Nước Sạch và Năng Lượng Sạch
Mang Nước Sạch Đến Mọi Nơi Trên Trái Đất
Nước Sạch và Năng Lượng Sạch
Mang Nước Sạch Đến Mọi Nơi Trên Trái Đất
Tính chọn hệ RO nước biển cho tàu: nhu cầu, giờ chạy máy, ngân sách điện và tỷ lệ thu hồi trên biển.
Máy lọc nước biển trên tàu là hệ thẩm thấu ngược nước biển phải làm việc trong những điều kiện khắc nghiệt nhất mà RO từng gặp: nước cấp 35,000 mg/L, một sàn công tác luôn chuyển động, ngân sách điện hạn chế, và thường là nhiều tuần nằm không giữa các lần chạy. Việc tính chọn bắt đầu từ nhu cầu và kết thúc ở ngân sách điện — và trên phần lớn các tàu, chính ngân sách điện mới thực sự quyết định đáp án.
Mức tiêu thụ trên tàu thay đổi rất nhiều theo loại tàu và theo việc nước có được đo đếm hay không, vì vậy hãy coi các con số dưới đây là khoảng để lập kế hoạch và đối chiếu với nhật ký của chính con tàu nếu có:
| Loại tàu | Điển hình mỗi người mỗi ngày | Yếu tố chi phối |
|---|---|---|
| Thuyền viên làm việc, có ý thức tiết kiệm nước | 10–20 gal (40–75 L) | Bếp, tắm nhanh, không giặt là |
| Tàu thương mại có khu giặt là | 25–40 gal (95–150 L) | Giặt là và bếp chiếm phần lớn |
| Tàu khách, du thuyền hoặc tàu du lịch | 50–100+ gal (190–380+ L) | Kỳ vọng của khách, rửa boong |
Hãy cộng riêng phần rửa boong, nước bù cho buồng máy và mọi nhu cầu công nghệ — trên tàu cá, lượng đá và nước rửa hầm hàng thường vượt cả nhu cầu sinh hoạt.
Đừng mua máy lọc nước biển có công suất danh định đúng bằng nhu cầu hằng ngày. Như vậy sẽ phải chạy 24 giờ mỗi ngày mà không còn dự phòng cho tắc nghẽn màng, nước cấp lạnh hay một sự cố. Hãy tính chọn sao cho thiết bị đáp ứng nhu cầu trong khoảng thời gian chạy máy mà bạn thực sự muốn vận hành — thường là lúc máy phát đã mang tải vì những lý do khác.
Công suất cần thiết = nhu cầu hằng ngày ÷ số giờ chạy máy mục tiêu × 24
Một kíp tám người ở mức 25 gal/người/ngày cần 200 gal/ngày. Đặt mục tiêu chạy 8 giờ sẽ cho 200 ÷ 8 × 24 = 600 GPD công suất danh định. Đó chính là phép tính chọn, và đó là lý do một thiết bị 500 GPD lại phù hợp với kíp mà cách hiểu đơn giản «200 gallon mỗi ngày» sẽ xếp vào máy 200 GPD.
Công suất danh định được công bố ở một điều kiện tham chiếu — thường là nước cấp 25 °C ở 35,000 mg/L. Nước lạnh làm giảm thông lượng màng khoảng 3% cho mỗi °C dưới mức tham chiếu đó, nên cùng một thiết bị đặt trong nước Bắc Đại Tây Dương 10 °C chỉ cho khoảng 60–70% công suất ghi trên nhãn. Hãy tính chọn theo vùng nước lạnh nhất mà tàu sẽ hoạt động, đừng theo con số trong catalogue.
Đây là chỗ việc tính chọn trên tàu khác hẳn so với nhà máy trên bờ. Các máy nhỏ thường chạy không có thiết bị thu hồi năng lượng, và phải trả giá cho điều đó:
| Cấu hình | Điện năng riêng | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|
| SWRO nhỏ, không thu hồi năng lượng | ~8–15 kWh/m³ | Dưới ~1,000 GPD, 12/24 VDC hoặc AC công suất nhỏ |
| SWRO có thu hồi năng lượng | ~3–5 kWh/m³ | Tàu lớn hơn, vận hành liên tục |
| Nhà máy lớn với ERD hiện đại | ~2.5–3.5 kWh/m³ | Công trình trên bờ và các công trình ngoài khơi quy mô lớn |
Nguyên nhân nằm ở tỷ lệ thu hồi. Các thiết bị nhỏ trên tàu thường chạy ở tỷ lệ thu hồi 8–12% — phần lớn nước cấp đã được tăng áp bị xả thẳng ra biển — so với 35–45% của SWRO quy mô nhà máy có thu hồi năng lượng. Tỷ lệ thu hồi thấp là chủ ý: nó giữ cho phân cực nồng độ và nguy cơ đóng cáu ở mức thấp với tiền xử lý tối thiểu và không cần châm chất chống cáu cặn, vốn là đánh đổi hoàn toàn hợp lý trên con tàu không có người vận hành. Nhưng điều đó cũng nghĩa là bơm cao áp phải làm rất nhiều công lên lượng nước rồi quay thẳng lại biển, và với công suất trên khoảng 1,000 GPD thì một thiết bị thu hồi năng lượng bắt đầu tự hoàn vốn bằng nhiên liệu.
