น้ำบริสุทธิ์และพลังงานสะอาด
นำน้ำสะอาดสู่ทุกมุมของโลก
น้ำบริสุทธิ์และพลังงานสะอาด
นำน้ำสะอาดสู่ทุกมุมของโลก
การเลือกขนาดระบบ RO น้ำทะเลสำหรับเรือ: ปริมาณความต้องการ ชั่วโมงเดินเครื่อง งบประมาณกำลังไฟ และอัตราการนำกลับในทะเล
เครื่องผลิตน้ำจืดบนเรือคือระบบรีเวิร์สออสโมซิสน้ำทะเลที่ต้องทำงานในสภาวะเลวร้ายที่สุดเท่าที่ระบบ RO จะพบได้ คือ น้ำดิบความเข้มข้น 35,000 mg/L แท่นติดตั้งที่เคลื่อนไหวตลอดเวลา งบประมาณกำลังไฟที่จำกัด และบ่อยครั้งมีช่วงจอดนิ่งหลายสัปดาห์ระหว่างการใช้งาน การเลือกขนาดเริ่มต้นที่ปริมาณความต้องการและไปจบที่งบประมาณกำลังไฟ — และบนเรือส่วนใหญ่ งบประมาณกำลังไฟนี่เองคือสิ่งที่ชี้ขาดคำตอบจริง ๆ
ปริมาณการใช้น้ำบนเรือแตกต่างกันมากตามประเภทเรือ และตามว่ามีการวัดปริมาณน้ำหรือไม่ จึงควรใช้ตัวเลขเหล่านี้เป็นช่วงสำหรับวางแผน และตรวจสอบกับบันทึกของเรือลำนั้นเองหากมี
| ประเภทเรือ | ค่าทั่วไปต่อคนต่อวัน | ปัจจัยกำหนด |
|---|---|---|
| ลูกเรือปฏิบัติงาน ใช้น้ำอย่างประหยัด | 10–20 gal (40–75 L) | ห้องครัว อาบน้ำสั้น ไม่มีการซักรีด |
| เรือพาณิชย์ที่มีห้องซักรีด | 25–40 gal (95–150 L) | การซักรีดและห้องครัวเป็นสัดส่วนหลัก |
| เรือโดยสาร เรือยอชต์ หรือเรือสำราญ | 50–100+ gal (190–380+ L) | ความคาดหวังของผู้โดยสาร การล้างดาดฟ้า |
ให้บวกแยกต่างหากสำหรับการล้างดาดฟ้า น้ำเติมห้องเครื่อง และความต้องการของกระบวนการใด ๆ — บนเรือประมง น้ำแข็งและการล้างระวางมักมากกว่าการใช้เพื่อการอุปโภคบริโภคเสียอีก
อย่าซื้อเครื่องผลิตน้ำจืดที่กำลังผลิตตามพิกัดเท่ากับความต้องการต่อวันพอดี เพราะนั่นหมายถึงต้องเดินเครื่อง 24 ชั่วโมงต่อวันโดยไม่เหลือเผื่อสำหรับการอุดตัน น้ำดิบเย็น หรือเหตุขัดข้อง ควรเลือกขนาดให้เครื่องผลิตได้ตามความต้องการภายใน ช่วงเวลาเดินเครื่องที่ต้องการเดินจริง — ซึ่งโดยทั่วไปคือช่วงที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารับภาระอยู่แล้วด้วยเหตุอื่น
กำลังผลิตที่ต้องการ = ความต้องการต่อวัน ÷ ชั่วโมงเดินเครื่องต่อวันตามเป้าหมาย × 24
ลูกเรือแปดคนที่ใช้น้ำ 25 gal/คน/วัน ต้องการ 200 gal/วัน หากตั้งเป้าเดินเครื่อง 8 ชั่วโมง จะได้ 200 ÷ 8 × 24 = 600 GPD ตามพิกัด นี่คือการคำนวณเลือกขนาด และเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่อง 500 GPD จึงเหมาะกับลูกเรือชุดที่การอ่านตัวเลข «200 แกลลอนต่อวัน» อย่างผิวเผินจะจับไปใส่เครื่องขนาด 200 GPD
