Um guia prático para poupadores de energia da hélice: recursos, seleção e manutenção

I. Funções principais: o valor duplo de "redução de resistência" e "melhoria de eficiência"

O valor central de Dispositivos de economia de energia da hélice reside em otimizar o ambiente hidrodinâmico do sistema de propulsão do navio para atingir os objetivos duplos de "redução de resistência" e "melhoria da eficiência". Suas funções diretas são refletidas em três aspectos:

Recuperando energia de vigília: reutilizando "energia desperdiçada"

Quando a hélice de um navio opera, enquanto as lâminas empurram a água para trás, a rotação das pás gera uma "vigília rotacional" - a água não apenas flui na direção de navegação do navio, mas também gira em torno do eixo da hélice. Esse movimento rotacional causa aproximadamente 15% a 20% da energia de propulsão para não ser convertida em impulso efetivo. A eficiência da recuperação de vigília de diferentes dispositivos de economia de energia da hélice varia significativamente, dependendo do tipo de navio. Por exemplo, o Cap Cap Fin (PBCF), um tipo de dispositivo de economia de energia da hélice, tem uma eficiência de recuperação de 40%a 50%em um portador a granel de 100.000 toneladas (reduzindo a velocidade de rotação da esteira em mais de 40%), enquanto em uma eficiência de 5.000 toneladas, devido à baixa velocidade (≤12 nós), a eficácia de 5.000 toneladas, devido à baixa velocidade (≤12 nós). Após a instalação do PBCF, um tipo de dispositivo de economia de energia, em um VLCC de 300.000 toneladas, os testes de navio real mostraram que o consumo de combustível por viagem foi reduzido em 28 toneladas, com uma taxa de economia de energia de 7,3%; Enquanto o mesmo PBCF, como um dispositivo de economia de energia da hélice, em um portador a granel costeiro de 60.000 toneladas economizou aproximadamente 8 toneladas de combustível por viagem, com uma taxa de economia de energia de 5,1%. A diferença decorre principalmente da correlação entre a tonelagem do navio e a intensidade de vigília.

Reduzindo a resistência ao casco: de "resistência à água" a "assistência à água"

A resistência que um navio encontra durante a navegação é dividida principalmente em duas categorias: resistência de atrito (gerada pelo atrito entre a água e a superfície do casco, representando 50%a 70%da resistência total) e a resistência a ondas (energia consumida pelo casco que empurra a água para gerar ondas, contando com 20%a 30%). O efeito dos dispositivos de economia de energia da hélice redutora de arrasto está positivamente correlacionada com a velocidade: uma hélice biônica da pele, um tipo de dispositivo de economia de energia da hélice, reduz a resistência de atrito em 30% em um navio de contêiner com uma velocidade de 18 nós, atingindo uma taxa de economia de energia de 5,8%; Enquanto em um navio de engenharia com uma velocidade de 10 nós, a resistência de atrito é reduzida apenas em 12%, com uma taxa de economia de energia de 2,3%. O estator pré-escasso, outro dispositivo de economia de energia da hélice, depende mais das linhas do casco. Depois de ser aplicado em um transportador a granel de 180.000 toneladas com linhas de popa relativamente suaves, a resistência à produção de ondas foi reduzida em 18%, com uma taxa geral de economia de energia de 8,1%; Enquanto em um navio RO-RO com linhas de severa complexas, a resistência a ondas foi reduzida apenas em 9%, com uma taxa de economia de energia de 4,5%.

Adaptação ao sistema de energia: um "plano de atualização de baixo custo" para navios envelhecidos

Para navios em serviço por mais de 10 anos, devido ao desgaste principal do motor e à corrosão da lâmina da hélice, a eficiência da propulsão geralmente diminui em 8%a 12%. A substituição do mecanismo principal requer um investimento de dezenas de milhões de yuan e um tempo de inatividade de 1-2 meses. A adaptabilidade dos dispositivos de economia de energia da hélice precisa ser combinada com o grau de atenuação de energia: quando a atenuação da energia principal do motor é ≤10%, uma lâmpada de leme ou PBCF, ambos os tipos de dispositivos de economia de energia da hélice, podem compensar a atitude de rumina, por exemplo, em uma instalação de energia costeira de 2008, com uma atitude de potência de 8%, a prefeitura, a flexão de um povo de rumina, a queda, a subida; Se a atenuação exceder 15%, é necessária uma combinação de "duto de economia de energia do PBCF", que são dispositivos de economia de energia da hélice. Um tanque de petróleo construído em 2005 restaurou sua eficiência de propulsão para 97% do valor original do projeto através dessa combinação de dispositivos de economia de energia da hélice, reduzindo o custo mensal do combustível em 42.000 yuan e recuperando o custo do dispositivo em apenas 3 meses.

Ii. Características técnicas: "Tags de personalidade" de três tipos principais de dispositivos de economia de energia da hélice

Atualmente, os dispositivos de economia de energia da hélice são categorizados principalmente em três tipos com base em suas funções: 'Tipo de recuperação de despertar', 'Redução de arrasto e aprimoramento de eficiência do tipo' e 'Tipo de regulação inteligente ”. Suas diferenças características determinam diretamente os cenários aplicáveis: e também existem diferenças significativas nos requisitos de manutenção.

