對現有清污船技術的分析和創新設計

摘要 當今社會，清污船必不可少，但我國當今的主流清污船有不少不足之處仍然可以改進。我在此認真分析我國主流清污船的不足之處，并針對不足之處加以改進，提出了一種新型清污船設計方案，希望這個創新性方案能為我國清污船技術的發展有所裨益。

關鍵詞 清污船技術 多功能化 創新性

中圖分類號：X52文獻標識碼：A

Analysis and Innovative Design of Existing Clean-up Ship Technology

NI Dongsheng

(The Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002)

AbstractIn today's society， it's essential for clean-up boat， but the mainstream of today's clean-up of China's many inadequacies ship can still be improved. I carefully clean-up analysis of the major inadequacies of the ship， and for the inadequacies to be proposed to improve the design of a new type of clean-up ship， hope that this innovative program will help for the development of China's clean-up ship technology.

Key wordsclean-up ship technology; multifunctional; innovation

當今社會，工業迅速發展，生產水平顯著提高，給人類帶來了很多發展和便利。可以說發展是時代的主題詞，但是事實證明，污染一直伴隨著發展而成為時代的另一個主題詞。

水體污染是污染問題中的一個難點，特別是對水面漂浮垃圾的清理，我國做的并不好，大到近海海洋，小到水庫河流，我們經常可以看到漂浮的垃圾……水面漂浮垃圾的存在，嚴重影響了水體質量、水中生物的生存和環境的美化，給人類生活和大自然造成了不小的危害。

對于水體漂浮垃圾清理問題，我國目前采用的最廣泛的方法是漁船打撈和清污船清理。經實地觀察發現，漁船打撈漂浮垃圾的方法由于漁船自身的結構和功能特點而表現出效率很低，效果不好；而最常用的清污船結構原理基本相同，一般均是采用船頭機器機動打撈水面垃圾和船頭傳送帶輸送垃圾，船艙壓縮儲存垃圾的方法。但是這種方法雖然比漁船打撈效率更高，卻會使得船體笨重，船體結構復雜，從而導致燃料消耗量大，容易造成二次污染和一次清污量有限，此外還容易因漂浮樹枝等而造成卡機的不足之處。

問題被發現，就應該盡快解決。為了克服現有的常用清污船的不足，根據水體漂浮物污染的特點和各種地理需求，筆者以全新的設計理念設計了新型清污船，該清污船不僅結構簡單，整體質量小，而且燃料消耗少，還很大程度地減小了二次污染和增大了一次清污量，此外還具有適合于不同漂浮垃圾層厚度的水體清理和防大量垃圾收集而產生的堵塞情況，安全系數相對較高的優點。

新型清污船所采用的技術方案是：采用雙船體結構，在船頭設置一個底部有孔洞的仰角可以手工調節的金屬斗，金屬斗的一端鉸接在船體上，另一端與繩子連接， 繩子與繞繩輪連接，兩繞繩輪與轉軸連接（轉軸的一端是搖把），轉軸與固定在三腳架上的軸承連接，三腳架與船體連接；船頭有一個高壓噴水頭，噴水頭與兩支桿連接，仰角可調，噴水頭尾部與船艙中的小水泵連接，支桿與船體連接；船尾也有兩個與船體連接的三腳架，三腳架與軸承連接，軸承與滾筒連接，滾筒的一端有搖把，滾筒上纏繞著垃圾收集網袋，網袋的開口處是一金屬矩形，金屬矩形通過卡口與船體連接；兩船體之間有一方孔底板，底板向后延伸超出船尾，底板固定在船體上；船體采用多倉結構，船體下部為光滑的弧形，船體前部為向內的斜面。

