Toepassingslocaties van stromingsmeters voor maritieme schepen

Bij de bediening van maritieme vaartuigen zijn stromingsmeters cruciale meetapparaten om een stabiele systeemwerking, conformiteit met emissienormen en kostenbeheersing te garanderen. Hun toepassingen beslaan kerndomeinen zoals energievoorziening, voortstuwing, ballast en brandbeveiliging. De verschillende bedrijfsomstandigheden van deze systemen stellen specifieke eisen aan de keuze van het type stromingsmeter en de installatielocatie. In dit artikel wordt systematisch een overzicht gegeven van de toepassingslocaties van stromingsmeters in diverse kerngebieden van een schip, waarbij hun waarde wordt uitgelegd in combinatie met sectornormen en reële bedrijfsomstandigheden, als richtlijn voor het beheer, onderhoud en de selectie van apparatuur.

1. Kernenergiesysteem: Kerngebied voor stroombewaking in de hoofdcircuit.

Als 'krachthart' van een schip is de hoofdmotor afhankelijk van nauwkeurige stromingsmonitoring voor brandstoftoevoer, smeringsbescherming en temperatuurregeling om storingen zoals vermogensverlies en slijtage van onderdelen door abnormale mediumtoevoer te voorkomen. Hieronder volgen de kerntoepassingslocaties van flowmeters in de circuits van de hoofdmotor:

1.1 Hoofdmotor brandstoftoevoercircuit : Belangrijke installatiepunten zijn de hoofdleiding vanaf de uitlaat van de brandstoftank naar de hoofdmotorbrandstofpomp, de inlaat en uitlaat van het brandstoffilter, en de inlaat van de injectiepomp. Hier dient een brandstofdrukmeter gekozen te worden die voldoet aan de "Technische eisen voor maritieme brandstof Coriolis massastroommeter tankensysteem". De kernfunctie hiervan is het in real-time bewaken van de toevoerstroomsnelheid van brandstof, zodat een gelijkmatige verdeling over elke cilinder wordt gewaarborgd, en nauwkeurige gegevens worden verstrekt voor statistieken over brandstofverbruik en berekeningen van vermogensoptimalisatie. Deze monitoring voorkomt effectief vermogensverlies van de hoofdmotor door onvoldoende brandstoftoevoer, of verspilling van brandstof en overmatige emissies als gevolg van te hoge toevoer.

1.2 Hoofdmotor smeermiddelcircuitsysteem : Dit omvat de uitlaat van de smeeroilpomp, de in- en uitlaat van de smeeroilverwarming, de in- en uitlaat van het smeeroilfilter en de aftakkingen naar elk smeringspunt van de hoofdmotor. De smeeroilmeter wordt gebruikt om de stroomsnelheid van de circulerende smeeroil te monitoren, zodat wordt gewaarborgd dat belangrijke bewegende onderdelen zoals de drijfas, drijfstangen en cilinderloopvlakken van de hoofdmotor voldoende gesmeerd zijn, om droogloopbeschadiging door onvoldoende smeeroilstroom te voorkomen. Bovendien kunnen veranderingen in de stroomsnelheid helpen bij het voorspellen van problemen zoals verstopping van de smeeroilleiding of uitval van de oliepomp.

1.3 Koelwatercircuit hoofdmotor verdeeld in een frischwaterkoelcircuit en een zeewaterkoelcircuit. In het frischwaterkoelcircuit zijn elektromagnetische doorstroommeters geïnstalleerd aan de uitlaat van de frischwaterpomp, aan de inlaat en uitlaat van het koelwatercircuit van de cilinderomhulsel van de hoofdmotor en aan de inlaat en uitlaat van het koelwatercircuit van de intercooler. In het zeewaterkoelcircuit zijn ze geïnstalleerd aan de uitlaat van de zeewaterpomp, aan de zeewaterzijde inlaat en uitlaat van de frischwaterkoeler en aan de zeewaterzijde inlaat en uitlaat van de oliekoeler. Hun functie is om de snelheid en debiet van het koelwater te monitoren, ervoor zorgen dat de temperatuur van elk onderdeel van de hoofdmotor binnen een redelijk bereik wordt gehouden, oververhitting van de hoofdmotor door onvoldoende koeldebiet voorkomen en tijdig storingen zoals lekkages in koelpijpen en verstoppingen in warmtewisselaars detecteren.

