ボートビルディング101：シンプルに保つ

ジョセフ・キーフ • 9 4月 2018

窪みのないキールクーラーを設置する場合、フェアリングブロックとサイドプレートが保護を提供し、合理化を改善します。開口部を備えた保護側板は、海水の流れの制限を排除します。

Frank Bjorkman、Fernstrumの国内販売マネージャー

船体の側面にキールクーラーを取り付けるときは、凹部の上部に斜めになったテーパエッジを作成します。これは自然対流を促進し、熱を逃がすことができます。

浅いドラフト船上の典型的な側方取り付け、凹型キール冷却器。船体の側面にキールクーラーを取り付けることは、潜在的な損傷を防ぐのに役立ちます。保護ガードを使用する場合は、ガードエリアは25％以上の面積をカバーするべきではありません。

（LR）Dale Gusick、Dave Peura、Frank Bjorkman＆Sean Fernstrum

ますます複雑化する規制や洗練された技術の時代に、機器の1つであるKeel Coolerは、おそらく最も重要であると同時に、水上で最も簡単なハードウェアでもあります。同様に、70年以上前と同じように、ファーンストラムも標準のままです。

今日のワークボートセクターでは、事業者が直面している最も緊急な問題は、いわば「Tier」排出基準の出現を納得していることでしょう。さらに、米国の5,500隻の曳航船団は、M曳航船規則とハードウェアの設置と物理的な建設のための新しい要件にも直面しています。彼らが気にするべきではないことは、エンジン冷却ソリューションです。

Keelクーラーは、ボートの中で最も重要な機器である可能性があります。それがなければ、エンジンは運行や貨物輸送ができず、人々はA地点からB地点に到着しません.EPA Tierレベルが1から2に、そして4までに達すると、強力なキールクーラーが進歩に合わせて確実にそのクリーンな空気は、性能の低いボートやアウトオブサービスのボートも意味しません。

同様に、船体貫通を中心とするサブチャプターMルールは、キールクーラーを採用するオペレーターにとって潜在的な課題である。既に米国沿岸警備隊の厳しいサブチャプターKの要件（旅客船用）に準拠しているにもかかわらず、次に来るものはRW Fernstrum＆Companyにとっていつものようにビジネスになるでしょう。これは、海洋冷却部門で最も古くから知られているFernstrumも最も経験が豊富だからです。あらゆる作業船のセクターに最大エンジン出力10,000kWまで販売していますが、海洋船にはキールクーラーがあり、Fernstrumはエンジニアリングエンジニアに適合させます。可動部品がないため、キールクーラーは、他の機器がますます複雑になり、メンテナンスが難しくなっても、今日の作業船にとって理想的でシンプルなソリューションです。

キールクーラー101

Fernstrumの輸出販売マネージャであるDale Gusickによると、キールクーラーまたはボックスクーラーは同じ思考プロセスです。 "これは、海洋エンジン用の閉回路冷却システムです。それは船の下にある以外は車やトラックのラジエーターに似ています」とGusickは説明します。 "そして、私たちは周囲の水と直接接触しています - 水を伝えるために直接水（クーラント）を提供します。これにより、海水や周囲の水が熱交換器の容器に入るのを防ぐことができます。

内陸オペレータは、冷却要件についてはオプションがあります。それは言った。ほとんどの内陸海洋船は、彼らが運営する汚い、浅い水環境のために、キール冷却される傾向があります。Dale Gusickは、「熱交換された場合、熱交換器の目詰まりや詰まりポンプが故障し、過熱し、最終的にエンジンが損傷する可能性があります。今日の新しい船舶用エンジンは、新しいTierレベルの要件のために、通常、2つの冷却回路を持つ予定です。

内陸条件に挑戦する - 浅い、泥だらけの、濁った、瓦礫のような環境 - は、キールクーラーのための完璧なアプリケーションであることが判明しました。そのタイプの環境が開発された主な理由です。 1944年に戻って、米海軍は、後にノルマンディーの上陸であった物流上の悪夢に備えようとしていたアイスランドの模擬暴行のために着陸船を供給した。 RW Fernstrumの社長、Sean Fernstrumは、3月にMarineNewsに語った。「氷が吸入口やストレーナーに吸い込まれ、結果的にエンジンブロックが破損したため、船の半分以下が海上になった。グレイマリンのチーフエンジニアであったショーンの祖父（ロバート・ファーンストラム）は、それを修正する任務を与えられました。彼が思いついたのは、パッケージ化されたキールクーラーの原型でした。

実際、海軍は戦後までキールクーラーの使用を開始しなかった。 Sean Fernstrum社長は、「私の祖父は1945年に1万台の注文を受けました。彼はどこにも仕事をすることができず、配給によって銀と銅のニッケルを得ることは困難でした。戦争が終わったとき、契約は取り消された。続いて、第二次世界大戦と韓国の間で、彼は着陸船の命令を受けた。例えば、仁川（インチョン）の着陸船にはキールクーラーが設置されていました。

