เครื่องกลั่นน้ำ(FRESH WATER GENERATOR)

เครื่องกลั่นน้ำ(FRESH WATER GENERATOR)

 

                เครื่องกลั่นน้ำที่ใช้กันในเรือสินค้าส่วนมากนั้น เป็นเครื่องกลั่นน้ำแบบการนำความร้อนที่เหลือหรือความร้อนส่วนเกินจากน้ำดับความร้อนของเครื่องจักรใหญ่มาใช้งานให้เกิดประโยชน์เนื่องจากปกติแล้วน้ำดับความร้อนที่ผ่านการดับความร้อน ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเครื่องยนต์จะมีอุณหภูมิประมาณ 75-85 องศาเซลเซียส ซึ่งน้ำร้อนนี้ถ้าไม่นำมาใช้งานก็จะต้องทำการระบายความร้อนออกทิ้งโดยการผ่านเข้าไปใน Cooler

                ลักษณะการนำน้ำดับความร้อนมาใช้งานในการกลั่นน้ำนี้ เครื่องกลั่นน้ำก็เปรียบเสมือนกับเป็น Cooler ตัวหนึ่ง สามารถที่ใช้แทน Cooler ได้ในกรณีที่มีการชำรุดเสียหายเกิดขึ้นที่ Cooler (ต้องเป็น Cooler ของน้ำดับความร้อนเท่านั้น)

 

ชนิดของเครื่องกลั่นน้ำ

                โดยทั่วไปแล้วการแยกประเภท  สามารถแยกตามลักษณะของส่วนที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งสามารถแยกได้ 2 ประเภทคือ

  1. เครื่องกลั่นน้ำชนิดที่ใช้หมู่หลอดหรือคอยล์ เครื่องกลั่นชนิดนี้จะประกอบด้วยหมู่หลอด 2 ชุดคือ ส่วนล่างจะเป็นหมู่หลอดของน้ำหล่อเย็นของเครื่องจักรใหญ่ที่เข้ามาเพื่อทำการต้มน้ำทะเลให้กลายเป็นไอ ส่วนบนจะเป็นหมู่หลอดสำหรับควบแน่นไอน้ำให้กลายเป็นหยดน้ำเรียกว่าชุด Condenser
  2. เครื่องกลั่นน้ำชนิดที่ใช้แผ่นโลหะหรือแผ่นเพลต ในการแลกเปลี่ยนความร้อน วางสลับกันโดนที่แผ่นโลหะจะมีลักษณะเป็นร่องเพื่อให้น้ำสามารถไหลผ่านเพื่อการแลกเปลี่ยนความร้อน  ซึ่งจะมี 2 ชุดคือ ชุดล่างจะเป็นชุด Evaporator ซึ่งแผ่นโลหะจะกั้นระหว่างน้ำหล่อเย็นเครื่องจักรใหญ่กับน้ำทะเลที่นำเข้ามาต้มสลับกัน ส่วนชุดบนจะเป็นชุดของ Condenser จะเป็นชุดของน้ำทะเลที่น้ำมาระบายความร้อนของไอน้ำเพื่อให้ควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำจืด

หลักการทำงาน

                น้ำร้อนจากระบบหล่อเย็นจะเข้าสู่ชุดแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) ทางด้าน Evaporator ของเครื่องกลั่นโดยจะไหลผ่านช่องน้ำร้อน ส่วนน้ำทะเลจะไหลผ่านเข้ายังช่องน้ำทะเลซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นวางสลับกันอยู่ (เครื่องกลั่นน้ำสมัยใหม่ ) หรือ Evaporator จะเป็นหมู่หลอดน้ำทะเล และภายนอกจะเป็นส่วนน้ำร้อน (เครื่องกลั่นรุ่นเก่า) ภายในเครื่องกลั่น จะติดตั้งปั๊มสำหรับดูดอากาศออกทำให้ภายในเครื่องกลั่นเป็นสุญญากาศ (Vacuum) ประมาณ 70-80 มิลลิเมตรปรอท ซึ่งสามารถที่จะต้มน้ำให้เดือดที่อุณหภูมิประมาณ 70-85 องศาเซลเซียส น้ำทะเลก็จะเดือดกลายเป็นไอน้ำลอยตัวขึ้นสู่ด้านบนโดยผ่าน Demister เพื่อเป็นการแยกส่วนที่เป็นไอกับเม็ดน้ำออก ไอน้ำที่ไม่มีเม็ดน้ำก็จะลอยขึ้นไปด้านบนผ่าน Condenser ควบแน่นกลั่นตัวเป็นน้ำอยู่ในส่วน Condenser Section ซึ่งในส่วนนี้ก็จะมีลักษณะคล้าย ๆ กับชุด Evaporator เช่นเดียวกัน คือมีชุดไอน้ำ และชุดน้ำเย็นวางสลับกันอยู่ น้ำจืดที่ได้จากการกลั่นตัวก็จะถูกสูบออกมาจากเครื่องกลั่นด้วยปั๊มน้ำจืด ไปเก็บยังถังต่าง ๆ ต่อไป

