تختار السفن الحديثة بشكل متزايد سفينة التناضح العكسي حل لإنتاج مياه عذبة موثوق بها مع طاقة أقل، وتشغيل/إيقاف أسرع، وبصمة مدمجة مقارنة بالمبخرات الحرارية. يستخلص هذا الدليل الممارسات الهندسية التي نستخدمها في مشاريع التناضح العكسي البحرية - بدءًا من تصميم العملية وتحديد حجمها إلى حسابات النفقات التشغيلية والصيانة والقبول - حتى تتمكن من اتخاذ قرارات الشراء بثقة.
سفينة التناضح العكسي - نافذة التشغيل وحساب الطاقة
يفصل التناضح العكسي الأملاح من خلال غشاء شبه نافذ عند ضغط عالٍ؛ لا يوجد تغيير في الطور أو حمل غلاية. بالنسبة للعديد من سفن الشحن، وسفن النقل البحري، وسفن الصيد، وسفن الصيد، والعبارات/المراكب الشراعية، وسفن الدوريات والرحلات الاستكشافية، يمكن أن يحل التناضح العكسي محل المبخر بالكامل أو يوفر فائض N+1.
| أسبكت | المبخر | RO على متن السفينة |
|---|---|---|
| الطاقة وحرارة غرفة المحرك | عالية؛ تعتمد على الحرارة المهدرة | 3.5 - 5.5 كيلوواط/ساعة/م³ الطاقة النوعية الصافية النموذجية |
| بدء/إيقاف التشغيل | بطيء، قصور حراري بطيء | سريع (دقائق)، واجب مرن |
| البصمة | أكبر، ملحقات أكبر | مدمجة انزلاق؛ قطارات معيارية؛ قطارات معيارية |
| الصيانة | إزالة الترسبات، الغليان، الغليان | مرشحات الخراطيش، ومضادات الغسل، والتنظيف المكاني الدوري |
| مراقبة جودة المياه | تحكم محدود في الوقت الحقيقي | مراقبة التوصيلية و ΔP المستمرة |
العملية وP&ID-كيفية عمل التناضح العكسي على متن السفينة
القطار القياسي هو: مدخل مياه البحر ← الترشيح المسبق ← مضخة عالية القدرة ← مضخة عالية القدرة ← أغشية التناضح العكسي ← خزان النفاذية ← إعادة التمعدن/التطهير ← التوزيع. تتعقب أجهزة الاستشعار عبر الإنترنت الموصلية ودرجة الحرارة والتدفق والضغط التفاضلي (ΔP). يقلل التدفق التلقائي من التلوث بعد إيقاف التشغيل؛ يحافظ وضع الأغشية خلال فترة التوقف عن العمل.
تحجيم الطاقم والمسار ودورة العمل
ابدأ من الاستهلاك اليومي للشخص الواحد وأضف حمولة الفندق/المحطة واحتياطي الأمان. استخدم زلاجات متوازية (N+1) حيثما يكون وقت التشغيل حرجاً أو تتفاوت جودة السحب.
- الاستهلاك اليومي: 80-120 لتر/شخص/يوم (الطاقم + الفندق)
- احتياطي: 15-30% 15-30% للإقامة في الطقس/الميناء
- تخفيض درجة الحرارة: تقلل مياه البحر الباردة من تدفق النفاذية عند ضغط ثابت
مثال على العمل - 30 طاقم عمل - 30 طاقماً من مختلف المسارات
الاحتياج الأساسي: 30 × 100 = 3,000 لتر/اليوم. أضف احتياطي 25% ⇒ 3,750 لتر/اليوم ≈ 3.8 متر مكعب/اليوم. اختر وحدة 5-10 متر مكعب/يوميًا للسماح بالتخفيف في الشتاء وتوفير هامش لنوافذ الصيانة.
هل تفضل خياراً جاهزاً للتركيب؟ راجع صفحة منتجاتنا: 20 متر مكعب/اليوم 20 متر مكعب/اليوم.
نافذة التشغيل وحسابات الطاقة
استخدم قاعدة الإبهام التالية للطاقة النوعية من جانب النفاذية (مع تجاهل الفقد الطفيف)؛ تحقق من صحة الأرقام النهائية مع منحنى المضخة واختيار ERD.
E (كيلوواط/ساعة/م³) ≈ 0.0278 × ΔPإف (بار) ÷ (η)المضخة × R)
ΔPإف = ضغط التفريغ ناقص الشفط؛ ηالمضخة = كفاءة المضخة (0-1)؛ R = الاسترداد (نفاذية/التغذية).