現在のキールクーラーは、典型的には、船の側面の凹状の配置に取り付けられている。クーラーは邪魔にならず、ガードとグリルで保護されています。 Bjorkman氏は次のように付け加えています。「これらの内陸部船の大部分は、通常、側面に設置された陥没型の設備で終わります。

高速船舶

内陸貨物市場以外にも、キールクーラーには多くの用途があります。実際、いくつかの認識に反して、別の理想的なキールクーラーアプリケーションは、いわゆる「高速船」セクターを含む。高速船舶は、通常15〜40KTの速度で動作するものを必要とする。この範囲内では、フェリー、パイロットボート、および硬質インフレータブルが検出される。それにもかかわらず、一般的に誤っていることは、クーラーが高速船舶に大きな牽引力を与えることです。 Dale Gusickは、それはちょうど真実ではないと言います。「我々は、適切に設置されたキールクーラー、キールクーラーがないもの、および不適切に取り付けられたキールクーラーを備えた3種類の船体を走らせたタンクモデル試験を行った。最終的に、試験は、凹部に適切に設置されたキール冷却器が船の速度に影響を与えないことを実証した。ボトム塗料の最終コートは、適切に設置されたキールクーラーよりも船の性能を制限しました。

現在、Fernstrumの熱伝達試験の大部分は、Fernstrum設備のソフトウェアまたはテストタンクで電子的に社内で行われます。

業界との進化

馬力は、キールクーラーのサイズや形状とは関係ありません。それにもかかわらず、ボード上の動作条件が変化したときにも、それもキール冷却器を有する。最も影響を受けた変数は、Tier 1からTier 4に進化した今日のエンジンによって発生する熱を伴います。Frank Bjorkmanは、「今日のクーラーは、過去のように外向きに見えます。私たちはユニットを強化するために内部的に変更を加えました。変更されたもう1つの点は、部分的にティアの変更によるものですが、我々はずっと大きなユニットになっています。加えて、私たちが使用する製造技術は時間の経過とともに改善されました」。そのため、Fernstrumクーラーはより頑丈で耐久性の高い標準に発展しました。 40-50年前に100台のHPエンジンを使用するには、小型クーラーが必要です。今日では、排出ガス規制を満たすために、そのシステムは2倍の大きさになる可能性があります。

「過去には、新しいエンジンタイプが2〜30年の間標準となることが期待されるかもしれませんが、その変化は5年ごとに起こっています。これにより、OEMおよび顧客は、船舶の複数年の計画段階でどこにいるのかを把握するための混乱が生じました。

例えば、ますます普及しているGE Tier 4エンジンの場合、低温回路はSCR Tier 4エンジンに比べて膨大な表面積を必要とします。それが起こると、Fernstrumは単にエンジン会社の技術データを取り込み、エンジニアに対応させるソリューションを提供するだけです。「発生した熱と、冷却剤の流量と、保持する必要がある温度との関係です。周囲の水温に近づくほど、そのエンジンを冷やすために必要な表面積が増えます」とPeura氏は言います。

すべてのオペレータ、特に下向きの貨物料金が規制圧力によって悪化するセクタの場合、堅牢で信頼性が高く簡単な機器が必要です。しかし、これらのボックスは、Fernstrumによってずっと前に「チェック」されてきました。特定の船舶が通過する可能性のあるメンテナンスサイクルによっては、定期的なメンテナンスにより、新しいガスケットセット、または場合によってはアノードの更新が指示されることがあります。しかし実際の練習では、GRIDCOOLER Keel Coolerがすごく優れているとDale Gusickは言います。「銅ニッケルキールクーラーの寿命は20年です。それは言った。 30〜40年間続いたキールクーラーについて、毎週顧客から電話があります。彼ら（船舶）は2〜3倍の電力を供給しているかもしれません。そして、時々、それらの船舶は海外のバイヤーに売却された後、発展途上国で終わることがあります。

理想的なキールクーラーの設置

昔は、6〜8台のキールクーラーモデルが内陸部の川ボートの60％をカバーすることはできませんでした。 Fernstrumは今日も、顧客がそれらのモデルにアクセスできるように、これらのモデルの一部を在庫しています。今日、Fernstrumの出力の大部分は、船舶または一連の船舶のためにカスタム設計されています。内陸用途向けのスラスタの新しい波に適合するように目的に合った船体を設計する傾向と同様に、あらゆるFernstrumキールクーラーは無数の変数に基づいて設計されています。これらの変数には、特定の推進パッケージ、動作環境、水温そのもの、意図されたサービスおよび他の多くの要因が含まれる。「これらのデザインの中には、成果をあげるのに何年もかかることがあります。それがすべて一緒になるのを見るのは魅力的です」と、Sean Fernstrum氏は言います。

