船舶機械通風設計和建造的若干問題研究

郭潤平

摘要：隨著我國社會經濟的發展，物流運輸業的發展已經成為了其他各行各業發展的基礎性保障。其他行業的生產與發展所需要的大量原材料以及進口的地區對運輸行業提出了更高的要求。而進行水路運輸是跨地區甚至的國家進行貿易的最主要的方式。船舶是水運最重要的工具。隨著貨物運輸量的不斷增加以及科學技術的發展，船舶所能承受的重量、相關的功能以及自動化的程度也在不斷的創新與優化。同時，由于船舶的通風換氣的系統是維持船舶得以正常平穩運行的關鍵系統，因此，就需要對船舶的通風系統的設計及構建進行更好保障，以此來保障船舶得以穩定的工作。

關鍵詞：船舶機械；通風設計；建造；若干問題

1國內外現狀分析

現在船舶動力艙通風選用慣例機械通風、機械通風聯系循環冷卻設備通風、射流通風三種辦法。三種通風方法各有特點，不一樣的船舶根據需要選用不一樣的方法。國際上，空氣射流通風技能的規劃思想遍及應用于船只通風體系規劃中已有幾十年的歷史，歐美公司（如：ABB公司、約克公司、荷蘭H&H公司）均在其規劃的船舶機艙通風體系中選用了此類通風技能。其間，瑞典ABB公司在空氣射流通風技能原理上開宣布的Dirivent體系，已廣泛應用于船舶貨艙、機械艙室和機艙的空調通風或機械通風體系中。現在，國內機艙通風體系規劃主要有三種方式：全新風體系、循環冷卻加新風體系及射流通風三種規劃辦法。不管哪種方式，通風的意圖均在于：一是掃除艙室的熱空氣，使溫度達到規劃要求；二是滿足機器和工作人員對新鮮空氣的需要。

2通風形式的比較

2.1全新風系統

全新風體系設計是選用風機將艙內渾濁空氣排出艙外，將艙外的新鮮空氣引至艙內。全新風體系由風機、風管和空氣過濾器等構成。全新風體系規劃因為很多新風進到艙內，在排出機艙內設備發熱量的同時，能夠確保艙室的新風量。但因為風量較大，需獨自設置進、排風風機室，獨立的進、排氣圍井通道，占用較多的整體資源。因為風量較高，風機噪聲較高，風管內風速也較高，全部艙室內的通風噪聲相應增加。因為機艙內發熱設備較多，空間設置緊湊，選用風管送、排風時，形成機艙內有些區域風管無法送至，形成有些溫度過高。有些船舶規劃中，未設置進、排風管，僅設置了進、排風室，風機將外界空氣吸入至機艙頂部某一個部位（首部或尾部），而機艙另一端設置排風風機將艙內熱空氣排出。此種設計很難確保機艙內布風及溫度的均勻性。

2.2循環冷卻加新風系統

某型船上，選用了兩套循環冷卻通風設備，此外選用風機進行機械通風處理；因為海水的溫度常年在20℃左右，而外界環境溫度則波動較大，通常在外界達到35℃左右時，海水還能堅持在25℃左右，因而這種方法可大大降低機艙內的溫度。選用這種方法，外界新風盡管較全新風設計有所減少，但換氣次數仍應確保15次/h左右，以滿足人員對新鮮空氣的需求，同時仍可保持艙內的污濁物濃度控制在一定的范圍內。

因為有閉式循環冷卻，在外界新風堵截的情況下，仍可堅持艙內最高溫度不超過50℃左右。此種方式的設計有利于在需要堅持密閉的情況時進行對外關閉。

2.3射流通風

空氣射流通風體系主要由螺旋風管體系、空氣射流噴嘴和高壓離心風機等構成。螺旋風管體系由小口徑圓形高速螺旋風管及相應的聯接附件構成。空氣射流噴嘴為圓錐形，能夠裝配在固定方位，也可靈敏地安置于金屬管段上，經過噴嘴自身帶有的撓性管段和調風門，能夠自由靈敏的根據體系設計要求在現場調整噴嘴射流的方向及流量大小，保證空氣流暢，防止出現氣流流通不均勻、通風死角的發生。高壓離心風機則為全部空氣射流通風體系供給滿足的壓力，以確保空氣射流從噴嘴高速射出。