กำลังผลิตตามพิกัดระบุไว้ที่สภาวะอ้างอิง — โดยทั่วไปคือน้ำดิบที่ 25 °C ความเข้มข้น 35,000 mg/L น้ำเย็นทำให้ฟลักซ์ของเมมเบรนลดลงราว 3% ต่อทุก °C ที่ต่ำกว่าค่าอ้างอิงดังกล่าว ดังนั้นเครื่องเดียวกันในน้ำแอตแลนติกเหนือที่ 10 °C จะผลิตได้ราว 60–70% ของค่าบนป้ายพิกัด ควรเลือกขนาดตามน้ำที่เย็นที่สุดที่เรือจะเข้าไปทำงาน ไม่ใช่ตามตัวเลขในแคตตาล็อก
จุดนี้เองที่การเลือกขนาดสำหรับเรือแตกต่างจากโรงงานบนฝั่งอย่างชัดเจน เครื่องผลิตน้ำจืดขนาดเล็กมักเดินโดยไม่มีอุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้ และต้องจ่ายค่าตอบแทนสำหรับสิ่งนั้น
| รูปแบบการจัดวาง | พลังงานจำเพาะ | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| SWRO ขนาดเล็ก ไม่มีการนำพลังงานกลับมาใช้ | ~8–15 kWh/m³ | ต่ำกว่าราว 1,000 GPD, 12/24 VDC หรือไฟ AC ขนาดเล็ก |
| SWRO ที่มีการนำพลังงานกลับมาใช้ | ~3–5 kWh/m³ | เรือขนาดใหญ่ขึ้น เดินเครื่องต่อเนื่อง |
| โรงงานขนาดใหญ่ที่มี ERD รุ่นใหม่ | ~2.5–3.5 kWh/m³ | งานติดตั้งบนฝั่งและงานนอกชายฝั่งขนาดใหญ่ |
เหตุผลอยู่ที่อัตราการนำกลับ เครื่องขนาดเล็กบนเรือโดยทั่วไปเดินที่ อัตราการนำกลับ 8–12% — น้ำดิบที่อัดความดันแล้วส่วนใหญ่ถูกปล่อยทิ้งลงทะเล — เทียบกับ 35–45% ของ SWRO ระดับโรงงานที่มีการนำพลังงานกลับมาใช้ อัตราการนำกลับต่ำเป็นความตั้งใจ เพราะช่วยให้การเกิดโพลาไรเซชันของความเข้มข้นและความเสี่ยงตะกรันอยู่ในระดับต่ำ โดยใช้การปรับสภาพน้ำเบื้องต้นเพียงเล็กน้อยและไม่ต้องจ่ายสารป้องกันตะกรัน ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนที่ถูกต้องบนเรือที่ไม่มีผู้ควบคุมประจำ แต่ก็หมายความว่าปั๊มความดันสูงต้องทำงานหนักกับน้ำที่ไหลกลับลงทะเลทันที และเมื่อกำลังผลิตเกินราว 1,000 GPD อุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้ จะเริ่มคืนทุนจากค่าน้ำมัน
น้ำดิบกลางทะเลเปิดคือน้ำที่ง่ายที่สุดเท่าที่ SWRO จะพบ คือ ความขุ่นต่ำ ความเค็มคงที่ และมีกิจกรรมทางชีวภาพน้อย ท่าเรือกลับตรงกันข้าม และความแตกต่างนี้เองที่กำหนดกฎการเดินเครื่อง
เมมเบรนบนเรือเสียหายจากการถูกละเลยระหว่างเที่ยวเดินเรือมากกว่าจากการใช้งาน มีสองแนวป้องกันที่สำคัญ
น้ำทะเลรวมกับดาดฟ้าที่เคลื่อนไหวตลอดเวลาเป็นการผสมผสานที่รุนแรงผิดปกติ ควรกำหนดสเตนเลส 316L เป็นอย่างต่ำสำหรับโลหะที่สัมผัสน้ำ สเตนเลสดูเพล็กซ์สำหรับชิ้นส่วนความดันสูงในระบบขนาดใหญ่ และท่อที่ไม่ใช่โลหะหรือท่อความดัน FRP เท่าที่ทำได้ สเตนเลส 304 ทั่วไปจะเกิดรูพรุนในการใช้งานกับน้ำทะเล และเป็นการประหยัดที่ไม่คุ้มค่าสำหรับระบบที่ตั้งใจให้ใช้งานได้ตลอดอายุเรือ