フランク・ビョルクマンは同意する。 "我々は、クールクーラーの設計と設置について、海軍建築家と非常に緊密に協力しています。その結果、私たちは20年前と30年前よりも優れた設備を見ています。また、新しいエンジンがリリースされる前にエンジンOEMと緊密に連携して、船舶の冷却システムにどのような影響が及ぶかを判断するのに役立ちます。

新しい船舶が冷却問題を経験する場所では、パイプの直径が間違っていること、回転数が多すぎること、または肘が原因であることがよくあります。圧力損失を引き起こす可能性があるすべてのもの。 Dave Peura氏は次のように述べています。「エンジンのすべてのデータ、熱予測、流量、エンジンの設計温度を見てから、アプリケーションデータを調べます - 完全定格電力、海水温度での最小船体速度、我々はそれが淡水であろうと、システム内で使用されている冷却凍結防止剤の50％であろうと見る。そのすべてとそれ以上は、キールクーラーのサイジングに役立ちます。

先を見て

Fernstrumの事業は、次のものを計画し、Sean Fernstrumがストレスを感じ、多様化していることを振り返って考えています。そのために、彼は言う： "フェリーは常に私たちの主食でした、そして、彼らはより強く来ているようです。海洋セクターでは通常そうであるように、一つのセクターが上昇すると、別のセクターが崩壊する。私たちはすべてオフショア産業の波を、それまでと同じくらい重要なものにしました。しかし、商業漁業とこれらの他のセクターのいくつかは、オフショアからのその損失からいくつかの端を取り除くために働いています。多様化は絶対必要です。

海外では、Fernstrumはエネルギーを必要とする新興市場を指しています。 "これは本当に面白い市場です - 水中潮汐タービン、AUVとROVです。興味深い変化があったため、以前の市場が存在しない海洋エンジニアや海軍建築家など、いくつかの専門プロジェクトで作業できるようになりました。

途上国の小規模な国では、Fernstrumは新造船と古いもののリサイクルへの復帰を見ています。 "彼らは人や道具を前後に動かすフェリーとしてそれらを使う。キールクーラーが適切に配置され、通常はエンジンのある船舶の後端に向かって後退している場合、彼らはビーチにいてもかなり保護されています」とGusick氏は述べています。

また、Fernstrumのかなりの輸出市場経験の中で、南米事業者はますます新たな建設トン数を要求しています。そして、彼らがそうするとき、アマゾン条件を要求するものは、堅牢な機器を必要とする。「我々は現在、いくつかの新造船に関わっている。これらには、Dreyfusグループの3つの大きなプッシャーが含まれます。すべてのRALデザインはGRIDCOOLER Keel Coolersで設計されています」とDale Gusickは説明します。世界中の18のディストリビューターおよび/または代理店があり、特に南米はFernstrumの良い市場です。

輸出用のトンネルを生産している米国ヤードでは、Fernstrumクーラーがアマゾンの最後の列車に乗って船に乗るのは珍しいことではありません。 Eastern Shipbuildingのシリーズ構築のBrevanteクラスのPSVは完璧な例でした。すべてはカスタム設計のFernstrumボックスクーラーを装備していました。

はるかに少ない程度で、いわゆる「時の力」とハイブリッド推進革命も象徴的なキールクーラーに影響を与えた。しかし、異なると - デールガーシュ - 良い理由を言う。彼は続けます。「人々が何かに定着すると、私たちにさらに影響を与えます。ハイブリッドシステムは、船舶に搭載されているすべての電子機器（コンバータ、トランス、DCモータ）を冷却しているため、何らかのビジネスをもたらしました。そのすべてが冷却を必要とします。バッテリーが現在使用されている実際のシステムに入ると、デンマークのフェリーでバッテリパックの冷却を現在行っています。それだけ多くはまだ流動的であり、私たちはそれがどこへ行くのかは分かりません」

水中キーエルクーラーのボトムライン

視界から外れていて、時間の経過とともに信頼性が高くなっているため、Keel Coolersは一般的に造船会社や運営業者にとっては忘れ去られています。第二次世界大戦中に重大な問題を解決する政府の嘆願から進化した今日のバージョンも同様に重要です。

Sean Fernstrum氏は、「運転中の船舶が経験する可能性のある合併症はすべて、効果的で、効果的で、耐久性があり、シンプルな機器を安心させています。 GRIDCOOLER Keel Coolerは、シンプルに保つために努力している機器です。シンプルさは難しい。何かを複雑にすることは非常に簡単です」と述べています。

理想的なGRIDCOOLER Keelクーラアプリケーション：