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CN106494569B - 一种内河大型节能绿色集装箱船 - Google Patents

一种内河大型节能绿色集装箱船 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种内河大型节能绿色集装箱船，包括船体，其特征在于，所述船体首部型线为直首，尾部型线为双尾鳍型，所述船体上表面设置主甲板，所述主甲板下方从船首部至船尾依次为第一空舱兼首尖舱、辅助机械舱、货舱、机舱、燃油舱和尾压载舱，所述燃油舱设置在尾压载舱中部，所述主甲板尾部布置有舵机舱，所述货舱从机舱前壁向首部伸至辅助机械舱后壁，所述货舱下方设有管弄，所述船体使用的螺旋桨加装了节能装置。本发明在总体布置上进行优化，最大限度地利用了货舱与甲板面积，使装箱率达到最大化，装箱量大于500TEU。

Description

一种内河大型节能绿色集装箱船
技术领域
本发明涉及大型运输船技术领域，尤其是涉及一种内河大型节能绿色集装箱船。
背景技术
随着经济的发展和国家关于绿色船舶的倡导，需要船型向节能、绿色、环保、经济的方向发展。
目前内河集装箱船存在的缺陷在于：(1)装箱利用率低，经济性能还有待提高。(2)船体线型设计并没有充分得到优化，再加上受风面积大，航行时所受阻力较大，耗能较大。(3)节能装置没有普及，推进效率低，难以满足当前节能减排绿色船舶的要求。(4)由于长江航道较窄，因此船舶的操纵性有待进一步加强。
申请号为201520674508.X的专利“一种内河大型集装箱船”，对总布置、线型和推进方式等方面进行了优化，它的装箱率为3.92％，可以采用70％的LNG清洁能源，船舶阻力较低，机器处所的适用性较好。这种船型相对于传统的船型有了较大的进步，它的环保性能主要通过主推进发动机使用70％的LNG清洁能源来实现。LNG的储存与非LNG能源船相比，需要额外增加独立的专用舱室，会压缩货舱的空间，不利于箱位利用率的提高。舵机舱也布置在主甲板以下，同样会压缩货舱的空间，不利于箱位利用率的提高。还尚未满足绿色船舶-III的船舶能效设计指数要求和燃油消耗指标第二阶段，环保性能还有待加强。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种内河大型节能绿色集装箱船，包括船体，其特征在于，所述船体首部型线为直首，尾部型线为双尾鳍型，所述船体上表面设置主甲板，所述主甲板下方从船首部至船尾依次为第一空舱兼首尖舱、辅助机械舱、货舱、机舱、燃油舱和尾压载舱，所述燃油舱设置在尾压载舱中部，所述主甲板尾部布置有舵机舱，所述货舱从机舱前壁向首部伸至辅助机械舱后壁，所述货舱下方设有管弄，所述船体使用的螺旋桨加装了节能装置。
进一步地，所述主甲板首部上方前端设有锚链舱。
进一步地，所述货舱两侧双壳区由3-7道边舱水密横舱壁分隔成L型空舱和L型边压载水舱，舷侧与双层底相连通。
进一步地，所述第一空舱兼首尖舱后舱壁和辅助机械舱后舱壁之间的底部和两侧区域也为双底、双舷侧结构，即L型第二空舱。
进一步地，所述管弄位于货舱下方的双底中部区域，并从船尾机舱前端壁延伸至船首第二空舱前端壁前方两个肋位处。
进一步地，所述第一空舱兼首尖舱、艉部机舱和尾压载舱均为单底结构。
进一步地，所述辅助机械舱前舱壁和机舱前舱壁之间的舱底为双底结构，舷侧均为双舷侧结构。
进一步地，所述螺旋桨加装的节能装置为消涡鳍。
进一步地，所述消涡鳍与螺旋桨的直径比为0.266，叶数为4。