2. Voortstuwingssysteem: controle van smering en koeling om de stuwkracht te garanderen.

Het voortstuwingssysteem bepaalt rechtstreeks de snelheid en stuwkracht van een schip, en de smering en koeling van de kerncomponenten (schroefas, waterj etvoortstuwingssysteem) beïnvloeden rechtstreeks de operationele stabiliteit. De toepassing van flowmeters in dit systeem richt zich op de stroomregeling van smeermiddelen en koelmedia, specifiek op de volgende locaties:

2.1 Smering- en koelcircuit van de schroefas : In het smeringssysteem van de achtertub van de schroefas wordt een olie-flowmeter geïnstalleerd om de circulatiestroom van de smeerolie te monitoren, zodat er voldoende smering is tussen de achteras en de lager, en om asverwijdering of blokkering te voorkomen; als een watergekoelde achtertub wordt gebruikt, moeten flowmeters ook worden geïnstalleerd aan de inlaat en uitlaat van het koelwater om het koelrendement te garanderen.

2.2 Circuit van het waterjetvoortstuwingssysteem: Voor schepen met waterjetvoortstuwing, debietmeters zijn geïnstalleerd aan de inlaat van de waterstraalaandrijfpomp, de uitlaatmondstuk of het koelwatersysteem om de inlaatdebiet, straaldebiet en snelheid van het koelwater te monitoren, zodat de stabiele stroomopbrengst van het aandrijfsysteem wordt gewaarborgd en cavitatie van de aandrijfpomp of oververhitting van componenten door abnormale stroming wordt voorkomen.

3. Huldstroomvoorziening: Zorgen voor de stabiele werking van de hulpunit (generator).

De hulpmotor (dieselmotor/generator) is de kern van de scheepsmachtvoorziening, en de operationele stabiliteit ervan beïnvloedt rechtstreeks de normale werking van alle elektrische apparatuur aan boord. Net als bij de hoofdmotor richt het debietbewaking van de hulpmotor zich op de brandstoftoevoer, de circulatie van smeerolie en de koelkringen. De belangrijkste locaties en functies zijn als volgt:

3.1 Brandstoftoevoerkreis hulpengine : De leiding van de brandstoftank naar de brandstofpomp van de hulpmotor, en de inlaat en uitlaat van het brandstoffilter zijn uitgerust met brandstofdoorstroommeters om het verbruik en de toevoerstroom van de hulpmotor te monitoren, een stabiele vermogensafgifte van de hulpmotor te waarborgen, en gegevens te leveren voor de totale energieverbruiksstatistieken van het schip.

3.2 Hulpmotor oliecirculatiekringloop : Aan de uitlaat van de smeeroilpomp, en aan de in- en uitlaat van de smeeroilverwarming en het filter, zijn doorstroommeters geïnstalleerd om voldoende smering van alle bewegende delen van de hulpmotor te garanderen en mogelijke storingen in het smeeroilsysteem te voorspellen.

3.3 Koelcircuit hulpmotor : In het friswaterkoelcircuit zijn doorstroommeters geplaatst aan de uitlaat van de friswaterpomp, intercooler, in- en uitlaat van het koelwater van de cilinderwand, het zeewaterkoelcircuit, de uitlaat van de zeewaterpomp en de zeezijde in- en uitlaat van de warmtewisselaar, om de koelstroom te monitoren en te voorkomen dat de hulpmotor oververhit raakt.

