造船101：保持简单

由约瑟夫基夫 • 9 四月 2018

对于今天的工作船部门来说，运营商面临的最紧迫的问题可能包括会议和支付所谓的“层级”排放标准的出现。美国5,500艘拖船的子集还面临第M章拖船规则以及硬件安装和物理结构的新要求。他们不应该担心的一件事是发动机冷却解决方案。

水线以下的龙骨冷却器可能是船上最重要的设备。没有它，发动机就无法运行，货物也无法从A点运输到B点。随着EPA Tier等级从1进步到2并一直延续到4，强大的龙骨冷却器已经与步调一致，以确保更清洁的空气并不意味着表现不佳或停止服务的船只。

同样，以船体贯穿为中心的第M章规则对于采用龙骨冷却器的操作员来说是一个潜在的挑战。已经符合美国海岸警卫队苛刻的K条要求（客船），RW Fernstrum＆Company将继续照常营业。这是因为Fernstrum是海洋制冷领域最古老的名字，也是它最有经验的。销售到每个工作艇部门的发动机最大输出功率可达10,000kW，任何船体都有一个龙骨冷却器，Fernstrum将定制工程师来匹配。在没有移动部件的情况下，龙骨冷却器是当今工作船的理想和简单解决方案，即使其他设备变得越来越复杂并且难以维护。

龙骨冷却器101

根据Dale Gusick的说法，Fernstrum的出口销售经理，龙骨冷却器或箱式冷却器都是同样的思维过程。 “这是一种用于船用发动机的闭路冷却系统。它与汽车或卡车上的散热器相似，只是我们在船底下，“Gusick解释道。 “我们直接与周围的水接触 - 为水传热提供直接的水（冷却剂）。这消除了海水或环境水进入换热器的容器。“

内陆运营商可以选择冷却要求。这就是说;大多数内陆海洋船舶由于其所处的肮脏，浅水环境而倾向于龙骨冷却。Dale Gusick提出了这个问题的观点，他说：“如果进行热交换，热交换器堵塞，堵塞，泵失效，过热并且最终发动机可能被损坏。由于新的层级要求，今天新的船用发动机通常会有两个冷却回路。“

事实证明，充满挑战的内陆条件 - 浅层，粉质，浑浊，充满杂物的环境 - 是龙骨冷却器的完美应用。这种环境是它开发的主要原因。早在1944年，美国海军就为冰岛的一次模拟攻击提供了登陆艇，旨在为后来成为诺曼底登陆的后勤噩梦做好准备。 RW Fernstrum公司总裁Sean Fernstrum在3月份告诉MarineNews，“由于冰块被吸入进气管和过滤器，从而破坏了发动机缸体，所以不到一半的飞机将其运往岸上。肖恩的祖父（罗伯特Fernstrum），然后在灰色海军陆战队的总工程师，被赋予了修复它的任务。他想出的是我们的龙骨冷却器原型。“

事实上，海军直到战后才开始使用龙骨冷却器。公司总裁Sean Fernstrum解释说：“我的祖父在1945年收到了1万个单位的订单。他无处建造它们，没有人做这项工作，而且由于配给，获得银和铜镍证明具有挑战性。战争结束后，合同被取消。随后，在二战与韩国之间，他收到了登陆艇命令。例如，仁川的所有登陆艇都安装了龙骨冷却器。“

现今的龙骨冷却器通常以容器侧面的凹陷布置安装。冷却器不受伤害，受到守卫和烤架的保护。 Bjorkman补充说：“绝大多数这些内陆船舶通常都是侧装，嵌入式安装。”

