毛偉華/南通海獅船舶機械有限公司
我國船舶加裝壓載水處理系統(tǒng)所需的濾器,其市場年需求將超過50億元人民幣,發(fā)展自主研發(fā)的壓載水專用濾器市場大有可為。
全球超過80%以上的商品貿易是通過船舶運輸?shù)模虼斑\輸導致的壓載水轉移帶來的生物入侵已成為威脅全球海洋生態(tài)環(huán)境安全的重大問題。國際海事組織(IMO)在2004年2月通過了《國際船舶壓載水及沉積物控制和管理公約》,并于2017年9月1日起開始生效。壓載水處理系統(tǒng)成為國際海事組織強制安裝的船舶關鍵系統(tǒng),這一需求形成了船配史上新的大市場。
壓載水處理系統(tǒng)濾器是船舶壓載水處理系統(tǒng)的核心組件。據統(tǒng)計,僅我國目前現(xiàn)有船和新造船每年加裝壓載水處理系統(tǒng)所需配套的濾器,其市場需求將超過50億元人民幣。因此,當前迫切需要發(fā)展我國自主研發(fā)的壓載水專用濾器,提升濾器性能并實現(xiàn)其低成本化。這將在本輪因壓載水公約推動的巨大船配市場中,我國船配企業(yè)能夠擊敗眾多歐美競爭對手,獲得最大市場份額的強有力保障。
全自動:過濾、排污同步進行,整個過程全自動控制;
高精度:40μm以上的海生物及顆粒必須過濾出來;
大流量:單只濾器流量一般為100—3000 L/min;
小體積:體積受船舶壓載艙空間的限制,越小越好;
長壽命:濾芯耐海水及海生物腐蝕性強;
不斷流:濾器反沖洗排污過程中,能保證濾器連續(xù)、穩(wěn)定的工作性能。
由以上濾器技術要求可以看出:在流量不變的條件下,高精度與小體積是相互對立的矛盾;在精度恒定的條件下,大流量與小體積也是相互對立的矛盾。由于諸多矛盾的共存,性能優(yōu)異的壓載水處理系統(tǒng)濾器設計、制造具有相當?shù)碾y度。
目前國外壓載水處理系統(tǒng)濾器主要有2種設計型式:
1.德國波爾公司設計生產的燭式濾芯濾器。
其優(yōu)點是:過濾面積大,通透率高,具有壓差控制,氣動反沖洗功能,輪盤式排污。適用中等以下流量的過濾場合,市場占有率約50%左右。其不足是:反沖洗不徹底,濾芯易堵塞,價格昂貴,幾乎占整套壓載水處理系統(tǒng)價格的一半。隨著新技術的應用,該產品的競爭劣勢越來越明顯。
類似波爾濾器同類產品的廠家還有瑞典ALFA LAVAL、挪威的OCEAN SAVER以及以色列的FILTER SAFE等十幾家國外公司。
2.負壓吸管筒式過濾器。
其優(yōu)點是:自動清洗過濾網;清洗時,主管道供水不斷流;運行操作方便可靠,耗電能少;易于安裝,便于維護。
其不足是:單位體積內有效過濾面積小,通透率低,同等流量,濾器體積大;濾網反沖洗不徹底,排污耗水量較大;易出現(xiàn)故障,可靠性低。
這款相近的外國產品也有十幾家,部分產品加裝了清洗旋臂升降裝置,但造價成本顯著提高。
目前國內也有十多家企業(yè)在研制壓載水處理系統(tǒng)用全自動反沖洗過濾器,其主要的過濾方式有:
1.水力旋分過濾器。
其優(yōu)點是:無堵塞問題;對固體顆粒等雜質分離效果好。
其主要缺點是:需要穩(wěn)定的水流;單只濾器流量小,因此,對大流量要求需要多只并聯(lián)組合,體積大且管路復雜;對密度和水接近的生物或雜質無法分離,存在失效可能;對水流流速有要求,壓損較大,一般需要加裝前置液壓泵。
2.負壓吸管式自清濾器。
該類產品類似于國外筒式過濾器,優(yōu)點和存在問題同前述,不同的是有部分廠家為了提高反沖洗效果,在濾筒外側加高壓水噴頭反沖洗,同時濾筒內側吸污管將污水排走,增加了結構復雜性和制造成本。
3.膜濾器。
其優(yōu)點是:過濾精度高,質量可靠。
其缺點是:過濾效率低,單位體積內過濾水量少,同流量體積大;膜與合金絲網相比,強度低,反沖洗不徹底,使用壽命短;需加裝粗過濾器,結構復雜,制造成本高。
4.國產專利HSLQV/H 型全自動反沖洗過濾器。
該產品由南通海獅船舶機械有限公司與上海海事大學聯(lián)合開發(fā),有體積小、精度高、流量大、強耐腐、全自動化、能耗小、維護維修方便等特點,其價格僅為國外同類產品的1/2。該產品已獲發(fā)明專利及實用新型專利各1項(發(fā)明專利號:ZL201410607305.9,實用新型專利號:ZL201420647291.9)。
該濾器與國內同類產品相比,具有以下特點:
(1)該過濾器采用新型雙層過濾結構。市面上現(xiàn)有的反沖洗水濾器都是采用單級過濾,普遍不能滿足流量大,過濾精度高的使用要求。而該產品采用雙層過濾結構,每層過濾單元能對工作介質逐層分別過濾,逐層單獨反沖洗,滿足濾器過濾精度高、流量大、產品體積小的使用要求。
(2)濾芯采用強耐腐合金材料,經過熱處理,采用多層燒結加工成形工藝,在保證濾器工作精度、工作強度的前提下,顯著提高濾芯耐腐蝕性能,提高濾芯使用壽命。
(3)粗濾—精濾反沖洗及排污結構的研制。對粗濾—精濾的反沖洗及排污的優(yōu)化設計直接關系到產品的使用性能,并符合產品PLC程序全自動控制。
(4)濾器全自動控制裝置的研制。隨著造船技術的日新月異,對現(xiàn)有船舶配件的技術要求和使用要求越來越高,針對該產品二級過濾的獨自反沖洗運行,為了保證產品運行的全自動化控制,運用光電開關、壓力傳感器、西門子CPU及屏顯,采用PLC程序化全自動控制。
根據IMO壓載水處理系統(tǒng)強制實施時間表顯示,2018年~2020年,全球待強制安裝壓載水處理系統(tǒng)約有2萬艘船,壓載水處理系統(tǒng)安裝總市值達230億元人民幣。我國既是世界造船大國,同時也還是世界航運大國。從目前我國修造船行業(yè)狀況看,我國將有占全球50%左右的船舶會加裝壓載水處理系統(tǒng)。
由于十分看好中國龐大市場,阿伐拉法、瓦錫蘭等世界知名船用設備商通過兼并或出讓生產許可證等形式,加大了在華壓載水處理系統(tǒng)的生產布局。雖然目前我國國內能夠生產壓載水處理系統(tǒng)的廠家已有10余家,但因自身規(guī)模及技術實力等均遜于國外廠家,國產壓載水處理系統(tǒng)產品市場銷售規(guī)模遠不及國外同類產品。
用戶追求的永遠是綜合性價比高的產品。相對于國外廠家,國內壓載水處理系統(tǒng)廠家擁有制造成本低以及地利優(yōu)勢。如果國內壓載水處理系統(tǒng)廠家能夠不斷吸收國內外同行先進技術,采用高性價比的濾器等核心部件,不斷提升產品的綜合性價比,憑借自身有利的先天條件,完全有可能在壓載水處理系統(tǒng)產品國內市場上與國外廠家較量?!?/p>