船舶机械通风设计和建造的若干问题研究

郭润平

摘要：随着我国社会经济的发展，物流运输业的发展已经成为了其他各行各业发展的基础性保障。其他行业的生产与发展所需要的大量原材料以及进口的地区对运输行业提出了更高的要求。而进行水路运输是跨地区甚至的国家进行贸易的最主要的方式。船舶是水运最重要的工具。随着货物运输量的不断增加以及科学技术的发展，船舶所能承受的重量、相关的功能以及自动化的程度也在不断的创新与优化。同时，由于船舶的通风换气的系统是维持船舶得以正常平稳运行的关键系统，因此，就需要对船舶的通风系统的设计及构建进行更好保障，以此来保障船舶得以稳定的工作。

关键词：船舶机械；通风设计；建造；若干问题

1国内外现状分析

现在船舶动力舱通风选用惯例机械通风、机械通风联系循环冷却设备通风、射流通风三种办法。三种通风方法各有特点，不一样的船舶根据需要选用不一样的方法。国际上，空气射流通风技能的规划思想遍及应用于船只通风体系规划中已有几十年的历史，欧美公司（如：ABB公司、约克公司、荷兰H&H公司）均在其规划的船舶机舱通风体系中选用了此类通风技能。其间，瑞典ABB公司在空气射流通风技能原理上开宣布的Dirivent体系，已广泛应用于船舶货舱、机械舱室和机舱的空调通风或机械通风体系中。现在，国内机舱通风体系规划主要有三种方式：全新风体系、循环冷却加新风体系及射流通风三种规划办法。不管哪种方式，通风的意图均在于：一是扫除舱室的热空气，使温度达到规划要求；二是满足机器和工作人员对新鲜空气的需要。

2通风形式的比较

2.1全新风系统

全新风体系设计是选用风机将舱内浑浊空气排出舱外，将舱外的新鲜空气引至舱内。全新风体系由风机、风管和空气过滤器等构成。全新风体系规划因为很多新风进到舱内，在排出机舱内设备发热量的同时，能够确保舱室的新风量。但因为风量较大，需独自设置进、排风风机室，独立的进、排气围井通道，占用较多的整体资源。因为风量较高，风机噪声较高，风管内风速也较高，全部舱室内的通风噪声相应增加。因为机舱内发热设备较多，空间设置紧凑，选用风管送、排风时，形成机舱内有些区域风管无法送至，形成有些温度过高。有些船舶规划中，未设置进、排风管，仅设置了进、排风室，风机将外界空气吸入至机舱顶部某一个部位（首部或尾部），而机舱另一端设置排风风机将舱内热空气排出。此种设计很难确保机舱内布风及温度的均匀性。

2.2循环冷却加新风系统

某型船上，选用了两套循环冷却通风设备，此外选用风机进行机械通风处理；因为海水的温度常年在20℃左右，而外界环境温度则波动较大，通常在外界达到35℃左右时，海水还能坚持在25℃左右，因而这种方法可大大降低机舱内的温度。选用这种方法，外界新风尽管较全新风设计有所减少，但换气次数仍应确保15次/h左右，以满足人员对新鲜空气的需求，同时仍可保持舱内的污浊物浓度控制在一定的范围内。

因为有闭式循环冷却，在外界新风堵截的情况下，仍可坚持舱内最高温度不超过50℃左右。此种方式的设计有利于在需要坚持密闭的情况时进行对外关闭。

2.3射流通风

空气射流通风体系主要由螺旋风管体系、空气射流喷嘴和高压离心风机等构成。螺旋风管体系由小口径圆形高速螺旋风管及相应的联接附件构成。空气射流喷嘴为圆锥形，能够装配在固定方位，也可灵敏地安置于金属管段上，經过喷嘴自身带有的挠性管段和调风门，能够自由灵敏的根据体系设计要求在现场调整喷嘴射流的方向及流量大小，保证空气流畅，防止出现气流流通不均匀、通风死角的发生。高压离心风机则为全部空气射流通风体系供给满足的压力，以确保空气射流从喷嘴高速射出。