本发明具有节能、经济的优点，是国内首艘满足绿色船舶-III的船舶能效设计指数要求和燃油消耗指标第二阶段要求的内河大型节能绿色集装箱船。本发明在总体布置上进行优化，使装箱率达到最大化。最大限度地利用了货舱与甲板面积，装箱量大于500TEU。
附图说明
图1为本发明一种内河大型节能绿色集装箱船的结构示意图；
图2为本发明的左视图；
图3为本发明中双层底以上的区域俯视图；
图4为本发明中双层底以下区域俯视图；
图5为图1的A-A截面图。
图中：1-船体，201-第一空舱兼首尖舱，202-第二空舱，203-第三空舱，204-第四空舱，205-第五空舱，206-第六空舱，2001-第一道边舱水密横舱壁，2002-第二道边舱水密横舱壁，2003-第三道边舱水密横舱壁，2004-第四道边舱水密横舱壁，2005-第五道边舱水密横舱壁，3-辅助机械舱，401-第一压载舱，402-第二压载舱，5-机舱，6-燃油舱，7-尾压载舱，8-鱼尾舵，9-螺旋桨，10-消涡鳍，11-主甲板，12-货舱，13-管弄，14-集装箱，15-舵机舱，16-船体首部型线，17-船体尾部型线，18-锚链舱，19-双层底。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种内河大型节能绿色集装箱船的具体实施方式进行详细说明，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1，一种内河大型节能绿色集装箱船，船体采用单甲板、双机、双桨、双舵设计，柴油机驱动，无舱盖尾机型船舶，设一个敞口货舱，带首楼甲板，驾驶室在首部。船体1首部型线16为垂直艏，如图4，尾部型线17为对称双尾鳍型，这样设计的优点是减小船体1行驶时的阻力，节约能源和运行成本；船体总长为80m～120m，船宽16m～20m，型深16m～20m。本船计算的EEDI为10.5g/(t·nm)～10.8g/(t·nm)，燃油消耗指标为3.5g/(t·nm)～4.5g/(t·nm)。
主甲板11设置于船体1上表面，主甲板11下方从船首到船尾依次为：第一空舱兼首尖舱201，辅助机械舱3，货舱12，机舱5，燃油舱6和尾压载舱7，第一空舱兼首尖舱201、机舱5和尾压载舱7均为单底结构，如图2和图3；主甲板11首部上方前端设有锚链舱18，主甲板11尾部布置有舵机舱15，舵机舱15置于主甲板11上可以有效地节约主甲板11下方的空间，从而增大货舱12的长度，增加货舱12装载集装箱的利用率。
在第一空舱兼首尖舱201后舱壁和辅助机械舱3后舱壁之间的底部和两侧区域为双底、双舷侧结构，即L型第二空舱202。
如图1，辅助机械舱3后舱壁和机舱5前舱壁之间并且在货舱12底部和两侧的区域为双底、双舷侧结构，货舱12两侧双壳区由3-7道边舱水密横舱壁分隔成L型空舱和L型边压载舱，它们从船首至船尾分别为L型第一压载舱401，L型第三空舱203，L型第四空舱204，L型第五空舱205，L型第六空舱206，L型第二压载舱402，舷侧与双层底19相连通，如图5；本实施例中，边舱水密横舱壁为5道，分别为第一道边舱水密横舱壁2001，第二道边舱水密横舱壁2002，第三道边舱水密横舱壁2003，第四道边舱水密横舱壁2004，第五道边舱水密横舱壁2005。
在货舱12下方，双底中部区域有一条管弄13，从船尾机舱5前端壁延伸至船首第二空舱202前端壁前方两个肋位处。船上的管路与电缆设备都集中布置在管弄里。其他内河船并没有管弄的设计，管路与电缆分散在不同的舱室。本船的管弄设计使管路和电缆集中布置，非常便于集中检修与维护。
机舱5布置在尾部，尾部主甲板11下方为压载水舱7，中间为燃油舱6，燃油舱6设置在尾压载舱7中部，这种布置不占用机舱5的空间，从而能减小机舱5的长度，加大货舱12的长度。
