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這裡的艦船包括遠洋客輪、貨輪、驅逐艦、潛艇。
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  • 1 # 寒木釣萌

    已服役的美國朱姆沃爾特級驅逐艦,圖片來自美國海軍。

    各種驅逐艦還有核潛艇,它們的體型雖然都很大,但動輒十幾億美元以上的造價,想來也是寸土寸金。如果遠赴大洋或長時間潛行深海前,都自帶足夠的淡水,那各型武器就沒地方安置了。

    另一個原因是,對航程較遠、連續航行時間較長的遠洋艦船來說,如果攜帶過多淡水,則淡水會因儲存時間過長而導致細菌汙染變質。

    因此,軍艦、潛艇和航母都自帶海水淡化裝置,這是必備的。

    船上的救生艇,圖片來自Gary Glauberman

    海水淡化並沒有很多人想的那麼複雜,舉一個例子,美國軍艦上的救生筏都自帶海水淡化裝置。現在,咱們來了解一下海水淡化的幾種方式。

    真空的方式

    不少人認為,艦艇上的海水淡化不難,無非就是用油換水,因為海水淡化屬於高能耗。

    淡化海水是需要能源,但其實,並沒有我們想的那麼誇張。

    原因如下,艦艇上的柴油發動機會源源不斷產生大量的餘熱,這些熱是有害的,需要時刻進行冷卻,既如此,就可以使用發動機的餘熱來加熱海水,一舉兩得。

    而加熱海水讓其沸騰,並非我們想象的需要加熱到100攝氏度,因為在93%的真空度下,海水在38.7攝氏度時就沸騰了。

    因此,艦船上海水淡化,其過程是這樣的。將海水抽上船,讓發動機的餘熱加熱到高於38.7攝氏度,接著將熱海水送到真空室,海水沸騰並迅速蒸發,將蒸汽冷卻,便得到了淡水。

    此過程中,加熱海水並沒有消耗燃油,因為它是使用發動機的廢熱,它主要的耗能體現在那個抽真空的過程中。

    使用真空淡化海水分為兩種方式,一是真空沸騰式,其主要過程如前面所言。二是多級閃蒸式。

    多級閃蒸,其過程就是將熱海水連續噴入一個又一個接近真空的閃蒸室,熱海水瞬間汽化,將蒸汽冷卻得到淡水。

    根據國際海水淡化協會的統計,截止2015年6月,利用各種海水淡化技術,全球每天有8680萬噸淡水被生產出來。而這其中,有很大一部分是利用多級閃蒸淡化出來的。

    反滲透式

    把新鮮蘿蔔放在濃鹽水裡,不久,蘿蔔會因為自身鹽濃度低而外界鹽濃度高而失水,這讓其外形變得乾癟,此過程叫做滲透。

    反滲透就是滲透的逆過程。不同的是,反滲透需要能量。

    如上圖,右邊是純水,而左邊是海水,那麼純水會透過中間的膜,自然滲透到左邊的海水裡,此過程是自發進行的,不需要能源。

    如果想要把過程反過來,就需要注入能量。如上圖是在海邊這邊持續加壓,海水中的水分子會不斷地被擠入右邊,這就是反滲透的過程。

    反滲透廣泛地應用於海水淡化和汙水淨化等方面,其優點是能量消耗較低,因為整個過程中不涉及到加熱。近年來,反滲透淡化海水的技術,其能源消耗已經下降到每消耗3度電得到1噸淡水左右。

    除了淡化海水,現如今很多家庭使用的自來水淨化裝置也是利用反滲透的工作原理。

    以上,咱們總的說了海水淡化的兩種方式,“真空式”和“反滲透式”,但其實,海水淡化的方法可謂是琳琅滿目,不下10種。而比較另類的,是“冷凍”的方式,海水結冰後,鹽會從冰裡面分離出來。只不過,“冷凍”的方式耗能大,且得到的淡水不是那麼的“淡”,也就是質量不佳。

