船舶機械通風設計和建造的相關分析

Summary：隨著人們生活水平的不斷提高，對貨物運輸的要求標準更加嚴苛，水路運輸憑借自身優勢取得廣闊的發展前景。但是船舶結構復雜，系統龐大，功能多樣，要想為船員提供良好的休息環境，確保船舶制造整體質量，就務必做好船舶機械通風設計。預防船舶機械通風系統建造中可能會出現的各種問題，以及完善的解決措施，從而高效提升船舶機械通風系統和結構消防的設計水平。Keys：船舶機械；通風設計；建造；相關分析；引言我國作為一個傳統的海洋大國，航運業以及船舶制造業的發展十分迅速。而在船舶的設計工作中，通風設計是整體設計的重點之一。尤其是現如今講究“以人為本”，為了有效提高船舶上工作人員的生活條件和工作條件，保證船舶的良好通風十分關鍵。再加上船舶上的各種動力設備也需要有良好的工作環境，這些都對通風系統提出更高要求。所以，合理地對通風系統進行設計和建造，有效保證船上工作人員的工作環境，并避免對各種設備的正常運行造成影響。1.船舶機械通風系統設計和制造的常見問題1.1實際送風量與通風量需求不符通風系統應該連通船體中的每一個區域，由于船舶體積在不斷增大，其功能性也愈加豐富，所以區域數量也隨之增多。其中包括動力推進系統、生活區、存儲區、服務區、功能區等多個方面。從設計角度來看，通風系統要與船體設計同步進行，根據船體構造形式，預留通風管位置，并選擇合適型號的通風管道、明確柵欄截面、通風高度等設計內容。在實際設計的過程中，時常會出現實際送風量與通風量需求不符的情況。一方面，要對不同區域內的通風量需求進行計算。另一方面，要記錄系統實際送風量。如推進動力區域可以參考“ISO8861-1998計算方法”計算通風量，明確動力總成、總功率、工作特性三項內容，計算轉速、負荷不同的情況下，動力系統的吸氣量，根據各個散熱裝置每小時產生的熱量，利用熱力學、熱傳播學等知識計算平衡區域溫度所需的風量和風速?？偽鼩饬堪ㄖ靼l動機消耗空氣量、附屬動力系統消耗空氣量等。利用風量消耗值X保險系數=進風量的計算方式獲取通風總量。在實際計算的過程中，計算、測量等誤差問題都會影響計算結果，進而影響風力系統設計和制造的科學性、合理性。1.2通風系統的環境適應能力較差通常，通風系統需要在比較復雜的環境下進行工作，同時需要面對表面的情況。但實際應用時，通風系統的適應性不足，造成能源損失過大、系統消耗明顯。例如，船舶運行故障、設備故障等問題會改變船艙對風量、風速的要求，在涉及通風系統時，需要考慮不同的情況，避免特殊狀況影響通風系統的正常運行。所以，實際設計時，要提升通風系統的自動化水平，應用更多自控技術，確保通風系統能夠在高危狀況下自動切換系統構造，進入預案設計的運行模式中，滿足船舶運行的通風需求。2.船舶機械通風設計和建造的相關分析2.1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，同時其也在船舶的各個區域中廣泛的分布。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，其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，得出在不同區域內的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，并提前做好一定的準備措施。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。2.2船舶機械通風系統設計建造研究就目前的船舶機械通風系統設計和建造現狀來看，國產化是其中一項亟待解決的重要問題，雖然前期可以節省一定的建造成本，但是后期維修和養護的所需資金遠遠高出預期成本。其中，管道問題可以造成船舶機械通風系統整體大修，增加的維修成本，而且會延誤正常的工期，影響船舶建造質量。閥門和泵送系統問題更核心，能夠在很多極端情況下，維持船舶的正常安全運轉。也就是說，這些船舶機械通風系統安裝建造原材料，都存在國外產品市場壟斷現象，阻礙著我國造船行業的進一步發展。造成這種船舶機械通風系統建造現象的原因，主要還是因為我國造船行業的發展前景還有待加強，對專業領域的深入分析和研發力度不夠。所以需要在船舶機械通風系統設計和建造項目中，加強與國外先進企業的合作交流，引入創新型高科技，有效推動我國船舶機械通風系統的建造進展。除了相關的專業科研院校外，還要建立實踐培訓基地，切實提高船舶機械通風系統建造水平，有效預防實際建造過程中的諸多問題。計算船舶機械通風系統精確參數時，可以運用ISO8861-1998計算方法，結合各方面數據，算出精確的通風量。因為涉及到船舶動力系統的吸氣量，所以要全面考慮發動機消耗空氣量，鍋爐燃燒等系統所需空氣量。詳細計算出實際損耗值，與保險系數的乘積就是總動力系統進風量，船員要預留出足夠的通風量，用以應對突發情況和氣候變化。2.3變風量空調系統變風量控制技術是指可以根據室內的溫度變化和室內室外的溫差，自動調節空調系統的風量，在保證室內環境舒適度要求的前提下，減少空調系統的運行時間，控制空調系統的送風量。變風量空調系統主要組成部分：1）空氣處理器?？諝馓幚砥魇沁M行溫度調節的關鍵部件，主要包括各類空氣閥、預熱器、冷卻器等。某些中央空調系統采用的是裝配式空氣處理器，溫度的控制主要通過閥門來實現。2）送風系統。送風系統是變風量空調的前端，為了防止變風量空調在風速較高的情況下發生振動產生噪聲，送風系統對密封性和結構強度有較高的要求。3）制冷機組。制冷機組負責變風量空調的送風量，是變風量空調的重要組成部分。制冷機組接收到來自控制器的信號，補償室內的溫度變化。通常制冷機組由步進電機、風量調節器、閥類器件組成。4）散流器。散流器的主要作用是將送風系統的風量進行散流，風量空調的散流器與定風量不同，通常獨立安裝在末端裝置，并通過送風管與制冷機組連接。5）控制器。控制器作為變風量空調的大腦，接收來自各類傳感器的信號，對制冷機組電機產生變頻信號，是變風量空調正常運行的基本保證。3.結束語當前在機械式通風系統制造上主要面臨的困難還是國產化的問題，由于通風系統的關鍵性作用，對于其結構穩定性、材料耐受性和關鍵零部件的穩定性要求極高，以管道為例，一旦管道在規定時間以內發生損壞，就會打破船舶的大修周期，給船舶運營增加了成本，精準耐用的閥門系統是整個機械式通風系統的樞紐，也是核心技術的關鍵體現，泵送系統能夠在極端情況下發揮救命的關鍵作用，不僅有利于提高船舶機艙預防與控制安全設計水平，而且對于提高船舶機艙安全性等都有著積極的作用和意義。Referen