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摘要：目前，机舱通风系统的设计主要采用机械通风和自然排风扇组合的方式，用风机将两舷外侧的新鲜空气通过风管送入机舱各处，在机舱内吸热后从天窗、烟囱或排风格栅排出。船舶机舱是船舶的心脏，其间交叉密布了各种机械及电力设备。设置船舶机舱通风管路系统的目的是提供主、副机或锅炉及其他设备燃烧和散热时所需的空气量及满足机舱散热和排废气的需求。为保证机舱内良好的通风工作环境，必须对机舱通风管路系统进行统筹优化设计。
关键词：船舶机舱；通风管道；设计改进
前言：
机舱通风设计和计算是船舶设计中比较重要的一环，风量计算是风机选型和各区域风量分配的基础，计算应确保总风量充足以满足所有设备散热和燃烧的需求。系统设计中应各附件选型合理，满足船级社和国际公约的要求，管路及附件采用合理的风速使系统管路阻力与风机能力相匹配，必要时应进行阻力计算。系统设计应保证达到设计风量并能通过现场风量测试，通过调节装置使各区域的风量达到设计值。
1机舱通风系统的主要内容
船舶机舱通风系统主要指的是将船舱外的新鲜空气传递到船舱内，并带走船舱内的污秽空气及设备运转时所排除的热量。通常情况下机舱通风系统主要由风机、调风门、管路、风栅、通风头、风闸及通仓管等做成。机舱通风系统的主要功能时不断的将船舱外的新鲜空气传入到船舱内，为船舱内运转的设备提供新鲜空气。此外可以保证船舱内的工作人员可以及时的呼吸道新鲜空气，机舱内需要通风来排除船舱内所积累的CO2，为船舱内的工作人员创建良好的工作环境与卫生环境。机舱送风要是通过机舱风机对其进行送风。新鲜空气主要是通过通风管系送至主要的工作场所以及一些高温场所，并且避免直接吹到机身，以免产生热应力和其他一些不良影响。抽风主要是通过机舱可逆风机对其抽风或气体通过机舱棚经至烟囱百叶窗排至大气。通风规划的油管内容按照通风种类可以分为：自然通风，机械通风和空调通风。自然通风：自然通风是利用室内外的风压差（又称风压，利用船外风的速度通过通风头将空气送入或引出舱室）及温度差（又称热压，舱室内外空气容重不同而形成的压力差）来实现的。主要用于船上的大多数储藏室、乙炔间等不设机械通风的舱室。自然通风的装置有各种通风筒，带风雨密盖百叶窗等。一般船舶自然通风的计算主要是根据风压，风压越大、通风装置及管路阻力越小，通风效果越好。机械通风：机械通风包括机械送风和机械抽风，它主要是通过风机来进行调节舱室内温度或提供设备足够的空气来燃烧和散热，主要用于一些服务舱室、机舱、控制室等。空调通风：空调通风即在居住舱室里设置空气调节装置，将外界进入舱室的空气过滤，冷却或加热、干燥或加湿，通过风管及相关附件，人为地调控舱室中的空气质量，从而改善船员和旅客的生活及工作条件。空调通风主要是通过空调器，经预绝热螺旋风管、调风门、风闸、布风器等对一些舱室进行温度调节，是上层建筑中应用最广泛的通风形式。
2机舱通风系统设计
2.1通风方式的选择
舱室的通风有以下几种方式：机械送风机械排风；机械送风自然回风；自然送风机械排风方式；自然通风方式。根据ISO8861-1998要求，机舱通风设计需维持机舱稍微有正压，通常正压不超过50Pa，因此该船设计采用机械送风自然回风方式，即采用机舱机械送风、机舱（烟囱棚）自然回风方式。因此，选用2台等风量的风机用于机舱送风（每台风机满负荷时风量约为92000m3/h）。为满足不同工况需求，采用双速风机，考虑到机舱释放CO2后的排风需求，其中一台风机采用可逆型式。另外，为了满足效率高、体积小、方便正反转等特点，机舱风机选择轴流风机。