空气射流通风体系是一种利用空气自身来操控空气分布的体系，经过与主送风体系的合作运用，到达舱室通风换气的意图。因此，选用空气射流通风技术后的机舱通风体系将由两部分构成，即机舱主送风体系和空气射流通风体系。根据体系的运用功效，尽管空气射流通风体系不能彻底替代机舱通风体系，但它可替代惯例机舱通风体系中巨大而杂乱的矩形风管，充分利用其体系空间尺度小、构成简单、安置灵敏和通风效率高的特点，在为动力等其它管路及骨干电缆的安置让出机舱内宝贵的上部空间的同时，达到机舱良好的通风效果。

3船舶机械通风系统的设计与建造

3.1船舶机械通风系统的设计

对于船舶而言，通风系统是其重要的组成部分之一，同时也在船舶的各个区域中广泛分布。其中，在船舶的动力系统、生活服务系统甚至是特殊功能区等多方面的领域中。从整体的设计程序来看，对于船舶通风系统的设计需要依据船舶设计的情况而定的，需要保持相对同步的节奏。其中需要依据船舶的整体结构及构造来对内部通风系统中的管道及所需要的材料的型号、相关的高度等进行详细的设计，同时对保持风速流动的鼓风机的位置进行布置与摆放等等。

在进行通风系统设计的时候，最主要的问题就是对船舶中每一个系统内部的通风需求量以及通风系统中实际的送风量进行准确的考察。其可以依据船舶在建造设计时的动力总成以及相关总功率的属性等来对不同运转情况下的动力负荷等来进行计算。同时，还需要依据发动机实际的发热及散热量，并结合相关专业性的热学与空气热传播等方面的知识来进行计算，得出在不同区域内所需要的进风的速度以进风的量，以及相关的动力系统所消耗的能量等等一系列相关的标准与数值。除此之外，在船舶中船员的生活区与一般功能区，在进行通风保障的时候，需要对相关的气候、环境的变化以及突发的状况有一个较全面的考虑，并提前做好相应的应对措施。

同时，在通风系统的设计过程中还存在着最大的一个问题就是所设计出来的通风系统无法与复杂多变的极端气候相适应，其在极端天气的状况中就会失去其本身的作用，甚至造成巨大的经济损失。因此，船舶在航运的过程中经常就会在极端天气的状态之下发生故障。对此，就需要在通风系统的设计过程中考虑到这些方面的因素，通过在其中加入相关的自动化的运行系统来保障通风系统得以正常的运行。

3.2机械通风系统的制造

船舶的机械通风系统在制造的过程中需要对相关的零件加工及装配等进行有效的更新与优化，在机械通风系统中的主要零部件有通风的管道、风扇系统、泵送系统以及阀门系统等等，通过这些零部件能够更好的对通风系统进行控制与管理。其中的管道是通风系统中最主要的零部件，其在经过长时间的使用后，容易出现腐蚀、堵塞等现象，需要对其进行定时的保养与加工。还可以结合新型的科学技术来采取复合型的新型材料来制作通风的管道等等。而对于其中的风扇系统，则可以通过对管道内的气流进行有效的控制来满足不同区域内对通风系统及风速的要求。在船舶通风系统的零部件组装上，由于通风系统通常都是在船舶的角落处进行安装的，因此在进行维修与更换时的难度较大。对此，就需要增大相关材料的质量，提升管道的密封与密闭的特性，对阀门系统进行精确、严格地控制与管理等等。最大限度的保障相关设施、建设的合理及准确，才能够使得通风系统得以平安、顺利的运行。

4结语

总之，随着社会经济的不断提升与发展，人们对于船舶运输业的要求与标准在不断的提升。随着船舶运输业的不断发展与扩大，以及近年来极端天气的增多等因素，船舶在运行过程中的危险指数也在不断的提升。据此，就需要结合船舶的机械通风系统中存在的问题进行有针对性的解决与处理。除了要提升相关零部件的性能与质量，同时还要在通风系统的设计过程中结合实际的运行情况与现代科学技术的发展来对船舶通风系统进行更好的设计与创新，以此来加快船舶通风系统的设计与建构，提升整个船舶在运行时的安全指数，保障我国的船舶运输业更好更快的发展。

参考文献：

[1]张振禄.船舶机械通风[J].中国造船.1956（02）

[2]王井丰，钱明.散货船货舱通风系统的改造设计[J].船舶.2016（04）