由于冷藏貨物運(yùn)輸市場的競爭日趨激烈,以及冷藏貨物運(yùn)輸?shù)膯蜗蛐?,為了增加集裝箱貨運(yùn)的靈活性,出現(xiàn)了不少在貨艙內(nèi)裝載風(fēng)冷式冷藏集裝箱的全集裝箱船。由我所設(shè)計(jì)、揚(yáng)子江船廠建造的1850TEU船,就是這樣一型全集裝箱船。下面介紹該船貨艙通風(fēng)設(shè)計(jì)的有關(guān)問題。
對于以往裝載水冷卻式冷藏集裝箱的貨艙通風(fēng),需要考慮的是在少量冷藏集裝箱水冷卻失靈的情況下,采用通風(fēng)冷卻,所以還需要通風(fēng)換氣。但因只是考慮少量冷藏集裝箱向貨艙排放熱量,因此通風(fēng)量較小。比如我所1995年設(shè)計(jì)的171TEU冷藏集裝箱船,貨艙通風(fēng)是按每小時(shí)換氣4次考慮的(容積按空艙計(jì)算)。對于裝載風(fēng)冷式冷藏集裝箱的貨艙,需要的通風(fēng)量大,不能簡單地通過換氣次數(shù)來確定。通風(fēng)的目的在于將冷藏集裝箱制冷裝置向貨艙內(nèi)排放的熱量排出貨艙,降低貨艙溫度,使冷藏集裝箱制冷裝置正常工作,保持箱內(nèi)貨品溫度。顯然艙內(nèi)通風(fēng)量與裝運(yùn)的冷藏集裝箱的數(shù)量有關(guān),然而不同的集裝箱船貨艙內(nèi)裝載的冷藏集裝箱數(shù)量是根據(jù)船東要求確定的。通過計(jì)算冷藏集裝箱制冷裝置的排熱量以及貨艙的傳熱和通風(fēng)換熱量,可以得到貨艙的通風(fēng)量。
但不同廠商的集裝箱制冷裝置不同,排熱量也不一樣;計(jì)算中所用到的貨艙溫度是一個(gè)假設(shè)的均勻溫度,實(shí)際上貨艙內(nèi)溫度分布并不均勻。因此,采用這個(gè)方法計(jì)算過程復(fù)雜,結(jié)果也不完全讓人滿意,它僅是一種設(shè)計(jì)估算手段。由冷藏集裝箱制冷裝置冷凝器
風(fēng)扇的風(fēng)量也可以確定貨艙通風(fēng)量。表1所列是從參考資料上查到的有代表性的40ft集裝箱(60Hz)的制冷裝置冷凝風(fēng)扇風(fēng)量等數(shù)值。
通過送風(fēng)機(jī)將艙外的空氣高速吹向冷藏集裝箱的制冷裝置的吸風(fēng)部分,可以有效降低制冷裝置冷凝器吸風(fēng)口附近的氣溫,確保制冷裝置的正常工作。隨后艙內(nèi)的熱空氣通過特設(shè)的相鄰兩艙之間的圍房上的排風(fēng)口和艙口蓋上的排風(fēng)口自然排出,達(dá)到通風(fēng)換熱的目的。
進(jìn)排風(fēng)口的設(shè)計(jì)及布置是一大難題。為保持運(yùn)輸貨品質(zhì)量,航行時(shí)應(yīng)保證不使艙內(nèi)溫度過高而影響制冷裝置正常工作。一句話,也就是要保證風(fēng)道暢通。然而船舶設(shè)計(jì)的限制因素實(shí)在太多。通風(fēng)口的高度不能超過艙口蓋高度,有時(shí)甚至要求不高于艙口圍板高度;艙口圍板高度低,又要滿足載重線規(guī)范要求,通風(fēng)口開口下緣至干舷甲板距離至少900mm,還要考慮風(fēng)雨密蓋的開關(guān)位置。另外,船體結(jié)構(gòu)、桅房、艙面上的集裝箱箱柱、綁扎橋等也都給進(jìn)排風(fēng)口的合理設(shè)計(jì)帶來極大困難。因此,進(jìn)排風(fēng)口的設(shè)計(jì)和布置往往只能采用折衷方案。