汪炫妍　黃深

摘 要：本文主要描述散貨船動(dòng)力裝置選型的方法和降低主機(jī)油耗的措施。通過對某型散貨船主機(jī)的選型優(yōu)化方案，從提高動(dòng)力裝置經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，滿足船機(jī)槳性能的匹配，優(yōu)選主機(jī)，降低主機(jī)油耗，達(dá)到提高船舶經(jīng)濟(jì)性能的要求。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計(jì)優(yōu)化；主機(jī)選型；油耗

中圖分類號(hào)：U664.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

近幾年來，由于經(jīng)濟(jì)蕭條，能源緊張，為了占領(lǐng)船舶市場份額，各設(shè)計(jì)院和船廠都對低油耗船型的開發(fā)展開了激烈的競爭，競相推出自己的環(huán)保節(jié)能船型。所有節(jié)能環(huán)保船型的最終目的都是為了提高船舶的經(jīng)濟(jì)性，滿足最新規(guī)則＼規(guī)范的要求，贏得船東的訂單。

2 提高動(dòng)力裝置經(jīng)濟(jì)性的主要途徑

提高船舶經(jīng)濟(jì)性最重要的方式之一就是提高船舶動(dòng)力裝置的經(jīng)濟(jì)性能，其主要途徑有兩大方面：第一是提高推進(jìn)效率；第二是機(jī)槳匹配和主機(jī)優(yōu)選。

要使主機(jī)所產(chǎn)生的有用機(jī)械功盡可能多地用來推進(jìn)船舶，使船舶具有較大推力和較高的航速，改善推進(jìn)性能，優(yōu)選主機(jī)，才能得到良好的船、機(jī)、槳匹配性能。

主機(jī)功率點(diǎn)的優(yōu)化主要目的是要降低燃油消耗，提高船舶運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。本文僅從改善動(dòng)力裝置經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，合理選擇主機(jī)和正確匹配機(jī)、槳，以提高推進(jìn)效率，降低船舶油耗。

3 主機(jī)的設(shè)計(jì)工況

主機(jī)功率點(diǎn)的優(yōu)化首先需確認(rèn)主機(jī)的選型范圍，要注意以下幾個(gè)方面的因素：

（1）參考主機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大功率與額定轉(zhuǎn)速的MCR推進(jìn)特性曲線，確定主機(jī)的選型范圍；

（2）考慮轉(zhuǎn)速裕度，避免主機(jī)負(fù)荷過載；

（3）考慮航海裕度，增加主機(jī)在有效功率、在污底和風(fēng)浪的影響下仍能保持設(shè)計(jì)航速；

（4）考慮主機(jī)功率的傳遞效率；

（5）考慮主機(jī)降功率使用和經(jīng)濟(jì)輸出。

下面簡述某型散貨船主機(jī)選型優(yōu)化和油耗分析的過程和方法。

4 某型散貨船的主要技術(shù)指標(biāo)

7S50MC-C7型主機(jī)技術(shù)成熟，安裝簡單，重量較輕，噪音和振動(dòng)相對較小，從技術(shù)指標(biāo)和主機(jī)價(jià)格等因數(shù)上考慮，此動(dòng)力裝置的選定已經(jīng)滿足設(shè)計(jì)要求，非常適用于此類散貨船，符合船廠設(shè)計(jì)安裝的要求。但是從船東控制航運(yùn)成本的角度出發(fā)，在船舶運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上，此船已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)在航運(yùn)發(fā)展的要求，其主機(jī)功率大、油耗高，需要對此船主機(jī)的選型進(jìn)行優(yōu)化。

5 主機(jī)選型范圍

本船給定了具體的航速要求，通過對主機(jī)功率點(diǎn)的優(yōu)化，選用合適的MAN-B&W公司的機(jī)型，進(jìn)行動(dòng)力裝置經(jīng)濟(jì)性的對比，確認(rèn)適合于本船的最優(yōu)機(jī)

6 選用5S60MC-C8機(jī)型

MAN-B&W公司的5S60MC-C8機(jī)，最大輸出功率MCR為11 900kW，最大轉(zhuǎn)速為105 r/min。如果本船選用5S60MC-C8機(jī)作為主機(jī)，經(jīng)過總體設(shè)計(jì)的初步計(jì)算，該船匹配直徑為6.12 m螺旋槳時(shí)。

7 選用6S60ME-C8機(jī)型

MAN-B&W公司的6S60ME-C8機(jī)，最大輸出功率MCR為14 280 kW，最大轉(zhuǎn)速為105 r/min。如果本船選用6S60ME-C88機(jī)作為主機(jī)，經(jīng)過總體設(shè)計(jì)的初步計(jì)算，該船匹配直徑為6.55 m的螺旋槳。

8 三種機(jī)型的經(jīng)濟(jì)性對比

由表3可知，選用6S60ME-C8主機(jī)時(shí)，是三種選型方案中經(jīng)濟(jì)性能最佳的，其單位油耗SFOC比原先降低了12.3 g/kWh，主機(jī)持續(xù)使用功率CSR降低了1 108 kW，日油耗降低了7 t，燃油消耗率降低了18.1%，經(jīng)濟(jì)利益非?？捎^。

9 EEDI指數(shù)

EEDI指數(shù)是體現(xiàn)船舶主機(jī)能耗的指數(shù)，指數(shù)越低，說明此船舶的經(jīng)濟(jì)性能越好。通過表4EEDI指數(shù)的對比，選用6S60ME-C8.2-TII主機(jī)是這三種方案中最好的方案，此方案已經(jīng)滿足了EEDI指數(shù)第一階段的要求。

10 結(jié)論

主機(jī)選型和主機(jī)功率點(diǎn)優(yōu)化是船舶設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題，本文通過對某型散貨船的主機(jī)選型的優(yōu)化設(shè)計(jì)和油耗分析，介紹主機(jī)選型優(yōu)化的一些主要流程和降低主機(jī)油耗的一些措施和方法。必須指出船舶的經(jīng)濟(jì)性能不僅是要從動(dòng)力裝置選型方面考慮，還要考慮其他因素的綜合影響。

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