| المعلمة | النطاق النموذجي (SWRO) | ما يجب مشاهدته |
|---|---|---|
| تغذية TDS ودرجة الحرارة | 25-40 جم/لتر عند 5-30 درجة مئوية | الماء البارد يقلل من التدفق؛ ضبط الاسترداد والضغط |
| التعافي (ص) | 30-45% | ارتفاع → مرتفع جداً → ارتفاع → P |
| صافي ΔP | 55-70 بار (جنوب غرب) | تتبع المضخة kW والمرحلة ΔP؛ يزيد التلوث E |
| تعريف المستخدم (في حالة استخدامه) | η 0.8-0.95 | اقتران عناصر LE مع ERD الفعال |
مواد من النوعية البحرية والحماية البحرية
- الأجزاء المبللة: 316L قياسي؛ المزدوج 2205/2507 للطرق الأكثر قسوة والمياه الدافئة والمالحة
- أوعية الضغط: SWRO 8040/404040 مع مشابك ودعامات من الدرجة البحرية
- كهربائية: ضميمة IP54/55، وغدد الكابلات، والتوقف الإلكتروني، والإنذارات وسجلات الأحداث
- مضاد للاهتزاز: حوامل تحت المنزلق؛ وصلات مرنة عند فوهات المضخة
- الطلاءات: طلاء بحري من الإيبوكسي/البولي يوريثان على الإطارات حيثما أمكن
- واجهات موسومة: مياه البحر/المحلول الملحي/المتخلل/التنظيف المكاني للتشغيل الآمن
المكونات ذات الصلة:
قائمة المواد والخيارات النموذجية
| الوحدة النمطية | قياسي | الخيارات |
|---|---|---|
| الترشيح المسبق | فلتر واقي خرطوشة 5 ميكرومتر | MMF/UF، مصافٍ آلية |
| مضخة HP | مضخة SS316، سرعة ثابتة | المواد المزدوجة، ومزيل الترددات المترددة، وجهاز استرداد الطاقة |
| الأغشية | 8040 سويرو 8040 (لتر/ساعة) | تنسيق 4040 لتنسيق 4040 للزلاجات الصغيرة |
| عناصر التحكم | PLC + HMI، تدفق تلقائي | المراقبة عن بُعد، وتسجيل البيانات، والروتين التلقائي للتركيب |
| ما بعد العلاج | إعادة التمعدن، الأشعة فوق البنفسجية | المعالجة بالكلور وتلميع الكربون من أجل المذاق |
استراتيجية الصيانة والتخطيط المكاني والقطع الغيار
- الروتين: تغيير الخرطوشة، وفحص جرعات مضادات السوائل، واتجاه ΔP، وتتبع التوصيلية
- مشغلات CIP: ارتفاع ΔP، وانخفاض تدفق النفاذية، وزيادة الموصلية عند نقاط ضبط ثابتة
- إيقاع نموذجي: التنظيف المكاني كل 3-6 أشهر حسب الاستهلاك والخدمة؛ عمر الغشاء 3-5 سنوات
- طقم أدوات احتياطية: الخراطيش، والحلقات الدائرية، ومجموعة أدوات خدمة المضخة، ومضادات الغسيل الكلوي، والمواد الكيميائية الحافظة
حل المشاكل في البحر
| العَرَض | الأسباب المحتملة | الإجراءات |
|---|---|---|
| ΔP يرتفع بسرعة | تلوث/التكلس، خرطوشة مسدودة | استبدل الخرطوشة، افحص ال SDI ومضاد السوائل؛ حدد موعدًا للتنظيف المكاني (CIP) |
| قطرات التدفق المتخلل | الماء البارد، والقاذور ومشكلة المضخة | ضبط نقاط الضبط، والتحقق من منحنى المضخة، والتنظيف المكاني إذا كان ΔP مرتفعًا |
| طفرات التوصيلية | تسرب في مانع التسرب، تلف الحلقة الدائرية، التجاوز | فحص الأوعية والأختام، واختبار الضغط، وتبديل الحلقات الدائرية |
| إنذارات إيقاف التشغيل المتكرر | تقلبات السحب، وانحراف المستشعر | تثبيت المدخول، وإعادة معايرة أجهزة الاستشعار، ومراجعة حدود الإنذار |
لقطة حالة - تعديل تعديلي للمركبات التي تعمل بالموجات فوق الصوتية (20 متر مكعب/اليوم)
استبدلت سفينة دعم بحرية مبخرًا حراريًا بمبخر حراري بمزلقة تناضح عكسي بسعة 20 متر مكعب في اليوم. بعد بدء التشغيل، أظهرت السجلات ~18% تخفيض ~18% بالكيلوواط/ساعة/م³ مقابل خط الأساس وتحسين استقرار جودة المياه. واعتمد المشغل مشغل التنظيف المكاني القائم على ΔP وتغييرات خرطوشة كل ثلاثة أشهر، مما قلل من الصيانة غير المخطط لها.
سلامة مياه الشرب والسجلات
إعادة التمعدن والتطهير (الأشعة فوق البنفسجية/الكلور) قياسية. احتفظ بسجلات التشغيل وسجلات الاختبار مع وثائق الفصل. الرجوع إلى حدود مياه الشرب باستخدام إرشادات معترف بها مثل إرشادات منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب.
