Desalinizadora Para Barco Desalinizadora Marina Watermaker

Principales componentes del sistema de desalinización marina

Ósmosis inversa (OI) para aplicaciones marinas

La ósmosis inversa es la tecnología moderna de desalinización acuática dominante, eficiente en la eliminación de sales y contaminantes. Aplica tensión al agua salada, lo que requiere que el agua atraviese una membrana semipermeable al tiempo que rechaza los sólidos disueltos. Esto requiere una presión significativa para superar la presión osmótica.

Componentes secretos de un sistema acuático de ósmosis inversa:

• Prefiltración: Elimina los sólidos en suspensión y los trozos para proteger la membrana, normalmente haciendo uso de filtros de cartucho resistentes y más finos (por ejemplo, de 20 micras, de 5 micras). Una prefiltración correcta alarga la vida de la capa de membrana.
• Bomba de alta presión: Suministra presión (800-1.180 psi para agua de mar, 225-375 psi para salobre). para impulsar el agua a través de la capa de membrana. El rendimiento de la bomba influye en el consumo de energía.
• Membrana de ósmosis inversa: El aspecto de separación del núcleo. Las modernas capas de membrana enrolladas en espiral alcanzan elevados precios de negación (> 99% para iones multicargados, 90-96% para iones monocargados) [10] El número y el tamaño de la membrana determinan la capacidad.
• Vaso de Estrés: Carcasa robusta para los componentes de la capa de membrana de ósmosis inversa, creada para soportar grandes esfuerzos.
• Dispositivos de curación energética (ERD): Críticos para la eficiencia, recuperan energía hidráulica de la corriente de agua salada para prepresurizar el agua de alimentación, reduciendo los lotes de bombeo [6] Los tipos habituales incluyen intercambiadores de presión (PX) y turbocompresores. Los dispositivos isobáricos como los PX y los DWEER son extremadamente eficientes.

Flujo regular del proceso: Entrada de agua salada -> purificación de crudo -> prefiltros más finos -> bomba de alta presión -> recipiente de capa de membrana -> permeado (agua dulce) y salmuera (descarga). Soluciones con ERD directas de agua salada a alta presión con el ERD para prepresurizar el agua de alimentación entrante.

El elemento de enfoque, vinculado al precio de recuperación (permeado % de la alimentación), es un parámetro de diseño vital que influye en la presión y la salinidad de la salmuera. Los avances se centran en la eficiencia energética, la reducción del espacio ocupado y la automatización.

¿Cómo elegir el tamaño, la capacidad y la combinación de un sistema en función del tipo de recipiente?

La elección de un sistema depende de las cualidades del recipiente y de las necesidades de agua:

• Tamaño/tipo de buque: Las embarcaciones más grandes (superyates, buques comerciales) requieren sistemas de mayor capacidad, con más espacio y potencia. Las embarcaciones de menor tamaño (cruceros costeros) requieren dispositivos pequeños de bajo consumo.
• Número de individuos: Chofer principal de la necesidad. El uso diario varía; determinar las demandas en función de las personas, la duración del viaje y las actividades.
• Uso previsto: Las necesidades de calidad del agua difieren (consumo de alcohol, limpieza, técnica). El consumo de agua de alcohol puede necesitar post-tratamiento y, posiblemente, la reducción de la recuperación de mucho mejor negación de sal.
• Duración del viaje/Lugar: Los viajes más largos requieren aún más capacidad. La alta salinidad o el agua fría influyen en la eficiencia y el uso de la energía, lo que puede requerir un sistema más grande.
• Espacio/estructura ofrecidos: Los sistemas necesitan espacio para las piezas (bomba, capas de membrana, filtros, controles) y las tuberías. Las dimensiones y el peso deben ajustarse al recipiente. Los sistemas necesitan espacio para el consumo, la descarga y el almacenamiento. Los sistemas accionados por motor necesitan espacio para el compartimento del motor.

Las capacidades varían desde cargas hasta incontables litros por hora. Los sistemas modulares o dispersos se adaptan a numerosos espacios. El aislamiento de las vibraciones es importante para los componentes.

Necesidades de energía, recursos energéticos y rendimiento

Los sistemas marinos de ósmosis inversa consumen mucha energía, concretamente la bomba de alta presión. La asimilación de la fuente de energía y su eficacia son fundamentales.

Fuente de energía típica:

• a/c Eléctrico: Para embarcaciones con generadores de CA o inversores grandes. Común en embarcaciones más grandes (> 40 pies) con generadores.
• DC Electric: Se incorpora a los circuitos de CC de la embarcación, incluidas las energías renovables (solar, eólica). Preferible para cruceros de tamaño medio. Puede sobrecargar los sistemas de 12 V/24 V, lo que puede requerir actualizaciones.
• Accionado por motor: Bomba de alta presión accionada por el motor primario mediante correa/polea. Altamente eficaz, puede disminuir la potencia de admisión drásticamente (aproximadamente 80% informó). La mayoría de fiable cuando el motor está en marcha.

El consumo de energía es diferente. La ósmosis inversa moderna es de 2,5-4 kWh/m³, pero las ERD lo reducen drásticamente. Las ERD de alta eficiencia pueden reducir el consumo específico de energía (SEC) a 3 kWh/m³. La modernización puede reducir el SEC de 4,5 a 2,5 kWh/m CUATRO. Los costes de energía son significativos (30-50% de gastos generales), por lo que los ERD son esenciales.