    最優質的海水淡化能把海水中絕大多數的礦物質都消除,這樣的淡水喝起來會因為沒有礦物而顯得淡而無味,若想要增加口感的話,需要在裡面新增相應的礦物質。

    潛艇上的海水淡化

    現在,我國的潛艇都有海水淡化裝置。但這只是現在,若回到二十多年前,情況則大不一樣。

    這也可以理解,那時的中國,首要的任務是有沒有潛艇,有沒有核潛艇,以及有沒有潛射導彈,而潛艇官兵們有沒有漱口的水,洗澡的水,那時還不屬於最緊迫的任務。

    根據央廣軍事對一些潛艇老兵的採訪,我們得知,早期我國潛艇上沒有海水淡化裝置。長時間潛航時,潛艇兵們每天早晨只能拿著小茶缸去分水,那就是一天喝的水。如果想“洗澡”了,潛艇兵會用小水壺去接空調運轉時產生的冷凝水,一滴再一滴,接滿一壺後,五六個人分著“洗”——也就拿毛巾沾水擦一下身體而已。

    而有了海水淡化裝置後,現在的潛艇兵們每週都可以洗一次澡,當然這得在敵情不緊張的時候。

    從這方面來說,海水淡化對於我們的意義,也許沒什麼。但對於廣大的潛艇官兵來說,就是天上和地下的區別了!

    出品:科普中國

    監製:中國科學院計算機網路資訊中心

    “科普中國”是中國科協攜同社會各方利用資訊化手段開展科學傳播的科學權威品牌。

  • 2 # 君令天下

    謝謝邀請,民用船隻的淡水消耗主要是依靠自身儲備和港口的補給,不排除安排海水淡化裝置的可能性。而對於軍艦來說的話,軍艦上人員直接飲用淡水還是靠補給的陸地淡水, 其他非飲用生活淡水靠淡水淨化裝置淡化生產的淡水, 鹽分還是高但是不入口 ,洗洗涮涮還是沒什麼問題。

    美國核動力航母因為是核動力, 不缺電力且蒸汽彈射需要大量淡水,蒸汽彈射器使用高溫蒸餾淡水。在反滲透淡水淨化技術出來之前,採用海水蒸餾之後生產的純淨水。一般反滲透技術生產的淡水, 還是會使用一些自來水生產中的一些程式 ,例如加入氯消毒 。 此外軍艦上餐廚用的淡水一般使用高溫蒸餾水或者反滲透技術生產的淡水, 因為餐廚烹飪過程中火上加溫就會去掉氯氣 ,口感與陸上補給淡水基本無異。總之艦船上的淡水船員直接飲用的淡水都是陸地補給淡水,餐廚做飯使用的淡水,儘量用蒸餾水或者反滲透淡水。

  • 3 # 萬千一

    現在大船都帶自制淡水系統,基本夠商船全部人員使用,主要原理是利用主力冷卻熱量進行淡化,這種水可以直接喝但是蒸餾出來的水不是特別健康,我是甲板的,不是很專業,叫個機艙哥們來答

  • 4 # 齊天大橙子

    大型船隻尤其航母軍艦長期在外的,都有低溫蒸餾裝置,減小壓強,水沸點就低了,60來度就能有大量的蒸餾水,不含鹽但沒有營養一般情況下不喝這水,供鍋爐 裝置 日常使用,這部分水用量可比人喝的量大多了。

  • 5 # 倔強188473991

    我做過遠洋船員,生活用淡水在出發港碼頭一次加200噸左右,船上普遍有海水淡化裝置正常工作的話每天也能造幾噸水,為平時的洗澡,衝馬桶,洗衣服,做飯用,飲用水每人在出發港會買10來箱瓶裝礦泉水平時自己喝(淡水艙的水說是含鐵量太高,喝久了對身體不好)一般情況是到達目的港之後再補充淡水,特殊情況也遇到過,到目的港進不去,拋錨時間長了,淡水就不夠用了,恰逢造水機不好用,就只能等下雨收集雨水了,平時用水也會限量,我們在印度港外錨地就遇到這種情況,好在是雨季,接的雨水撐了20幾天進港了,謝謝!