4. Ballastwatersysteem: Stroomregeling voor conform lozen en navigatiestabiliteit

Ballastwatersystemen waarborgen de navigatieveiligheid door het regelen van het schip's diepgang en drijfvermogen, wat een cruciale rol speelt, met name bij onbelaste en halfbelaste toestanden. Overeenkomstig de voorschriften van het Verdrag inzake het beheer van ballastwater van de Internationale Maritieme Organisatie (IMO), worden debietmeters voornamelijk geïnstalleerd op de volgende locaties:

4.1 Inlaat- en uitlaatleidingen van ballastpomp : Houdt de toevoer- en afvoerstroom van ballastwater in de gaten, regelt nauwkeurig de toevoer of afvoer van water in elk ballasttank, voorkomt scheefstand van het schip en onvoldoende stabiliteit als gevolg van onjuiste aanpassing van het ballastwater, en tegelijkertijd kunnen de stromingsgegevens worden gebruikt om de werkingstoestand van de ballastpomp te beoordelen en om vast te stellen of er verstopping of lekkage in de leiding aanwezig is.

4.2 Leidingen van het ballastwaterzuiveringsysteem : Overeenkomstig de eisen van het Verdrag inzake het beheer van ballastwater van de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) moeten schepen zijn uitgerust met een systeem voor de behandeling van ballastwater. Debietmeters moeten worden geïnstalleerd aan de inlaat, uitlaat en afvoeropening van het behandelingsysteem om de waterstroom tijdens het behandelingsproces te monitoren, ervoor te zorgen dat het behandelingsysteem werkt volgens de ontwerpparameters, garanderen dat de afvoer van ballastwater voldoet aan de normen en voorkomen dat het mariene milieu wordt verontreinigd.

5. Brandbeveiligingssysteem: Bewaken en waarborgen van de toevoer van media tijdens noodsituaties.

Scheepsbrandblussystemen zijn onderverdeeld in verschillende subsystemen, waaronder water- en schuimbrandblussystemen. In noodgevallen bepaalt de voldoende aanvoer van het blusmiddel direct het blusresultaat. De kernrol van de flowmeter in dit systeem is het bewaken van de stroomsnelheid van het medium, zodat aan de blusbehoeften van verschillende zones wordt voldaan. Specifieke toepassingslocaties zijn:

5.1 Hoofdleiding en aftakkingen aan de uitlaat van de brandpomp : Monteer waterflowmeters voor brandbestrijding om de doorvoer van bluswater te monitoren en om zo te garanderen dat aan de blusbehoeften van verschillende zones (zoals machinekamer, laadruim, dek, enz.) wordt voldaan. Tegelijkertijd kunnen veranderingen in debiet worden gebruikt om te bepalen of de brandleiding vrij is en of de brandpomp correct functioneert.

5.2 Leidingen van het schuimblussysteem: Monteer debietmeters aan de uitlaat van de schuimvloeistofopslagtank en de in- en uitlaat van de schuimmenger om de toevoerdebiet van de schuimvloeistof en de mengverhouding van het schuimmengsel te controleren, zodat de effectiviteit van de schuimbluswerking wordt gewaarborgd en blusmislukking door onvoldoende schuimvloeistofdebiet of verkeerde mengverhouding wordt voorkomen.

6. Huishoudelijke en drinkwatervoorziening: bronnenbeheer en monitoring van milieu-emissies

Het huishoudelijke en drinkwatersysteem staat in directe relatie tot de leefomstandigheden van bemanningsleden en naleving van mariene milieunormen. Turbine debietmeters worden voornamelijk gebruikt voor stroombewaking bij de productie van vers water, de levering van drinkwater en de lozing van afvalwater, teneinde een rationeel beheer van bronnen en conform lozing te realiseren. Specifieke locatie:

6.1 In- en uitlaatleidingen van de watersmaker : Turbinevloeimeters worden geïnstalleerd aan de zoutwaterinlaat en hetendwateruitlaat van de watermaker (zoutwaterontziltingsapparatuur) van het schip om het behandelde zoutwater volume en de productie van zoet water te monitoren, de werkefficiëntie van de watermaker te beoordelen en ervoor te zorgen dat de productie van zoet water voldoet aan de drinkwatervoorziening voor de bemanning.

