Чувствителността към теглото в морето
Военноморските и търговските плавателни съдове са-чувствителни към теглото. Всеки тон оборудване над водолинията трябва да бъде компенсиран с баласт или намалява стабилността. Всеки тон оборудване навсякъде по кораба увеличава разхода на гориво през експлоатационния живот на кораба. Намаляването на теглото е постоянен инженерен приоритет.
Мед-никел 90/10 (Cu-10Ni-1,5Fe) е традиционният материал за отопление на корабно гориво. Той е устойчив на корозия от морска вода, издържа на температури на мазута от 50-150 градуса и има дълга история на морската експлоатация. Също така е плътен - 8900 kg/m³. Кожухотръбен топлообменник за 100 kW отопление на гориво тежи приблизително 600-800 kg.
PTFE при 2200 kg/m³ е една-четвърт от плътността. PTFE потопяем топлообменник за същото натоварване от 100 kW тежи 50-70 kg-по-малко от една десета от теглото. Спестяването на тегло има каскадни ползи за плавателния съд.
Сравнение на инсталираното тегло
Разликата в теглото надхвърля самия топлообменник. Модулът от мед-никелова обвивка-и-тръба изисква носещи рамки от структурна стомана, фундаментни подложки, заварени към палубата, и евентуално укрепване на палубата за поддържане на концентрираното натоварване. Общото монтирано тегло-обменник плюс носеща конструкция-е 900-1200 кг.
PTFE потапящата намотка е монтирана вътре в резервоара за гориво. Не е необходима отделна опорна рамка. Намотката се поддържа от конструкцията на резервоара. Общото монтирано тегло е 55-80 кг.
| Тегло параметър | Мед-никел 90/10 (кожух-и-тръба) | PTFE (потапяне в-резервоар) |
|---|---|---|
| Сухо тегло на топлообменника (kg) | 600-800 | 50-70 |
| Тегло на опорната конструкция (кг) | 200-300 | 5-10 |
| Тегло на структурната армировка (kg) | 100-150 | 0 |
| Общо инсталирано тегло (кг) | 900-1,250 | 55-80 |
| Съотношение-тегло-натоварване (kg/kW) | 9-12.5 | 0.55-0.80 |
| Заето пространство на палубата (m²) | 2-3 | 0 (в-резервоар) |
Влияние върху стабилността и разхода на гориво
Теглото над водолинията намалява метацентричната височина на кораба, мярка за първоначална стабилност. Всеки спестен килограм над водолинията подобрява стабилността или позволява допълнителен полезен товар. Тежестта където и да е върху плавателния съд увеличава водоизместимостта и необходимата пропулсивна мощност. За 30-годишен живот на кораба спестяването на тегло от 1000 kg намалява потреблението на гориво с приблизително 50-100 тона корабен дизел, в зависимост от типа на кораба и работния профил.
Спестяването на тегло от превръщането на PTFE за един топлообменник е скромно в контекста на голям съд. За по-малки плавателни съдове-патрулни лодки, луксозни яхти, плавателни съдове за офшорно обслужване-където всеки килограм е от значение, предимството в теглото е значително. За кораби със системи за отопление с няколко горива, кумулативното спестяване е пропорционално по-голямо.
Бонус-без корозия
Мед-никелът в морските услуги изисква периодична проверка за корозия, обезцинкване и биозамърсяване. Горивната страна може да натрупа въглеродни отлагания, които изискват почистване. Страната с морска вода (ако се използва за охлаждане в много-обслужващ топлообменник) е обект на биологично замърсяване. Тежестта на поддръжката продължава.
PTFE е инертен към мазут, морска вода и почистващи химикали. Не възниква корозия. Биообрастването е намалено поради ниската повърхностна енергия. Поддръжката се състои от визуална проверка и периодично изплакване. Предимството в теглото се запазва за целия живот на оборудването-няма корозия за потребление, няма изтъняване на стените за наблюдение.
Резюме
PTFE топлообменниците за отопление на корабно гориво тежат по-малко от една-десета от еквивалента на мед-никел-55-80 kg спрямо 900-1250 kg общо инсталирано тегло. Спестяването на тегло подобрява стабилността на плавателния съд и намалява разхода на гориво през целия живот на съда. Устойчивостта на корозия на PTFE елиминира тежестта на поддръжката на медно-никеловата основа и запазва предимството в теглото за неопределено време.
Инженерна поддръжка за спецификация на морски PTFE топлообменник е достъпна при подаване на тип гориво, мощност на отопление, размери на резервоара и ограничения на теглото на съда.