高速船

除了内陆货运市场之外，龙骨冷却器还有许多应用。事实上，与一些看法相反，另一种理想的龙骨冷却器应用涉及所谓的“高速船”部门。高速船只需要运行速度为15至40 KT的任何东西。在这个范围内可以找到渡轮，驾驶艇和刚性充气艇。然而，普遍的误解是冷却器会对高速船造成太大的阻力。戴尔古斯克说，这是不正确的。 “我们完成了坦克模型测试，其中我们运行了三种不同类型的船体，一艘装有适当安装的龙骨冷却器，一艘没有龙骨冷却器，另一艘没有安装不正确的龙骨冷却器。最后，测试表明，在凹槽中正确安装的龙骨冷却器不会影响船舶的速度。最后一层底漆限制了船只的性能，而不是正确安装的龙骨冷却器。“

今天，Fernstrum的大部分传热测试都是在内部进行的，通过软件或Fernstrum工厂的测试槽进行电子测试。

与行业共同发展

马力与龙骨冷却器的大小或形状无关。尽管如此，随着船上操作条件的改变，龙骨冷却器也发生了变化。影响最大的变量涉及当今发动机产生的热量，因为它们从一级发展到四级。Frank Bjorkman解释说：“今天的冷却器看起来非常像过去。我们在内部进行了更改，以帮助加强单位。另一件事已经发生了变化 - 部分原因是层级变化 - 我们已经进入了更大的单位。此外，我们使用的制造技术也随着时间的推移得到了改进。“因此，Fernstrum冷却器发展为更加坚固耐用的标准。这是因为40-50年前的100HP发动机需要小型冷却器。今天，为了达到排放法规，该系统可能会大一倍。

肖恩Fernstrum也许最好地解释说，“过去，一个新的引擎类型可能预计将在二三十年的标准，现在这些变化是每五年一次。这为OEM和客户在跟踪船舶多年计划阶段的位置方面造成了一些困惑。

例如，在日益流行的GE Tier 4发动机的情况下，与SCR Tier 4发动机相比，低温回路需要大量的表面积。当发生这种情况时，Fernstrum仅仅从发动机公司获取技术数据并设计一个解决方案来匹配。 “这是关于产生的热量以及冷却剂的流量与我们必须保持的温度之间的关系。我们越接近环境水温，我们需要更多的表面积来冷却发动机。“Peura说。

对于任何运营商，特别是在监管压力加剧了运费下调的行业，对强大，可靠和简单的设备的需求是必须的。然而，这些盒子早已被Fernstrum“检查”过。取决于特定船只可能经历的维护周期，日常维护可能决定一些新的垫圈组件，或者可能的阳极更新。然而，在实际操作中，Dale Gusick说GRIDCOOLER龙骨冷却器令人赞叹。 “我们经常看到铜镍龙骨冷却器20年的生命周期。这就是说;我们每周都会接到客户的电话，询问已经持续了30至40年的龙骨冷却器。他们（船只）甚至可能已经重复了几次。有时候，这些船只在被出售给海外买家之后最终在发展中国家。“

理想的龙骨冷却器安装

不久之前，只有6至8台龙骨冷却器型号可以覆盖60％的内河船。 Fernstrum今天仍然储存一些这些型号，以便客户可以访问它们。今天，绝大多数Fernstrum的产量是为一艘船或一系列船舶定制设计的。就像设计适合用途的船体与内陆应用的新一代推进器相匹配的趋势一样，每个Fernstrum龙骨冷却器都设计了众多变量。这些变量将包括特定的推进方案，运行环境，水温本身，预期的服务和许多其他因素。 Sean Fernstrum表示：“其中一些设计可能需要数年时间才能实现，将所有设计融合在一起非常吸引人。”

弗兰克比约克曼同意。 “我们与海军建筑师在龙骨冷却器的设计和安装方面密切合作。结果，我们看到比20年前和30年前更好的安装。在发布新的发动机之前，我们还与发动机原始设备制造商密切合作，以帮助确定变化如何影响船舶的冷却系统。