Tipo de recuperação de despertar: adaptado com eficiência aos navios de energia convencionais

Representados pela Boss Cap Fin (PBCF), lâmpada de leme e leme torcido, esses dispositivos de economia de energia da hélice têm o núcleo de "corrigir a esteira" através de uma estrutura fixa. O número de lâminas de PBCF é geralmente 4-6, e o design do ângulo precisa corresponder à velocidade da hélice (quanto maior a velocidade, maior o ângulo da lâmina, geralmente 15 ° -30 °). Durante a instalação, esses dispositivos de economia de energia da hélice precisam ser coaxiais com o chefe da hélice (desvio ≤1 mm); caso contrário, serão geradas correntes de redemoinho reverso. O limiar de manutenção para esses dispositivos de economia de energia da hélice é baixa: o PBCF só precisa limpar os acessórios de superfície mensalmente e verificar o aperto dos parafusos da lâmina anualmente, com um custo médio de manutenção anual de cerca de 2.000 yuan por navio; A lâmpada do leme não possui peças móveis e o custo médio anual de manutenção é de apenas cerca de 1.000 yuan. Após a instalação de uma lâmpada de leme, um tipo de dispositivo de economia de energia da hélice, em um navio tanque de petróleo de 50.000 toneladas, a diferença de pressão da água ao redor da lâmina do leme foi reduzida em 22%, a eficiência da propulsão da hélice aumentou 4,5%e não ocorreram falhas durante 5 anos de operação contínua.

Redução de arrasto e aprimoramento de eficiência Tipo: "Soluções personalizadas" para navios especiais

Incluindo hélices biônicas da pele, estatores pré-surto, bocais de economia de energia, etc., esses dispositivos de economia de energia da hélice precisam ser "personalizados para o navio". A pele biônica é feita de material compósito à base de poliuretano e a superfície é feita em ranhuras de diamante de 0,1 mm de largura através da impressão 3D. A manutenção desses dispositivos de economia de energia da hélice precisa evitar arranhões de objetos rígidos - se a pele tiver arranhões maiores que 2 cm, o efeito de redução de arrasto diminuirá em 15%. O reparo requer cola especial (cerca de 500 yuan por tubo) e cada custo de reparo é de cerca de 3.000 yuan. O ângulo da lâmina do estator pré-surto, um dispositivo de economia de energia da hélice, precisa ser medido a cada 2 anos (porque a pequena deformação do casco pode causar desvio de ângulo). Em um navio de contêineres, devido à falha no re-medida no tempo, o ângulo da lâmina desse dispositivo de economia de energia da hélice se desviou por 2 °, e a taxa de economia de energia caiu de 9,2% para 7,5% e retornou ao efeito original após o ajuste. Tais dispositivos de economia de energia da hélice têm um custo mais alto (modelos personalizados custam 500.000-2.000.000 yuan), mas são adequados para grandes navios especiais-VLCCs, navios de contêiner ultra grande (mais de 18.000 TEU), etc.

Tipo de regulação inteligente: "Otimização dinâmica" na era digital

Como o PBCF de lâmina ajustável inteligente (IPBCF), o sistema de orientação de fluxo adaptativo da condição (CAS), etc., esses dispositivos de economia de energia da hélice têm o núcleo de "responder a mudanças nas condições de trabalho em tempo real". O IPBCF possui um atuador micro-hidráulico embutido na raiz da lâmina, que pode ajustar o ângulo da lâmina através do console do cockpit (faixa de ajuste de 0 ° -40 °). O sensor desses dispositivos de economia de energia da hélice coleta dados de velocidade, carga e densidade da água do mar a cada 10 segundos - o sensor precisa ser calibrado trimestral (o custo da calibração é de cerca de 5.000 yuan por vez). Se a calibração for atrasada, o erro de ajuste do ângulo poderá exceder 3 ° e a flutuação da taxa de economia de energia atinge 1,2%. O sistema de orientação de fluxo adaptativo da condição, um dispositivo de economia de energia da hélice, precisa atualizar o algoritmo uma vez por ano (o custo da atualização é de cerca de 20.000 yuan). Em um navio de carga oceânico, devido à falha na atualização do algoritmo deste dispositivo de economia de energia da hélice, a flutuação da taxa de economia de energia aumentou de ≤0,5% para 2,3% em condições complexas do mar. O investimento inicial de tais dispositivos de economia de energia da hélice é de 1,5-2 vezes o dos dispositivos fixos, mas sua vida útil é de 15 anos (dispositivos fixos são cerca de 10 anos), tornando-os adequados para navios recém-construídos ou grandes frotas que operam por um longo tempo (> 15 anos).

Iii. Tabela de comparação de três tipos principais de dispositivos de economia de energia da hélice (com a tabela de referência rápida de adaptação de seleção)

Tabela de referência rápida da lógica principal da adaptação:

Orçamento <500.000 Yuan inatividade <1 semana → Wake Recuperação do tipo Dispositivos de economia de energia;

Velocidade> 20 nós Tipo de navio> 100.000 toneladas → Redução de arrasto e aprimoramento de eficiência Dispositivos de economia de energia da hélice;

Período de operação> 15 anos Necessidade de adaptação dinâmica às condições de trabalho → Tipo de regulação inteligente Dispositivos de economia de energia da hélice;

Atenuação da energia do motor principal> 15% → Prioridade para "despertar tipo recuperação de recuperação de redução de arrasto e aprimoramento da eficiência" Combinação de dispositivos de economia de energia da hélice.

