船舶机舱通风系统最适化与结构化设计之研究
船舶通风系统的设计及优化分析
船舶通风系统的设计及优化分析摘要：随着航海事业的不断发展，使得船舶的舒适程度显著提高。
船舶通风系统能够船舶设计的重要环节，能够将舱内污浊空气及时置换出去。
好的通风设计能够有效保障舒适的环境。
本文主要在船舶通风设计以及优化设计的相关问题做了一些探索，从而更好促进我国航海事业的发展。
关键词：船舶通风系统；设计；优化；航海1.背景：我国对于传统通风系统的要求越来越高，如何保障传统通风系统的舒适性成为传统通风系统发展需要考虑的重要问题。
保暖与采风条件能够有效改善船员的居住环境，能够显著提高人们的居住质量。
另外因为在采暖通风工程的项目设计过程中不仅需要考虑到工程设计和施工的可行性，还需要考虑到施工的经济型和以及用户的满意度、系统的安全性、环保型以及经济性等指标。
这样就给设计和施工带来了很多难题，因此本文在此基础上就船舶通风系统的暖通空调系统设计过程中存在的问题做了一定探索，同时对于如何更好地开展施工也提出了几点建议，从而更好促进我国船舶行业的发展。
1.通风形式的比较通风系统能够将场内污浊的空气置换到舱外，然后将舱外的新鲜空气引入到舱内当中。
但是在置换过程中要使得总风量满足一定的条件，也就是满足舱内热负荷能够及时排除。
第二在通风系统设计过程中要满足换气的要求。
机舱内的空气要容易排出，可以采用正压设计方案。
在没有进气的时候，还要防止其他舱室的高温高湿的气体进入到舱内，这时候可以采取负压的设计方案，即排气量略大于进气量的设计。
全新风系统设计方案可以使得大量的新鲜的空气能够更好进入到舱内，在保障舱内设备发热的热量能够及时排放出去。
但由于风量在交换的时候体积较大，在设计过程中需要进行单独设计，独立的进排气围井通道，占用较多的总体资源。
由于风量较高，风机噪声较高，风管内风速也较高，整个舱室内的通风噪声相应升高。
由于机舱内发热设备较多，空间布置紧凑，采用风管送排风时，容易造成机舱内空间布置特别紧张，局部区域风管无法送至，造成局部温度过高。
船舶舱室通风系统的设计及优化
第20卷 第8期 中 国 水 运 Vol.20 No.8 2020年 8月 China Water Transport August 2020收稿日期：2020-03-28作者简介：宋 宏（1982-），女，沪东中华造船集团有限公司工程师。
船舶舱室通风系统的设计及优化宋 宏（沪东中华造船（集团）有限公司 轮机室，上海 200129）摘 要：本文通过对船舶一些船舶典型房间的通风原理设计介绍及通风生产设计中主要的设计观点进行阐述，对船舶舱室进行通风设计与优化。
关键词：船舶；舱室；通风设计；优化中图分类号：TV135 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）08-0001-02随着现代社会的不断发展进步，人们生活条件越来越好，航海业的船员的生活质量提高也势在必行。
船舶通风的优化改良是改善船员生活条件的重要内容之一。
另外，对于船舶上的各种仪表、设备来说，也需要有效的通风保证其可靠的运转、高效的运行。
一、船舶通风系统设置的原因船舶中有装着有各种电器设备和精密仪表，这些设备和仪表是否能够有效并且可靠的工作与其周围的空气质量有关。
二、原理设计观点 1．全局和综合设计观点在设计时，应从整体出发，兼顾全局的问题，切忌片面性与局部性。
从最大优的设计观点出发，既要考虑最佳的使用效果，也要考虑经济适用性，从中找到最佳的平衡点，进行最优质的设计。
（1）卫生间通风卫生间的通风会采用机械抽风。
抽风口一般都会布置在天花板上方或者布置在靠近天花板的壁板上，房间的进风一般是从邻近房间或者是过道，通过其门下方的风栅或者是舱壁上开口进入房间，当然有时也会通过空调风管送进一部分空气。
卫生间的排风要直接通到外面，与外面的大气相通，不可以循环使用。
按照国际劳工组织的规定，卫生间的通风需要与其它房间的通风系统分开。
风机不要安装在浴室和卫生间里，如果条件允许的话卫生间的排风系统最好能够安装活性炭过滤器。
（2）医院或者病房通风医院或者病房应装有机械送风管路和机械抽风管路。
船舶机舱通风设计
船舶机舱通风设计船舶机舱通风设计是指为了保证船舶机舱内的空气质量和温度适宜，使船舶内部工作环境良好，对机舱进行合理的通风和空气处理的工程设计。