2.2机舱主通风管路设计
机舱属机械处所，其通风道在经过其他舱室时需考虑防火问题。另外，考虑到机舱内电缆、水管、油管等管线众多，因此机舱通风道主要采用结构风管型式，以满足布置及防火需求。主甲板以上部分结构风管布置在上层建筑的两侧，该风道截面的设计是将风速控制在最高8m/s左右，以降低风道内噪音对上层建筑的影响。在结构风道中，由于船体结构布置的原因，风管的走向不可能全部顺畅，有些位置甚至拐弯比较多，造成局部通风面积不够，例如甲板结构开孔偏小，造成局部风速达25m/s。为解决这一问题，在满足强度要求及不改变其他专业布置的情况下，将该结构风管根部（甲板下）舱壁由垂直改为倾斜，局部扩大面积，以降低风速使风道畅通。主甲板下部机舱内的风道主要作用是将风送至机舱内各个场所，其目的如下：提供主機、辅机等设备在运行时需要的燃烧用空气；带走机舱设备运行时散发的大量热量；带走机械设备散发的各种油气等危险气体；给工作人员提供呼吸用的新鲜空气。因此需从总管上分出各支风管至上述位置，这些支风管大小须按风量风速设计，通过前面的风量计算，各主要设备所需的风量分别是：主机约110000m3/h；发电机约60000m3/h；轴发约18000m3/h；其他约7000m3/h。例如船机舱较小的船舶，设备较多，机舱分为上下两层结构：机舱上层风管主管中的风速，推荐风速12-20m/s；然后依次确定其后各段主管和分管中风速。一般风量每次降低10%、风速约降低0.5m/s，将各支风管内的风速控制在8m/s左右。由于风量及风管尺寸较大，这些支风管均采用至少3mm的黑铁皮制作，以满足强度要求避免风管强度不够产生振动及噪声；机舱下层风管由于结构的限制，直接在上层主风管所到达的机舱下层甲板前后四个角的位置安装4台相当风量的送风机，以保证机舱下层通风。
2.3送风管路上风口设计
一般船舶送风口采用的是不可调节的线网式风栅形式，主要考虑到船型风栅有效通风面积较大，若采用传统的槽式结构通风栅，其有效通风面积小同样数量的风栅后者出风口风速较大，若为降低风速而增多风栅，则又不经济。通风栅的数量应将机舱内的送风口风速控制在6m/s以下达到相关要求。
2.4风机噪声和震动的消除
由于风机尺寸较大，噪声也比较大，所以造成机舱的噪声及上层建筑的噪声均比较大。为了改善这种状况，在送风机下方加消音器，以减少风机噪声对住舱的影响。同时，为了减少风机的震动，在风机下方安装有减震器。另外，在结构风管一些拐角的地方，加了有一定弧度的导流板。
2.5机舱风机可闭风闸及烟囱百叶窗
按BV规范要求，在机舱释放CO2的情况下，应能迅速切断机舱内的通风系统；另外，由于机舱风机风闸及烟囱百叶窗的尺寸较大，手动操作比较困难，因此本通风系统上的烟囱百叶窗、机舱风机上的风闸均设计成气动形式，气源为压缩空气，来自应急速关阀空气系统，供气时保持开启状态，断气时关闭，并能在驾驶室遥控，驾驶台可显示开关状态并能遥控启/闭。
2.6风管阻力的计算
风机压力根据风管系统的阻力计算确定。一般风机的静压为400Pa-500Pa，这样使风管尺寸及电动机功率都不致过大。进行通风管道计算时必须确定压力损失，包括局部阻力损失和摩擦阻力损失，由于通风管道短而且曲折多，所以局部阻力损失比较大。
结语：
机舱通风生产设计成果已在船厂建造的多条出口船上广泛采用，大大降低差错率、废返率，提高了建造质量及工作效率，缩短了生产周期，节省了大量的人力物力，取得了显著的经济效益，得到了各生产部门和船东的好评。
参考文献：
[1]何治斌.船舶空调系统的建模与仿真[D].大连：大连海事大学，2011.