4. Guia de seleção: 4 etapas para bloquear o "modelo adequado" de dispositivos de economia de energia da hélice

A seleção de dispositivos de economia de energia da hélice deve evitar 'seguidores cegos "e requer quatro etapas de triagem com base nas próprias condições do navio, entre as quais a coleta de parâmetros e a verificação de teste podem ser refinadas ainda mais:

Etapa 1: esclarecer os "parâmetros básicos" do navio (com a lista de coleta e fontes de coleta de parâmetros)

Os dados principais a serem resolvidos e suas fontes:

Tipo e objetivo do navio: confirme o tipo de navio através do certificado do navio (Certificado de Nacionalidade do Navio); Capacidade de retenção de carga, altura de empilhamento de contêineres, etc. Precisa se referir aos desenhos de design do navio (podem ser aplicados no estaleiro ou na Sociedade de Classificação);

Parâmetros de potência e propulsão: o modelo principal do motor, a potência nominal etc. são indicados na placa de identificação principal do motor ou no certificado da usina de navios; Os parâmetros da hélice (diâmetro, número de lâminas, material) precisam ser medidos ou consultar o relatório da fábrica da hélice (se perdidos, podem ser obtidos por meio de testes da Sociedade de Classificação);

Condições de navegação: A milhagem anual de navegação e velocidade comum podem ser exportadas do sistema de gerenciamento de navios (como ECDIS) no ano passado; A salinidade da água do mar das principais rotas precisa consultar dados hidrológicos do porto (como 3,2% -3,5% na China costeira, 3,0% -3,1% em alguns portos no sudeste da Ásia).

Exemplo de função do parâmetro: Se a velocidade da hélice for> 150 rpm (hélice de alta velocidade), a intensidade da rotação de vigília será alta; portanto, escolha um PBCF, um tipo de dispositivo de economia de energia da hélice, com ângulo de lâmina ajustável (ângulo fixo é propenso a ressonância devido à alta velocidade); Se a rota for principalmente do rio interior (profundidade da água <10m), os dispositivos de economia de energia da hélice com diâmetro> 2M precisam ser excluídos (para evitar aterramento) e a prioridade deve ser dada a lâmpadas de leme (geralmente com diâmetro <1,5m), que são dispositivos de economia de energia.

Etapa 2: corresponda aos "requisitos de eficiência energética" com "orçamento" (com a tabela de cálculo de custo-benefício)

Divida em três cenários de acordo com as necessidades prioritárias, e o cálculo precisa incluir "custos ocultos" (como perdas de inatividade) relacionadas aos dispositivos de economia de energia da hélice:

Tipo de conformidade de emergência: precisam atender aos requisitos do índice de navio existente da IMO (EEXI) dentro de 3 meses, escolha tipos prontos para uso de dispositivos de economia de energia da hélice: lâmpada do leme (período de instalação 3 dias, perda de tempo de inatividade cerca de 50.000 yuan), simples PBCF (preço 350.000 yuan). Depois de instalar esses dispositivos de economia de energia da hélice em um navio de 10.000 toneladas, a economia anual de combustível é de 120 toneladas (com base no preço do petróleo 7.000 yuan/tonelada, economia anual 840.000 yuan) e o custo é recuperado em 3 meses.

Tipo de desempenho de custo-custo equilibrado: planejado para operar por 5 a 10 anos, escolha Dispositivos de economia de energia da hélice de "personalização parcial fixa": como a combinação de pele Bionic PBCF padrão (preço 800.000 yuan, período de instalação 15 dias). O teste real de um navio mostra uma taxa de economia de energia de 8,5%, economia anual de combustível de 300 toneladas. Depois de deduzir 15 dias de perda de tempo de inatividade (cerca de 200.000 yuans), o período de recuperação de custos é de 1,2 anos.

Tipo de benefício de longo prazo: navios recém-construídos ou operando por> 15 anos, escolha Dispositivos de economia de energia do tipo de hélice de regulamentação inteligentes: IPBCF (preço 1,5 milhão de yuan, período de instalação 10 dias), que economiza 3% mais energia do que os dispositivos fixos. Um navio de 200.000 toneladas economiza 90 toneladas a mais de combustível anualmente, com um benefício adicional de 10 anos de 6,3 milhões de yuans. O período abrangente de recuperação de custos é 0,5 anos mais curto que o dos dispositivos de economia de energia fixa da hélice.

Etapa 3: Verifique "Certificações e dados de navio real" dos dispositivos de economia de energia da hélice (com a lista de indicadores-chave)

Certificações necessárias para verificar os dispositivos de economia de energia da hélice:

Certificação da Sociedade de Classificação: CCS (China), LR (Reino Unido), DNV (Noruega) e outras certificações convencionais (precisam fornecer o número do certificado, que pode ser verificado no site oficial), evitar "certificações regionais" (como obter apenas a certificação de um país pequeno, que não pode ser reconhecido para rotas internacionais);

Certificação de conformidade da IMO: precisa cumprir o "padrão de avaliação de eficiência energética do dispositivo de economia de energia" na resolução do MEPC.334 (76) e fornecer um relatório de teste de eficiência energética de terceiros (como um relatório de teste real emitido por uma agência de testes de terceiros).