 

ส่วนประกอบที่สำคัญ

  1. Ejector Pump เป็นปั๊มแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่ทำหน้าที่ในการส่งน้ำทะเลไปยังส่วนของ ปั๊มสุญญากาศ (Vacuum Pump) ซึ่งเป็นตัว Educator ติดตั้งอยู่กับเครื่องกลั่น (ทำงานโดยใช้หลักการของเบอร์นูลี่ ที่ว่าเมื่อของไหลผ่านเข้าไปในท่อทางที่มีพื้นที่หน้าตัดที่มีขนาดเล็กลงจะมีความเร็วสูงขึ้นมีพลังงานจลน์เพิ่มขึ้น และพลังงานจลน์นี้สามารถนำมาใช้สูบของไหลหรือก๊าซได้) และส่งน้ำทะเลไปยังส่วนของ Evaporator และ Condenser ด้วย
  2. Fresh Water Pump เป็นปั้มแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่ทำหน้าที่สูบน้ำจืดที่กลั่นได้ไปเก็บยังถังเก็บ
  3. Salinormeter เป็นชุดตรวจวัดค่าความเค็มในน้ำจืดโดยน้ำจืดที่กลั่นได้ ปั้มน้ำจืดจะส่งผ่านมายัง Salinormeter เพื่อตรวจวัดค่าความเค็มก่อน ปกติค่าความเค็มจะตั้งไว้ไม่เกิน 8 PPM ซึ่งถ้าเกินกว่าค่าที่กำหนด จะมีสัญญาณ Alarm ดัง บางรุ่นจะติดตั้ง Solenoid Valve เอาไว้ เมื่อค่าความเค็มเกินกว่าที่กำหนดก็จะทำงานเปิดน้ำลงสู่ท้องเรือทันที
  4. ชุด Evaporator เป็นชุดคอยล์ร้อน ทำหน้าที่ในการต้มน้ำทะเลให้กลายเป็นไอน้ำ
  5. ชุด Condenser เป็นชุดคอยล์เย็น ทำหน้าที่ให้ไอน้ำมาควบแน่นเป็นหยดน้ำ
  6. Demister เป็นจานโลหะโค้งคล้ายกระทะคว่ำ ทำหน้าที่ดักเม็ดน้ำ (เค็ม) ไม่ให้ลอยปะปนไปกับไอน้ำ

การเตรียมการก่อนการเดินเครื่อง

  1. ตรวจสอบวาล์วต่างๆ ให้อยู่ในตำแหน่งใช้การ
  2. ปรับแต่งอุณหภูมิของน้ำระบายความร้อนที่จะเข้าเครื่องให้ได้ตามที่กำหนด
  3. ตรวจดูให้แน่ใจว่ามีน้ำทะเลที่จะทำการกลั่นเข้ามาเต็มระบบ

 