良好的机舱通风设计可以提高船舶的工作效率和船员的工作环境，减少事故和故障的发生。
船舶机舱通风设计主要考虑以下几个方面：1. 通风原则船舶机舱通风设计要符合适度流量，保证船舶内部的氧气供应，排除有害气体和异味。
通风系统应根据机舱航行工况、舱室性质、舱容和人员负荷等因素确定合适的通风量。
通风系统要充分考虑节能和环保要求，避免对船舶其他系统的干扰。
2. 通风方式机舱通风方式一般包括自然通风和机械通风两种方式。
自然通风主要通过气流的自然对流和微风的作用来实现，适用于不需要特定通风要求的机舱。
机械通风则通过通风机和排风扇等设备来实现气流的强制循环和排出，适用于有特殊通风要求的机舱，如引擎室、动力室等。
3. 通风装置和设备船舶机舱通风设计要根据机舱类型和通风要求选择合适的通风装置和设备。
通风设备包括通风机、风机、收尘装置等，要确保通风设备的性能稳定可靠，并能满足机舱通风需要。
通风装置的选型和布置要考虑设备的安装空间和位置，以及与其他系统的协调。
4. 通风系统布置船舶机舱通风设计要合理布置通风口和排风口，确保通风系统的顺畅运行。
通风口和排风口的位置和数量要考虑机舱结构和性质，以及机舱内部的布局和使用情况。
通风口和排风口的位置要远离工作区域和人员活动区域，以免对船员的工作和健康造成干扰和危害。
5. 通风控制船舶机舱通风设计要考虑通风控制系统，对通风量、温度、湿度等进行调节和控制。
通风控制可以通过设置通风开关、温湿度传感器和风速控制装置等设备来实现。
通风控制系统要与船舶其他系统进行联动，实现自动控制和监测，确保机舱通风系统的稳定性和安全性。
船舶机舱通风设计是船舶工程设计中重要的一部分，合理的通风设计可以提高船舶的工作效率和船员的工作环境，减少事故和故障的发生。
在设计过程中需要综合考虑通风原则、通风方式、通风装置和设备、通风系统布置以及通风控制等方面的要求，确保通风系统的性能和稳定性。
船舶机舱通风设计
船舶机舱通风设计船舶机舱通风设计是指在船舶上为机舱提供充足新鲜空气，同时排除船舶机舱内部产生的热量、湿度和有害气体，以保证机舱内的温度、湿度和空气质量处于合适的范围内，确保船舶正常运行和船员的健康。
船舶机舱通风设计的主要目的是保证机舱内空气的流通和清新，排出空气中的污染物和异味，降低机舱内的温度和湿度，保持机舱内的气流速度和气流分布均匀，以防止局部气流死角导致热量聚集和腐蚀、腐蚀产物的积累，提高机舱内的工作环境，减少火灾和事故的发生概率。
船舶机舱通风设计主要包括以下几个方面：1. 机舱通风系统的设计：根据机舱的大小、船舶的用途和工作环境，确定机舱通风系统的设计方案，包括通风设备的选择、布置和安装位置，通风管道的布置和尺寸，以及通风风机的数量和功率等。
2. 通风口和排风口的布置：根据机舱的结构和布局，确定通风口和排风口的位置和数量，以保证机舱内空气的流通和清新。
通风口应尽量布置在机舱上部和侧部，以利于新鲜空气的进入；排风口应尽量布置在机舱底部和侧部，以排出机舱内产生的热量和湿度。
3. 通风管路的设计：根据机舱的结构和布局，确定通风管道的布置和尺寸，以保证通风系统的正常运行。
通风管道应尽量缩短和直接，避免过长和弯曲，以减少阻力和压力损失。
通风管道应具备一定的隔热性能，以防止冷凝水和结露的形成。
4. 通风风机的选择和安装：根据机舱的大小和通风系统的需要，选择合适的通风风机，并确定安装位置和数量。
通风风机应具备一定的风量和风压，以保证机舱内空气的流通和排风。
通风风机应安装在通风管道的末端或接近末端，以保证空气的流通和排风的效果。
5. 通风系统的控制和保护：设计合理的通风系统控制和保护装置，以保证通风系统的正常运行和船舶的安全。
通风系统应配备合适的开关和调节装置，以根据机舱内的温度、湿度和负压等参数，自动控制通风风机的启停和风量调节。
通风系统还应具备过载保护和故障报警功能，以及应急停机和防火措施。
船舶机舱通风设计是保证船舶机舱内充足新鲜空气流通和清新的重要环节，通过合理的通风系统设计、通风口和排风口的布置、通风管路的设计、通风风机的选择和安装，以及通风系统的控制和保护，可以提高机舱内的工作环境和船舶的运行效率，减少火灾和事故的发生概率，保障船员的健康和安全。
浅谈船舶机舱通风的几种设计方案