Los ERD específicos como Danfoss iSave (PX/bomba de refuerzo incorporada) se maximizan para uso acuático, logrando un rendimiento aproximado de 94%. La colección iERD (3 en 1 PX, booster, motor) logra una recuperación de hasta 92%. Los ERD son esenciales para descarbonizar los SWRO.

Enfoques de optimización de la eficiencia:

• Utilización de ERD.
• Elegir bombas/motores fiables.
• Mejora de la disposición (capa de membrana, presión, recuperación).
• Conservación de los componentes (filtros/membranas limpias).
• Teniendo en cuenta el entorno (el agua más fría/salada aumenta el uso).

Algunos sistemas están hechos para ultra-baja potencia (por ejemplo, Sea Recovery Ultra Whisper reclamaciones 75% disminución) . Los sistemas de CC suelen ser más eficaces con ERS integrados. Los ERD incluyen un gasto inicial, pero permiten ahorrar a largo plazo. Existen opciones cruzadas CA/CC.

Calidad superior del agua, postratamiento y viabilidad para el uso previsto

El agua de ósmosis inversa es pura y contiene pocas sales/minerales licuados. No contiene bacterias ni virus, pero puede necesitar tratamiento adicional.

Atributos del agua desalinizada: Bajo TDS, desmineralizada, algo ácida.

El tratamiento posterior necesario depende del uso:

• Esterilización UV: Crucial para el agua potable para matar los gérmenes después de RO.
• Mineralización: Incluye minerales (calcio, magnesio) para el sabor/salud del agua potable.
• Modificación del pH: Aumenta el pH si es ácido (por ejemplo, con carbonato cálcico), ayudando a la remineralización y disminuyendo la oxidación.
• Carbono disparado: Elimina los olores/sabores recurrentes.

El control de los SDT con un conductivímetro garantiza la eficacia. Puede ser necesario un cribado bacteriano para el agua potable.

Viabilidad de los usos:

• Beber: Necesita postratamiento (UV, mineralización, pH).
• Lavado/ducha: Normalmente sólo necesita saneamiento UV. La reducción de minerales disminuye los residuos de jabón.
• Uso técnico (refrigeración del motor): El bajo contenido en fibras minerales evita la formación de incrustaciones; normalmente no es necesario un tratamiento posterior.

El vertido de agua salada es un factor medioambiental a tener en cuenta. La salmuera está concentrada (dos veces la salinidad del agua de mar) y puede incluir productos químicos terapéuticos. El vertido puede aumentar la salinidad/temperatura local, reducir el oxígeno y crear “zonas muertas” En los buques, el agua salada se vierte demasiado lejos. El efecto depende de la ubicación/velocidad; las aguas abiertas permiten una dilución rápida. Se está explorando la recuperación de recursos a partir de la salmuera, pero es mucho menos adecuada para pequeños sistemas acuáticos.

Instalación, procedimiento y mantenimiento en el medio marino

Los sistemas marinos requieren métodos detallados de instalación, procedimiento y mantenimiento.

Configuración: .

• Lugar: Accesible, protegido de las inclemencias del tiempo, permite el paso adecuado de las tuberías.
• Aislamiento de vibraciones: Monte los componentes en lugares húmedos.
• Tuberías: Utilizar materiales resistentes a la corrosión (manguera reforzada, tubo de alta presión). Asegure las conexiones. Admisión lejos de la contaminación; liberación lejos de la admisión.
• Eléctrico: Cableado/fusión adecuados según los requisitos.
• Cascos pasantes: Racores robustos y resistentes a la corrosión para admisión/descarga.

Operación: .

• Cómo llegar: Sigue la puesta en marcha/apagado del fabricante.
• Seguimiento: Examinar el estrés, las tasas de circulación (alimentación, penetración, agua salada), penetración TDS.
• Agua de alimentación: Manténgase alejado de los lugares contaminados (puertos, floraciones) para evitar las incrustaciones.
• Tiempo de ejecución: Funcionar el tiempo suficiente para satisfacer los requisitos, minimizar los ciclos de arranque/parada.

Mantenimiento: .

• Sustituto del prefiltro: Tarea frecuente; cambio por horario o cuando disminuye el estrés.
• Limpieza de membranas: La limpieza química es necesaria cuando la suciedad reduce la producción/calidad. La frecuencia depende del agua de alimentación/uso.
• Sustituto de membrana: Las membranas tienen una vida limitada (muchos años). Sustitúyalas cuando la limpieza sea insuficiente o disminuya la calidad.
• Examen de elementos: Examine la bomba, el motor eléctrico, etc., en busca de fugas, óxido y ruido. En las piezas vitales se utilizan productos de primera calidad (dúplex/súper dúplex).
• Preservación (Layup): Enjuague con agua dulce, cargado con la opción de preservación para el no uso prolongado.
• Evitar el óxido: Evaluar y tratar la corrosión con prontitud.
• Solución de problemas: Tratar la producción reducida (filtros, membranas, presión), la baja calidad (membranas, fugas), los problemas de bombeo. Utilice el diagrama y la guía de circulación.