การเดินเครื่องกลั่นน้ำ

                เครื่องกลั่นน้ำจะสามารถเดินได้เมื่อเรืออยู่ห่างจากฝั่งประมาณ 50 ไมล์ทะเล หรือบริเวณที่มั่นใจว่าน้ำทะเลมีความสะอาดไม่มีแบคทีเรียอยู่ ทั่งนี้เพราะการกลั่นน้ำในเรือนั้นเป็นการต้มน้ำให้เดือดที่อุณหภูมิต่ำ ไม่ถึงอุณหภูมิจุดเดือดของน้ำคือ 100 องศาเซลเซียส  ดังนั้นจึงไม่สามารถที่จะฆ่าแบคทีเรียหรือเชื้อโรคต่าง ๆ ที่ปะปนอยู่ในน้ำได้ ปกติจะทำการเดินเครื่องกลั่นน้ำเมื่อเรือ Full away แล้ว เครื่องเดินหน้าเต็มอัตรา อุณหภูมิน้ำดับความร้อนขาออกได้ถึง 75 องศาเซลเซียส แล้วซึ่งมีขั้นตอนในการเดินเครื่องดังต่อไปนี้

  1. ก่อนทำการเดินเครื่องให้ตรวจสอบอุณหภูมิของน้ำดับความร้อนเครื่องจักรใหญ่ให้ได้ตามเกณฑ์ก่อน
  2. ตรวจสอบลิ้นเหล่านี้ให้อยู่ในตำแหน่งปิด

-          ลิ้นน้ำร้อนขาเข้าและออกเครื่องกลั่นน้ำที่มาจากเครื่องจักรใหญ่

-          Vacuum Relief Valve

  1. เปิดวาล์วทางเข้าและออกของ Ejector Pump และ Overboard Valve
  2. เปิดวาล์วน้ำทะเลเข้าชุดคอยล์ร้อน ปรับแต่งให้ได้ความดันพอดี
  3. เดิน Ejector Pump รอให้ Vacuum Pressure ให้ได้ประมาณ 75 มิลลิเมตรปรอท
  4. เปิดวาล์วน้ำร้อนทั้งทางเข้าและออกเครื่องกลั่น
  5. เปิดวาล์วที่ถังน้ำจืด
  6. เมื่อน้ำเริ่มเดือด Vacuum Pressure จะตกลงมาเล็กน้อย
  7. สังเกตระดับน้ำจืดภายในเครื่องกลั่นจะค่อย ๆ เพิ่มมากขึ้นรอให้ได้น้ำจืดประมาณ 50 % ของความสูงของหลอดแก้ววัดระดับจืด
  8. เดิน Fresh Water Pump ในช่วงแรกนี้น้ำยังเค็มอยู่จึงควรระบายน้ำทิ้งท้องเรือประมาณ 10 นาที
  9. เปิด Salinometer

 

          เมื่อทำการเดินเครื่องกลั่นเรียบร้อยแล้ว ก็ให้มาทำการปรับแต่งอุณหภูมิน้ำดับความร้อนของเครื่องจักรใหญ่ เพราะว่าการเดินเครื่องกลั่นน้ำนั้นเปรียบเสมือนกับเดิน Cooler เพิ่มขึ้นอีก 1 ตัว อุณหภูมิน้ำดับความร้อนจะต้องลดลงอย่างแน่นอน

 

การระวังรักษาขณะเครื่องเดิน

  1. หมั่นเช็คดูระดับของสุญญากาศให้อยู่ในระดับใช้การ
  2. ควบคุมอุณหภูมิของน้ำหล่อที่เข้าเครื่องให้อยู่ในระดับใช้การ
  3. หมั่นเดรนขี้เกลือออกจากระบบทุกๆ 4 ชั่วโมง

 

การเลิกเครื่องกลั่นน้ำ

                เมื่อเรือจะเข้าเมืองท่า หรือวิ่งเข้าใกล้ชายฝั่งหรือเข้าร่องน้ำ ควรที่จำทำการเลิกเครื่องกลั่นน้ำ เพราะว่าในบริเวณดังกล่าวมักจะมีเชื้อแบคทีเรียและสิ่ง สกปรกปะปนอยู่เป็นจำนวนมากการเลิกเครื่องกลั่นน้ำมีขั้นตอนดังต่อไปนี้

-          เปิดวาล์ว Bypass ของน้ำร้อนเข้าเครื่องกลั่นให้เต็มที่ (ถ้ามี)