由于将舵机舱15放置在主甲板11上，燃油舱6在尾压载舱7中部，货舱区域的空间增大，货舱12内可堆放十二列集装箱14，根据稳性计算的结果，货舱12内可堆放最高七层集装箱14。船体1尾部主甲板11比较长，上面可堆放两列集装箱，根据稳性计算的结果，最高可装载五层集装箱14。
船体1尾部下端连接鱼尾舵8，鱼尾舵8可以提升内河船在航道较窄较浅限制下的操纵性，船体尾部后端连接螺旋桨9，消涡鳍10装于螺旋桨9后端，通过在螺旋桨9上加装消涡鳍10，消涡鳍10的叶数与螺旋桨9的叶片数相同，直径比为0.266，加装消涡鳍10能够有效地减少螺旋桨毂涡能量损失，可以收获2％～5％的节能效果，同时消涡鳍10具有结构简单、重量轻、安装方便、安全实用等优点。
本发明的益处是：在总体布置上进行优化，最大限度的利用了全船可以利用的货舱和主甲板，使装箱率达到最大化，集装箱箱位利用率较之前的船型有很大提高。现有发明的箱位利用率＝526/(111.8×18.8×6.38)＝3.92％，本发明箱位利用率＝546/(98×18×6.5)＝4.76％，装箱量大于500TEU。
本发明通过从水动力性能角度进行船型优化，利用高效螺旋桨和消涡鳍与主机配合，有效降低了船舶的EEDI指数，是国内首艘满足绿色船舶-III的船舶能效设计指数(EEDI)要求的内河集装箱船，并通过了CCS的前期验证。充分体现了该船的节能、绿色、环保。通过对船机桨配合的优化，使本发明满足内河新建运输船舶强制性指标(营运船舶燃料消耗指数和营运船舶CO2排放指数)。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种内河大型节能绿色集装箱船，包括船体(1)和主甲板(11)，所述船体(1)首部型线为直首，尾部型线为双尾鳍型，其特征在于，主甲板(11)下方从船首部至船尾依次为第一空舱兼首尖舱(201)、辅助机械舱(3)、货舱(12)、机舱(5)、燃油舱(6)和尾压载舱(7)，所述燃油舱(6)设置在尾压载舱(7)中部，所述主甲板(11)尾部布置有舵机舱(15)，所述货舱(12)从机舱(5)前壁向首部伸至辅助机械舱(3)后壁，所述货舱(12)下方设有管弄(13)，所述船体(1)使用的螺旋桨(9)加装了消涡鳍(10),所述消涡鳍(10)与螺旋桨(9)的直径比为0.266；
所述管弄(13)位于货舱(12)下方的双底中部区域，并从船尾机舱(5)前端壁延伸至船首第二空舱(202)前端壁前方两个肋位处。
2.根据权利要求1所述的内河大型节能绿色集装箱船，其特征在于，所述主甲板(11)首部上方前端设有锚链舱(18)。
3.根据权利要求1所述的内河大型节能绿色集装箱船，其特征在于，所述货舱(12)两侧双壳区由3-7道边舱水密横舱壁分隔成L型空舱和L型边压载水舱，舷侧与双层底(19)相连通。
4.根据权利要求1所述的内河大型节能绿色集装箱船，其特征在于，所述第一空舱兼首尖舱(201)后舱壁和辅助机械舱(3)后舱壁之间的底部和两侧区域为双底、双舷侧结构，即L型第二空舱(202)。
5.根据权利要求1所述的内河大型节能绿色集装箱船，其特征在于，所述第一空舱兼首尖舱(201)、艉部机舱(5)和尾压载舱(7)均为单底结构。
6.根据权利要求1所述的内河大型节能绿色集装箱船，其特征在于，所述辅助机械舱(3)前舱壁和机舱(5)前舱壁之间的舱底为双底结构，舷侧均为双舷侧结构。
7.根据权利要求1所述的内河大型节能绿色集装箱船，其特征在于，所述消涡鳍(10)的叶数为4。
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