Água Pura e Energia Limpa
Levando Água Limpa a Cada Canto da Terra
Água Pura e Energia Limpa
Levando Água Limpa a Cada Canto da Terra
Dimensionamento de osmose reversa de água do mar para embarcações: demanda, horas de operação, orçamento elétrico e recuperação no mar.
Um dessalinizador de bordo é um sistema de osmose reversa de água do mar que precisa funcionar nas piores condições que a OR encontra: alimentação a 35.000 mg/L, uma plataforma em movimento, um orçamento elétrico limitado e, muitas vezes, semanas de inatividade entre usos. O dimensionamento começa pela demanda e termina no orçamento elétrico — e na maioria das embarcações é o orçamento elétrico que realmente decide.
O consumo a bordo varia enormemente conforme o tipo de embarcação e conforme a água seja medida ou não; trate estes valores como faixas de planejamento e confirme-os com os registros da própria embarcação quando existirem:
| Tipo de embarcação | Típico por pessoa por dia | Fator determinante |
|---|---|---|
| Tripulação de trabalho, consciente do consumo | 10–20 gal (40–75 L) | Cozinha, banhos curtos, sem lavanderia |
| Embarcação comercial com lavanderia | 25–40 gal (95–150 L) | Lavanderia e cozinha predominam |
| Passageiros, iate ou cruzeiro | 50–100+ gal (190–380+ L) | Expectativas dos hóspedes, lavagem de convés |
Some à parte a lavagem de convés, a reposição da praça de máquinas e qualquer demanda de processo — em pesqueiros, o gelo e a lavagem do porão frequentemente superam o uso doméstico.
Não compre um dessalinizador cuja produção nominal iguale a demanda diária. Isso exigiria funcionar 24 horas por dia sem margem para incrustação, água fria ou uma falha. Dimensione para que a unidade atenda à demanda dentro de uma janela de operação em que você realmente queira operá-la — normalmente quando o gerador já está carregado por outros motivos.
Capacidade necessária = demanda diária ÷ horas diárias de operação pretendidas × 24
Uma tripulação de oito pessoas a 25 gal/pessoa/dia precisa de 200 gal/dia. Visando 8 horas de operação obtém-se 200 ÷ 8 × 24 = 600 GPD de capacidade nominal. Esse é o cálculo de dimensionamento, e é por isso que uma unidade de 500 GPD serve a uma tripulação que uma leitura ingênua de «200 galões por dia» colocaria numa máquina de 200 GPD.
A produção nominal é declarada em uma condição de referência — comumente alimentação a 25 °C e 35.000 mg/L. A água fria reduz o fluxo de membrana em cerca de 3% por °C abaixo dessa referência, de modo que a mesma unidade em água do Atlântico Norte a 10 °C produz da ordem de 60–70% da placa. Dimensione para a água mais fria em que a embarcação irá operar, não para o número do catálogo.
É aqui que o dimensionamento naval se afasta nitidamente da planta em terra. Dessalinizadores pequenos normalmente operam sem recuperação de energia, e pagam por isso:
| Configuração | Energia específica | Aplicação típica |
|---|---|---|
| SWRO pequena, sem recuperação de energia | ~8–15 kWh/m³ | Abaixo de ~1.000 GPD, 12/24 VCC ou CA pequena |
| SWRO com recuperação de energia | ~3–5 kWh/m³ | Embarcações maiores, serviço contínuo |
| Planta grande com ERD moderno | ~2,5–3,5 kWh/m³ | Instalações em terra e grandes instalações offshore |
A razão é a recuperação. As unidades navais pequenas operam tipicamente com 8–12% de recuperação — descarregam ao mar a maior parte da alimentação pressurizada — contra 35–45% na SWRO em escala de planta com recuperação de energia. A baixa recuperação é deliberada: mantém baixos a polarização por concentração e o risco de incrustação com pré-tratamento mínimo e sem dosagem de antiincrustante, que é exatamente o compromisso certo numa embarcação sem operador. Mas significa que a bomba de alta pressão trabalha muito sobre água que volta direto ao mar e, acima de cerca de 1.000 GPD, um dispositivo de recuperação de energia começa a se pagar em combustível.
A alimentação em mar aberto é a água mais fácil que a SWRO encontra — baixa turbidez, salinidade estável, biologicamente calma. Os portos são o oposto, e essa diferença dita a regra de operação:
Morrem mais membranas navais por descuido entre viagens do que por uso. Duas defesas importam:
Água do mar somada a um convés em movimento é uma combinação excepcionalmente hostil. Especifique no mínimo aço inoxidável 316L para o metal em contato, inoxidável duplex para componentes de alta pressão em sistemas maiores, e tubulação não metálica ou vasos de PRFV onde for praticável. O inoxidável 304 comum sofre pite em serviço com água do mar e é falsa economia num sistema feito para durar a vida da embarcação.
Dimensionando um dessalinizador para uma embarcação? Envie-nos o número de tripulantes ou passageiros, as horas de operação pretendidas, a potência disponível e a água mais fria que espera enfrentar, e nossos engenheiros dimensionarão o sistema. Contatar a ForeverPure ou ligue para +1-408-969-2688.
Calcule a demanda diária, divida pelas horas de operação desejadas e escale para 24 horas: a capacidade necessária é a demanda diária dividida pelas horas de operação pretendidas, vezes 24. Uma tripulação de oito pessoas usando 25 galões cada precisa de 200 galões por dia; com uma meta de 8 horas de operação isso exige uma unidade de 600 GPD, não de 200 GPD.
Uma tripulação de trabalho consciente do consumo usa tipicamente de 10 a 20 galões (40 a 75 litros) por pessoa por dia. Embarcações comerciais com lavanderia ficam entre 25 e 40 galões. Embarcações de passageiros e iates chegam a 50 a 100 galões ou mais por pessoa. Lavagem de convés e água de processo são adicionais.
Unidades pequenas de água do mar sem recuperação de energia consomem cerca de 8 a 15 kWh por metro cúbico de água doce. Acrescentar um dispositivo de recuperação de energia leva isso a cerca de 3 a 5 kWh/m³. Grandes plantas em terra com recuperação moderna alcançam 2,5 a 3,5 kWh/m³.
A SWRO naval pequena recupera tipicamente apenas 8 a 12% da alimentação, contra 35 a 45% em sistemas de escala de planta. A baixa recuperação mantém baixos a polarização por concentração e o risco de incrustação sem dosagem de antiincrustante nem atenção próxima de operador, o que se adequa a um sistema desassistido no mar. O custo é energético, já que a maior parte da alimentação pressurizada é descarregada ao mar.
Não. Combustível e óleo na água portuária incrustam as membranas de OR de forma irreversível, e nenhum pré-tratamento praticável a bordo remove hidrocarbonetos. Produza água apenas ao largo, em água limpa e aberta.
O fluxo de membrana cai cerca de 3% por grau Celsius abaixo da referência de classificação, comumente 25 graus C. Em água a 10 graus C uma unidade produz da ordem de 60 a 70% de sua produção nominal, portanto dimensione para a água mais fria em que a embarcação irá operar.