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可调螺距螺旋桨系统

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可调螺距螺旋桨系统 

最大程度降低噪声和振动,展现卓越性能与能效

瓦锡兰可调螺距(WCP)螺旋桨系统提供卓越的性能和机动性,推荐用于涉及不同工况的常规航行路线的船舶,例如在系柱推力和自由航行时要求全动力,或者频繁停靠港口的船舶。WCP螺旋桨系统还可用于需应对不同天气条件或者动态定位等操作要求严苛的船舶

可调螺距螺旋桨通常是配备以恒定转速运转的轴带发动机的装置的最佳选择。通过自动螺距调节实现重载和轻载条件下的全推进动力。不论在何种条件下,都能避免发动机过载

WCP螺旋桨系统是采用中速和低速柴油机的柴油-机械推进的完美之选。通过集成合适的齿轮箱和动力输出/输入装置,WCP螺旋桨系统可以转换成混合动力推进系统,由此实现:

  • 高操作效率和灵活性视频 
  • 动力提升模式  
  • 紧急推进动力 

瓦锡兰可调(WCP)螺旋桨系统是桨毂、螺旋桨桨叶、轴、液压装置和控制系统以及可满足客户特定需求的任何其他配件的全定制组合。瓦锡兰流体动力学专家为具体应用场合定制螺旋桨,由此在燃料消耗与客户预期的舒适度之间取得最佳平衡

瓦锡兰可调螺距(WCP)螺旋桨系统提供优异的性能和效率,同时最大限度地降低噪音和振动水平。

  • 符合客户特定要求的定制化推进系统   
  • 动态定位(DP)和冰级应用的可靠推进解决方案 
  • 采用无污染的艉轴管布置   
  • 瓦锡兰OPTI Design螺旋桨方法将螺旋桨与船体之间的全面相互作用纳入了考量,因此可确保效率优化 
  • 维护少且安装简便  
  • 采用瓦锡兰ProTouch控制面板进行用户友好且直观的操作  
  • 利用EnergoPac、舵/桨联合系统、EnergoProFin节能螺旋桨帽、瓦锡兰EcoControl系统、HP喷嘴、特色桨毂和OPTI Design节省更多燃料   
  • 具有水分含量监测功能的润滑系统 

瓦锡兰可调螺距螺旋桨帮助P&O Ferries完成英吉利海峡航行

在过去的25年里,MS Pride of Canterbury是多佛港的常客。当船东P&O Ferries决定是时候赋予这艘渡轮以新生命时,他们找到了瓦锡兰

“作为一般的经验法则,当你拥有一辆新车时,你会选择主要经销商和OEM为你提供保养和维护。”瓦锡兰推进产品服务经理Ross Murphy解释道。“船也是一样的。许多P&O Ferries船在建造之时都采用瓦锡兰原装设备,所以现在他们需要大修和保养时会回来找我们。

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P&O Ferries运营爱尔兰、大不列颠和欧洲大陆之间的横渡船。P&O Ferries将两艘货船改装成也可以运载乘客的船舶,并分别重新命名为Pride of Canterbury和Pride of Kent。达尔文改装项目的动力源自于P&O Ferries对客户负责任的理念、信任以及社会和环境责任。 

Ross 은 “P&O Ferries의 핵심 포인트는 안전, 신뢰성, 효율성 및 환경적 영향”입니다. 이러한 목적을 달성하기 위한 방안 중 하나가 바로 선박에 가변 피치 프로펠러(CPP)를 장착하는 것이었습니다.

CPP P&O Ferries story 1

借助流体动力学提升效率

Ross 은 “움직이는 차 밖으로 머리를 내밀면 머리의 각도에 따라 받는 힘이 어떻게 변하는지 느낄 수 있습니다. CPP 역시 유체 역학을 제외하고는 이와 같은 원리입니다. 피치를 변경함으로써 조건에 맞게 다양한 추진력을 이끌어냅니다.”

CPP系统实现了优异的性能和机动性,完美适合涉及不同工况的常规航行路线和港口停靠船舶——例如Pride of Canterbury及其姐妹舰

Ross 은 “P&O Ferries는 선박들의 작동 변수를 위해 가장 신뢰할 수 있고 효율적인 장비가 필요했습니다.”라고 강조합니다.