  • 6 # 菠蘿狗

    我以前是貨運輪船的一名普通船員,我們船上都是一次性帶夠到下一個港口的淡水,然後到下一個港口時候再補充淡水。有的船上有蒸餾裝置,但基本都是擺設,沒什麼人用這玩意兒。

  • 7 # 可口冰露365

    首先船上是有專門裝淡水的淡水艙的,在港期間一般都會加滿供船舶航行期間船員的日常生活使用,但是如果一個航次過長攜帶的淡水用完了怎麼辦呢?這時候就要使用一種叫造水機的裝置,其實就是透過海水得到淡水的機器。船舶的發動機在運轉期間會產生大量的熱所以就需要海水來冷卻他,常溫的海水冷卻主機後就變成了熱水再被送至造水機,然後對造水機抽真空以降低水的沸點,當降到一定壓力後造水機裡的海水就沸騰了,海水裡的水就會蒸發,我們再冷凝收集,所以其實造水機造出來的是蒸餾水,之後還會加入人體所需的一些礦物質,長期喝蒸餾水對人體是不好的。

  • 8 # 猴子軍師

    淡水艙是指船舶上專用來貯存飲用與生活用水的艙室。淡水艙分為飲用水艙、清水艙和鍋爐水艙等幾種。其要求飲用水艙內的結構和塗料能保持水質清潔,一般在艙的內壁塗有水泥。淡水艙一般設在前貨艙與首尖艙之間。有些海船無淡水艙,配備一定容量的淡水櫃,置於尾甲板上面。

    淡水艙可用以貯存飲用水、洗滌水、機械用水和沖洗用水等;飲用水、洗滌水艙的總貯存量應滿足規範的要求。若艦上有條件,可適當增加其貯存容量。①艦上淡水艙一般儘量分為前後兩個區域相互遠離佈置。②機械用水艙的佈置應滿足艦船動力裝置的使用要求。使用蒸汽動力裝置的艦船上應設定給水艙,其容量應符合規範的要求;柴油機動力裝置的艦船上的機械用水,通常可根據其需要量,與其他淡水共用一個艙。③淡水艙不得與燃油艙、滑油艙、汙水艙等相鄰佈置;飲用水艙不得與熱源相鄰佈置,必要時應設定隔離空艙。④艦載直升機沖洗用水的水艙(櫃)根據沖洗機身和發動機的需要分別設定,沖洗機身用的淡水也可與其他淡水共艙。設定專用沖洗水艙時,宜將其佈置在距起降平臺較近的下方主船體內,沖洗發動機的蒸餾水櫃可設在機庫內,當艦船上設有造水裝置時,沖洗用水貯存量可適當減少。

  • 9 # 愛貓人士1號

    這個我可以回答,因為我本身就是國際海員,首先船上有造水機每天大約能造10幾噸水,當然如果因為一些特殊情況比如在碼頭帶很多時間了水不夠用可以花錢買港口淡水(發達國家的港口淡水大多數是免費供給船員的)喝,還有一個就是如果長時間在錨地裡待著那就沒辦法了,就得節約用水和接雨水了

  • 10 # STAR星娛樂

    船上有淡水艙,出發前都加滿。然後就是個人帶一些瓶裝水。船上廚房或者儲物間也會存一些瓶裝水。再有就是海水淡化裝置生產淡水。

  • 11 # MechT

    三種方式吧:

    1.港口補給,通常都在靠泊期間透過碼頭設施或者駁船把淡水艙加滿。

    2.船上海水淡化:一般也就在航行期間給淡水艙補充,淺水和水質不好的時候,水底的泥沙可能會危害裝置,通常是停用的。

    3.補給船海上進行補給。

  • 12 # xiaoyu2623

    作為一個遠洋貨船船員,我可以回答這個問題。船上有專門的淡水艙用來儲存淡水,還有造水機可以將海水蒸發冷凝成淡水,但這需要在船舶航行時主機開動的情況下。有時錨泊時間太長,淡水消耗殆盡,就只好在碼頭補水了。