空氣射流通風體系是一種利用空氣自身來操控空氣分布的體系，經過與主送風體系的合作運用，到達艙室通風換氣的意圖。因此，選用空氣射流通風技術后的機艙通風體系將由兩部分構成，即機艙主送風體系和空氣射流通風體系。根據體系的運用功效，盡管空氣射流通風體系不能徹底替代機艙通風體系，但它可替代慣例機艙通風體系中巨大而雜亂的矩形風管，充分利用其體系空間尺度小、構成簡單、安置靈敏和通風效率高的特點，在為動力等其它管路及骨干電纜的安置讓出機艙內寶貴的上部空間的同時，達到機艙良好的通風效果。

3船舶機械通風系統的設計與建造

3.1船舶機械通風系統的設計

對于船舶而言，通風系統是其重要的組成部分之一，同時也在船舶的各個區域中廣泛分布。其中，在船舶的動力系統、生活服務系統甚至是特殊功能區等多方面的領域中。從整體的設計程序來看，對于船舶通風系統的設計需要依據船舶設計的情況而定的，需要保持相對同步的節奏。其中需要依據船舶的整體結構及構造來對內部通風系統中的管道及所需要的材料的型號、相關的高度等進行詳細的設計，同時對保持風速流動的鼓風機的位置進行布置與擺放等等。

在進行通風系統設計的時候，最主要的問題就是對船舶中每一個系統內部的通風需求量以及通風系統中實際的送風量進行準確的考察。其可以依據船舶在建造設計時的動力總成以及相關總功率的屬性等來對不同運轉情況下的動力負荷等來進行計算。同時，還需要依據發動機實際的發熱及散熱量，并結合相關專業性的熱學與空氣熱傳播等方面的知識來進行計算，得出在不同區域內所需要的進風的速度以進風的量，以及相關的動力系統所消耗的能量等等一系列相關的標準與數值。除此之外，在船舶中船員的生活區與一般功能區，在進行通風保障的時候，需要對相關的氣候、環境的變化以及突發的狀況有一個較全面的考慮，并提前做好相應的應對措施。

同時，在通風系統的設計過程中還存在著最大的一個問題就是所設計出來的通風系統無法與復雜多變的極端氣候相適應，其在極端天氣的狀況中就會失去其本身的作用，甚至造成巨大的經濟損失。因此，船舶在航運的過程中經常就會在極端天氣的狀態之下發生故障。對此，就需要在通風系統的設計過程中考慮到這些方面的因素，通過在其中加入相關的自動化的運行系統來保障通風系統得以正常的運行。

3.2機械通風系統的制造

船舶的機械通風系統在制造的過程中需要對相關的零件加工及裝配等進行有效的更新與優化，在機械通風系統中的主要零部件有通風的管道、風扇系統、泵送系統以及閥門系統等等，通過這些零部件能夠更好的對通風系統進行控制與管理。其中的管道是通風系統中最主要的零部件，其在經過長時間的使用后，容易出現腐蝕、堵塞等現象，需要對其進行定時的保養與加工。還可以結合新型的科學技術來采取復合型的新型材料來制作通風的管道等等。而對于其中的風扇系統，則可以通過對管道內的氣流進行有效的控制來滿足不同區域內對通風系統及風速的要求。在船舶通風系統的零部件組裝上，由于通風系統通常都是在船舶的角落處進行安裝的，因此在進行維修與更換時的難度較大。對此，就需要增大相關材料的質量，提升管道的密封與密閉的特性，對閥門系統進行精確、嚴格地控制與管理等等。最大限度的保障相關設施、建設的合理及準確，才能夠使得通風系統得以平安、順利的運行。

4結語

總之，隨著社會經濟的不斷提升與發展，人們對于船舶運輸業的要求與標準在不斷的提升。隨著船舶運輸業的不斷發展與擴大，以及近年來極端天氣的增多等因素，船舶在運行過程中的危險指數也在不斷的提升。據此，就需要結合船舶的機械通風系統中存在的問題進行有針對性的解決與處理。除了要提升相關零部件的性能與質量，同時還要在通風系統的設計過程中結合實際的運行情況與現代科學技術的發展來對船舶通風系統進行更好的設計與創新，以此來加快船舶通風系統的設計與建構，提升整個船舶在運行時的安全指數，保障我國的船舶運輸業更好更快的發展。

參考文獻：

[1]張振祿.船舶機械通風[J].中國造船.1956（02）

[2]王井豐，錢明.散貨船貨艙通風系統的改造設計[J].船舶.2016（04）