如果新船遇到冷却问题，通常是由于管道直径不正确，转弯或弯头太多;所有可能导致压力损失的事情。 “这就是我们与客户合作的事情，”Dave Peura迅速补充道，“我们看所有的发动机数据，发动机热量，流量，发动机的设计温度，然后我们看看应用数据 - 在满额定功率下的最低船体速度，海水温度，我们甚至可以看看它是新鲜水还是系统中使用的50％冷却防冻液。所有这些 - 甚至更多 - 扮演着龙骨冷却器的尺寸。“

展望未来

Fernstrum的业务呼吁回头看看，规划下一步的工作，而Sean Fernstrum喜欢强调，保持多元化。为此，他说：“渡轮一直是我们的主食，而且它们似乎越来越强大。正如海洋部门通常的情况一样，随着一个部门的增加，另一个部门的数量下降。我们都乐于接受离岸行业的这一浪潮，就像它一样重要。但是商业捕鱼和其他一些部门已经从海上损失中获得了一些优势。多元化是绝对必要的。“

在海外，Fernstrum指出需要能源的新兴市场。 “这些市场非常有趣 - 水下潮汐涡轮机，AUV和ROV。这是一个有趣的变化，可以让我们与一些专门的项目合作 - 海洋工程师和海军建筑师，因为以前没有市场，所以我们在这些应用中开辟了新的天地。“

在发展中经济体较小的国家，Fernstrum正在看到返回登陆艇 - 新建和回收旧船。 “他们将它们用作来回移动人员和设备的渡轮。如果龙骨冷却器位置正确，并且通常回到船只尾部，那么即使他们在海滩上也能很好地保护船体，“Gusick说。

另外，在Fernstrum的大量出口市场经验中，南美运营商对新建吨位的要求也越来越高。而且，当他们这样做时，那些要求亚马逊条件的人需要强大的设备。 “我们现在正在参与几个新建筑。这些包括德雷福斯集团的三大推动者;所有使用GRIDCOOLER龙骨冷却器的RAL设计“，Dale Gusick解释道。在全球拥有18家有效的经销商和/或代理商，特别是南美洲对Fernstrum来说是一个很好的市场。

对于那些也能生产出口吨位的美国码头，在这些船上看到Fernstrum冷却器并不罕见，因为它们为亚马逊和其他地区带来了最后的利润。东部造船的系列建造布莱万特级PSV就是一个很好的例子。所有都安装了定制设计的Fernstrum箱式冷却器。

在更小的程度上，所谓的“动力小时”和混合动力推进革命也影响了标志性的龙骨冷却器。但是，为了不同 - 并说戴尔Gusick - 很好的理由。他继续说道：“一旦人们解决某些问题，它会对我们产生更大的影响。混合动力系统带来了一些业务，因为我们正在冷却船上的所有电子设备 - 转换器，变压器，直流电机。所有这些都需要冷却。当你进入真正使用电池的系统时，我们目前正在丹麦的一个渡轮上进行一些电池组冷却。如此多的问题仍然存在，我们不确定它将把我们带到哪里。“

淹没式龙骨冷却器的底线

看不见的，因为随着时间的推移它仍然如此可靠，对于造船商和操作人员来说，龙骨冷却器一般都不会想到。今天的版本从政府呼吁解决二战期间的关键问题演变而来，这一点同样重要。

肖恩Fernstrum结束了一场教育演讲，宣称：“由于运营中的船只可能遇到的所有复杂情况，令人放心的是拥有高效，有效，耐用和简单的设备。 GRIDCOOLER龙骨散热器是我们努力保持简单的一件设备。简单很难。让事情变得复杂是非常容易的。“5,500个子章节M的操作员可能会同意。

• 桥梁安装船（BEB）
• 渡轮（23-24节）
• RIBs（十二生肖加拿大海岸警卫队）
• 布里斯托尔湾刺绣机
• 试点船（15-20节）
• 内陆推船/协助拖轮
• 船员船（15-25节）
• 警察和特区（搜索和救援）
• 货运登陆工艺

（正如在2018年4月发布的海洋新闻 ）