當清污船在有厚度較小的漂浮垃圾的水面行進時，調節金屬斗使其前端沒入水中10CM，由于水的向后的推力作用漂浮垃圾會進入金屬斗內，然后通過金屬矩形口進入垃圾收集網袋中；當清污船在有厚度較大的漂浮垃圾的水面行進時調節金屬斗使其前端沒入水中20CM或者其它合適數值，同理可以使垃圾進入垃圾收集網袋中——這樣就能達到避免樹枝等給垃圾收集帶來的影響和解決卡機問題的目的。當單位時間垃圾進入量過大而出現堵塞情況時，啟動水泵，調節高壓水槍仰角到適當，通過水的沖力促進垃圾進入垃圾收集網袋，從而達到避免堵塞的目的。當垃圾收集網袋內垃圾量增加到一定程度時，搖動與滾筒連接的搖把，則垃圾收集網袋的長度增加，而方孔地板對垃圾收集網袋有支撐和保護作用，滾筒對垃圾收集網袋有向上的拉力作用，這樣就使得船拖著垃圾收集網袋在水面行進，相比較一般的船倉儲存垃圾的設計，這樣能達到減少燃料消耗的目的；而且雙船體的設計使得清污船利用船前進時水的阻力實現垃圾進袋，取代了機動傳送帶傳送垃圾，也能達到減少燃料消耗的目的和減小二次污染的目的。當一個垃圾收集網袋裝滿時，可以手持袋口的金屬矩形將袋口向上提起，扎好袋口，掛上專用浮力泡沫（形狀為長方體，外被塑料外殼包圍，塑料殼的下部有與殼連接的塑料鉤），掛在船尾，取出新的垃圾收集袋，將其尾部繞在船尾滾筒上，手持袋口金屬矩形對準卡口將其固定好，則可以不停船處理繼續收集，這樣就使得一次清污量大大增加。整體上而言，雙船體和非倉式儲存垃圾，以及對常用傳統傳送帶的取代，使得整個清污船結構簡單，整體質量小，這樣不僅達到了降低成本和耐用、易于修理的目的，而且使得清污船的慣性小而提高了安全系數。

圖1

圖2

此方案的具體圖形如圖1，圖2：

注：圖1是本新型清污船的除專用浮力泡沫外的整體的立體側視圖。圖2是清污船專用浮力泡沫的立體側視圖。圖中1.雙船體，2.繞網滾筒，3.三腳支架（支架頂端為軸承） ，4.繞繩輪，5.繩子，6.噴水頭 ，7.金屬前斗 ，8.支桿，9.底板，10.方孔，11.垃圾收集網袋，12.金屬矩形，13.延伸塊（與滑槽連接），14.滑槽，15.搖把，16.轉軸。圖2中17. 內部泡沫，18. 塑料外殼，19塑料鉤。

與目前中國的主流清污船相比，這種創新設計顛覆了完全依靠機械打撈的漂浮垃圾清理法，通過雙船體和船頭水槍的應用，充分利用了清潔無污染的水力——省去了主流清污船的復雜機械打撈機構，不僅節約了能量，減少了二次污染，還有效減小了船的體積，讓船更有靈活性，機動性更強;通過船上卷筒結構和網狀垃圾收集帶結構，減少船艙壓縮垃圾步驟，節省了空間和能量，同時增大了一次出行的收集量；專用浮力泡沫為垃圾收集網袋設計，充分利用水的浮力，取代了船艙儲存垃圾的方法，更加節能合理。

未來的清污工作依然會繼續，清污船仍會必不可少，而高效率化、簡易化和小型化是清污船的發展趨勢，讓清污船有更廣的使用場所、更強的清理功能和最小的二次污染概率是時代對清污船提出的硬性要求——而我國現用的主流清污船顯然在時代面前越來越相形見絀。希望我對清污船方面的理解和創新設計能夠為我國清污船技術的發展進步有所貢獻，而我本人也會更多地學習和理解相關知識，為祖國現代化建設所應用的各種技術的進步提出更多改進方案。

參考文獻

[1]劉國存.大學生科技創新能力培養存在的問題及原因探究[J].教育視點，2007(9):12-13.

[2]專利《雙船體清污船》.