13.5 m游艇机舱通风系统的优化与实现-广东造船-120期

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Construction Technics

作者简介：张伟平（1971—），男，高级工程师，从事船舶设计与建造工作 陈 振（1981—），男，技术员，从事游艇建造工作收稿日期：2011-07-28

1 前言

船舶的正常行驶依赖于主机的正常可靠运行，主机正常运行必然依赖于一个前提条件——氧气。作为主机的工作场所——机舱，保证其必须的通风量尤为重要。同时机舱作为船员的工作场所，具有良好的通风能为船员提供良好的工作环境。游艇机舱所拥有的空间极其有限，这必然导致大量的设备聚集在狭小的空间之内。同时，游艇作为一种休闲娱乐的设备，舒适性能是其最重要的一项指标，因此在机舱内部，装有大量的隔音棉，这更对通风散热形成阻碍。

13.5 m游艇以其优异的性能，成为一款畅销船型。但根据船东使用后的反馈情况来看，通风系统在主机达到满负荷的状态下，存在着动力不足的情况。因此，有必要对原有的通风系统进行优化，以提高本产品的性能，更好地为客户服务。

本次对机舱通风系统的优化从以下两个方面出发：① 优化机舱布置，提高自然送风量：② 优化强制进风。通过优化，提高机舱的空气氧气含量，增加主机动力，使游艇达到其设计速度。

2 机舱通风量校核

2.1 该艇机舱概况

13.5 m游艇机舱长2.8 m，型宽4.9 m，型深2.6 m。主机2台，为康明斯QSM11- 715，柴油机功率526 kW，转速2 500 r/min。机舱四周及顶部安装隔音棉。2.2 动力通风量的确定[1]

机舱通风量是按照《游艇建造规范2008》进行设计计算。按照两台主机全负荷运转时计算。

按照《游艇建造规范2008》3.3.4.4每一动力通风舱室的抽风机或抽风机组的总排风量见表1。

表1 动力总排风量计算

表中 V=20

计算得： Q =13 m 3/min

实际抽风机抽风能力为：Q 实际=4×7=28 m 3/min 2.3 自然通风量的确定

按照《游艇建造规范2008》3.3.4.4各进气孔或管道的合计内横截面积，以及各排气孔或排气管道的合计内横截面积应不小于按下式计算之值且每一进、排

13.5 m游艇机舱通风系统的优化与实现

张伟平1 ， 陈 振2

(1.南通航运职业技术学院，南通 226010；2.苏州星锐游艇有限公司，太仓215400）

摘 要：某游艇有限公司建造的13.5m游艇(SEASE 53)因机舱狭小，通风不畅，导致主机工况不佳。本文针对原有的通风系统提出了优化的方案，以改善机舱通风条件，从而充分发挥主机的功率。

关键词：游艇；机舱；通风系统；优化

13.5 metre Coastal BOATS Engine Ventilation System Optimization and

Implementation

ZHANG Weiping 1; Chen Zhen 2

( 1.Nantong Shipping College, Nantong 226010, 2Suzhou Sease Yacht Co., Ltd. Taicang 215400 )

Abstract: This passage is according to 13.5 metre Coastal Boats engine room’s arrangement to design. It’s transformation is based on the problems of previous ventilation system that happened in use.

Key words: Coastal Boats;Engine room;Ventilation;Optimization

净舱容V (m 3

)V<1 1≤V≤3 V>3

m (Q 量风排总3

/min)

1.5 1.5V 0.5V+3

Construction Technics

气孔或排气管道的内横截面积应不小于3 000 mm2 。

A=3 300 ln (V/0.14) mm2

式中： V为机舱净容积=20

A=3 300 ln (20/0.14)

=16 373 mm2

实取： A=（110/2）2π×4

=3 7 994 mm2

＞16 373 mm2

满足要求。

经过校核，可以确定本机舱的自然通风系统和动力通风系统完全满足规范的要求，不需要更换。

3 机舱通风系统的布置优化

3.1 通风系统布置原则[2]

根据机舱通风量做出系统的布置，先确定风机的台数，每台风机的风管独立布置，自成体系，分别向不同的部位供风，通风管系的布置类型主要有以主管为主，或以支管为主，以及主支管结合的环通风3种类型管系为主，其中第一种类型采用的最多，管系的布置，采用重点局部通风，新鲜空气送至主要的工作场所以及一些高温处所，吹风应避免直接吹到机身，以免产生热应力和其它一些不良影响。

3.2 机舱风机调整

3.2.1 风机电机的选择

风机电动机选择原则：电动机工作时，其发热应接近其许可温度，但不得超过，电动机必须具有一定的过载能力，以保证在短时过载的情况下能正常运行，电动机应具有被拖动对象所需要的启动转矩，只能大不能小。

在选择电机的功率时，应有适当的备用功率，电动机的负载功率一般为75%～95%，过大的备用功率会使电动机的运行效率降低，并且提高了投资费用。

本船机舱4台JABSCO风机，每台风机的容量为7.0 m3/min。右舷为两台进风，左舷为两台出风。风管直径11 cm。

3.2.2 机舱风机的布置调整

风机的布置的原则是，尽可能的利用4个风机能充分满足主机的空气以及散热要求，并且考虑到施工的方便。避免风机和机舱内其它的设备相互干扰，提高设备的使用寿命，方便机舱工作时船员的操作。

1）1号风机布置调整

在原设计方案中，一号风机的位置安放于机舱前舱壁上，其优点是方便施工人员安装操作，风机出风

直接对主机进行扫风冷却。缺点是，风机在机舱前舱

壁上，有部分与主机电脑控制盒相干扰，影响船员操作。同时，风机在机舱前舱壁上，其机座必须打在装

有隔音棉的舱壁上，这本身就是对隔音棉以及隔音效

果的一种破坏。同时，风机工作时，多少会产生震动

与噪声，与机舱舱壁相固定，会大大增加机舱前舱壁

隔壁主人房的噪声，影响该房间的舒适性能。

更改后，一号风机位于百叶格栅后部，这样没有

对风机扫出的风有影响，同时风机安装位置位于沙龙

地板下，产生的噪声与震动的影响被降低到最低。被

隐藏在百叶格栅后面的风机同时又避开了主机的电脑

控制盒，不影响船员的操作，同时，又使船机舱更加

有序，整齐。更重要的是这样风机扫出的风能够更加

直接吹向急需新鲜空气的主机。具体布置见图1。

图1 1号风机布置

2）2号风机布置调整

2号风机位于右舷油箱前侧，并靠近舷侧，该风

机同一号风机的功能相反，一号风机主要是从船外侧

吸进新鲜的空气，输入机舱内部。而该风机的主要功

能就是将机舱内的高温、混浊的气体快速的排至舱外，起到降低机舱内温度。1号机和2号机共同作用可

增加换气速度。

经过调整后的风机的位置靠近主机齿轮箱及消音桶，风机的入风口就直接对准了这两个产生热量比较

大的部件，将产生的热气直接排出了机舱,见图2。

图2 2号风机吸风口

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