Nước cấp ngoài khơi là loại nước dễ xử lý nhất mà SWRO từng gặp — độ đục thấp, độ mặn ổn định, ít hoạt động sinh học. Cảng thì ngược lại, và chính khác biệt đó quy định nguyên tắc vận hành:
Số màng trên tàu chết vì bỏ bê giữa các chuyến còn nhiều hơn chết vì sử dụng. Hai biện pháp phòng vệ đáng quan tâm:
Nước biển cộng với một sàn tàu luôn chuyển động là tổ hợp khắc nghiệt bất thường. Hãy yêu cầu tối thiểu thép không gỉ 316L cho phần kim loại tiếp xúc nước, thép không gỉ duplex cho các chi tiết cao áp trên hệ lớn, và đường ống phi kim loại hoặc vỏ áp lực FRP ở nơi khả thi. Thép 304 thông thường sẽ bị rỗ trong môi trường nước biển và là khoản tiết kiệm giả trên một hệ thống dự kiến bền suốt vòng đời con tàu.
Đang tính chọn máy lọc nước biển cho một con tàu? Hãy gửi cho chúng tôi số thuyền viên hoặc hành khách, số giờ chạy máy mục tiêu, công suất điện sẵn có và vùng nước lạnh nhất mà bạn dự kiến hoạt động, kỹ sư của chúng tôi sẽ tính chọn hệ thống. Liên hệ ForeverPure hoặc gọi +1-408-969-2688.
Hãy tính nhu cầu hằng ngày, chia cho số giờ chạy máy mong muốn rồi quy về 24 giờ: công suất cần thiết bằng nhu cầu hằng ngày chia cho số giờ chạy máy mục tiêu rồi nhân 24. Một kíp tám người dùng 25 gallon mỗi người cần 200 gallon mỗi ngày; với mục tiêu chạy 8 giờ thì cần thiết bị 600 GPD, không phải 200 GPD.
Thuyền viên làm việc có ý thức tiết kiệm thường dùng 10 đến 20 gallon (40 đến 75 lít) mỗi người mỗi ngày. Tàu thương mại có khu giặt là ở mức 25 đến 40 gallon. Tàu khách và du thuyền lên tới 50 đến 100 gallon hoặc hơn cho mỗi người. Nước rửa boong và nước công nghệ được tính thêm.
Thiết bị nước biển cỡ nhỏ không có thu hồi năng lượng tiêu thụ khoảng 8 đến 15 kWh cho mỗi mét khối nước ngọt. Bổ sung thiết bị thu hồi năng lượng đưa con số đó về khoảng 3 đến 5 kWh/m³. Nhà máy lớn trên bờ với thiết bị thu hồi hiện đại đạt 2.5 đến 3.5 kWh/m³.
SWRO cỡ nhỏ trên tàu thường chỉ thu hồi 8 đến 12% lượng nước cấp, so với 35 đến 45% ở các hệ quy mô nhà máy. Tỷ lệ thu hồi thấp giữ cho phân cực nồng độ và nguy cơ đóng cáu ở mức thấp mà không cần châm chất chống cáu cặn hay theo dõi sát của người vận hành, điều này phù hợp với hệ thống không người trực trên biển. Cái giá phải trả là năng lượng, vì phần lớn nước cấp đã tăng áp bị xả ra biển.
Không. Nhiên liệu và dầu trong nước cảng sẽ làm tắc màng RO không thể phục hồi, và không có tiền xử lý khả thi nào trên tàu loại bỏ được hydrocacbon. Chỉ sản xuất nước ngoài khơi, ở vùng nước sạch và thoáng.
Thông lượng màng giảm khoảng 3% cho mỗi độ Celsius dưới mốc tham chiếu, thường là 25 độ C. Trong nước 10 độ C, thiết bị chỉ cho khoảng 60 đến 70% sản lượng danh định, vì vậy hãy tính chọn theo vùng nước lạnh nhất mà tàu sẽ hoạt động.