-          ปิดวาล์วน้ำร้อนเข้าและออกเครื่องกลั่น

-          เลิกปั๊มน้ำจืด

-          ปิดวาล์วน้ำทะเลเข้าชุด คอยล์ร้อน และคอยล์เย็น

-          เลิก Ejector Pump

-          เปิด Vacuum Relief Valve

-          ปิดวาล์ว Overboard และวาล์วน้ำทะเลเข้าและออก Ejector Pump

          ก่อนการเลิกเครื่องกลั่นน้ำ ให้เปิดน้ำทะเลเข้าชุดคอยล์ร้อนไว้สัก 5-10 นาที เพื่อเป็นการลดอุณหภูมิของชุดคอยล์ร้อน

 

การปรับแต่งปริมาณน้ำที่กลั่นได้

                ปริมาณน้ำจืดที่กลั่นได้สามารถปรับแต่งให้มากหรือน้อยได้โดยการเพิ่มหรือลดปริมาณน้ำร้อนที่เข้าชุดคอยล์ร้อน โดยปรับแต่งที่ Bypass Valve และสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพการกลั่นน้ำของเครื่องกลั่นได้โดยดูที่

-          Flow Meter มีอัตราการไหลที่สม่ำเสมอ

-          อัตราการไหลของน้ำทะเลเข้าชุดคอยล์ร้อนจะมีแรงดันต่ำสุดประมาณ 3.0 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร

-          น้ำจืดในหลอดแก้ววัดระดับจะต้องมีปริมาณคงที่ หมายถึงมีอัตราการกลั่นและการสูบน้ำจืดออกสมดุลกัน

-          เมื่อเกิดความสมดุลตามที่กล่าวมาแล้วไม่ควรที่จะทำการปรับแต่งอีก เว้นเสียแต่ว่าเรือเดินเข้าในเจตที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำทะเลจึงจะมีการปรับแต่งอีกเพราะว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้ำทะเลจะไปมีผลต่อประสิทธิภาพการกลั่นน้ำของเครื่องกลั่น

จำไว้เสมอว่าเครื่องกลั่นน้ำเป็นเครื่องจักรช่วย จะต้องดูแลเอาใจใส่เครื่องจักรใหญ่มากกว่า คืออุณหภูมิน้ำดับความร้อนของเครื่องจักรใหญ่สำคัญกว่าอัตราการกลั่นน้ำ

 

การบำรุงรักษา

                สิ่งที่มักจะเป็นปัญหากับประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องกลั่นน้ำก็คือ คราบสกปรกหรือตะกรันที่มักจะไปจับอยู่ตาม Plate หรือ หมู่หลอดต่าง ๆ โดยเฉพาะส่วนที่มีน้ำทะเลผ่านและมีอุณหภูมิสูง คราบสกปรกหรือคราบตะกรันเหล่านี้จะไปขัดขวางการแบกเปลี่ยนความร้อนทำให้ต้มน้ำเดือดได้น้อย ไอน้ำควบแน่นได้น้อย กลั่นน้ำได้น้อย ดังนั้นจึงต้องให้ความสำคัญในการทำความสะอาดตามชั่วโมงการทำงานอย่างสม่ำเสมอ

นอกจากนี้แล้วก็ควรที่จะมีการตรวจสอบและซ่อมบำรุงส่วนประกอบต่าง ๆ ของเครื่องกลั่นดังนี้คือ

-          Evaporator Section ให้ตรวจสอบปะเก็น ความสกปรกของหมู่หลอด หรือแผ่นเพลท และทำความสะอาดด้วยน้ำยาเคมีกำจัดคราบสเกลในทุก ๆ 8000 ชั่วโมงการทำงานหรือตามสภาพ

-          Condenser Section เช่นเดียวกับ Evaporator Section

-          Ejector Pump  ตรวจสอบแหวนกันรั่ว และใบพัด ตรวจสอบสภาพความต้านทานของขดลวดมอเตอร์ทุก ๆ 8000 ชั่วโมง

-          Fresh Water Pump เช่นเดียวกับ Ejector Pump

-          Demister ถอดออกมาทำความสะอาดด้วยน้ำยาเคมี

-          Salinometer ทำการตรวจสอบค่าที่ตั้งไว้ว่ายังถูกต้องหรือไม่

-          สังกะสีกันกร่อน ทำการเปลี่ยนทุก ๆ ครั้งที่มีการถอดฝาออกทำความสะอาด