浅谈船舶机舱通风的几种设计方案摘要：机舱通风系统的几种形式，无论是哪一种，均有各自的优点和缺点，针对不同的船型和项目要求，要根据总体规划来选择最佳的通风方案。
基于此，下面就对船舶机舱通风的几种设计方案进行简要的探讨。
关键词：轴流风机；燃烧空气量；变频器1 前言在所有海洋工程平台，钻井船，FPSO和其他船舶中，机舱室是一个非常重要的处所。
机舱设有推进机械装置（主柴油机）、辅柴油机、锅炉、发电机和主要电气机械设备等的处所。
而机舱通风又是一个重要的系统，即要满足该处所内人员的健康需要，又要保证机舱内设备温度的要求，维持机舱有一个良好的工作环境，并且要排除可燃气体，以防止爆炸和火灾发生。
2机舱通风量的确定根据ISO 8861-1998（造船柴油机船舶机舱通风设计要求和计算基准）中的相关标准，机舱通风量的确定需要考虑两方面的因素，一是主机燃烧所需空气量，二是所有设备散热冷却所需空气量，机舱总通风量是两者之和。
条件设定：假设室外环境温夏季是35度，相对湿度90%，冬季是11度，相对湿度70%。
两台主机2X50%运行，因项目不同，主机型号，散热和燃烧空气量也不同，现在我们按照不同的项目来介绍机舱通风的设计方案。
机舱通风主要分为以下两种设计方案：方案A.机械送风和自然排风；方案B.机械送风和机械排风。
2.1方案A在SEVAN 650圆筒型钻井平台上，我们有4个机舱室，每个机舱室有2台主机，2X50%, 并且满足DP3的要求，任何一个机舱室出现故障，不影响整条船的正常运行。
机舱房间温度设计最高45度，每台主机燃烧空气量是30000m3/h，每台主机散热量约405kw, 总的通风量是252000 m3/h。
对于通风计算和风管布置，我们此处省略描述，主要描述通风设计方案和逻辑控制。
通风方案选择机械送风和自然排风，2X50%轴流风机带变频器控制，每台轴流风机风量为12600m3/h。
另外压差传感器监控房间的压力，反馈信号，然后变频器控制轴流风机的风量，保证房间是正压50帕。
浅谈船舶通风设计与研究
浅谈船舶通风设计与研究舶通风设计的基本思路,式中，ｑｖ为通风量（ｍ３／ｈ）；ｎ为换气次数（次／ｈ）；ｖ为通风舱室容积（ｍ３）。
船舶舱室通风设计3.1通风设计要点3.1.1抽风应组织3.1.2病室应有机械送风和机械抽风。
送风可以用止回风闸隔离来自空调系统的送风，也可以是单独的系统并应为全新风。
病室及其厕所的抽风应直接单独排至外界大气，不得用于再循环。
抽风量应大于送风量以保持一定的负压。
并应设一可调节风量的空气平衡开口通至外界大气，绝不允许将空气平衡开口装在门上或内走道壁上。
3.1.3洗衣室、烘衣室和烫衣室货船上的洗衣室和烘衣室采用机械抽风，送风可为空调送风也可从走道或外界自然进风。
客船上的洗衣室通风系统为低压系统。
空气预热到１３℃，送风经顶上风栅大气。
3.1.43.1.5厨房设机械抽风和机械送风，系统应与其它处所的通风系统分开，抽风量应大于送风量。
送风管和抽风管应安装风闸来平衡风量。
炉灶上方应设吸风罩，吸风罩的风管应安装便于清洁的油脂滤器，在风管下端设防火风闸。
抽风应直接排至外界大气。
3.1.6蓄电池室蓄电池室应设有效的通风。
进风口位于房间的底部，吸风口位于房间的顶部，对角表1按蓄电池充电在1/4IＮ计算按蓄电池充电在2A/100Ah计算蓄电池充电功率/W0.1m/s 风速为0.5m/s风速为0.1m/s 风速为注：IN3.1.7油漆间、灯具间油漆间和灯具间的通风系统至少应有１０次／ｈ的换气次数，通风系统应是独立的系统，不能接到其它处所的通风系统。
通风系统的布置应使比空气重的气体和比空气轻的气体能排。
油漆间和灯具间容积较小时，可采用自然通风。
而当容积较大或在这些房间内装有ＣＯ２灭火设施时，应提供机械抽风系统。
3.1.8ＣＯ２密。
3.1.9干粮库干粮库应保持通风。
送风入库应扩散，以避免空气以过高的速度直接吹到食品上而出现过分干燥。
通常从空调系统送风，自然排风或机械排风。
储藏室航海储存室、餐具储藏室一般用空调，其它储藏室如干食品和行李储藏室用机械通气。
船舶通风系统的设计及优化分析
船舶通风系统的设计及优化分析作者：曾庆飞郭影邹建来源：《农家科技下旬刊》2016年第03期摘要：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。
