成本因素促使螺旋槳加快創(chuàng)新

　　越來越多的船東將注意力轉(zhuǎn)向既可以在新建船舶上又可以在修理階段采用的新技術(shù)，以減少排放和節(jié)省燃油成本。

　　Berg Propulsion公司最近推出帶有對(duì)雙螺旋槳船有順槳功能的Berg可調(diào)螺距螺旋槳。該公司認(rèn)為，這個(gè)解決方案特別適合沿海液貨船。

　　首批具有順槳功能的BCP安裝于中國的鼎衡（江蘇）造船建造的船長100米的化學(xué)品運(yùn)輸船上，以及在佛羅利達(dá)Eastern Shipbuilding Group建造的船長85.5米的渡船上。Berg公司認(rèn)為，船東對(duì)現(xiàn)有船舶改裝這種設(shè)計(jì)的螺旋槳也有極大的潛力，投資可得到快速回收，同時(shí)可減少污染。

　　單一主機(jī)在較低的功率水平時(shí)會(huì)損失效率，而依靠采用較小雙主機(jī)的雙螺旋槳操作可提供更大的靈活性，在船舶需要以略低的航速航行時(shí)可以僅使用一組推進(jìn)裝置，在需要時(shí)可起動(dòng)余下的另一臺(tái)主機(jī)。除了增加冗余外，雙槳配置由于較少的排放而對(duì)環(huán)境有益。

　　船舶在較低航速航行時(shí)使雙螺旋槳中的一只螺旋槳處于順槳狀態(tài)的概念是，將2只螺旋槳中不工作的螺旋槳槳葉旋轉(zhuǎn)90度，使它們與水流平行，從而使阻力降到最小并進(jìn)一步節(jié)省工作主機(jī)燃燒的燃油。順槳是連接和脫開不需工作的軸系的更有效替代方法，Berg說。

　　然而，順槳技術(shù)迄今為止仍是一種復(fù)雜且常常是笨重的機(jī)械解決方法，由于內(nèi)部機(jī)械的限制，槳轂不能提供倒車螺距。因此，順槳槳轂一直不考慮用在工況復(fù)雜的船舶。

　　相反，Berg公司新的BCP設(shè)計(jì)據(jù)稱可在標(biāo)準(zhǔn)的液壓槳轂內(nèi)提供使螺旋槳槳葉具有順槳功能的能力，結(jié)果是擴(kuò)大了螺旋槳的工作螺距范圍?，F(xiàn)在在整個(gè)BCP槳轂的供貨范圍內(nèi)，都有順槳功能的選項(xiàng)。

　　“采用Berg公司的BCP順槳槳轂，螺距的調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大，從全速倒車，經(jīng)全速前進(jìn)，到完全順槳，”Berg Propulsion Technology公司產(chǎn)品經(jīng)理Linus Ideskog說?！皩?duì)任何船東來講，在成本和環(huán)境方面的效益是最實(shí)際的，這對(duì)現(xiàn)有船舶和新造船舶都一樣。順槳的概念現(xiàn)在適用于要求驅(qū)動(dòng)模式靈活的任何類型的多螺旋槳船舶?！?/p>

　　對(duì)于現(xiàn)有船舶，Ideskog先生說：“要想預(yù)知一艘船舶在其全壽命期內(nèi)將要承擔(dān)的所有任務(wù)及其將處于何種工況條件是困難的。”即使委派的任務(wù)類型是固定的，其他的環(huán)境因素也會(huì)發(fā)生變化。這些因素可能是日常的參數(shù)，如風(fēng)，但還有更廣泛的因素，包括季節(jié)的改變、需求變更和燃油成本的變化。

　　“考慮到時(shí)間的資本成本和運(yùn)費(fèi)，所有這些因素都會(huì)對(duì)決定船舶運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)航速產(chǎn)生影響。對(duì)于船東，要適應(yīng)這種不可預(yù)見性就需要最大程度的靈活性。”

　　Ideskog先生說，數(shù)千只Berg CP螺旋槳適合升級(jí)以具備順槳功能?！坝镁哂许槝δ艿穆菪龢娲Ｒ?guī)的Berg螺旋槳不需要大量的工作，”他補(bǔ)充說?！癇erg CP系統(tǒng)的主要部件可以再使用，現(xiàn)有的螺旋槳軸、槳葉、螺栓和液壓系統(tǒng)可以保留。除了新的槳轂外，只需更換活塞桿、活塞桿頭、液壓缸和配油裝置?！?/p>

　　提高效率和滿足新的環(huán)境挑戰(zhàn)的另一種解決方案是Rolls-Royce Marine公司的Promas概念。它的特色是螺旋槳的槳轂?zāi)苁顾鞴忭樀亓飨蜓b有Costa舵球的扭曲舵。吸引人的是其推進(jìn)效率可提高達(dá)6%，而且有機(jī)會(huì)從一家供應(yīng)商那里采購到整套裝置。這種技術(shù)對(duì)于中小肥大型船舶和化學(xué)品運(yùn)輸船特別有吸引力。

　　光順螺旋槳流入帶扭曲導(dǎo)邊舵的水流，可以回收漩渦能量，并消除轂渦。扭曲程度不是固定的，應(yīng)適合于螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向。螺旋槳槳葉上的負(fù)荷也可以重新分布，以達(dá)到更高的效率，同時(shí)降低噪聲和振動(dòng)。壓力脈動(dòng)的實(shí)際減少預(yù)計(jì)平均約為25％。

　　在正常轉(zhuǎn)舵時(shí)，失速臨界角可減小3-4度，而在機(jī)動(dòng)操縱時(shí)可提供較大的角度和較高的升力，并限制舵的空化現(xiàn)象。因此，可減小普通舵的面積，在低速時(shí)產(chǎn)生15％的額外側(cè)向力。一個(gè)光順的蓋帽有助于產(chǎn)生更好的水流和減少損耗。

　　Rolls-Royce聲稱，安裝Promas后，船東可以在2年內(nèi)收回成本。正在研究的1艘載重量為8000dwt的普通化學(xué)品運(yùn)輸船或成品油船，方形系數(shù)為0.81，服務(wù)航速計(jì)劃為15kn?？紤]3種不同的舵扭曲，舵對(duì)功率的需求可減小6.5-9.5%，且船體僅需較小的導(dǎo)流鰭。如果需要，船東還可要求在舵上裝置襟翼。

　　Rolls-Royce說，如果需要，現(xiàn)有船舶也可改裝成套Promas裝置。對(duì)載重量約在40000dwt/50000dwt以下的單螺旋槳油船（及散貨船），不論是新建船舶還是在航船舶．此概念都顯示出較好的遠(yuǎn)景。

來源：中國機(jī)械網(wǎng)

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