Pontos-chave para dados de navio real dos dispositivos de economia de energia da hélice:

Casos de tipos de navios semelhantes: por exemplo, ao comprar dispositivos de economia de energia da hélice para um portador a granel de 120.000 toneladas, pelo menos 3 conjuntos de dados medidos de portadores a granel da mesma tonelagem (não "tonelagem semelhante") precisam ser fornecidos, com foco na "valor da taxa de economia de energia" (como um gabinete de alojamento de 6,8%».

Dados de confiabilidade de longo prazo: a taxa de falha do dispositivo de economia de energia da hélice após operar por mais de 1 ano (como um PBCF com uma taxa de falha <0,5%, o que é melhor que a média da indústria de 2%) e se há uma cláusula "substituição livre para danos não humanos".

Etapa 4: Avalie "Capacidade de serviço de fornecedores" para dispositivos de economia de energia da hélice (com lista de serviços)

O serviço de processo completo dos dispositivos de economia de energia da hélice precisa cobrir:

Pré-vendas: varredura no local da estrutura severa do navio (precisam usar um scanner 3D com precisão ≤0,1 mm), fornecendo um relatório de simulação CFD (verificando a adaptabilidade do dispositivo de economia de energia da hélice e do navio);

Informadas: Supervisão de instalação (enviando engenheiros para orientar no local para garantir a precisão) e enviando simultaneamente um relatório de aceitação de instalação (incluindo parâmetros-chave como concordância e ângulo do dispositivo de economia de energia da hélice);

Pós-vendas: garantia gratuita de 1 ano (incluindo a substituição de peças do dispositivo de economia de energia da hélice), monitoramento regular de condições de trabalho (como fornecer um relatório de análise de taxa de economia de energia trimestralmente), as saídas globais pós-venda (navios em frente ao oceano precisam confirmar que existem estações de manutenção em pelo menos 3 continentes para o dispositivo de economia de energia, com um tempo de resposta ≤7 horas).

Desconfie de "baixo preço sem serviço" para dispositivos de economia de energia da hélice: um proprietário de navio escolheu um dispositivo de economia de energia da hélice com um preço de 100.000 yuan mais baixo. Devido à falta de orientação de instalação do fornecedor, o desvio do ângulo causado pela auto-instalação foi de 3 ° e a taxa de economia de energia foi de apenas 2% (muito menor que os 6% prometidos). O retrabalho custou 200.000 yuan, o que foi uma perda.

V. Métodos de teste correspondentes para dispositivos de economia de energia da hélice e sistemas de energia de navios

Antes de instalar os dispositivos de economia de energia da hélice, a verificação de sua adaptabilidade por meio de testes em pequena escala pode reduzir os riscos. Os testes precisam ser realizados em estágios com base nas características de energia do navio e nos parâmetros técnicos do dispositivo de economia de energia da hélice. Para cada link, é necessário esclarecer os objetivos do teste, os requisitos do equipamento e os critérios de dados. Os procedimentos e detalhes específicos são os seguintes:

Preparação pré-teste: calibração básica de dados e equipamentos

Três tarefas básicas precisam ser concluídas antes do teste para evitar desvios de dados devido à preparação insuficiente para os dispositivos de economia de energia da hélice:

Arquivamento dos parâmetros do sistema de energia: agruide os parâmetros principais, como a potência nominal do mecanismo principal, a velocidade nominal e o número de lâminas/diâmetro/diâmetro da hélice (disponível no manual da usina do navio). Concentre -se em gravar o torque de saída real do mecanismo principal em velocidades diferentes (por exemplo, 8000 N · m a 120 rpm, 12000 N · m a 150 rpm), que servem como referência de referência para o teste de dispositivos de economia de energia.

Seleção e calibração do equipamento de teste para dispositivos de economia de energia da hélice:

1.Para o teste do modelo de escala, um tanque de água de alta precisão (comprimento ≥50 m, profundidade da água ≥3 m, faixa de velocidade de fluxo ajustável 0-25 nós), um sensor de força 3D (precisão ≤0,1 n) e um velocímetro do laser (erro de medição da velocidade de vigília ≤0,05 m/s) é necessária;

2. Para o teste de navio real, são necessários um medidor de fluxo de combustível à prova de explosão (precisão ≤0,5%) e um sensor de torque sem fio (frequência de amostragem ≥100 Hz). Antes do teste, eles devem ser calibrados por uma instituição de terceiros (o período de validade do certificado de calibração deve ser ≤1 ano).

Planejamento das condições de trabalho de teste para dispositivos de economia de energia da hélice: Determine 3-5 condições de trabalho típicas com antecedência (por exemplo, carga total a 16 nós, carga vazia a 18 nós, meia carga a 14 nós), cobrindo mais de 80% das condições diárias de navegação do navio para evitar resultados de testes unilateral devido a uma única condição de trabalho para os desvendos de economia de energia.

