對(duì)現(xiàn)有清污船技術(shù)的分析和創(chuàng)新設(shè)計(jì)

摘要 當(dāng)今社會(huì)，清污船必不可少，但我國(guó)當(dāng)今的主流清污船有不少不足之處仍然可以改進(jìn)。我在此認(rèn)真分析我國(guó)主流清污船的不足之處，并針對(duì)不足之處加以改進(jìn)，提出了一種新型清污船設(shè)計(jì)方案，希望這個(gè)創(chuàng)新性方案能為我國(guó)清污船技術(shù)的發(fā)展有所裨益。

關(guān)鍵詞 清污船技術(shù) 多功能化 創(chuàng)新性

中圖分類號(hào)：X52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analysis and Innovative Design of Existing Clean-up Ship Technology

NI Dongsheng

(The Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002)

AbstractIn today's society， it's essential for clean-up boat， but the mainstream of today's clean-up of China's many inadequacies ship can still be improved. I carefully clean-up analysis of the major inadequacies of the ship， and for the inadequacies to be proposed to improve the design of a new type of clean-up ship， hope that this innovative program will help for the development of China's clean-up ship technology.

Key wordsclean-up ship technology; multifunctional; innovation

當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)迅速發(fā)展，生產(chǎn)水平顯著提高，給人類帶來了很多發(fā)展和便利。可以說發(fā)展是時(shí)代的主題詞，但是事實(shí)證明，污染一直伴隨著發(fā)展而成為時(shí)代的另一個(gè)主題詞。

水體污染是污染問題中的一個(gè)難點(diǎn)，特別是對(duì)水面漂浮垃圾的清理，我國(guó)做的并不好，大到近海海洋，小到水庫(kù)河流，我們經(jīng)常可以看到漂浮的垃圾……水面漂浮垃圾的存在，嚴(yán)重影響了水體質(zhì)量、水中生物的生存和環(huán)境的美化，給人類生活和大自然造成了不小的危害。

對(duì)于水體漂浮垃圾清理問題，我國(guó)目前采用的最廣泛的方法是漁船打撈和清污船清理。經(jīng)實(shí)地觀察發(fā)現(xiàn)，漁船打撈漂浮垃圾的方法由于漁船自身的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)而表現(xiàn)出效率很低，效果不好；而最常用的清污船結(jié)構(gòu)原理基本相同，一般均是采用船頭機(jī)器機(jī)動(dòng)打撈水面垃圾和船頭傳送帶輸送垃圾，船艙壓縮儲(chǔ)存垃圾的方法。但是這種方法雖然比漁船打撈效率更高，卻會(huì)使得船體笨重，船體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而導(dǎo)致燃料消耗量大，容易造成二次污染和一次清污量有限，此外還容易因漂浮樹枝等而造成卡機(jī)的不足之處。

問題被發(fā)現(xiàn)，就應(yīng)該盡快解決。為了克服現(xiàn)有的常用清污船的不足，根據(jù)水體漂浮物污染的特點(diǎn)和各種地理需求，筆者以全新的設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)了新型清污船，該清污船不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體質(zhì)量小，而且燃料消耗少，還很大程度地減小了二次污染和增大了一次清污量，此外還具有適合于不同漂浮垃圾層厚度的水體清理和防大量垃圾收集而產(chǎn)生的堵塞情況，安全系數(shù)相對(duì)較高的優(yōu)點(diǎn)。

新型清污船所采用的技術(shù)方案是：采用雙船體結(jié)構(gòu)，在船頭設(shè)置一個(gè)底部有孔洞的仰角可以手工調(diào)節(jié)的金屬斗，金屬斗的一端鉸接在船體上，另一端與繩子連接， 繩子與繞繩輪連接，兩繞繩輪與轉(zhuǎn)軸連接（轉(zhuǎn)軸的一端是搖把），轉(zhuǎn)軸與固定在三腳架上的軸承連接，三腳架與船體連接；船頭有一個(gè)高壓噴水頭，噴水頭與兩支桿連接，仰角可調(diào)，噴水頭尾部與船艙中的小水泵連接，支桿與船體連接；船尾也有兩個(gè)與船體連接的三腳架，三腳架與軸承連接，軸承與滾筒連接，滾筒的一端有搖把，滾筒上纏繞著垃圾收集網(wǎng)袋，網(wǎng)袋的開口處是一金屬矩形，金屬矩形通過卡口與船體連接；兩船體之間有一方孔底板，底板向后延伸超出船尾，底板固定在船體上；船體采用多倉(cāng)結(jié)構(gòu)，船體下部為光滑的弧形，船體前部為向內(nèi)的斜面。

