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摘要:随着船舶行业的快速发挥在那,船舶节能的技术受到越来越多人的关注,成为航海运输和船舶制造中共同关注的重要话题。本文通过在船舶中设置船舶附加物以及促进动力装置的改进实现船舶的推进节能,实现船舶的高效节能。
关键词:船舶 推进 节能 技术探究
能源和环境是目前人类面临的重要问题。随着工业革命以来,世界各个国家的经济在快速的发展,消耗的大量的资源和能源,同时对环境造成了严重危害。航运界在世界物流领域中占有重要的位置,同时也是能源消耗的重要行业,对其进行节能技术的应用具有重要的意义。
一、节能船型以及节能技术的应用
船舶在进行推进的过程中,能量出现损失主要有三个原因,一是船体在水中运行的过程中,受到水流粘性以及波能的影响导致能量的损失。二是船舶的推进传动设备在运行的过程中能力损失。三是螺旋桨叶稍处受到横向扰流的影响导致能力的流失。
装置螺旋桨前置半导管,有效的提高推进的效率。在船舶运行的过程中,船舶尾部的螺旋桨浆盘面由于桨半径的不同导致进速不均匀,尤其是方形系数比较大的船舶,不但会影响螺旋桨的工作效率,而且会使螺旋桨由于水动力上下不均衡出现振动现象。在船舶的螺旋桨前方的船体位置,安装一个半管状的壳体,并且在壳体内侧配置固定式的逆向倒流翼片。通过此装置能够对螺旋桨的进流速度场进行有效的改善,能够使速度场均匀,有效的实现推进节能。逆向导流翼片能够产生和螺旋桨反方向的预旋流,能够对螺旋桨在旋转中产生的同向水流进行抵消,有效的减少螺旋桨旋转尾流的阻力,提高推进的效率。前置半导管,能够促使螺旋桨前的进流变得均匀、平稳,同时能够产生一定的附加推理,使得螺旋桨的符合减少,有效的提高推进的效率。
运用舵附推力鳍装置,促进推进性能的提高。此种装置主要是在舵的前端螺旋桨的桨帽相对应的位置装置了舵球,而且在舵叶的两侧装置力推力鳍。舵球能够对螺旋桨的尾流进行改善,有效的减少螺旋桨的尾流消失。推力鳍能够对舵两侧的流向入射角进行调整,促进和螺旋桨尾流的适应,能够增加推进的动力。
二、主机和动力装置的节能技术
1、船舶设计过程中柴油机的技能措施。在船舶进行初步设计的过程中选择自身热效率比较高的主机,柴油机的冲程缸径较大,转速较低,其热效率就会越高,就会越节能,因此,在船舶进行设计的初期,选择自身热效率较高的主机机型能够有效的降低燃油的消耗。电子控制式或者智能型柴油机主要是通过液压机械系统实现燃油和排气阀的动作,这些动作的执行能够收到电子控制,能够实现各个柴油机缸热负荷的平均优化,而且通过电子对喷油以及排气进行控制,能够使柴油机在低损耗的情况下保持良好的运行,能够有效的对燃油的消耗进行改善。
使用满足排放要求的效率优化主机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着科学技术的不断进步和发展,船舶柴油机制造企业采取一系列的措施和改进的技术,使的柴油机能够满足排放限值的条件下有效的降低燃油的消耗。提高扫气的压力,降低压缩比,对喷油的模型进行优化,提高最大化的燃烧压力等等。在对船舶进行设计的过程中,使用效率优化型的主机能够有效地降低燃油的消耗率。
采用新型高效的柴油机。目前,新型的柴油机具有长冲程,低转速的特点,能够进一步的提高主机自身的热效率,超低转速的设计能够是船舶更加适合设计更大直径的螺旋桨,摒弃能够对船舶尾部的线型进行改变,增加吃水量,适应更大直径的螺旋桨的应用。对主机部分的负荷或者低负荷进行优化,有效降低运行中的燃油消耗。在船舶运行的过程中,有效的降低船舶运行的营运航速,能够有效地降低消耗功率。在船舶运行的过程中,很多的船东需要保持船舶的设计航速,保持船舶的告诉运营,就需要关注主机部分负荷或者低负荷的运转模式的灵活性实现燃油的消耗率降低。
2、主机废热的回收技术。运用废气锅炉以及透平发电系统,废气锅炉能够有效地回收废气能源,产生一定量的蒸汽。使用产生的蒸汽能够用来驱动透平发电机,通过该发电机能够向船舶提供电力,有效的满足船舶在航行过程中的电力需求。在此系统中,增加了发电机透平以及透平冷凝器和冷凝水泵等,废气锅炉从一段加热的方式转变成三段加热,并且带有过热蒸汽加热器,能够用于产生热值更高的过热蒸汽。使用装机空冷器扫气空气的能源对锅炉给水加热,能够有效提高锅炉给水的温度。
使用TES系统。近些年来,MAN柴油机公司推出的使用TES的高效增压器系统,能够有效的利用产生的废气来驱动透平发电机进行发电。此系统中产生的电力能够用于船舶的电力需求和部分推进输出的需求。此系统能够有效的提高人效率的利用率,并且实现节约能源的目的。当然,此系统需要比较大的投入,通常适用于超大型集装箱或者大型商船的节能措施。
轴带发电机的节能技术。为了鞥能够有效的降低在运营过程中的燃油成本,很多的航运公司采取降低航速的策略,在保证主机传送功率充分利用的情况下,主机配置轴带发电机能够有效的实现节约能源。能够有效的降低燃油的消耗,主机配备轴带发电机能够长期的在高负荷区进行运转,提高燃油的高消耗率,低速柴油机的主机热效率比中速柴油机的高。主机在配置轴带发电机后,船舶在正常运行的过程中能够满足船舶的电力需求,而且不需要其他的辅助柴油机进行发电,能够有效地节约辅助柴油机的能源消耗,实现节约能源的目的。
三、结语
本文阐述的多部分的节能技术已经在船舶的设计和生产中得到了运用,并且已经取得良好的效果,随着船舶设计和制造技术的不断发展,船舶推进中的节能技术会不断的完善和革新。另外在船舶技术和运营的过程中,很多的节能措施能够有效地使用,综合利用各种节能的技术,不断的对节能技术进行研发,促进船舶产业的发展,提高船舶企业的市场竞争能力,实现经济效益和能源节约的全面进步和发展。
参考文献
[1]潘志远,周兰喜.船舶推进中的节能技术研究[J].江苏科技大学学报(自然科学版),2011,05:413-418.
[2]申晓改.新型船舶推进节能技术研究[J].舰船科学技术,2017,02:70-72.
论文作者:朱忠寿,刘振,张林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/29
标签:船舶论文; 螺旋桨论文; 柴油机论文; 过程中论文; 主机论文; 燃油论文; 节能论文; 《基层建设》2017年第15期论文;