2026年6月14日,美国海军水面作战中心费城分部 (NSWCPD) 的工程师们采用增材制造技术来替换锅炉燃烧监测系统 (BCMS) 中老旧的组件。这套组件被称为壁盒,是海军蒸汽动力舰艇上使用的安全关键设备,用于帮助船员安全操作推进锅炉。它创建了一个受保护的通道,允许炉膛摄像头镜头管和检查灯进入锅炉炉膛,同时将摄像头和光源保持在外壳外部,远离极端高温。

锅炉操作员依靠系统在点燃燃烧器之前检查炉膛底部是否有未燃烧的燃料——这一步骤可以防止燃油积聚在高温炉膛底部并蒸发而导致的潜在爆炸情况。BCMS系统安装在海军六艘黄蜂级两栖攻击舰和第七舰队旗舰“蓝岭”号(LCC 19)的推进锅炉上。由于原有的壁盒已无法通过标准供应渠道获得,工程团队采用增材制造技术生产了替代品,以避免舰队缺少可用的部件。美国海军水面作战中心动力与辅助机械系统部主任凯伦·邓利维-米勒表示:“增材制造技术使我们能够在解决供应难题的同时,提升系统性能。这种组合对于维护老旧平台、确保舰队在水兵最需要时拥有可靠的设备至关重要。”
重新设计以适应热量和气流
此次更换计划也提供了一个纠正已知设计缺陷的机会。旧款壁挂式空调箱体限制了冷却空气流经整个组件——而这种气流对于保护炉内摄像头和壁挂式空调箱体本身免受热损坏至关重要。NSWCPD 蒸汽系统在役工程代理兼改造安装团队经理 Ramazan Meta 说:“由于壁盒已停产且过时,我们决定通过增材制造来生产它。在这个项目中使用增材制造技术,可以让我们在保持成本相对较低的情况下,测试各种设计变更和材料。”

Meta指出气流受阻是主要的设计问题。他说道:“目前,这条冷却空气通道太窄,阻力太大,导致气流减少,冷却效果下降。气流对于冷却炉膛摄像头以及最大限度地减少壁盒的损坏或变形至关重要。”重新设计的部件加宽了冷却空气间隙,并将采用镍基合金制造,比原部件使用的碳钢具有更高的耐热性和结构强度。测试完成后,团队将在船舶定期维护期间提供安装支持。
来源:南极熊

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