[2]中国船舶工业总公司.柴油机船舶机舱通风设计条件和计算基准：CB/T3772-1996[S].北京：中国标准出版社，1997.
关键词：船舶机舱；通风管道；设计改进
前言：
机舱通风设计和计算是船舶设计中比较重要的一环，风量计算是风机选型和各区域风量分配的基础，计算应确保总风量充足以满足所有设备散热和燃烧的需求。系统设计中应各附件选型合理，满足船级社和国际公约的要求，管路及附件采用合理的风速使系统管路阻力与风机能力相匹配，必要时应进行阻力计算。系统设计应保证达到设计风量并能通过现场风量测试，通过调节装置使各区域的风量达到设计值。
1机舱通风系统的主要内容
船舶机舱通风系统主要指的是将船舱外的新鲜空气传递到船舱内，并带走船舱内的污秽空气及设备运转时所排除的热量。通常情况下机舱通风系统主要由风机、调风门、管路、风栅、通风头、风闸及通仓管等做成。机舱通风系统的主要功能时不断的将船舱外的新鲜空气传入到船舱内，为船舱内运转的设备提供新鲜空气。此外可以保证船舱内的工作人员可以及时的呼吸道新鲜空气，机舱内需要通风来排除船舱内所积累的CO2，为船舱内的工作人员创建良好的工作环境与卫生环境。机舱送风要是通过机舱风机对其进行送风。新鲜空气主要是通过通风管系送至主要的工作场所以及一些高温场所，并且避免直接吹到机身，以免产生热应力和其他一些不良影响。抽风主要是通过机舱可逆风机对其抽风或气体通过机舱棚经至烟囱百叶窗排至大气。通风规划的油管内容按照通风种类可以分为：自然通风，机械通风和空调通风。自然通风：自然通风是利用室内外的风压差（又称风压，利用船外风的速度通过通风头将空气送入或引出舱室）及温度差（又称热压，舱室内外空气容重不同而形成的压力差）来实现的。主要用于船上的大多数储藏室、乙炔间等不设机械通风的舱室。自然通风的装置有各种通风筒，带风雨密盖百叶窗等。一般船舶自然通风的计算主要是根据风压，风压越大、通风装置及管路阻力越小，通风效果越好。机械通风：机械通风包括机械送风和机械抽风，它主要是通过风机来进行调节舱室内温度或提供设备足够的空气来燃烧和散热，主要用于一些服务舱室、机舱、控制室等。空调通风：空调通风即在居住舱室里设置空气调节装置，将外界进入舱室的空气过滤，冷却或加热、干燥或加湿，通过风管及相关附件，人为地调控舱室中的空气质量，从而改善船员和旅客的生活及工作条件。空调通风主要是通过空调器，经预绝热螺旋风管、调风门、风闸、布风器等对一些舱室进行温度调节，是上层建筑中应用最广泛的通风形式。
2机舱通风系统设计
2.1通风方式的选择
舱室的通风有以下几种方式：机械送风机械排风；机械送风自然回风；自然送风机械排风方式；自然通风方式。根据ISO8861-1998要求，机舱通风设计需维持机舱稍微有正压，通常正压不超过50Pa，因此该船设计采用机械送风自然回风方式，即采用机舱机械送风、机舱（烟囱棚）自然回风方式。因此，选用2台等风量的风机用于机舱送风（每台风机满负荷时风量约为92000m3/h）。为满足不同工况需求，采用双速风机，考虑到机舱释放CO2后的排风需求，其中一台风机采用可逆型式。另外，为了满足效率高、体积小、方便正反转等特点，机舱风机选择轴流风机。
2.2机舱主通风管路设计