  • 13 # ltzmy

    船上充分利用大量的海水資源,安裝有“造水機”。所謂造水機其實就是海水淡化裝置,造水機的工作原理其實很簡單。通俗一點,那就是海水把它“燒開”,然後產生的蒸汽冷凝成蒸餾水收集起來,就成了淡水。

  • 14 # 等待162471053

    艦船遠赴大泮都會一次帶足所有生活用和飲用水,海不能飲用,天下大雨時會用大塊膠布展開放高處,聚集的水流放空桶,一桶桶裝滿放食用水池裡。我沒坐過遠洋艦船。或許用這種方式收集天然雨水的。

  • 15 # 乘風觀天下

    遠洋船員。現在的比較新比較大的船上一般都有海水淡化裝置,老舊或很小的船上可能沒有。大多不會一次帶足淡水,只會帶足一兩個航次的,到陸地以後會在加的,我所在的船上就是在岸上帶兩個月左右飲用的淡水,其餘用水如洗衣衝倉機器用水等會用海水淡化。收集雨水很少很少會這樣,那真是到了山窮水盡的地步了比如拋了幾個月錨不靠岸那沒辦法只能節水限水了。

  • 16 # K10879237675

    船上有造水機,即海水淡化裝置,原理是在裝置裡充入海水並抽真空,以降低海水的沸點,再將主機高溫冷卻水引入,作為熱源加熱,使海水沸騰蒸發,造出淡水。

    不過,船上的飲用水還是以購買的瓶裝水為主。

  • 17 # 幸福汪汪隊

    一般艦船遠洋,船上搭載海水淡化裝置,大型的裝置,可日處理海水二十至三十萬噸,供船員飲用和生活用水,洗澡洗衣服。現在大型海水淡化裝置技術已經非常成熟了,只是造價較高,國內有多家

    企業生產。其中有人防守的海島,也是應用此類裝置。艦船空間有限,以前此類裝置未裝備之前,艦船

    出行,要帶大量淡水,或中途靠港補給。

  • 18 # 科恩海驕

    我是遠洋大幅,船上很少在陸地供應淡水,一是因為有些國家淡水很貴,再就是因為帶多了淡水增加了船舶重量會增大燃料消耗。所以一般船上都是自己淨化海水的,用海水冷卻主機,同時加熱了海水,加熱的海水迴圈到真空室就會沸騰,以此來收集蒸餾水。

  • 19 # 陳哥12825402

    我是商船大副,我回答一下商船上的情況。一般出海前會有一個航次指令或者大致的一個計劃,這次出海開往哪裡,大約多少航程,整個航次計劃多少天,每天消耗多少水,加上安全儲備量基本上需要帶多少淡水就出來了。另外,目前船上用淡水主要是飲用,日常洗漱,以及機器冷卻也需要少量淡水。通常飲用的淡水都是出海前新增的,符合飲用標準。日常用水一般都是帶少量的,因為現在船上都有造水機,都是可以透過海水製造淡水的。造水機制造淡水原理也簡單,就是把海水放到一個大容器裡面,抽真空,降壓降沸點,然後利用主機的廢氣熱量加熱海水,蒸發收集起來就是淡水了,一般商船一天可以造水20多噸,日常使用足夠。錨泊時因為主機停止的,造水機不能使用,當然不怕麻煩和耗油的情況下點鍋爐造水也是可以的,效果不好而已。所以錨泊時水還是要省著點用,另外造水機造的水一般不建議飲用,除非萬不得已。

  • 20 # 手機使用者2415636530

    ,艦船出海所需淡水如果說幾十年前還是個令人頭疼的問題的話,那麼如今早己不是問題了,二十年前我做過船員,那時船上己有造水機,採用逆滲透原理的一部機器,體積不大,結構也頗i簡單,全船三十名船員,所需談水基本靠它,一個月下來缺口不大,配合收集一些雨水,基本全解決了。

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