Etapa 1: teste do modelo de escala (aprofundamento detalhado) para dispositivos de economia de energia da hélice

É feito um modelo de escala de 1:20 da popa do navio (incluindo a hélice, a lâmina do leme e a seção severa do casco). O material do modelo deve corresponder ao navio real (por exemplo, liga de cobre para a hélice, vidro orgânico para o casco) para garantir características hidrodinâmicas consistentes ao testar dispositivos de economia de energia da hélice. O teste é dividido em três estágios:

Coleta de dados básicos: No estado sem o dispositivo de economia de energia da hélice, simule velocidades de 0 a 20 nós (com um gradiente de 2 nós por etapa), registre o impulso principal do motor (através do sensor de força), resistência ao casco (por meio do dinamômetro do tanque de água) e a velocidade da hélice em relação à velocidade e a velocidade da velocidade do tanque de velocidade da velocidade do tanque de velocidade.

Teste comparativo de múltiplos dispositivos de economia de energia da hélice: instale o dispositivo de destino (por exemplo, PBCF) e o dispositivo alternativo (por exemplo, lâmpada de leme), respectivamente, repita os testes de velocidade acima e concentre -se na coleta:

1.Cantar distribuição do campo: use um velocímetro a laser para escanear a velocidade do fluxo de água dentro de 1-3 vezes o intervalo de diâmetro atrás da hélice e registre a "taxa de correção" do PBCF, um dispositivo de economia de energia da hélice, no WAK de 1%;

2. Amplitude de melhoria do total: Compare os valores de impulso com e sem o dispositivo de economia de energia da hélice na mesma velocidade. Por exemplo, a 15 nós, o impulso do PBCF aumenta em 6,2% e o da lâmpada do leme em 4,1%, esclarecendo a diferença na eficiência do dispositivo.

Correção e verificação de dados: devido ao "efeito de escala" do modelo de escala (a viscosidade da água do modelo de pequena escala é diferente daquela do navio real), os dados precisam ser corrigidos usando o número de Froude (FR). Converta a taxa de economia de energia do teste do modelo no valor previsto do navio real através de uma fórmula (o erro após a correção pode ser reduzido de ± 3% para ± 1%), garantindo o valor de referência para a seleção do modelo de dispositivos de economia de energia da hélice.

Etapa 2: Operação de estudo de navio real de curto prazo (refinamento do processo) para dispositivos de economia de energia da hélice

Selecione 1-2 viagens típicas (de preferência viagens redondas para reduzir o impacto das diferenças das condições do mar), instale temporariamente uma versão simplificada do dispositivo de economia de energia da hélice (o dispositivo de teste de teste deve ter a mesma estrutura que a versão final produzida em massa, com apenas o método de fixação simplificado para paraficar a conexão). O período de teste deve cobrir pelo menos 2 condições completas de trabalho (por exemplo, viagem de saída de carga total, viagem de entrada de carga vazia) para o dispositivo de economia de energia da hélice. Pontos de operação específicos:

Especificações para a fixação temporária do dispositivo de economia de energia da hélice:

1.A lacuna com a hélice deve ser definida de acordo com os requisitos da versão produzida em massa (por exemplo, a lacuna entre o PBCF e a lâmina é de 50 a 80 mm), e a uniformidade da lacuna é confirmada com um medidor de sensor (desvio ≤2 mm);

2.Os parafusos de fixação devem usar porcas de trava (por exemplo, porcas de spirax) e o torque de pré-aperto é implementado de acordo com os requisitos do fornecedor (por exemplo, 200 n · m para parafusos M16). Após a instalação, marque -os para evitar o afrouxamento durante a navegação do dispositivo de economia de energia da hélice.

Monitoramento sincronizado do consumo de combustível e parâmetros de energia para dispositivos de economia de energia da hélice:

1.O medidor de fluxo de combustível deve ser instalado no oleoduto de entrada de óleo do motor principal (≥1 m do motor principal para evitar o impacto da vibração), registre dados de consumo de combustível a cada 10 minutos e, simultaneamente, registre a velocidade, a velocidade principal do motor, o cabeçalho e as condições do mar (os dados são válidos quando a velocidade do vento ≤10 m/s) através do sistema ECDIS da haste da nave para a energia da haste;

2. Monitore a potência do eixo da hélice: o torque do eixo de coleta em tempo real e acelere através de um sensor de torque sem fio, calcule a potência do eixo (potência do eixo = torque × velocidade / 9550), evitando a dependência apenas dos dados de consumo de combustível (o consumo de combustível pode ser afetado pelo status principal do motor) ao testar o dispositivo de economia de energia.

Exclusão e análise de dados para dispositivos de economia de energia da hélice:

1. Dados anormais de eliminados: quando a velocidade do vento> 12 m/se a altura da onda> 1,5 m, o impacto das condições do mar no consumo de combustível excede 5%, e os dados correspondentes para o dispositivo de economia de energia da hélice devem ser excluídos;

2.Calculação da taxa de economia de energia: calcule de acordo com "(consumo de combustível antes da instalação - consumo de combustível após a instalação) / consumo de combustível antes da instalação × 100%". Por exemplo, o consumo de combustível de um petroleiro antes de instalar o dispositivo de economia de energia da hélice em uma viagem de saída de carga total é de 25 toneladas/dia e, após a instalação, é de 23,7 toneladas/dia, com uma taxa de economia de energia de 5,2%, o que é basicamente consistente com os 5.1% corrigidos do modelo de escala, confirmando a adaptabilidade da energia da hélice do dispositivo de economia de energia.