當(dāng)清污船在有厚度較小的漂浮垃圾的水面行進(jìn)時(shí)，調(diào)節(jié)金屬斗使其前端沒入水中10CM，由于水的向后的推力作用漂浮垃圾會(huì)進(jìn)入金屬斗內(nèi)，然后通過金屬矩形口進(jìn)入垃圾收集網(wǎng)袋中；當(dāng)清污船在有厚度較大的漂浮垃圾的水面行進(jìn)時(shí)調(diào)節(jié)金屬斗使其前端沒入水中20CM或者其它合適數(shù)值，同理可以使垃圾進(jìn)入垃圾收集網(wǎng)袋中——這樣就能達(dá)到避免樹枝等給垃圾收集帶來的影響和解決卡機(jī)問題的目的。當(dāng)單位時(shí)間垃圾進(jìn)入量過大而出現(xiàn)堵塞情況時(shí)，啟動(dòng)水泵，調(diào)節(jié)高壓水槍仰角到適當(dāng)，通過水的沖力促進(jìn)垃圾進(jìn)入垃圾收集網(wǎng)袋，從而達(dá)到避免堵塞的目的。當(dāng)垃圾收集網(wǎng)袋內(nèi)垃圾量增加到一定程度時(shí)，搖動(dòng)與滾筒連接的搖把，則垃圾收集網(wǎng)袋的長(zhǎng)度增加，而方孔地板對(duì)垃圾收集網(wǎng)袋有支撐和保護(hù)作用，滾筒對(duì)垃圾收集網(wǎng)袋有向上的拉力作用，這樣就使得船拖著垃圾收集網(wǎng)袋在水面行進(jìn)，相比較一般的船倉(cāng)儲(chǔ)存垃圾的設(shè)計(jì)，這樣能達(dá)到減少燃料消耗的目的；而且雙船體的設(shè)計(jì)使得清污船利用船前進(jìn)時(shí)水的阻力實(shí)現(xiàn)垃圾進(jìn)袋，取代了機(jī)動(dòng)傳送帶傳送垃圾，也能達(dá)到減少燃料消耗的目的和減小二次污染的目的。當(dāng)一個(gè)垃圾收集網(wǎng)袋裝滿時(shí)，可以手持袋口的金屬矩形將袋口向上提起，扎好袋口，掛上專用浮力泡沫（形狀為長(zhǎng)方體，外被塑料外殼包圍，塑料殼的下部有與殼連接的塑料鉤），掛在船尾，取出新的垃圾收集袋，將其尾部繞在船尾滾筒上，手持袋口金屬矩形對(duì)準(zhǔn)卡口將其固定好，則可以不停船處理繼續(xù)收集，這樣就使得一次清污量大大增加。整體上而言，雙船體和非倉(cāng)式儲(chǔ)存垃圾，以及對(duì)常用傳統(tǒng)傳送帶的取代，使得整個(gè)清污船結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體質(zhì)量小，這樣不僅達(dá)到了降低成本和耐用、易于修理的目的，而且使得清污船的慣性小而提高了安全系數(shù)。

圖1

圖2

此方案的具體圖形如圖1，圖2：

注：圖1是本新型清污船的除專用浮力泡沫外的整體的立體側(cè)視圖。圖2是清污船專用浮力泡沫的立體側(cè)視圖。圖中1.雙船體，2.繞網(wǎng)滾筒，3.三腳支架（支架頂端為軸承） ，4.繞繩輪，5.繩子，6.噴水頭 ，7.金屬前斗 ，8.支桿，9.底板，10.方孔，11.垃圾收集網(wǎng)袋，12.金屬矩形，13.延伸塊（與滑槽連接），14.滑槽，15.搖把，16.轉(zhuǎn)軸。圖2中17. 內(nèi)部泡沫，18. 塑料外殼，19塑料鉤。

與目前中國(guó)的主流清污船相比，這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)顛覆了完全依靠機(jī)械打撈的漂浮垃圾清理法，通過雙船體和船頭水槍的應(yīng)用，充分利用了清潔無污染的水力——省去了主流清污船的復(fù)雜機(jī)械打撈機(jī)構(gòu)，不僅節(jié)約了能量，減少了二次污染，還有效減小了船的體積，讓船更有靈活性，機(jī)動(dòng)性更強(qiáng);通過船上卷筒結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀垃圾收集帶結(jié)構(gòu)，減少船艙壓縮垃圾步驟，節(jié)省了空間和能量，同時(shí)增大了一次出行的收集量；專用浮力泡沫為垃圾收集網(wǎng)袋設(shè)計(jì)，充分利用水的浮力，取代了船艙儲(chǔ)存垃圾的方法，更加節(jié)能合理。

未來的清污工作依然會(huì)繼續(xù)，清污船仍會(huì)必不可少，而高效率化、簡(jiǎn)易化和小型化是清污船的發(fā)展趨勢(shì)，讓清污船有更廣的使用場(chǎng)所、更強(qiáng)的清理功能和最小的二次污染概率是時(shí)代對(duì)清污船提出的硬性要求——而我國(guó)現(xiàn)用的主流清污船顯然在時(shí)代面前越來越相形見絀。希望我對(duì)清污船方面的理解和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能夠?yàn)槲覈?guó)清污船技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步有所貢獻(xiàn)，而我本人也會(huì)更多地學(xué)習(xí)和理解相關(guān)知識(shí)，為祖國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)所應(yīng)用的各種技術(shù)的進(jìn)步提出更多改進(jìn)方案。

參考文獻(xiàn)

[1]劉國(guó)存.大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的問題及原因探究[J].教育視點(diǎn)，2007(9):12-13.

[2]專利《雙船體清污船》.