Verwijderen van kalk in de chiller-pijpen van een passagierscruiseschip

Het project en de uitdaging

Een cruiseschip dat in de warme wateren van het Caribisch gebied voer, kreeg te maken met een gestage verslechtering van de prestaties van de chiller, wat een ernstig probleem vormde voor een schip waarbij het comfort van de passagiers afhankelijk is van betrouwbare, ononderbroken koeling.

De tekenen waren onmiskenbaar: verhoogde uitlaatdrukken variërend van 9,8 tot 10 bar, compressor-surge-incidenten die wezen op een aanzienlijke beperking in de condensor, en een prestatie-index (PI) die was gedaald tot 0,70, ruim onder de aanvaardbare bedrijfsdrempels. Aangezien de temperatuur van het binnenkomende zeewater al opliep naar 30 °C, was het herstel van de efficiëntie van de condensor essentieel om een effectieve warmteafvoercapaciteit te behouden, de werking van de compressor te stabiliseren en het stroomverbruik te verminderen.

Deze omstandigheden wezen op één enkele hoofdoorzaak: een zware ophoping van minerale kalk in de condensorpijpen. Kalk fungeert als een isolerende barrière, waardoor de warmteoverdracht wordt belemmerd, de afvoerdruk stijgt en de compressor in de richting van een surge wordt gedreven. Als dit soort vervuiling niet wordt aangepakt, versnelt het de mechanische slijtage, neemt het energieverbruik toe en ontstaat het risico op onvoorziene storingen aan de apparatuur – gevolgen die geen enkel schip op zee zich kan veroorloven.

De oplossing

Er werd een chemische ontkalkingsbehandeling uitgevoerd met behulp van het Goodway® GDS-400 (clean-in-place) pompsysteem en ScaleBreak. De ScaleBreak-oplossing werd rechtstreeks door de condensorpijpen gecirculeerd, waardoor zware minerale afzettingen, inclusief aanzienlijke hoeveelheden losgekomen vuil, werden opgelost en weggespoeld zonder dat mechanische demontage nodig was. Het proces herstelde het volledige contact tussen de pijpwanden en de vloeistof en de warmteoverdrachtsefficiëntie, terwijl de stilstandtijd van de installatie en de benodigde arbeid tot een minimum werden beperkt.

De condensorpijpen waren na voltooiing zichtbaar schoon. Aangezien de temperatuur van het binnenkomende zeewater al opliep tot bijna 30 °C, was het herstel van de efficiëntie van de condensator van essentieel belang om het systeem in staat te stellen de thermische belasting effectief te beheersen, de werking van de compressor te stabiliseren en het stroomverbruik van de gehele vloot te verminderen.

Het resultaat

Het effect was onmiddellijk merkbaar en meetbaar. Na de ontkalkingsbehandeling bevestigde de ventilatieofficier van de vloot: „De reiniging heeft ervoor gezorgd dat de compressor-surge is verdwenen, de uitlaatdruk is gedaald en de stabiliteit van het systeem is hersteld.”

De gegevens

• De prestatie-index (PI) steeg van 0,70 naar 0,98–1,0 — één chiller behaalde een PI van 1,0 bij een belasting van 105%
• De uitlaatdruk is gedaald van 9,8–10 bar naar 9,2–9,4 bar
• De compressor-surge werd verholpen
• Het stroomverbruik daalde bij volledige belasting met 15–20 ampère per chiller
• De prestatieverbeteringen hielden aan, zelfs toen de zeewatertemperatuur steeg van 26 °C tot bijna 30 °C

Opvallend is dat deze resultaten zelfs werden behaald terwijl bij één chiller een lichte ondervulling aan koelmiddel was vastgesteld, wat bevestigt dat vervuiling van de condensor – en niet de toestand van het koelmiddel – de belangrijkste oorzaak van het prestatieverlies was. Verdere optimalisatie van de koelmiddelvulling zal naar verwachting nog meer voordelen opleveren.

In omgevingen met hoge zeewatertemperaturen wordt het rendement van de condensor steeds belangrijker, omdat het koelsysteem over een kleiner temperatuurverschil beschikt om warmte af te voeren. Regelmatige chemische ontkalking is een beproefde onderhoudsstrategie die weinig verstoring veroorzaakt en die de betrouwbaarheid van chillers verbetert, het energieverbruik vermindert en de exploitatiekosten verlaagt bij grote cruisevloten.

Het succes van het project heeft geleid tot een bredere toepassing van het ontkalkingsprogramma: 15 cruiseschepen van het bedrijf hebben het GDS-400- en ScaleBreak®-platform geïmplementeerd voor het reinigen van condensors en het herstellen van de prestaties van chillers.

(Let op: dit project is uitgevoerd door Goodway® Technologies in de Verenigde Staten. Goodway Benelux, de Europese distributeur van het bedrijf, heeft dit project als casestudy op zijn website geplaatst om het te delen met zijn klanten in de maritieme en offshore-sector.)