使用和特點
船用風機在艦船上主要套用於:
1.各種艙室的通風換氣;
2.各種船用空調器;
3.鍋爐鼓、引風;
4.氣墊船的墊升與推進;
5.潛艇的上浮;
6.各種加壓艙通風;
7.惰性氣體、焚燒、再生、空氣淨化等系統。
船用風機的使用場合是相當廣泛的,而且將隨著艦船的發展,船用設備的發展而不斷增力日。
就基本原理而言,船用風機和陸用風機並無甚差別。但由於使用在艦船上,因而在性能參數、設計、結構、材料等方面都有其本身的特點。例如為減小尺寸,離心式風機多採用前向葉片葉輪;為防腐蝕、防爆和減輕重量,多採用鋁製葉輪;為便於船上拆裝,軸流風機製成可將電機和葉輪從機殼中搖出的可開式機殼結構,離心式製成可將葉輪從機殼兩側拆出的結構等等。其它如氣墊船用風機等特種風機,則更與陸用產品不同,需要專門設計。
一般船用風機主要考慮滿足船用要求,因而限制了它採用更多的提高效率的措施,加上一般船用風機的功率均不大(數千瓦),因而結構均較簡單,效率也不高。
國內情況
我國的船用風機主要是由六機部第七零四研究所研製的。六十年代以前主要是進口或彷制蘇聯的產品,六十年代以後開始自行設計和製造。現在,共研製了各種船用風機近百種型號,基本上滿足了我國艦船的需要。
標準系列產品
船用風機使用廣泛,種類繁多,型號複雜,產品的標準化、系列化甚為重要。在調查了十多艘船舶風機使用情況和國外一些標準情況後,1960年編制了我國第一批船用風機標準參數,即:離心通風機基本參數(CBl04--60);鍋爐鼓風機基本參數(CBl05--60):軸流通風機基本參數(CB213--60)。但這些標準並未得到貫徹,也未生產系列產品。1963年,六機部第七零四研究所與一機部通用機械研究所共同主持了新標準的制訂。在軍民通用、船陸結合、遠近結合等原則下制訂了二個標準參數和二個標準技術條件草案,即:船用離心通風機型式和基本參數(]B641--64);船用立式軸流通風機型式和基本參數(JB644—64),也就是CQ、CJ型船用離心通風機和CLZ型船用立式軸流通風機。
這三個標準系列產品均已試製成功並供艦船使用,其中CJ型主要是用於潛艇的。目前,我國艦船上使用的風機絕大多數是這些產品。使用良好,但亦存在一些問題,尚不能完全在出口船舶上套用,急待改進。
非標準產品
我國的非標準產品很多,主要是為一些軍用艦艇配套的離心、軸流通風機,潛艇上浮用的鼓風機,有害氣體、空氣淨化用高壓通風機,焚燃爐用高溫引風機(350~400℃),加壓艙用通風機,空調用風機和氣墊船用大比轉數離心式墊升風機等。
發展方向
船用風機的發展是與艦船的發展息息相關的。隨著造船的發展,一方面需要性能更好、更適合船用的產品,另一方面則需要研製新型風機以適應新的需要。發展方向主要為:
標準化
船用風機使用場合廣泛,類型繁多,品種複雜,它的標準化、系列化是十分重要的。只有重視和發展這項工作才能不斷提高產品質量,滿足艦船發展的需要。各國都很重視這項工作,如日本、蘇聯在六十年代建立標準系列到現在均修訂了多次。一方面不斷更新已建立的標準系列,提高質量,擴大範圍;另一方面則根據艦船發展建立新的系列。蘇聯在六十年代還只有船用離心風機標準系列。軸流式多採用MU型(即我國的20K4型),參數範圍也不廣。現在不僅有參數範圍更廣的離心風機系列,還發展了機殼可開啟式的軸流風機標準系列。總的參數檔數達200多檔。日本的情況也相類似。
低噪聲
噪聲問題巳越來越為人們所重視,挪威、瑞典、西德等國均已制訂了船舶噪聲規則。有些國家還已作為正式規範檢驗執行.今後的艦船上將對各種艙室內的噪聲級作出限定。通風機的噪聲是船舶艙室內噪聲級的主要聲源,因而降低它的噪聲是各國所關心的。噪聲的降低,一方面需從改進風機的結構、設計、材料等研製低噪聲風機,還要研製通風機配用的消聲器,從系統上降噪。如蘇聯從葉輪設計,採用紊流網,葉片穿孔等方面設法減降。日本、丹麥均有專用的消聲器系列。我國27000噸出口船上選用的一台日本低噪聲風機即為裝有消聲器的FP型軸流通風機.
提高效率
船用風機由於主要考慮了船用要求,效率均較陸用產品為低。實際上,一些尺寸不大的船用風機的效率均在0.6左右。隨著船用風機尺寸的加大,功率的加大,效率也隨之需要考慮提高。
發展新品種
隨著艦船和船用設備的發展,不斷有新的船用風機出現,這些產品的研製也伴隨著新技術的套用。氣墊船用風機的發展即是一個明顯的例證。英國首先研製了這種風機,在設計上採用了三元流理論,強度設計上採用有限元計算,材料上採用了玻璃鋼等優質輕材料等等。蘇聯、日本在引進英國的墊升風機技術後也都在自行研製這種風機。
此外,防污染問題的提出,船舶上將採用焚燒爐等設備。因而又提出了船用的高溫引風機。新的船用空調系統的採用也需研製相應的風機。
我國的船用風機多為六十年代研製的,與國外產品相比存在一定差距,不能滿足我國艦船的發展和出口船舶的需要,確應加以提高和改進.
根據上述,我們應首先改進現有的標準系列,目前已在開展這項工作。以日本產品為基準,參照其它國家的標準和船級社的要求,重新制訂我國的標準。現已編制出標準初稿。其中離心式從原有的22檔增加到83檔,軸流式從原有的14檔增加到125檔,並製成機殼可開啟式和可逆轉式,配用50Hz和60Hz電機。樣機試製後將與進口的日本樣機進行對比試驗,並提交船檢,爭取早日試製成功取代國外產品。
此外。還將早日建立如防爆、空調等船用風機標準系列,發展新品種,填補空白,滿足艦船需要。
氣墊船用風機我國已研製了高效率、大比轉數離心墊升風機母型(效率大於85%,比轉數100),令後將據我國氣墊船的發展研製產品。當然還要隨著我國和出口船舶的發展研製一些新的品種,以使我國的船用風機能充分滿足有關方面的需要。