莫超 趙玉成 金鋒(日照港達(dá)船舶重工有限公司,山東日照 276800)
隨著國家近年來高度重視海洋方面的發(fā)展,船舶領(lǐng)域得到了很大的提高,在目前的節(jié)能大背景下,對于船舶電氣設(shè)備的節(jié)能技術(shù)發(fā)展、分析很重要。
船舶想要進(jìn)行長時間的航行,對于能量的利用效率的提高必不可少。目前船舶的固有能源消耗效率提升空間不大,所以加強(qiáng)船舶電氣設(shè)備的使用效率就成了船舶節(jié)能的重要部分。但是目前船舶的電氣設(shè)備有很多種類,所以針對不同種類的設(shè)備我們應(yīng)該提供不同種類的電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù),只有這樣才能將電氣設(shè)備的能耗降到最低。另外環(huán)境對于電氣設(shè)備也有很大的影響,可以大大提高設(shè)備的能耗,這對電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)的分析很重要。
船舶的額定電氣技術(shù)條件說的是電氣設(shè)備可以正常工作時的額定電壓、額定電流、額定功率等,但是目前的一些額定條件會受到外部環(huán)境的影響,比如當(dāng)供電設(shè)備提供的電壓出現(xiàn)波動,那么電氣設(shè)備的工作運(yùn)轉(zhuǎn)就會出現(xiàn)偏差與預(yù)期現(xiàn)象不符。另外一些額定技術(shù)條件是設(shè)備原有條件,比如電氣設(shè)備的額定電壓指的是規(guī)定溫度下的電壓,所以想要提高船舶的節(jié)能效果,首先需要保證電氣設(shè)備的額定技術(shù)條件,只有滿足這個大前提才能保證節(jié)能技術(shù)的有效實(shí)施。
船舶在進(jìn)行航行時有連續(xù)性的工作制度,而工作制度的依靠就是船舶內(nèi)的電氣設(shè)備。在電氣設(shè)備運(yùn)行中,需要時刻的關(guān)注船舶的運(yùn)行情況,根據(jù)不同的運(yùn)行情況來改變設(shè)備的運(yùn)行,而且在運(yùn)行時還要綜合考慮其他因素的影響如溫度。目前船舶電氣設(shè)備工作制度大致分為長期、短期、反復(fù)短期三種工作制度。1.長期工作制度指的是電氣設(shè)備需要進(jìn)行長期的運(yùn)轉(zhuǎn),這時就要突顯出電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。2.短期工作制度指的是電氣設(shè)備工作時間較短,停工時間較長,這時就需要體現(xiàn)出電氣設(shè)備短期工作效率。3.反復(fù)短期工作制度指的是電氣設(shè)備進(jìn)行短暫但是停工時間短的工作周期,這時就需要電氣設(shè)備能夠擁有短期運(yùn)行并且周期循環(huán)的工作要求。注意電氣設(shè)備不同的工作制度有不同的溫升效果,所以在進(jìn)行設(shè)備的技術(shù)的應(yīng)用時應(yīng)該知道設(shè)備的工作制度是什么樣的。
想要成功運(yùn)轉(zhuǎn)電氣設(shè)備,電動機(jī)必不可少,而電動機(jī)的運(yùn)行前提是船舶中的電網(wǎng),而且在船舶用電當(dāng)中,電動機(jī)是主要的用電設(shè)備,只要將電動機(jī)的能耗降下來,船舶才可以節(jié)能長久運(yùn)行。目前我國船舶都使用異步機(jī),但根據(jù)船舶電網(wǎng)性質(zhì)的不同,電氣設(shè)備使用的異步機(jī)分為交流異步機(jī)和直流異步機(jī)。由于海上環(huán)境多變,造成電氣設(shè)備無法一直按照額定工作狀態(tài)運(yùn)行,這時電氣設(shè)備的功率會與額定功率有所偏差,如果偏差較大,那么電氣設(shè)備的工作效率就會下降。而且對于安裝交流異步電動機(jī)的船舶來說,負(fù)載的大幅度降低,對船舶的電網(wǎng)有所損傷。直流異步機(jī)的缺點(diǎn)是保養(yǎng)繁瑣,如果要對直流異步機(jī)進(jìn)行清洗,那么將需要高額的保養(yǎng)費(fèi)。所以如果船舶能安裝一款有節(jié)能技術(shù)的電動機(jī)對于船舶的能耗方面有很大的降低。目前不斷更新、發(fā)展的永磁電動機(jī)就是一款合適的電氣設(shè)備,因?yàn)橛来烹妱訖C(jī)采用的是永磁材料,所以不會與電流發(fā)生感應(yīng),這樣就不會產(chǎn)生運(yùn)行損耗,提高了電動機(jī)的效率還能降低能源的損耗。而且永磁機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動不用勵磁,這就使功率因數(shù)幾乎為理想因數(shù),因此目前永磁機(jī)是船舶電氣設(shè)備中的重要節(jié)能技術(shù)設(shè)備。
在船舶的電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)中,可以通過空調(diào)設(shè)備運(yùn)用變頻式調(diào)速通風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)來進(jìn)行節(jié)能。通過研究船舶的設(shè)計藍(lán)圖來確定船內(nèi)人員的分布,以及監(jiān)控船舶內(nèi)外部的溫度、濕度等信息,來確定工作人員對環(huán)境的舒適反應(yīng),進(jìn)行船舶中的溫度控制。這樣不僅可以對船舶內(nèi)溫度不同的房間進(jìn)行不同的溫度控制進(jìn)行節(jié)能,還能時刻對船舶內(nèi)各地區(qū)的工作情況有所了解,針對異常溫度地區(qū)進(jìn)行排查,來降低船舶運(yùn)行的潛在風(fēng)險。因此在船舶中選用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù),控制不同地區(qū)的通風(fēng)機(jī)風(fēng)量,來進(jìn)行環(huán)境控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。
目前船舶的運(yùn)行中,人員對于船舶電氣設(shè)備的使用管理存在很大的漏洞,由于缺乏管理,不規(guī)范的電氣設(shè)備使用造成了船舶能源極大的浪費(fèi)。所以這時,人們應(yīng)該利用現(xiàn)代的信息化技術(shù)手段,進(jìn)行船舶在不同運(yùn)行狀況進(jìn)行控制。首先通過記錄分析船舶的運(yùn)行相關(guān)數(shù)字參數(shù),其次通過變頻調(diào)速等技術(shù)來進(jìn)行不同電氣設(shè)備運(yùn)行的調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對能量的合理利用。目前節(jié)能綜合管理是典型的節(jié)能技術(shù),通過對冷卻泵等長期工作的電氣設(shè)備管理,可以根據(jù)不同的船內(nèi)環(huán)境進(jìn)行冷卻泵工作數(shù)量的調(diào)節(jié),來大大降低船舶的能耗。
綜上所述,目前地球環(huán)境壓力越來越嚴(yán)重,節(jié)能環(huán)保是目前各個行業(yè)迫在眉睫的研發(fā)內(nèi)容,在船舶電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中,通過節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,可以有效的降低能源的消耗,這不僅能使船舶更長久的運(yùn)行,還能降低環(huán)境的污染。