 
 

由于桨叶改良和EnergoProFin节能螺旋桨帽(鳍片与螺旋桨一起旋转),能源效率得以提升。瓦锡兰EnergoProFin可以节省多达5%的燃料,且投资回收期不到一年。燃料用量减少不仅节约了开支,还能减少环境影响。 

随时随地为您服务

除了为新船或改装船提供CPP以外,瓦锡兰还提供CPP服务及24/7服务支持。不同的船需要不同的维护,但普遍需要在五年和十年之后进行检查和维护。其中包括检查、清洁、状态评估及预防性维护。

CPP服务让船东可以明确估计生命周期成本、降低总体拥有成本、借助瓦锡兰全球足迹获得备件和物流便利。

Ross은 “바르질라는 세계 최고 수준의 추진 전문지식을 보유하고 있습니다. P&O Ferries는 바르질라 전문가들의 즉각적인 지원을 받고 있습니다. 여기에서 핵심은 선박운항시간의 극대화입니다. 바르질라는 유연하고 신속한 고품질 유지보수 서비스를 통해 선박의 운항 불능시간의 최소화를 위해 노력하고 있습니다.  

CPP P&O Ferries story 2

为旧船提供新的解决方案 

一艘船的使用寿命可能长达数十年,因此过时解决方案是一件需要被纳入考量的重要事情。当一件旧设备达到使用年限时,获取替代品需要时间。通过控制器过时规划使停工风险最低化至关重要。 

Ross은 “바르질라는 제어 시스템을 검토하고 P&O Ferries가 전체적으로 유효한 최신 제어 시스템을 갖출 수 있도록 하고 있습니다. P&O Ferries의 구식 제어 방식을 없애기 위한 노력 등 리스크 완화가 현대 사업의 큰 부분을 차지하고 있습니다.”라고 설명합니다.

 

总体系统升级通常是确保稳定运行并保证备件可用性的解决方案。它可以减少燃料消耗量并提高可靠性,从而显著节约成本。  

英吉利海峡是全世界货物和人员流转的大动脉之一。光P&O Ferries每天就有超过20条多佛-加来航线,而这对他们的船队提出了特定的要求。  

Ross에 따르면 “바르질라는 수요를 파악하기 위해 P&O Ferries를 비롯한 모든 파트너들과 밀접하게 협력하고 있으며 파트너들이 안전, 신뢰성, 효율성 및 수익성을 개선할 수 있도록 추진 및 기타 솔루션을 제공하고 있습니다.”


      

全世界约有20,000艘船采用可调螺距螺旋桨(CPP),且每四艘船中就有一艘使用瓦锡兰CPP。

北极航运创新

波罗的海是全世界最重要的贸易通路之一,甚至现在随时都有近2000艘船沿这条路线航行运送杂货、散装液体和散装干货。波罗的海周围不同区域分布着400多个港口,其中至少90个在国际贸易中发挥着重要作用。

有专家估计,在此航行的船舶当中,50%以上为杂货船,还有20%为油船。即使大流行病似乎也没有减少它的贸易量,大部分波罗的海港口都报告称贸易量相对稳定。但这并不是说,这条海上航线不存在任何挑战。

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이 구간 운항 시에는 좁은 해협, 암초, 빙하등 열악한 운항 조건을 직면하게 됩니다. 발트해의 수역과 인근의 북극 지역은 대개 연중 내내 빙하로 덮여 있어 안전한 구간 횡단을 위해 선박의 항로수를 제한할 수밖에 없습니다.
 
所有这些使得在此航行成为了一项非常具有挑战性的任务,因此船舶设计必须符合特殊的冰级标准才能顺利完成航程

발트해 운항을 위한 선박 건조

Lady Hanneke就是这样一艘船。这艘船由荷兰航运公司Wijnne Barends运营,往返于近俄罗斯北部的北极港口Arkhangelsk与几乎处于冰冻状态的圣彼得堡港之间。毫无疑问,这要求船舶具备其他船所没有的功能。

“我们的常规航线位于北欧地区和俄罗斯。根据天气情况的不同,航程持续9至10天。”Lady Hanneke总工程师Roman Bobrov解释道。“某些港口在冬季有大量冰川,特别是Arkhangelsk。因此,我们需要确保将船舶建造成冰级船,增加船体、船舵厚度和螺旋桨保护。Lady Hanneke是一艘1A冰级船。” 

这些额外保护让Lady Hanneke这样的船舶能够航行于波罗的海,即使在冬季也能在破冰船的协助下航行。但是,这也意味着船舶需要额外的动力来承受额外的重量,才能保持速度和效率。为了解决这项特殊的挑战,Wijnne Barends向瓦锡兰寻求帮助。 

바르질라의 Luuk Hijlkema는 “Wijnne Barends는 주로 빙하 지역에서 선박을 운항하고 있어 상당한 법적 책임과 연료 효율성을 필요로 합니다. 따라서 바르질라에게는 매우 중요한 고객입니다. 신뢰할 수 있는 선박을 운행하기 위해서는 그러한 요소들이 필수적입니다. 더불어, 향후 온실가스 기준을 준수하는 것 또한 매우 중요합니다.”라고 강조합니다.