Etapa 3: Teste de ligação do sistema de energia (para dispositivos inteligentes de economia de energia da hélice)

Os dispositivos de economia de energia da hélice de regulamentação inteligentes precisam testar a resposta de ligação com o mecanismo principal e o sistema de carga para garantir que o dispositivo possa se adaptar dinamicamente quando as condições de trabalho mudarem. O teste deve ser realizado em águas calmas (altura da onda ≤0,5 m) e em dimensões estáticas e dinâmicas para esses dispositivos de economia de energia da hélice:

Teste de ligação estática para dispositivos inteligentes de economia de energia da hélice: simule mudanças nas condições de trabalho fixas para verificar a precisão do ajuste do dispositivo:

1. Teste de etapa da velocidade: aumente gradualmente a velocidade principal do motor de 100 rpm para 180 rpm (fique por 5 minutos a cada 20 rpm) e registre o atraso de ajuste do ângulo do dispositivo (por exemplo, quando a velocidade aumentar de 120 rpm para 150 rpm, o atraso para o ângulo da lâmina do IPBC) para se ajustar de 20 ° a 28 ° Rpm, deve ser ≤5 rpm.

2. Carregue teste de simulação: ajuste o rascunho do navio por água de lastro (de 10 m em carga total para 6 m em carga vazia) e registre a flutuação da taxa de economia de energia (por exemplo, 10,2% em carga total, 10,0% em carga vazia, com uma flutuação ≤0,5% sendo qualificada) para o dispositivo inteligente de economia de energia.

Teste de ligação dinâmica para dispositivos inteligentes de economia de energia da hélice: simular a comutação complexa de condição de trabalho para verificar a estabilidade do dispositivo:

1. Teste de alteração de carga ráptica: Complete o lastro "Half Load → Load Full" em 10 minutos (o rascunho aumenta de 7 a 10 m), observe se o dispositivo de economia de energia da hélice possui "excesso de ajuste" (por exemplo, o ângulo passa por mais de 3 ° instantaneamente). O padrão qualificado é que a flutuação da taxa de economia de energia durante o ajuste é ≤1%;

2.Main Teste de aumento de carga repentina do motor: aumenta repentinamente a carga principal do motor de 50% para 80% (a velocidade aumenta repentinamente de 120 rpm para 140 rpm), registre o tempo de resposta do dispositivo (deve ser ≤3 segundos) e evitar a cavitação da hélice causada pela resposta retardada (a cavitação pode causar a eficiência de propulsão à queda por mais de 15%) para a resposta da base inteligente.

Otimização pós-teste para dispositivos inteligentes de economia de energia da hélice: se o teste não cumprir o padrão (por exemplo, atraso de ajuste de ângulo de 8 segundos), é necessária otimização da junta com o fornecedor:

1. Otimização do sistema hidráulico: por exemplo, aumente a taxa de fluxo da bomba hidráulica (de 10 L/min para 15 l/min) para reduzir o tempo de ação do atuador do dispositivo de economia de energia;

2. Algoritmo Ajuste do parâmetro: por exemplo, reduza o "coeficiente de suavização" do ajuste do ângulo (de 0,8 para 0,6) para melhorar a sensibilidade à resposta do dispositivo de economia de energia da hélice. Após a otimização, o atraso de um determinado navio foi reduzido para 3 segundos, atendendo aos requisitos de uso.

Ajustes de teste para cenários especiais de dispositivos de economia de energia da hélice

Para tipos especiais de navios ou sistemas de energia complexos, o plano de teste para dispositivos de economia de energia da hélice precisa ser ajustado de acordo:

1. Navios do helicofelador: é necessário testar de síncrona a simetria dos dispositivos de economia de energia da hélice nos lados da porta e estibordo (por exemplo, o desvio ângulo do PBCF esquerdo e direito deve ser ≤1 °) para evitar a vibração do casco devido à tensão desvencionada;

2. Navios hibrides (gerador principal do eixo do motor): é necessário testar a eficiência do dispositivo de economia de energia da hélice em modos de "operação principal do motor principal" e "Operação combinada do gerador de motores" para garantir que a taxa de economia de energia permaneça estável (flutuação ≤1,5%) quando o gerador está funcionando (20% do poder do eixo é timentado);

3. Navios (atenuação da energia principal do motor> 10%): Durante o teste do dispositivo de economia de energia da hélice, o limite superior da velocidade principal do motor deve ser reduzido (por exemplo, a partir da velocidade nominal original de 160 rpm a 140 rpm) para evitar a distorção dos dados de teste devido à operação sobrecarregada do mecanismo principal.