船舶空调通风设计和建造的相关问题研究
船舶空调通风设计和建造的相关问题研究作者：许萌焉溶君赵静李德生来源：《今日财富》2016年第31期摘要：船舶需要专业工作人员对其进行管理，要保证管理工作的有效性，就必须要满足一定的条件。
对于工作人员而言，良好舒适的环境是有效开展工作的前提。
船舶通风设计的目的就于此。
本文就船舶空调通风设计和建造的相关问题研究作简要的阐述。
关键词：船舶通风设计；建造；问题研究通风设计的目的就在于为工作人员提供一个良好的工作环境，同时也为船舶设备创造一定的条件，便于高效正常的运行。
总体来说通风设计的作用可以总结为以下几个方面。
一是带走船舶内部的热量，设备在运行过程中会产生一定的热量，从而对工作环境及设备造成一定的影响，通风既是保证设备也是保证人员能够正常工作。
二是为燃烧设备提供一定量的空气。
三是通过空气交换，保证船舶内部空气的质量，保证工作人员身体健康。
最后一点则是防止火灾及爆炸事故的发生。
一、通风系统的分类船舶通风主要包括了主机舱，锅炉舱，辅机舱，居住舱室。
按照用途划分，可分为通风和空调两个类别，通风主要用于机械处所或者需要空气流通的场所，空调则是可以调节冷热温度的，多数用于居住舱室和需要恒温的场所；从通风的动力进行划分，又可以分为机械通风与自然通风两个类别。
前者是利用风机产生压力从而使空气产生流动，后者则主要是利用自然风压、空气温差、空气密度差等条件下形成的压力使空气产生流动。
从风速来分不同位置的风速不同。
比如在机舱，低速通风是指风速在10米每秒以下，数值介于10至20之间时为中带通风，高于20米每秒时为高速通风。
二、通风系统的构成通风装置主要同两部分构成，进气与排气通风装置。
前者主要由风帽，防火挡板，风管，轴流风机，单元空调，送风口与调节风门。
后者主要由排风口，排风机，风帽，防火挡板等四部分组成。
通风管系在布置形式方面主要有三种。
其一是以主管为主，该种模式下投资较小，占地面积也较小，布置较为合理，船舶通常采用的是此种方式。
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M3
船舶機艙通風系統最適化與結構化設計之研究
紀凱鴻1 洪文恭1*邵揮洲2
1國立成功大學系統及船舶機電工程學系碩士生
台南市大學路一號
1*國立成功大學系統及船舶機電工程學系博士生/台灣國際造船公司工程師
台南市大學路一號
2成功大學系統及船舶機電工程學系教授
台南市大學路一號
*E-mail: p1697120@.tw
本研究基於國內船舶空調系統設計之概念，即以整體性的機艙佈置設計規劃為前提，針對風管設計流程之簡化與自動化做探討，以期能達到降低設計工時並節省材料成本的最適化通風設計。
本研究首先於PDMS完全三維設計工作平台上，製作通風系統之CAD立體初步模型以取代過去使用二維圖像敘述之風管系統，以PML語言發展整個通風管路之機能設計流程，包含最適風管路徑計算、管路路徑資料編輯，配合等摩擦法決定之通風管徑建構一組基礎管路模型，接著依船體機艙空間結構特性與風管路徑佈置架構，尋找適合通風管路依附之船體結構物件(Pillar、Frame、Gird)，由程式調整修改管路模型進而發展通風系統之最適化設計。
本研究的優點是機艙整體風管設計皆使用PDMS 3D環境中規劃，使計算與設計皆在同一工作平台上進行，風管的生產資訊、圖形資料與施工圖皆使用同一資料庫，可直接自PDMS取得，以達到設計資訊之取得的方便性與正確性。
融合船體結構以簡化機艙通風管路路徑佈置的最適化設計概念，即盡量依附於艙體結構的骨架來放置通風管路，使機艙空間有效利用率提升，增加機艙空間的完整性，並精簡風管支架與風管元件的材料成本，同時達到增加船體結構強度的好處。
關鍵詞：機艙佈置，通風管路，船體結構
Optimum and structuralize design of ventilating system in marine
engine room
Kai-Hung Ji1Wen-Kung Hung1* Heiu-Jou Shaw2