قائمة التحقق من المشتريات والقبول (تنزيل)
استخدم قائمة المراجعة هذه لطلب تقديم العروض، وFAT/SAT والتسليم. قم بتنزيل برنامج Excel القابل للتحرير وإرفاقه بنظام إدارة إدارة المعدات والسفن الخاص بك: قائمة التحقق من قبول RO البحرية (XLSX)
هل تحتاج إلى وحدة جاهزة للتنفيذ؟ انظر: COVNA STARK Marine RO 20 متر مكعب/اليوم.
نموذج الاسترداد وتوفير الطاقة
تهيمن الطاقة على النفقات التشغيلية للتناضح العكسي لمياه البحر. استخدم هذه المقارنة السريعة لتقدير الوفورات السنوية مقابل المبخر الحراري. قم بالتحقق من صحة منحنى المضخة واختيار مبخر مياه البحر وأسعار الطاقة المحلية قبل اتخاذ قرارات الشراء.
| البند | الرمز | مثال على ذلك |
|---|---|---|
| التخلل اليومي | Q | 20 متر مكعب/اليوم |
| الطاقة النوعية (RO) | هـ-رو | 4.5 كيلوواط/ساعة/م³ |
| الطاقة النوعية (المبخر) | هـ-إيفاب | 8-12 كيلوواط/ساعة/متر مكعب (مكافئ) |
| سعر الطاقة | ج_هـ | 0.16 دولار أمريكي/كيلووات ساعة |
| التشغيل السنوي | h | 330 يومًا × 24 ساعة |
تكلفة الطاقة السنوية (ريال عماني) ≈ Q × E_ro × C_e × 24 × 330
= 20 × 4.5 × 0.16 × 7920 ≈ $11,404
تكلفة الطاقة السنوية (المبخر) (بما يعادل 9 كيلوواط/ساعة/م3) ≈ $22,809
وفورات سنوية إرشادية ≈ $11,400. يمكن أن يؤدي ارتفاع كفاءة ERD أو تحسين VFD إلى زيادة تحسين الوفورات.
ملاحظة: هذا تقدير تقريبي هندسي. فهو يتجاهل اختلافات جودة مياه الشرب وكفاءة الغلاية والأحمال الإضافية. استخدم التحجيم التفصيلي لاتخاذ قرارات الشراء.
خطوات قبول FAT وSAT
- التحقق من الوثائق: GA، P&ID، P&ID، IOM، قائمة الفوهات، معلمات لوحة الاسم، إعلانات المواد.
- الاختبار البارد: PLC/HMI I/O، وأجهزة الإنذار والأجهزة المتداخلة؛ تم التحقق من إجراءات التدفق التلقائي والتركيب الروتيني.
- الاختبار المائي: قم بالضغط إلى 1.1-1-1.3 × الضغط المقدر؛ افحص بحثًا عن وجود تسربات وضغط تفاضلي غير طبيعي.
- اختبار الأداء: تسجيل تدفقات التغذية/المتخللات، والتوصيلية، وقوة المضخة، والاسترداد والطاقة النوعية.
- سات على متن الطائرة: التوصيل بمأخذ مياه البحر/المحطة/المسرب؛ التحقق من حوامل الاهتزاز ومستوى الضوضاء وتوافق طاقة السفينة.
- التسليم: تسليم قائمة قطع الغيار، وخطة الصيانة، ووصفات التنظيف المكاني (CIP) وسجلات التشغيل؛ تدريب الطاقم.
قم بتنزيل قائمة المراجعة القابلة للتحرير (XLSX) وأرفقها بنظام إدارة إدارة الذخائر الصناعية: قائمة التحقق من قبول RO البحرية
الأسئلة الشائعة
- ما هي السعة التي أحتاجها لسفينة ذات طاقم يتراوح عدد أفراده بين 20 و40 فرداً؟
- خطط لتغطية 80-120 لتر/شخص/يوم بالإضافة إلى 15-301 تيرابايت/ثلاثة أطنان احتياطية. استخدم قطارات N+1 حيثما يكون وقت التشغيل حرجاً.
- هل يمكن لنظام السفينة بالتناضح العكسي أن يحل محل المبخر بالكامل؟
- نعم لمعظم المسارات. يوفر التناضح العكسي طاقة أقل وبدء/إيقاف أسرع؛ مع الاحتفاظ بالقدرة الاحتياطية لنوافذ التنظيف المكاني.
- كم مرة يجب علينا تشغيل CIP في البحر؟
- كل 3-6 أشهر في الخدمة النموذجية؛ يتم تشغيلها قبل ذلك مع اتجاهات ΔP وSDI.
- ما هي المواد الموصى بها لمقاومة التآكل؟
- 316L هو خط الأساس؛ اختر المزدوج 2205/2507 للظروف الأكثر قسوة ودفئًا وملوحة.
- كيف يجب أن نضع الوحدة خلال فترة الراحة من الموسم؟
- التنظيف، والحفظ بمواد كيميائية معتمدة، والحماية من التجمد؛ اتبع المنظمة الدولية للهجرة بدقة.
المؤلف: فريق STARK لهندسة المياه - تم التحديث: 2025-09-17