机舱属机械处所，其通风道在经过其他舱室时需考虑防火问题。另外，考虑到机舱内电缆、水管、油管等管线众多，因此机舱通风道主要采用结构风管型式，以满足布置及防火需求。主甲板以上部分结构风管布置在上层建筑的两侧，该风道截面的设计是将风速控制在最高8m/s左右，以降低风道内噪音对上层建筑的影响。在结构风道中，由于船体结构布置的原因，风管的走向不可能全部顺畅，有些位置甚至拐弯比较多，造成局部通风面积不够，例如甲板结构开孔偏小，造成局部风速达25m/s。为解决这一问题，在满足强度要求及不改变其他专业布置的情况下，将该结构风管根部（甲板下）舱壁由垂直改为倾斜，局部扩大面积，以降低风速使风道畅通。主甲板下部机舱内的风道主要作用是将风送至机舱内各个场所，其目的如下：提供主機、辅机等设备在运行时需要的燃烧用空气；带走机舱设备运行时散发的大量热量；带走机械设备散发的各种油气等危险气体；给工作人员提供呼吸用的新鲜空气。因此需从总管上分出各支风管至上述位置，这些支风管大小须按风量风速设计，通过前面的风量计算，各主要设备所需的风量分别是：主机约110000m3/h；发电机约60000m3/h；轴发约18000m3/h；其他约7000m3/h。例如船机舱较小的船舶，设备较多，机舱分为上下两层结构：机舱上层风管主管中的风速，推荐风速12-20m/s；然后依次确定其后各段主管和分管中风速。一般风量每次降低10%、风速约降低0.5m/s，将各支风管内的风速控制在8m/s左右。由于风量及风管尺寸较大，这些支风管均采用至少3mm的黑铁皮制作，以满足强度要求避免风管强度不够产生振动及噪声；机舱下层风管由于结构的限制，直接在上层主风管所到达的机舱下层甲板前后四个角的位置安装4台相当风量的送风机，以保证机舱下层通风。
2.3送风管路上风口设计
一般船舶送风口采用的是不可调节的线网式风栅形式，主要考虑到船型风栅有效通风面积较大，若采用传统的槽式结构通风栅，其有效通风面积小同样数量的风栅后者出风口风速较大，若为降低风速而增多风栅，则又不经济。通风栅的数量应将机舱内的送风口风速控制在6m/s以下达到相关要求。
2.4风机噪声和震动的消除
由于风机尺寸较大，噪声也比较大，所以造成机舱的噪声及上层建筑的噪声均比较大。为了改善这种状况，在送风机下方加消音器，以减少风机噪声对住舱的影响。同时，为了减少风机的震动，在风机下方安装有减震器。另外，在结构风管一些拐角的地方，加了有一定弧度的导流板。
2.5机舱风机可闭风闸及烟囱百叶窗
按BV规范要求，在机舱释放CO2的情况下，应能迅速切断机舱内的通风系统；另外，由于机舱风机风闸及烟囱百叶窗的尺寸较大，手动操作比较困难，因此本通风系统上的烟囱百叶窗、机舱风机上的风闸均设计成气动形式，气源为压缩空气，来自应急速关阀空气系统，供气时保持开启状态，断气时关闭，并能在驾驶室遥控，驾驶台可显示开关状态并能遥控启/闭。
2.6风管阻力的计算
风机压力根据风管系统的阻力计算确定。一般风机的静压为400Pa-500Pa，这样使风管尺寸及电动机功率都不致过大。进行通风管道计算时必须确定压力损失，包括局部阻力损失和摩擦阻力损失，由于通风管道短而且曲折多，所以局部阻力损失比较大。
结语：
机舱通风生产设计成果已在船厂建造的多条出口船上广泛采用，大大降低差错率、废返率，提高了建造质量及工作效率，缩短了生产周期，节省了大量的人力物力，取得了显著的经济效益，得到了各生产部门和船东的好评。
参考文献：
[1]何治斌.船舶空调系统的建模与仿真[D].大连：大连海事大学，2011.
[2]中国船舶工业总公司.柴油机船舶机舱通风设计条件和计算基准：CB/T3772-1996[S].北京：中国标准出版社，1997.