CPP Merchant story 1

在生态敏感区航行

降低温室气体排放(GHGs)是Wijnne Barends的一项关键要素,尤其是考虑到波罗的海的生态敏感性。这里是各种独特动植物的所在地,且受全世界最严格的环境准则约束。在此航行的船舶需要控制排放,同时确保尽可能最少的排放足迹。 

通常这对大多数船队所有者和运营商来说就是Catch-22,他们会发现自己很难在减少排放的同时确保船舶能够保持速度。燃料效率更高通常意味着速度降低,这反过来会影响一条航线的盈利。考虑到所有这些,瓦锡兰制定了一项符合甚至超越了Wijnne Barends要求的解决方案。

Hijlkema은 “Wijnne Barends는 처음에는 상트페테르부르크 항구 당국의 2000 kw 프로펠러 요구에 대응할 수 있는 선박 솔루션 개발을 의뢰했습니다. 그 과정에서 바르질라는 완벽한 해양 시스템 통합 업체로서의 경험을 토대로 실제 필요한 동력은 절반뿐임을 깨달았습니다.”라고 그 당시를 회상했습니다.

Hijlkema은 또한 “바르질라는 시스템 통합 방식으로 선박의 작동 상황을 파악할 수 있도록 엔진에서 프로펠러까지 선박의 모든 측면을 바라보는 완벽한 추진축계 시스템 개발했고, 실시간 운항 조건에 부합하고 관련 문제를 해결하는 솔루션 역시 개발했습니다.”라고 덧붙였습니다. 

CPP Merchant story 2

통합 축계 시스템

바르질라의 가변 피치 프로펠러(CPP)는 이러한 난관을 해결하는 데 최고의 솔루션임이 입증되었습니다. 유체 역학적 설계로 추진 효율성을 개선함으로써 속도를 개선하고 연료 소비를 줄이며 선박 운항 성능도 개선했습니다.

통합 추진시스템의 적용을 통해 Lady Hanneke에 CPP, 속도를 줄이지 않고도 연료 효율성을 개선할 수 있는 엔진 에코 모드, 다양한 부하 변화를 처리함으로써 선박이 일정한 부하를 처리할 수 있도록 하는 배터리 팩, 엔진 작동과 수명을 개선하는 독특한 기어박스 솔루션을 비롯한 최첨단 솔루션을 장착했습니다. 

“最重要的一点是发动机的生态模式。现在,发动机能够以较低的转速运转,由此改善了燃料经济性。并且,结果表明在增压模式下运转的燃料经济性堪比同吨位的其他船舶且不会损失速度。”Bobrov说道

“它更加灵活了,因为如果我们在冰上航行需要更多动力的话,我们总是需要连接辅助发动机才能推进。所以,它显著改善了我们的燃料消耗状态,我们通常尽可能使用生态模式,以此节约成本、节省燃料并保护大自然。”他补充说。 

结果非常成功。它每年节省了大约45吨燃料,并减少了145吨CO2排放量。这意味着,与其他设计类似的船舶相比,它节省了约4%的燃料。这是在推进系统中使用较小功率发动机所能获得的最重要的益处。 

“CPP系统让我们能够操作并轻松调整速度来达到良好的经济性,并准时抵达,当然在恶劣气候条件下和操纵过程中也能做到。”Bobrov解释道。

6艘Lady Hanneke同类船舶都配备了瓦锡兰可调螺距螺旋桨及其他相关的技术,由此宣告了波罗的海海洋运输与贸易新时代的到来。 

“我们与瓦锡兰有过愉快的合作经验。他们始终能够及时、快速地解决突然出现的问题。所以,在我看来,Wijnne Barends和瓦锡兰合作非常愉快。”Bobrov总结道。

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技术信息

功率最低为500千瓦,且无上限

  • 4或5叶螺旋桨,直径最小为1200毫米  
  • 青铜或不锈钢螺旋桨   
  • 不同应用场合采用不同类型的桨毂 
  • 符合各种冰级要求。  

WCP螺旋桨系统通常分为三类:

  • 配备减速箱以及连接齿轮箱前端的配油装置。普遍安装中速4冲程发动机。 
  • 配备产生变桨驱动液压压力的减速箱。无需使用单独的液压电源组作为螺旋桨的液压装置,因此减少了安装工作量及辅助设备数量。  
  • 不配齿轮箱,直接驱动。配油装置安装在轴系中。这通常与2冲程发动机结合使用。 
Power range for Wärtsilä standard 4 bladed bronze hubs, without ice class notation

