Из первой части "льяльной трилогии" стало ясно, что проблемы в обработке воды, загрязненной десятком видов примесей, имеются и являются экзистенциальными, то есть теми, что нельзя обойти корректированием нормативно-правовых актов, развешиванием новых табличек для персонала или внесением незначительных поправок в существующий регламент обработки такой воды. Имя этой проблемы - эмульсия, но действительно ли проблема сложна?
🔵ЭМУЛЬСИЯ
Эмульсия - это смесь взаимно несмешиваимых и нерастворяемых друг в друге жидкостей, а суспензия - смесь жидкости и нерастворенных в ней твердых (или не очень) частиц. Звучит так, как будто старым добрым отстаиванием этот форменный беспорядок можно привести к послойно разделенным жидкостям в одном сосуде. Но, к сожалению, есть факторы, делающие этот процесс либо невозможным в принципе, либо раснянутым на долгие месяцы!
Химикаты... Поверхностно-активные вещества, растворители, кислоты и прочие реагенты, способствующие снижению поверхностного натежения жидкости (масла, топлива, воды, и т.д.), являются эмульсификаторами, то есть поддерживают состояние условной водо-масляной болтанки стабильным долгое время. Если эмульсия приобрела стабильную форму, то бороться с ней традиционными методами не получится, а присутствие механических примесей задачу только усложняет.
🔵ЗАКОН СТОКСА
Закон товарища Стокса описывает поведение капельки, допустим нефти в воде (справедливо для Рисунка 2) и недвусмысленно намекает на параметры, влияющие на скорость отделения этой самой нефти от воды под действием "g" - гравитации. Сильное влияние оказывает на процесс и диаметр капли, разность плотностей уже меньше. Подробнее о практике применения этого закона можно почитать в статье "Базовые принципы сепарации".
Из формулы на Рисунке 2 видим, что чем меньше капли нефти, тем сложнее их разделить; эмульсия отличается от смеси именно размером капель, отдельно каждую из которых разглядеть не получится. А что есть заменить одно ускорение свободного надения на 6000 таких? Заменим силу всемирного тяготения на центробежную...
🔵УСТАНОВКА PURE BILGE
Вот тебе наглядное решение от Альфа Лаваль в виде целого узла, готового к установке на борт. Оцени габариты, что схожи с таковыми для равной по производительности установке гравитационного типа с коалесцирующим фильтром. Все соединения организованы в задней части, что существенно повышает параметр "компактность", а управление с кнопки и режим "включил - забыл" подкупает как минимум обслуживающий персонал. Так, я не буду продолжать рассыпаться в хвалебных тиррадах, ведь все не так однозначно. Альфа лаваль заявляет, что такое решение в обозримой перспективе оказывается дешевле и даже проще уже существующих установок...
Проще... дешевле...
Сепараторы Альфа Лаваль уж точно не отличаются простотой конструкции. Это один из примеров избыточной технологичности, ведь для достижения равного результата можно прибегнуть к более простым решениям. Говорю с небольшой высото опыта работы с, в основном, сепараторами Self Jector от Митсубиши. А еще сепараторы Альфа имеют врожденную аллергию на не оригинальные запасные части, на которых судовладельцы экономят чуть чаще, чем всегда. Касательно "дружелюбного интерфейса и конструкции" скажу кратко - пока всю литературу, прилагаемую к устройству не изучишь, даже к нему не приближайся, ведь сепаратор Альфа Лаваль за несколько метров чует как контрофактные запасные части, так и некачественный обслуживающий персонал.
Устройство сепаратора для установки Pure Bilge схоже с существующими, но имеет некоторые доработки.
Барабан такого сепаратора дополнительно оснащен устройством XLrator, задача которого плавно (на сколько это возможно) поднимать скорость жидкости при входе ее в барабан сепаратора. XLrator доказанно снижает механическую эмульсификацию обрабатываемой жидкости.
А теперь взгляни на Рисунок 6 и скажи, в чем основная особенность системы? А в том, что ее эффективность и соответствие заявленным характеристикам целиком и полностю зависит от полноты пакета поставки. Да, Альфа Лаваль рекомендует покупать все именно пакетом, но может поставить и выборочно, на вкус покупателя.
Танк хранения обязательно должен иметь две секции, ведь это сильно влияет на производительность при работе со "сложной водой", при которой часть воды, не соответствующая требованиям, возвращается обратно и лучше, чтобы она вернулась во вторую ступень с более чистой водой, что уже прошла стадию гравитационного осаждения.
Насос от Альфа идет шнековый с частотным преобразователем и, соответственно, плавным регулированием производительности. В этот узел заложена серьезная доля успеха в обработке воды, ведь такой насос минимизирует эмульсификацию. Но для него от производителья идет и система подпитки для избежания "сухого старта", что очень быстро может вывести насос из строя.
Подогреватель подразумевается трехконтурным для реализации задумки рекуперации тепла. То есть: вода для обраобтки греется до 60-70 градусов и, чтобы это тепло после обработки не терять, уже очищенная вода может греть воду, идущую на обработку, прежде чем покинуть борт. Невосполнимые потери восполняются электрическими подогревателями.
🔵ВСЕМОГУЩАЯ?
Спойлер - нет.
Для работы с сильно загрязненной водой в системе может присутствовать инжектор реагентов-коагулянтов. Даже тесячекратное увеличение основной разделяющей силы терпит фиаско при определенных условиях.
А помнишь интересное слово с Рисунка 5 - "флокуляция"? Это процесс объединения нерастворимых частиц в более крупные. Так вот, на этот процесс, как и на процессы коагуляции и коалесценции пагубно влияет (барабанная дробь) статическое электричество. Неожиданно и неприятно, но иногда электростатика нивелирует гравитационные усилия по разделению воды и нефти и для борьбы с зарядом опять-таки нужна химия.
🔵РЕЗЮМЕ
Работать с таким устройством мне пока не довелось, но не уверен, что оно окупится на коммерческом судне среднего дедвейта. Работая на контейнероносцах водоизмещением от 90 до 210 тысячь, я пользовался установкой гравитационного типа один раз за контракт, что примерно 3 раза в год. Коалесцирующий фильтр на таких установках приходится менять примерно раз в 5 лет, что при сроке эксплуатации судна лет 20-25 - недорого.
Для танкеров - самое то, наверное, чтобы очищать жижу из слоуп танков...
Первоисточник лежит ТУТ.
Доступ к библиотеке ТУТ.
Не забудь подписаться, чтобы не пропускать новые интересные технические статьи!