den Süßwasserbehälter geschickt wird.

4Das Konzentrat wird durch eine Energierückgewinnungsvorrichtung zur Rückgewinnung von Restenergie verarbeitet, wodurch der Systemenergieverbrauch verringert wird.

2. Betriebsindikatoren

- Entsalzungsrate: ≥98,5%

- Produktwasserleitfähigkeit: ≤ 20 μs/cm, die den "Normen für die Trinkwasserqualität" entspricht

- Stromverbrauch pro Tonne Wasser: ≤ 3,5 kW/h/m3 (mit Energiewiedergewinnung)

- Systemwiederherstellungsrate: ≥ 40%

- Dauerbetrieb: Stabile Wasserproduktion für 24 Stunden, einmaliger Wartungszyklus ≥ 30 Tage

3. Anwendungsvorteile

- Selbstversorgungsfähigkeit: Die Abhängigkeit von der Nachfüllung mit Süßwasser wird vollständig beseitigt und die Betriebsdauer von 7 auf über 30 Tage verlängert.

- Kostensenkung: Die Kosten pro Tonne Wasser belaufen sich auf etwa 9 Yuan, was weit niedriger ist als die der mit dem Schiff transportierten Süßwasser (25-35 Yuan/m3), was zu einer jährlichen Einsparung von mehr als 1,5 Millionen Yuan führt.

- Flexibel und effizient: Erzeugt qualifiziertes Süßwasser innerhalb von 30 Minuten nach dem Start, erzeugt Süßwasser nach Bedarf, an mehrere Meeresgebiete und unterschiedliche Betriebsbedingungen angepasst.

- Umweltschonend und zuverlässig: Physikalischer Prozess ohne chemische Verschmutzung, konzentriertes Abwasser entspricht den Abflussnormen, geringe Systemfehlerrate und einfache Wartung.

V. Zusammenfassung und Nutzen des Projekts

Die erfolgreiche Installation und Anwendung des HaiGong 101-Reverse Osmosis-Meereswasserentsalzungssystems bietet eine ausgereifte Lösung für die Selbstversorgung mit Süßwasser für Schiffsmaschinen.Durch modulare KonstruktionDas Projekt befasste sich mit den wichtigsten Problemen in den Schiffsbauszenarien, einschließlich Raumbeschränkungen.Betriebsbedingungen, Energieverbrauch und Wasserqualität.

Diese Fallstudie validiert die Anwendbarkeit und wirtschaftliche Tragfähigkeit der Umkehrosmose-Technologie im Bereich der Meerestechnik.eine replizierbare Modell für die Änderung der Süßwasserversorgung ähnlicher SchiffeEs verbessert effektiv die langfristige kontinuierliche Betriebskapazität und das Unterstützungsniveau der Meerestechnik-Ausrüstung meines Landes.