船舶通风系统的设计及优化分析
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摘 要：随着时代的发展，科技的进步，世界的造船业朝着多元化的方向发展，其中CAD、CAE、CAPP、虚拟现实技术等技术纷纷产生，用以船只建造的方针和提高。在船只的建造中，机舱是工作人员休息和工作的地方，若要保证工作人员能够正常、安全的工作，就需要人性化的设计，保持一个干净整洁的环境，因此，船舶机舱通风系统的设计是十分重要的。基于此，本人做出如下的分析，并提出相应的建议和意见。
关键词：船舶通风系统；设计分析；优化措施
船舶的通风系统是船舶设计中需要特别注重的环节，任何一个差错都将导致严重的后果。近年来，流体学等技术不断更新，并在计算机、建筑业等领域得到广泛的应用，然而在船舶设计行业的运用极少，在空调设计、通风系统等方面仍处在探索阶段，更多的是处于实验当中。本人结合经验对国内当前形势做出分析，总结如下。
一、船舶通风系统的概述
1.船舶通风设置的意义。船舶的工作环境是指：船舱中的大气压、温度、湿度、中冷器冷却下的环境温度。随着时间的推移和环境状态的改变，机舱中进入的空气量也有大小的差别。例如：机舱内的温度过高，空气密度便会减小，继而柴油机的增压喘振几率增大，机器工作的负荷加重，从一定程度上阻碍了机器的正常工作；反之，温度过低，空气密度变大，需要燃烧的动力增大。因此，过高的温度或过低的温度都会导致机械无法正常使用，将其控制在一定的温度范围内是很有必要的。而要达到这一目的的前提是机舱内能保持正常的通风。
另一方面，机舱中各仪器对环境的温度要求也是不尽相同的。因为，各个仪表的灵敏度和精确度都是有一定的适用范围，随着环境的变化，当适用条件超过上限或者下限时，仪表就无法测出精确的读数，甚至出现失控失灵的现象。另外，机舱主要是有相应的工作人员进行工作的，人类能够忍受的温度、湿度、各种气体成分的含量也是有限的。若是过高的温度、湿度，空气中并包含着多中成分的有害气体，那就会不能再进行正常的工作。
综上，船舶通风系统对一个人的健康状态和整个船舶仪器的正常使用都有无法替代的作用，我们必须改善工作环境，为未来的工作创设更加合理的环境。
2.机舱通风系统的构成。通风系统由进气装置与排气装置两部分构成。进（出）气装置有：进（出）气栅、防火挡板、风管、调节风门、送（排）风口等部分组成。其中主要的三种形式有：第一，以主观为中心的通风系统。优点是：布置合理、成本较小，一般而言，大船只采用这种通风系统。第二，以支管为主的通风系统。总与分支管相连接，选用相同尺寸大小的支管可以进行大量的生产，且造价较低，不能节约时间和空间，且通风系统的布局也不完善。大船只由于其自身的存储量较大，若采用布局不合理的通风系统，会造成不良的后果。因此，一般而言，小船只采用这种方法。第三，主、支管结合的形式。这种形式是将主管与支管进行环形连接，但是在环的末端处，风量得不到控制，且造价高、浪费大量的空间，因此，船只一般很少采用此种方法。
3.船舶通风系统的设计流程。通风系统对船舶上很多仪表、仪器的使用都产生很大的影响，因此，对其进行设计之前应该做好完整的方案，其设计的流程如下。
首先，确定所要的通风量，其中包括：设备燃烧的通风量和散热装置所需的风量。其次，将所需的全部风量进行合理的分配，要做到每一部分都能保证足够的流量，在内部形成良好的空气循环体系，防止仓内的温度过低或过高，并影响正常工作。接着还要考虑通风管道的尺寸大小，从风量传输的大小、风阻力的大小、管道的形状变化等方面考虑，计算出管道应设的直径大小，科学的设计各个相对独立的通风系统中，确保风阻力的平衡。最后在风机类型的选择上要选择那些轴流效率较高，且安装和检修较为方便的风机类型，确保风机能够及时的输送新鲜的空气并排除舱内的废气。当风机设计在室外时，应有相应的保护装置，避免触电。另外，在设计完成之后，需要专门人员进行风速的测定，通过多次测量，得出此地风速和风阻力大小，以便更加确定管道的尺寸。
二、船舶通风系统设计的优化
1.优化进风口位置，气流的路线和位置决定了进风口的位置大小，并影响舱内的温度和湿度的变化，因此，改变进风口的位置十分重要。通过计算我们得出由于各机舱内壁的厚度较小，可以忽略不计，因此风口只能到达机舱外壁，从而存在较大的误差。因此，在设计时需要扩大通风管直径，提高风流量，减小阻力。
2.优化排风口位置。舱内的空气通过机舱中部排除。而在设计时水平设置的进风口也需要水平的设置排风口，这就会造成通风口的水平气流在传输一段时间后便上升逃离舱内。另一方面，船舶中的锅炉烧制会产生大量的热气，散热量较大，因此，适当的增加排风口的射流，改变通风的出口的角度，增长空气流通的路线，可以提高散热率，确保室内温度达到最佳。
3.厨房通风系统的优化
（1）保持负压。厨房是产生水蒸气和有眼的主要场所。因此，通风系统应该及时的排出油烟和水蒸气，确保其不会影响其他的通风系统。因此，厨房抽出的空气应大于传送的空气量。
（2）双速风机。厨房的抽风机处在低速运行的状态时，抽出的空气量也应该大于输送的空气量。双速风扇是指在有空调工作时，风机抽风量也应该大于传入量（抽风机的风量和空调的风量）。
（3）风机连锁。风机连锁装置是为了当抽风机出现故障时，就可以采用抽风机和送风机马达联锁装置。顾名思义就是当一个停止运作时，另一个也能保持正常的工作状态。
4.空调通风系统装置的优化
末端风口的优化。在空调装置的噪音较大时，可以在末端安装消声风口，其主要安装在产生噪声较大房间内，从而起到隔音和消音的目的。当房间内出现如：电气施工、安装整修等工作，并产生较大的噪音时，为了不影响其他人的正常生活，采取隔音手段是必要的。此时，我们可以在墙壁上设置吸声板，从而能减少10dB（A）的噪音。
三、结语
总上，我们分析了船舶通风系统的设计流程、大致分类及实际意义，并对存在的问题提出相应的解决措施。希望大家能够权衡利弊，正确认识通风系统中存在的问题，通过不断的努力，能将国家的船舶通风系统的设计提高一个层次。
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