WCP螺旋桨系统符合2013年EPA船舶许可要求,且随附提供环保润滑油(EAL)。瓦锡兰艉轴管系统可以确保零污染。 

WCP螺旋桨系统的其他益处包括在水下更换叶片、无需拉动轴即可拆除桨毂、易于安装、减少维护以及噪音和振动最少的定制化高效螺旋桨设计。

瓦锡兰有着独特的市场定位,即可以选择达16 MW的各种可调螺距桨毂。D型WCP桨毂是轻载和中等负载螺旋桨的理想解决方案。G型WCP桨毂是要求高功率的船舶以及高负载螺旋桨的首选。利用这些类型的桨毂,瓦锡兰成功覆盖了要求使用可调螺距螺旋桨的整个市场细分领域。

    HP喷嘴 

    在相对较低的船速下,安装导流罩能够增加推力。根据发动机转速和输出功率的不同,采用导管桨可以显著降低燃料成本。在系柱条件下,带有瓦锡兰高性能HP导流罩的瓦锡兰导管桨能够提供比采用传统导流罩高出5%的推力。这种导流罩型面在导流罩的入口侧由两段不同的型线组成。

    HP喷嘴可以与定距或可调螺距螺旋桨系统结合使用,且通常安装在重载船舶上,例如:  

    • 拖船和顶推船 
    • 锚船 
    • 拖捞船 
    • 挖泥船 
    • 冰区航行船舶 

    以及低速船上,例如:  

    • 内河航行船   
    • 杂货船 
    fixed-pitch-propellers-hp-nozzle

    顺桨毂 

    使用顺桨毂可以帮助多功能船节省燃料,这类船舶在运行时往往有一或两个螺旋桨闲置不用。与尾涡或阻塞螺旋桨相比,使螺旋桨桨叶处于顺桨位置减少了阻力且降低了燃料消耗量。  

    典型应用

    • 首尾同型渡船。渡船船首和船尾都有螺旋桨,在航行过程中最前面的螺旋桨不运转。
    • 双轴船。采用一个螺旋桨长时间低速运行的双轴集装箱或货物/滚装船,例如当航行路线需要高速和低速运行时
    • 配推进器的船舶。在要求低航行速度时,配备中心螺旋桨和侧翼推进器的船舶可能仅依靠推进器运转。
    • 替代推进的船舶。巡航舰或游艇使用风推进和顺桨螺旋桨,在机械推进系统不用时使阻力最小化。
    • 在双轴推进装置中,顺桨螺旋桨还有一项好处是可以在运行过程中对其中一条轴进行维护和大修。

     

     

    Ahead propulsion position 向前推进位置

    Feathering position顺桨位置

    瓦锡兰EnergoProFin节能螺旋桨帽 

    瓦锡兰EnergoProFin是一款节能螺旋桨帽,其鳍片与螺旋桨一起旋转。这项解决方案平均节省了2%的能源,且投资回收期不到一年。

    螺旋桨的能耗损失是与螺旋桨毂周围及后方流动现象有关的因素之一。安装瓦锡兰EnergoProFin帮助减少了这类能耗损失,并提高了整体推进效率。

    瓦锡兰EnergoProFin适合所有新老船舶。

    了解更多信息

    energoprofin

    瓦锡兰EnergoPac 

    • EnergoPac是远洋船只的最佳推进和操纵解决方案
    • 已经证实适合可调螺距和定距螺旋桨应用的节能技术 
    • 采用先进的流体动力学技术、通过集成式螺旋桨和船舵设计降低船舶的燃料消耗量 
    • 杰出的船舶机动性促成了与汉堡Becker Marine Systems——高性能船舵的市场领导者——的合作
    • 与常规螺旋桨和船舵配置相比,提高了船上舒适度
    Propeller and rudder

    瓦锡兰可调螺距螺旋桨服务

    这项解决方案的内容涵盖CPP系统检查和维护、紧急维修及现代化或整套更换等等。瓦锡兰可调螺距螺旋桨服务提高了可靠性,同时降低了OPEX并确保长期成本可见性,由此帮助你让设备保持顺畅运转。

    瓦锡兰可调螺距螺旋桨服务提供了一套快速、高效且高成本效益的解决方案,同时在设备的整个生命周期内提供支持。利用我们的服务,我们可以为您提供定期监测和计划外维修支持,并帮助您提升燃料效率。

    Controllable pitch propeller services

    产品全息图

    瓦锡兰海洋业务,共同交流