Vi. Considerações de manutenção para dispositivos de economia de energia da hélice: 3 "Detalhes determinam a eficácia"

Antes da instalação: Realize "Teste de Adaptabilidade de Navios" para dispositivos de economia de energia da hélice (com processo de teste)

O processo é dividido em três etapas para dispositivos de economia de energia da hélice:

1. Digitalização da estrutura do local: Use um scanner de laser 3D portátil para escanear a faixa de 3M ao redor da hélice (incluindo o casco, a lâmina do leme e a hélice) para obter um modelo de nuvem de pontos (precisão ≤0,5 mm). Concentre -se em verificar se o chefe da hélice é usado (se a profundidade do desgaste> 2 mm, ele precisará ser reparado primeiro, caso contrário, afetará a precisão da instalação do dispositivo de economia de energia da hélice);

2. Revisão da simulação de fluxo de água: Envie os dados digitalizados ao fornecedor e exija que eles usem o software CFD para simular as "condições reais de navegação do navio" (em vez de condições padrão) para o dispositivo de economia de energia da hélice. Por exemplo, devido à leve deformação da popa (mudança das linhas de design original) de um navio, a simulação mostrou que a posição de instalação do dispositivo de economia de energia da hélice precisava ser retirada em 100 mm, caso contrário, a taxa de economia de energia diminuiria em 3,2%;

3. Teste de compatibilidade de material: se a hélice do navio for feita de liga de cobre, é necessário confirmar a compatibilidade eletroquímica entre o material do dispositivo de economia de energia da hélice (como aço inoxidável) e a liga de cobre (conduzir um teste de contato com o teste de spray de 72 horas.

Durante a instalação: Controle estritamente "erros de precisão" dos dispositivos de economia de energia da hélice (com tabela de controle de precisão)

Parâmetros e padrões -chave para dispositivos de economia de energia da hélice:

Verificação do teste: Após a instalação, conduza um "teste dinâmico" para o dispositivo de economia de energia da hélice - navegue no navio até a velocidade comum (como 16 nós), meça a velocidade de vigília com um Profiler de corrente do Doppler acústico (ADCP) (compare -o com os dados antes da instalação. Se a taxa de redução da velocidade de rotação de vigília for <30% (como a velocidade de vigília antes da instalação for de 100 rpm e ainda for ≥70 rpm após a instalação do dispositivo de economia de energia da hélice), é necessário parar para ajustar.

Manutenção diária: concentre -se em "desgaste e limpeza" de dispositivos de economia de energia da hélice (com diferenças de mesa de ciclo de manutenção e área do mar)

Mantenha os dispositivos de economia de energia da hélice mensalmente, trimestralmente e anualmente e ajuste o foco de acordo com diferentes áreas do mar:

As áreas do mar tropical (como o sudeste da Ásia): os organismos marinhos se ligam rapidamente (as cracas podem crescer 5 mm em um mês); portanto, a limpeza mensal dos dispositivos de economia de energia da hélice precisa ser aumentada em 1 tempo; A temperatura da água do mar é alta (30-35 ° C); portanto, a tinta anticorrosão para os dispositivos de economia de energia da hélice precisa ser de tipo resistente a alta temperatura (resistência à temperatura ≥60 ° C), e a espessura do filme seca deve ser aumentada para 100μM durante o revestimento trimestral.

Áreas do mar temperadas (como a China costeira): a ligação biológica é moderada e a manutenção dos dispositivos de economia de energia da hélice é realizada de acordo com o ciclo convencional; A temperatura da água do mar é baixa no inverno (5-10 ° C) e os sensores de dispositivos inteligentes de economia de energia da hélice precisam de tratamento anti-congelamento (aplique graxa anti-congelamento) para evitar falhas de baixa temperatura.

As áreas marítimas de alta salinidade (como o Mar Vermelho): salinidade> 4%, a corrosão do metal é rápida; portanto, a detecção de falhas ultrassônicas (para detectar a corrosão interna das lâminas) precisa ser adicionada à manutenção anual de dispositivos de economia de energia da hélice e a pele biônica desses dispositivos precisa ser substituída a cada 2 anos (1 ano de curto-marinho que o cuplo convencional).

Manutenção mensal para dispositivos de economia de energia da hélice:

Limpeza: Enxágue a superfície do dispositivo de economia de energia da hélice com uma pistola de água de alta pressão (pressão ≤20mpa). Para acessórios rígidos, como cracas, use uma pá de plástico para removê -los (não use uma pá de metal para evitar arranhar a superfície); Se a pele biônica estiver instalada no dispositivo de economia de energia da hélice, verifique se há bolhas na pele (se as bolhas forem> 5 mm, elas precisam ser substituídas, caso contrário, o efeito de redução de arrasto desaparecerá após a água entrar);

Inspeção visual: verifique se as lâminas do dispositivo de economia de energia da hélice têm arranhões (se a profundidade for> 1 mm, eles precisam ser soldados) e se os parafusos estão soltos (sem deslocamento quando puxados manualmente).

Manutenção trimestral para dispositivos de economia de energia da hélice:

Medição de lacunas: use um medidor de sensor para medir a lacuna entre o dispositivo de economia de energia da hélice e a hélice (como a lacuna entre o PBCF e as lâminas precisa ser mantida em 50-80 mm; se for muito pequena, a colisão é fácil e, se for muito grande, o efeito de recuperação de despertar é ruim);

Inspeção anticorrosão: aplique tinta anticorrosão na parte metal do dispositivo de economia de energia da hélice (uma vez por trimestre, use o primer amarelo de zinco epóxi, com uma espessura de filme seco ≥80μm).

