成本因素促使螺旋槳加快創新

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

　　Berg Propulsion公司最近推出帶有對雙螺旋槳船有順槳功能的Berg可調螺距螺旋槳。該公司認為，這個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米的化學品運輸船上，以及在佛羅利達Eastern Shipbuilding Group建造的船長85.5米的渡船上。Berg公司認為，船東對現有船舶改裝這種設計的螺旋槳也有極大的潛力，投資可得到快速回收，同時可減少污染。

　　單一主機在較低的功率水平時會損失效率，而依靠采用較小雙主機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可以僅使用一組推進裝置，在需要時可起動余下的另一臺主機。除了增加冗余外，雙槳配置由于較少的排放而對環境有益。

　　船舶在較低航速航行時使雙螺旋槳中的一只螺旋槳處于順槳狀態的概念是，將2只螺旋槳中不工作的螺旋槳槳葉旋轉90度，使它們與水流平行，從而使阻力降到最小并進一步節省工作主機燃燒的燃油。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，順槳技術迄今為止仍是一種復雜且常常是笨重的機械解決方法，由于內部機械的限制，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雜的船舶。

　　相反，Berg公司新的BCP設計據稱可在標準的液壓槳轂內提供使螺旋槳槳葉具有順槳功能的能力，結果是擴大了螺旋槳的工作螺距范圍。現在在整個BCP槳轂的供貨范圍內，都有順槳功能的選項。

　　“采用Berg公司的BCP順槳槳轂，螺距的調節范圍擴大，從全速倒車，經全速前進，到完全順槳，”Berg Propulsion Technology公司產品經理Linus Ideskog說。“對任何船東來講，在成本和環境方面的效益是最實際的，這對現有船舶和新造船舶都一樣。順槳的概念現在適用于要求驅動模式靈活的任何類型的多螺旋槳船舶。”

　　對于現有船舶，Ideskog先生說：“要想預知一艘船舶在其全壽命期內將要承擔的所有任務及其將處于何種工況條件是困難的。”即使委派的任務類型是固定的，其他的環境因素也會發生變化。這些因素可能是日常的參數，如風，但還有更廣泛的因素，包括季節的改變、需求變更和燃油成本的變化。

　　“考慮到時間的資本成本和運費，所有這些因素都會對決定船舶運行的經濟航速產生影響。對于船東，要適應這種不可預見性就需要最大程度的靈活性。”

　　Ideskog先生說，數千只Berg CP螺旋槳適合升級以具備順槳功能。“用具有順槳功能的螺旋槳替代常規的Berg螺旋槳不需要大量的工作，”他補充說。“Berg CP系統的主要部件可以再使用，現有的螺旋槳軸、槳葉、螺栓和液壓系統可以保留。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。”

　　提高效率和滿足新的環境挑戰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能使水流光順地流向裝有Costa舵球的扭曲舵。吸引人的是其推進效率可提高達6%，而且有機會從一家供應商那里采購到整套裝置。這種技術對于中小肥大型船舶和化學品運輸船特別有吸引力。

　　光順螺旋槳流入帶扭曲導邊舵的水流，可以回收漩渦能量，并消除轂渦。扭曲程度不是固定的，應適合于螺旋槳的旋轉方向。螺旋槳槳葉上的負荷也可以重新分布，以達到更高的效率，同時降低噪聲和振動。壓力脈動的實際減少預計平均約為25％。

　　在正常轉舵時，失速臨界角可減小3-4度，而在機動操縱時可提供較大的角度和較高的升力，并限制舵的空化現象。因此，可減小普通舵的面積，在低速時產生15％的額外側向力。一個光順的蓋帽有助于產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年內收回成本。正在研究的1艘載重量為8000dwt的普通化學品運輸船或成品油船，方形系數為0.81，服務航速計劃為15kn。考慮3種不同的舵扭曲，舵對功率的需求可減小6.5-9.5%，且船體僅需較小的導流鰭。如果需要，船東還可要求在舵上裝置襟翼。

　　Rolls-Royce說，如果需要，現有船舶也可改裝成套Promas裝置。對載重量約在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景。

來源：中國機械網

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