¿Cómo lleva un submarino suficiente suministro de agua para su tripulación y cómo se trata el agua residual?

Los submarinos nucleares modernos suelen ir al mar con agua potable que se bombea desde el muelle y descarga agua residual en un tanque de aguas residuales.

Cuando están en el mar, convierten el agua de mar en agua dulce destilándola y bombeando el agua de la salmuera por la borda. Todos los barcos pueden hacer esto, pero como los submarinos nucleares tienen una cantidad casi infinita de energía disponible, no es un problema.

Las aguas residuales son bombeadas o expulsadas por la borda presurizando el tanque de aguas residuales. La descarga por la borda se realiza una vez que el barco está bien despejado. La basura se desecha al comprimirla en latas o se coloca en bolsas de malla con peso y se deja caer al fondo de la nave con un dispositivo que se asemeja a un tubo de torpedo vertical (Unidad de eliminación de basura AKA TDU).

También creamos oxígeno mediante el uso de la electrólisis para dividir las moléculas de agua, mantener el O2 y descargar el hidrógeno por la borda. Utilizamos depuradores de CO2 a base de amina para eliminar el CO2 y un quemador de CO / H2 para eliminar las impurezas del aire. Hay tanques de respaldo para el oxígeno y botes de litio disponibles si los sistemas primarios fallan.

Una misión de submarinos por lo general solo está limitada por la cantidad de alimentos y repuestos que pueden llevar.

Bueno, básicamente, nada es “traído” mientras el barco está sumergido, por lo que esta pregunta en particular es un poco discutible.

El análogo más cercano a esta situación sería un tubo de torpedo. Para disparar un torpedo, se abre un tubo seco y se carga un torpedo en su lugar, y se aseguran las puertas interiores. Luego, el tubo se inunda con la presión local del mar, se abre la puerta exterior y se dispara el torpedo desde el tubo, que luego se llena de agua.

Para drenar el tubo, la puerta exterior se cierra, el tubo se drena a un tanque de retención, la puerta interior se abre y vuelve a cargar.

Cuando es necesario, el agua en el tanque de retención se bombea por la borda.

La mayoría de los submarinos modernos tienen plantas de destilación en estos días. Chupan el agua de mar y la calientan para eliminar las sales y permiten que el vapor de agua se enfríe en un tanque de recolección separado para agua dulce. Las sales resultantes serán devueltas al mar. Los submarinos modernos pueden tratar hasta 1,50,000 litros de agua en estos días.

Esta información tiene alrededor de 20 años. No es práctico tener el volumen del tanque que se requeriría para transportar toda el agua dulce que se necesita para una patrulla completa. Una estimación conservadora del uso del agua es de alrededor de 5000 a 6000 galones por día. Para poner esto en perspectiva, los camiones cisterna que ves en la carretera tienen 8000 galones. Un hogar típico de 3 dormitorios y 4 personas usa 3000-3500 galones por mes. Esto significa que los submarinos deben tener alguna forma de producir agua dulce. Los submarinos tienen al menos dos métodos para producir agua dulce a partir del agua de mar. Un evaporador de vacío con suministro de vapor y un compresor de destilación de alto vacío. El agua para el uso de la tripulación no es el principal usuario de agua dulce. Reponer el agua para las fugas de los sistemas de vapor de la sala de máquinas es el principal consumidor de agua dulce. Los sistemas de vapor han generado fugas, por lo que este agua debe reemplazarse o recuperarse. Es más práctico reemplazarlo. El evaporador es el equipo principal utilizado para producir agua dulce. Puede producir al menos 8000 galones por día. Produce agua casi pura. Menos de 0.1 ppm de impurezas. Se prefiere agua pura para uso en sistemas de vapor y sistemas de agua de reactores. El compresor de destilación es el suministro de agua de respaldo. Produce aproximadamente 3000 galones por día de agua potable que no es lo suficientemente pura como para usar como agua de maquillaje del sistema de vapor.

Las aguas residuales no son tratadas cuando están en el mar. El agua residual se recoge en los tanques de agua sanitaria. Nunca ha habido un nombre que sea más inapropiado que eso porque son tanques de aguas residuales. Cuando el nivel en los tanques alcanza el nivel apropiado, el contenido es expulsado al océano por aire comprimido. El agua que se acumula en las sentinas se bombea al tanque de recolección de aceite usado para permitir que el aceite se separe del agua y luego se bombea por la borda. Si la tasa de recolección de agua en las sentinas es lo suficientemente alta, el agua puede bombearse directamente por la borda.

Los submarinos llevan plantas de desalinización que convierten el agua de mar en agua potable. La cantidad convertida y almacenada es muy pequeña ya que el espacio es un bien escaso.

Los submarinos toman agua del mar, la hierven, condensan el agua pura y descargan la salmuera en el océano. Los desechos se descargan sin tratamiento en el océano.