6.2 Uitlaat van tank voor drinkwateropslag en watertoevoerleiding : Installeer drinkwatervloeimeters om de toevoerstroom en het verbruik van drinkwater te monitoren, het waterbeheer te vergemakkelijken, verspilling te voorkomen en lekkages in de watertoevoerleiding tijdig te detecteren.

6.3 Leidingen van huishoudelijk rioleringssysteem : Elektromagnetische doorstroommeters zijn geïnstalleerd aan de uitlaat van de tank voor huishoudelijk afvalwater, en aan de inlaat en uitlaat van de afvalwaterbehandelingsinstallatie, en aan de lozingplaats om de behandelde en geloosde afvalwaterdoorstroming te monitoren, zodat het afvalwaterbehandelingssysteem volgens specificaties functioneert en het geloosde afvalwater voldoet aan de maritieme milieubeschermingsnormen.

7. Andere hulp systemen: Verkeersadaptatiemonitoring met specifieke functies

Naast de kernsystemen moeten hulpsystemen zoals scheepsairco, stoom en inert gas eveneens worden uitgerust met doorstroommeters overeenkomstig functionele eisen, om de stabiele uitvoering van specifieke functies te waarborgen. Specifieke toepassingen zijn als volgt:

7.1 Airconditioning- en ventilatiesysteem: Installeer debietmeters aan de pompuitgangen van het koelwatercircuit van de airconditioning en het gekoelde watercircuit, en aan de inlaat en uitlaat van de warmtewisselaar om de debiet van koel-/gekoeld water te monitoren, de koel-/verwarmingswerking van het airconditioningsysteem te waarborgen en te voorkomen dat de efficiëntie van de warmtewisselaar daalt of schade aan apparatuur optreedt door abnormaal debiet.

7.2 Stoomsysteem (vrachtschepen/cruiseschepen, enz.): Voor schepen die zijn uitgerust met stoomketels, worden debietmeters geïnstalleerd in de ketelfeederleidingen en stoomafvoerleidingen om de ketelfeederwater- en stoomafvoer te monitoren, een stabiel waterniveau in de ketel en voldoende stoomvoorziening te garanderen, en gegevens te leveren voor de berekening van de ketelefficiëntie.

7.3 Inertgassysteem (voor tankers) : Het inertgassysteem van een tanker wordt gebruikt om de ruimten met ladingsolie te vullen met inert gas om explosie van ontvlambare gassen in de tanks te voorkomen. Debietmeters zijn geïnstalleerd aan de uitlaat van de inertgasgenerator en de inertgasleiding om de toevoerstroom van inert gas te monitoren en ervoor te zorgen dat de concentratie inert gas in de tanks voldoet aan de veiligheidsnormen.

Samenvatten

debietmeters op maritieme vaartuigen richt zich op "voedingsstabiliteit, navigatieveiligheid, milieueisen en efficiënte bediening en onderhoud", en bestrijkt kritieke leidingen in de gehele supply chain, van centrale aandrijfeenheden tot hulpinrichtingen voor het verblijf. Door industrienormen te combineren met reële bedrijfsomstandigheden, vereist de keuze van debietmeters voor verschillende locaties zorgvuldige afweging van de eigenschappen van de medium (brandstofolie, smeeroolie, zeewater, enz.), druk- en temperatuurcondities, nauwkeurigheidseisen en de installatieomgeving. Bijvoorbeeld: Coriolis-massadebietmeters of turbinemeters worden bij voorkeur gebruikt voor het meten van brandstofolie; elektromagnetische debietmeters zijn geschikt voor geleidende media met verontreinigingen of zeewater; en ultrasone debietmeters kunnen worden ingezet voor grote-diameter leidingen. De juiste installatielocatie en keuze van de debietmeter zijn cruciaal om de veilige en efficiënte werking van het vaartuig gedurende de gehele levenscyclus te waarborgen.