กำลังเลือกขนาดเครื่องผลิตน้ำจืดสำหรับเรือหรือไม่ ส่งจำนวนลูกเรือหรือผู้โดยสาร ชั่วโมงเดินเครื่องตามเป้าหมาย กำลังไฟที่มีอยู่ และอุณหภูมิน้ำที่เย็นที่สุดที่คาดว่าจะเข้าไปทำงานมาให้เรา แล้ววิศวกรของเราจะเลือกขนาดระบบให้ ติดต่อ ForeverPure หรือโทร +1-408-969-2688
คำนวณความต้องการต่อวัน แล้วหารด้วยจำนวนชั่วโมงเดินเครื่องที่ต้องการ จากนั้นปรับให้เป็นฐาน 24 ชั่วโมง กล่าวคือ กำลังผลิตที่ต้องการเท่ากับความต้องการต่อวันหารด้วยชั่วโมงเดินเครื่องตามเป้าหมาย คูณด้วย 24 ลูกเรือแปดคนที่ใช้คนละ 25 แกลลอน ต้องการ 200 แกลลอนต่อวัน หากตั้งเป้าเดินเครื่อง 8 ชั่วโมง จะต้องใช้เครื่องขนาด 600 GPD ไม่ใช่ 200 GPD
ลูกเรือปฏิบัติงานที่ใช้น้ำอย่างประหยัดโดยทั่วไปใช้ 10 ถึง 20 แกลลอน (40 ถึง 75 ลิตร) ต่อคนต่อวัน เรือพาณิชย์ที่มีห้องซักรีดอยู่ที่ 25 ถึง 40 แกลลอน เรือโดยสารและเรือยอชต์อยู่ที่ 50 ถึง 100 แกลลอนหรือมากกว่าต่อคน ส่วนการล้างดาดฟ้าและน้ำสำหรับกระบวนการต้องคิดเพิ่มต่างหาก
เครื่องน้ำทะเลขนาดเล็กที่ไม่มีการนำพลังงานกลับมาใช้ ใช้พลังงานราว 8 ถึง 15 kWh ต่อน้ำจืดหนึ่งลูกบาศก์เมตร การเพิ่มอุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้จะลดลงเหลือราว 3 ถึง 5 kWh/m³ ส่วนโรงงานขนาดใหญ่บนฝั่งที่ใช้อุปกรณ์รุ่นใหม่ทำได้ถึง 2.5 ถึง 3.5 kWh/m³
SWRO ขนาดเล็กบนเรือโดยทั่วไปนำกลับได้เพียง 8 ถึง 12% ของน้ำดิบ เทียบกับ 35 ถึง 45% ในระบบระดับโรงงาน อัตราการนำกลับต่ำช่วยให้การเกิดโพลาไรเซชันของความเข้มข้นและความเสี่ยงตะกรันอยู่ในระดับต่ำ โดยไม่ต้องจ่ายสารป้องกันตะกรันหรือมีผู้ควบคุมคอยดูแลใกล้ชิด ซึ่งเหมาะกับระบบที่ไม่มีคนประจำในทะเล ต้นทุนที่ต้องจ่ายคือพลังงาน เพราะน้ำดิบที่อัดความดันแล้วส่วนใหญ่ถูกปล่อยทิ้งลงทะเล
ไม่ได้ น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่นในน้ำบริเวณท่าเรือจะทำให้เมมเบรน RO อุดตันอย่างไม่อาจแก้คืนได้ และไม่มีการปรับสภาพน้ำเบื้องต้นใดบนเรือที่กำจัดสารไฮโดรคาร์บอนออกได้ ควรผลิตน้ำเฉพาะนอกชายฝั่งในน้ำที่สะอาดและเปิดโล่งเท่านั้น
ฟลักซ์ของเมมเบรนลดลงราว 3% ต่อทุกหนึ่งองศาเซลเซียสที่ต่ำกว่าค่าอ้างอิงตามพิกัด ซึ่งโดยทั่วไปคือ 25 องศาเซลเซียส ในน้ำอุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส เครื่องจะผลิตได้ราว 60 ถึง 70% ของกำลังผลิตตามพิกัด จึงควรเลือกขนาดตามน้ำที่เย็นที่สุดที่เรือจะเข้าไปทำงาน