Entfernung von Kalk in den Rohre der Kaltwassersätze eines Passagierkreuzfahrtschiffes

Das Projekt und die Herausforderung

Auf einem Kreuzfahrtschiff, das in den warmen Gewässern der Karibik im Einsatz war, kam es zu einer stetigen Verschlechterung der Leistung der Kaltwassersätze – ein kritisches Problem für ein Schiff, bei dem der Komfort der Passagiere von einer zuverlässigen und kontinuierlichen Kühlung abhängt.

Die Anzeichen waren unmissverständlich: erhöhte Auslassdrücke im Bereich von 9,8 bis 10 bar, Verdichter-Surge-Messen, die auf eine erhebliche Einschränkung im Kondensator hindeuteten, sowie ein Leistungsindex (PI), der auf bis zu 0,70 gesunken war und damit deutlich unter den akzeptablen Betriebsgrenzwerten lag. Da die Meerwasser-Einlauftemperaturen bereits auf 30 °C anstiegen, war die Wiederherstellung der Kondensatoreffizienz unerlässlich, um eine effektive Wärmeabfuhrkapazität aufrechtzuerhalten, den Kompressorbetrieb zu stabilisieren und den Stromverbrauch zu senken.

Diese Umstände deuteten auf eine einzige Ursache hin: starker Kalk im Inneren der Kondensator-Rohre. Der Kalk wirkt als isolierende Barriere, die die Wärmeübertragung einschränkt, den Auslassdruck erhöht und den Verdichter in den Schwingungsbetrieb treibt. Bleibt diese Art der Verschmutzung unbehandelt, beschleunigt sie den mechanischen Verschleiß, erhöht den Energieverbrauch und birgt das Risiko ungeplanter Ausfälle, deren Folgen sich kein Schiff auf See leisten kann.

Die Lösung

Es wurde eine chemische Entkalkung unter Verwendung des Goodway® GDS-400 (Clean-in-Place)-Pumpensystems und des Mittels „ScaleBreak“ durchgeführt. Die ScaleBreak-Chemikalie wurde direkt durch die Kondensatorrohre zirkuliert, wodurch starke Mineralablagerungen, einschließlich erheblicher Mengen an gelösten Rückständen, ohne mechanische Demontage aufgelöst und ausgespült wurden. Durch diesen Vorgang wurden der vollständige Kontakt der Rohroberflächen mit der Flüssigkeit sowie die Wärmeübertragungseffizienz wiederhergestellt, während die Ausfallzeit der Anlage und der Arbeitsaufwand auf ein Minimum reduziert wurden.

Die Kondensator-Rohre waren nach Abschluss der Arbeiten sichtbar sauber. Da die Meerwasser-Eintrittstemperaturen bereits auf 30 °C anstiegen, war die Wiederherstellung der Kondensatoreffizienz unerlässlich, damit das System die thermische Belastung effektiv bewältigen, den Kompressorbetrieb stabilisieren und den Stromverbrauch der gesamten Flotte senken konnte.

Das Ergebnis

Die Auswirkungen waren unmittelbar und messbar. Nach der Entkalkung bestätigte der Belüftungsbeauftragte der Flotte: „Die Reinigung führte zur Beseitigung des Verdichter-Surge-Phänomens, zu einem verringerten Auslassdruck und zur Wiederherstellung der Systemstabilität.“

Die Daten

• Der Leistungsindex (PI) stieg von 0,70 auf 0,98–1,0 an – ein Kaltwassersatz erreichte bei einer Auslastung von 105 % einen PI von 1,0
• Der Förderdruck sank von 9,8–10 bar auf 9,2–9,4 bar
• Das Verdichter-Surge-Phänomen wurde beseitigt
• Der Stromverbrauch sank bei Volllast um 15–20 Ampere pro Kaltwassersatz
• Die Leistungssteigerungen blieben auch dann bestehen, als die Meerwassertemperaturen von 26 °C auf fast 30 °C anstiegen.

Bemerkenswert ist, dass diese Ergebnisse sogar bei einem Kaltwassersatz erzielt wurden, bei dem eine leicht zu geringe Kältemittelfüllmenge festgestellt worden war. Dies bestätigt, dass die Verschmutzung des Kondensators und nicht der Zustand des Kältemittels die Hauptursache für den Leistungsverlust war. Eine weitere Optimierung der Kältemittelfüllmenge dürfte zusätzliche Verbesserungen bringen.

In Umgebungen mit hohen Meerwassertemperaturen gewinnt der Wirkungsgrad des Kondensators zunehmend an Bedeutung, da dem Kühlsystem für die Wärmeabgabe nur noch eine geringere Temperaturdifferenz zur Verfügung steht. Die routinemäßige chemische Entkalkung ist eine bewährte, betriebsstörungsarme Wartungsstrategie zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Kaltwassersätze, zur Senkung des Energieverbrauchs und zur Reduzierung der Betriebskosten in großen Kreuzfahrtflotten.

Der Erfolg des Projekts hat zu einer breiteren Einführung des Entkalkungsprogramms geführt: 15 Kreuzfahrtschiffe des Unternehmens setzen mittlerweile das GDS-400-System und die ScaleBreak®-Plattform zur Reinigung der Kondensatoren und zur Wiederherstellung der Leistung der Kaltwassersätze ein.

(Bitte beachten Sie: Dieses Projekt wurde von Goodway® Technologies in den Vereinigten Staaten durchgeführt. Goodway Benelux, der europäische Vertriebspartner des Unternehmens, hat dieses Projekt als Fallstudie auf seiner Website veröffentlicht, um es seinen Kunden aus der Schifffahrts- und Offshore-Branche zugänglich zu machen.)