Чувствительность к весу в море
Военные и коммерческие суда чувствительны к весу-. Каждая тонна оборудования выше ватерлинии должна компенсироваться балластом или снижает остойчивость. Каждая тонна оборудования в любом месте корабля увеличивает расход топлива в течение срока службы судна. Снижение веса является постоянным инженерным приоритетом.
Медь-никель 90/10 (Cu-10Ni-1,5Fe) — традиционный материал для подогрева судового топлива. Он устойчив к коррозии в морской воде, выдерживает температуру мазута 50–150 градусов и имеет длительный опыт эксплуатации на судах. Он еще и плотный – 8900 кг/м³. Кожухотрубный теплообменник для режима подогрева топлива мощностью 100 кВт весит примерно 600-800 кг.
Плотность ПТФЭ при 2200 кг/м³ составляет одну-четвертую часть плотности. Погружной теплообменник из ПТФЭ для той же мощности 100 кВт весит на 50-70 кг-меньше одной десятой веса. Снижение веса имеет каскадные преимущества для судна.
Сравнение установленного веса
Разница в весе выходит за рамки самого теплообменника. Для медно-никелевого корпуса-и-блока требуются опорные рамы из конструкционной стали, фундаментные подушки, приваренные к настилу, и, возможно, усиление настила для выдерживания сосредоточенной нагрузки. Общий установленный вес-обменника плюс опорная конструкция-составляет 900–1200 кг.
Погружная катушка из ПТФЭ установлена внутри топливного бака. Никакой отдельной опорной рамы не требуется. Змеевик поддерживается конструкцией резервуара. Общий установленный вес составляет 55-80 кг.
| Весовой параметр | Медь-Никель 90/10 (корпусные-и-трубные) | ПТФЭ (при-погружении в резервуар) |
|---|---|---|
| Сухая масса теплообменника (кг) | 600-800 | 50-70 |
| Вес несущей конструкции (кг) | 200-300 | 5-10 |
| Вес структурной арматуры (кг) | 100-150 | 0 |
| Общий установленный вес (кг) | 900-1,250 | 55-80 |
| Соотношение массы-к-мощности (кг/кВт) | 9-12.5 | 0.55-0.80 |
| Занимаемая площадь палубы (м²) | 2-3 | 0 (в-баке) |
Влияние на стабильность и расход топлива
Вес над ватерлинией уменьшает метацентрическую высоту судна, меру первоначальной устойчивости. Каждый килограмм, сэкономленный над ватерлинией, улучшает устойчивость или позволяет увеличить полезную нагрузку. Вес в любой части судна увеличивает водоизмещение и необходимую тяговую мощность. За 30-летний срок службы судна экономия веса на 1000 кг снижает расход топлива примерно на 50-100 тонн судового дизеля, в зависимости от типа судна и режима эксплуатации.
Экономия веса за счет преобразования ПТФЭ для одного теплообменника является умеренной в контексте большого резервуара. Для небольших судов-патрульных катеров, роскошных яхт, морских служебных судов-где каждый килограмм имеет значение, преимущество в весе является значительным. Для судов с несколькими системами подогрева топлива совокупная экономия пропорционально больше.
Бесплатный бонус от коррозии-
Медь-никель в морской эксплуатации требует периодической проверки на наличие коррозии, обесцинкования и биообрастания. На топливной стороне могут накапливаться нагары, требующие очистки. Сторона забортной воды (если она используется для охлаждения в многофункциональном теплообменнике) подвержена биообрастанию. Бремя технического обслуживания продолжается.
ПТФЭ инертен по отношению к мазуту, морской воде и чистящим химикатам. Никакой коррозии не происходит. Биологическое обрастание уменьшается из-за низкой поверхностной энергии. Техническое обслуживание заключается в визуальном осмотре и периодической промывке. Преимущество в весе сохраняется на протяжении всего срока службы оборудования-нет необходимости расходовать припуск на коррозию и не нужно контролировать утончение стенок.
Краткое содержание
ПТФЭ-теплообменники для подогрева судового топлива весят менее одной-десятой массы медных-никелевых эквивалентов-55–80 кг при общей установленной массе 900–1250 кг. Снижение веса повышает устойчивость судна и снижает расход топлива на протяжении всего срока службы судна. Устойчивость к коррозии ПТФЭ устраняет необходимость технического обслуживания медно-никелевого сплава и сохраняет преимущество в весе на неопределенный срок.
Техническая поддержка для спецификации судового теплообменника из ПТФЭ доступна после предоставления типа топлива, режима обогрева, размеров резервуара и ограничений по весу судна.