Basing on the design conception of HV AC of shipbuilding in Taiwan, the simplification and automation of design work flow are mainly described in this paper on the basis of the entirety design plan of engine room arrangement, in order to reduce the designers’working hours and lower the material cost. First of all, make the 3D ventilation system key model to replace the 2D graph description used before on the PDMS entirely 3D design platform and develop the functional design
system of HV AC including the optimum routing computing and information compilation with the PML language, and construct a set of foundational vent model on account of the diameter-determining approach of Equal Friction Method, then arrange all the vents according to the characteristic of engine room structure. Later on, seek for the component like Pillar, Frame and Gird where the ducts are suitable to attach and revise the duct model with programs to develop an optimum design for HV AC.
The advantage of this research is to map out the entirely engine room duct design in the PDMS 3D environment which makes the computation and design process on a same platform. The production information, graph data and construction drawing of ducts are all stored in the same database which can be accessed directly from PDMS that has the higher convenience and correctness of information acquiring. The optimized conception of merging the ducts into the hull structure to simplify the duct routing arrangement, in other words, we attach the ducts to the architecture of hull structure which raises the effective utility rate of the engine room and increase the completeness of the engine room, furthermore, it even lowers the material cost of supports and components of ducts and strengthens the intensity of hull structure at the same time.
Key words: Engine room arrangement, HV AC, Hull structure。