压载水专用滤器的低成本化发展

毛伟华/南通海狮船舶机械有限公司

我国船舶加装压载水处理系统所需的滤器，其市场年需求将超过50亿元人民币，发展自主研发的压载水专用滤器市场大有可为。

市场需求大

全球超过80%以上的商品贸易是通过船舶运输的，因船舶运输导致的压载水转移带来的生物入侵已成为威胁全球海洋生态环境安全的重大问题。国际海事组织（IMO）在2004年2月通过了《国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》，并于2017年9月1日起开始生效。压载水处理系统成为国际海事组织强制安装的船舶关键系统，这一需求形成了船配史上新的大市场。

压载水处理系统滤器是船舶压载水处理系统的核心组件。据统计，仅我国目前现有船和新造船每年加装压载水处理系统所需配套的滤器，其市场需求将超过50亿元人民币。因此，当前迫切需要发展我国自主研发的压载水专用滤器，提升滤器性能并实现其低成本化。这将在本轮因压载水公约推动的巨大船配市场中，我国船配企业能够击败众多欧美竞争对手，获得最大市场份额的强有力保障。

国内外产品各有特点

滤器 系统满足条件

全自动：过滤、排污同步进行，整个过程全自动控制；

高精度：40μm以上的海生物及颗粒必须过滤出来；

大流量：单只滤器流量一般为100—3000 L/min；

小体积：体积受船舶压载舱空间的限制，越小越好；

长寿命：滤芯耐海水及海生物腐蚀性强；

不断流：滤器反冲洗排污过程中，能保证滤器连续、稳定的工作性能。

由以上滤器技术要求可以看出：在流量不变的条件下，高精度与小体积是相互对立的矛盾；在精度恒定的条件下，大流量与小体积也是相互对立的矛盾。由于诸多矛盾的共存，性能优异的压载水处理系统滤器设计、制造具有相当的难度。

国外 滤器技术现状

目前国外压载水处理系统滤器主要有2种设计型式：

1.德国波尔公司设计生产的烛式滤芯滤器。

其优点是：过滤面积大，通透率高，具有压差控制，气动反冲洗功能，轮盘式排污。适用中等以下流量的过滤场合，市场占有率约50%左右。其不足是：反冲洗不彻底，滤芯易堵塞，价格昂贵，几乎占整套压载水处理系统价格的一半。随着新技术的应用，该产品的竞争劣势越来越明显。

类似波尔滤器同类产品的厂家还有瑞典ALFA LAVAL、挪威的OCEAN SAVER以及以色列的FILTER SAFE等十几家国外公司。

2.负压吸管筒式过滤器。

其优点是：自动清洗过滤网；清洗时，主管道供水不断流；运行操作方便可靠，耗电能少；易于安装，便于维护。

其不足是：单位体积内有效过滤面积小，通透率低，同等流量，滤器体积大；滤网反冲洗不彻底，排污耗水量较大；易出现故障，可靠性低。

这款相近的外国产品也有十几家，部分产品加装了清洗旋臂升降装置，但造价成本显著提高。

国内 滤器发展状况

目前国内也有十多家企业在研制压载水处理系统用全自动反冲洗过滤器，其主要的过滤方式有：

1.水力旋分过滤器。

其优点是：无堵塞问题；对固体颗粒等杂质分离效果好。

其主要缺点是：需要稳定的水流；单只滤器流量小，因此，对大流量要求需要多只并联组合，体积大且管路复杂；对密度和水接近的生物或杂质无法分离，存在失效可能；对水流流速有要求，压损较大，一般需要加装前置液压泵。

2.负压吸管式自清滤器。

该类产品类似于国外筒式过滤器，优点和存在问题同前述，不同的是有部分厂家为了提高反冲洗效果，在滤筒外侧加高压水喷头反冲洗，同时滤筒内侧吸污管将污水排走，增加了结构复杂性和制造成本。

3.膜滤器。

其优点是：过滤精度高，质量可靠。

其缺点是：过滤效率低，单位体积内过滤水量少，同流量体积大；膜与合金丝网相比，强度低，反冲洗不彻底，使用寿命短；需加装粗过滤器，结构复杂，制造成本高。

4．国产专利HSLQV/H 型全自动反冲洗过滤器。

该产品由南通海狮船舶机械有限公司与上海海事大学联合开发，有体积小、精度高、流量大、强耐腐、全自动化、能耗小、维护维修方便等特点，其价格仅为国外同类产品的1/2。该产品已获发明专利及实用新型专利各1项（发明专利号：ZL201410607305.9，实用新型专利号：ZL201420647291.9）。

该滤器与国内同类产品相比，具有以下特点：

（1）该过滤器采用新型双层过滤结构。市面上现有的反冲洗水滤器都是采用单级过滤，普遍不能满足流量大，过滤精度高的使用要求。而该产品采用双层过滤结构，每层过滤单元能对工作介质逐层分别过滤，逐层单独反冲洗，满足滤器过滤精度高、流量大、产品体积小的使用要求。

（2）滤芯采用强耐腐合金材料，经过热处理，采用多层烧结加工成形工艺，在保证滤器工作精度、工作强度的前提下，显著提高滤芯耐腐蚀性能，提高滤芯使用寿命。

（3）粗滤—精滤反冲洗及排污结构的研制。对粗滤—精滤的反冲洗及排污的优化设计直接关系到产品的使用性能，并符合产品PLC程序全自动控制。

（4）滤器全自动控制装置的研制。随着造船技术的日新月异，对现有船舶配件的技术要求和使用要求越来越高，针对该产品二级过滤的独自反冲洗运行，为了保证产品运行的全自动化控制，运用光电开关、压力传感器、西门子CPU及屏显，采用PLC程序化全自动控制。

综合性价比决定未来市场占有率

根据IMO压载水处理系统强制实施时间表显示，2018年～2020年，全球待强制安装压载水处理系统约有2万艘船，压载水处理系统安装总市值达230亿元人民币。我国既是世界造船大国，同时也还是世界航运大国。从目前我国修造船行业状况看，我国将有占全球50%左右的船舶会加装压载水处理系统。

由于十分看好中国庞大市场，阿伐拉法、瓦锡兰等世界知名船用设备商通过兼并或出让生产许可证等形式，加大了在华压载水处理系统的生产布局。虽然目前我国国内能够生产压载水处理系统的厂家已有10余家，但因自身规模及技术实力等均逊于国外厂家，国产压载水处理系统产品市场销售规模远不及国外同类产品。

用户追求的永远是综合性价比高的产品。相对于国外厂家，国内压载水处理系统厂家拥有制造成本低以及地利优势。如果国内压载水处理系统厂家能够不断吸收国内外同行先进技术，采用高性价比的滤器等核心部件，不断提升产品的综合性价比，凭借自身有利的先天条件，完全有可能在压载水处理系统产品国内市场上与国外厂家较量。★