Manutenção anual para dispositivos de economia de energia da hélice:

Re-teste de precisão: Após o encaixe, re-teste o ângulo do dispositivo de economia de energia da hélice e a concordância com um localizador de laser e ajuste se o desvio exceder 1 mm;

Calibração inteligente de dispositivos: Para dispositivos de economia de energia da hélice de regulamentação inteligente, entre em contato com o fornecedor para atualizar o algoritmo (otimizar de acordo com dados anuais de navegação) e calibrar os sensores (como o erro do sensor de velocidade precisa ser ≤0.1rpm).

Manutenção de condição especial para dispositivos de economia de energia da hélice: Depois de encontrar condições graves do mar (como tufões) durante a navegação, use imediatamente um robô subaquático (ROV) para verificar se o dispositivo de economia de energia da hélice está deformado (foco se as lâminas são dobradas). Um navio não verificou após um tufão, e a taxa de economia de energia diminuiu 4% devido à leve deformação da lâmina do dispositivo de economia de energia da hélice, resultando em 50 toneladas de consumo de combustível em 2 meses.

Vii. Falhas comuns e soluções de emergência de dispositivos de economia de energia da hélice

Viii. Mal-entendidos comuns: Evite essas armadilhas de "ineficácia de economia de energia" relacionadas aos dispositivos de economia de energia da hélice

Mal -entendimento 1: "O mesmo dispositivo de economia de energia da hélice pode ser instalado em todos os navios"

A adaptabilidade de diferentes tipos de navios aos dispositivos de economia de energia da hélice varia significativamente: os navios do rio interior (rascunho <5m) precisam escolher dispositivos de economia de energia de pequena hélice (lâmpadas de leme, PBCF simples) para evitar a base devido a dispositivos excessivamente grandes; Os navios costeiros (velocidade 12-16 nós) são adequados para os tipos de recuperação de vigília fixa de dispositivos de economia de energia da hélice; Navios de oceano (velocidade> 18 nós) precisam de tipos de redução de arrasto e aprimoramento da eficiência ou tipos inteligentes de dispositivos de economia de energia da hélice. É necessário selecionar modelos abrangentes de dispositivos de economia de energia da hélice com base em rotas, tipos de navios e velocidades para evitar a aplicação cega.

Incomposição 2: "Não há necessidade de se preocupar com as condições de trabalho após a instalação de dispositivos de economia de energia da hélice"

Os dispositivos de economia de energia fixa de hélice precisam ser ajustados de acordo com "velocidade de carga": por exemplo, o ângulo do leme correspondente a uma velocidade de carga total de 16 nós é 0 ° e o ângulo do leme pode ser ajustado para 2 ° -3 ° para uma velocidade de carga vazia de 18 nós para guiar o fluxo de água para melhorar o dispositivo de economia de energia; Os dispositivos inteligentes de economia de energia da hélice precisam limpar regularmente os sensores (uma vez a cada 2 semanas) para evitar o desvio de dados que afeta a precisão do ajuste. Ignorar mudanças nas condições de trabalho levará a flutuações da taxa de economia de energia dos dispositivos de economia de energia da hélice excedendo 2%.

Incomposição 3: "Foco apenas na taxa de economia de energia, não na durabilidade dos dispositivos de economia de energia da hélice"

A seleção de material afeta diretamente a vida útil dos dispositivos de economia de energia da hélice: priorize o aço inoxidável 316L (resistência ao spray de sal ≥10.000 horas) ou materiais de bronze de níquel-alumínio; Para a pele biônica dos dispositivos de economia de energia da hélice, confirme a resistência climática (-30 ° C a 70 ° C sem rachaduras) e exija que o fornecedor forneça uma garantia de 5 anos. Os dispositivos de economia de energia de hélice de baixo custo usando aço inoxidável comum (304 do tipo) são propensos à corrosão, levando a uma taxa de economia de energia zero dentro de 1-2 anos, o que aumenta os custos.

Incomposição para 4: "Os dados de teste são equivalentes ao efeito real dos dispositivos de economia de energia da hélice"

Os testes de laboratório dos dispositivos de economia de energia da hélice estão sob condições ideais de fluxo de água (sem interferência do casco, velocidade constante), que são diferentes do fluxo de água severo da nave real (perturbado pelas lâminas e do casco). Ao adquirir dispositivos de economia de energia da hélice, exige que o fornecedor forneça dados de navio real do "mesmo tipo de navio da mesma rota". Se não puder ser fornecido, uma operação de teste de curto prazo de 1 mês poderá ser realizada primeiro (liquidar taxas de acordo com o consumo real de combustível) e confirmar o efeito antes da compra formal do dispositivo de economia de energia da hélice.

O "efeito de economia de energia" dos dispositivos de economia de energia da hélice nunca termina com "Choosing the Cerret Product", mas é o resultado de todo o processo de "escolher o direito de instalar o direito usando bem". Desde a precisão milimétrica na coleta de parâmetros, até o controle de erros de ângulo durante a instalação e, em seguida, até o controle detalhado na manutenção diária dos dispositivos de economia de energia da hélice, cada etapa afeta diretamente a eficiência energética final. Para os proprietários de navios, esses dispositivos de economia de energia da hélice não são apenas "ferramentas de redução de custos", mas também "configurações básicas" para lidar com a transformação verde da indústria de remessa - apenas selecionando com precisão modelos de modelos de energia de energia de hélice com base nas características do navio e conduzindo a operação científica e a manutenção do "pequeno dispositivo" libera continuamente "grande valor".