第一步：明确基本参数和需求
这是选型的基石,所有后续计算都基于这些数据。
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船舶类型与用途:
（图片来源网络，侵删）- 商船: 如货轮、油轮、集装箱船，特点是人员相对固定，用水量规律,对可靠性和自动化程度要求高。
- 游艇/客船: 用水需求变化大，高峰期（如所有客人同时洗浴）用水量集中,对热水供应和舒适性要求高。
- 渔船/工作船: 工作环境恶劣，空间紧凑，对设备的坚固性、抗振性和耐腐蚀性要求极高。
- 军用舰艇: 要求最高,有严格的军用标准和特殊的性能指标。
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用水人数:
确定船上最大额定人员数量,这是计算日用水量的基础。
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用水量标准:
- 根据人员等级和船舶类型,参考相关规范或经验数据确定人均日用水量。
- 参考标准 (ISO 8287:1999 船舶和海洋技术—饮用水系统):
- 长途客船/远洋商船: 100-150 升/人/天
- 短途客船/渡轮: 50-100 升/人/天
- 船员: 80-120 升/人/天
- 豪华游艇: 150-250 升/人/天（可能更高）
- 注意: 此为平均值，需考虑航区（是否有补给）、人员习惯等因素。
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日用水总量:
（图片来源网络，侵删）- 计算公式:
日用水总量 (L/天) = 用水人数 × 人均日用水量 (L/人/天) - 举例: 一艘20人船的远洋商船，按120L/人/天计算，日用水总量为
20 × 120 = 2400 L/天。
- 计算公式:
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最大小时用水量:
- 这是确定水泵功率和压力水柜容量的关键，用水高峰通常集中在早晨起床后、餐前和晚上。
- 估算方法: 通常取日用水总量的 1/10 到 1/5 作为最大小时用水量。
- 计算公式:
最大小时用水量 ≈ 日用水总量 / (10 ~ 5) - 举例: 2400 L/天的船，最大小时用水量约为
2400 / 10 = 240 L/h到2400 / 5 = 480 L/h，通常取中间偏保守值，如 300-400 L/h。
第二步：核心部件选型计算
基于第一步的数据,开始计算核心部件的规格。
压力水柜 容量
压力水柜的容量不是越大越好，需要权衡成本、空间和供水稳定性。
- 功能: 储存水、提供恒定压力、减少水泵启停次数、延长水泵寿命。
- 容量确定原则: 容量应能 满足高峰期用水需求，同时保证水泵 有合理的启停周期（通常建议为 5-15 分钟，避免频繁启动）。
- 经验估算方法:
- 方法一 (按人数估算):
- 小型船舶 (1-10人): 50 - 150 升
- 中型船舶 (10-30人): 150 - 400 升
- 大型船舶 (30人以上): 400 升以上
- 方法二 (按最大小时用水量估算):
水柜容量 ≈ 最大小时用水量 / (水泵启停次数/小时)- 最大小时用水量为 360 L/h，希望水泵每小时启停 6 次（即每10分钟一次），则
水柜容量 ≈ 360 / 6 = 60 L，但这通常偏小，需考虑压力波动,实际会取更大值。
- 方法一 (按人数估算):
- 综合推荐: 对于我们的例子（20人船，日用水2400L），一个 200L - 300L 的压力水柜是比较常见和合理的选择，这个容量可以提供一个比较稳定的压力缓冲,避免水泵在多人同时用水时频繁启动。
水泵 选型
水泵是系统的“心脏”,其性能必须满足用水需求。
（图片来源网络，侵删）
- 流量: 必须大于或等于 最大小时用水量。
- 计算公式:
水泵流量 ≥ 最大小时用水量 - 举例: 最大小时用水量为 400 L/h，则水泵流量至少为 400 L/h (约 6.7 L/min)，但为了留有余量，通常会选 500-800 L/h 的泵。
- 计算公式:
- 扬程: 需要克服系统中的所有阻力，将水输送到最高、最远的用水点。
- 计算公式:
所需扬程 = 静扬程 + 管路损失 + 出水口压力- 静扬程: 从水柜最低水位到最高用水点的高度差（单位：米）。
- 管路损失: 水流经管道、阀门、弯头等产生的摩擦损失（可查表或估算，通常按每10米管损1-3米估算）。
- 出水口压力: 压力水柜内设定的压力值（通常为 1.5 - 3.0 Bar，对应约 15-30 米水头）。
- 举例: 假设静扬程为 15米，管路损失估算为 5米，设定压力为 2.0 Bar (约20米水头)，则
所需扬程 = 15 + 5 + 20 = 40米，需要选择扬程至少为 40米 的水泵。
- 计算公式:
- 类型选择:
- 手动泵: 仅用于非常小的应急系统或作为备用,不推荐作为主用。
- 自动泵: 强烈推荐，内置压力开关，达到设定压力自动停机，压力下降自动启动,无需人工干预。
- 变频泵: 高端选择，通过变频器调节电机转速，使出水压力保持恒定，无水锤现象，更节能，寿命更长,适合对供水品质要求高的豪华游艇或客船。
压力开关设定
这是控制水泵启停的关键参数,通常集成在水泵或压力水柜上。
- 工作压力范围: 通常设定一个压力上下限。
- 启动压力: 系统压力降至该值时,水泵启动。
- 停止压力: 系统压力升至该值时,水泵停止。
- 常用设定:
- 低压: 1.5 Bar (约 1.5 kg/cm²)
- 高压: 2.5 Bar (约 2.5 kg/cm²)
- 设定原则: 高低压差不宜过小（<0.5 Bar），否则水泵频繁启停；也不宜过大（>2.0 Bar），否则用户在低压端会感觉水流过小。5 Bar / 2.5 Bar 是一个非常通用的设定。
第三步：材质与结构选择
船舶环境恶劣,材质选择至关重要。
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水柜本体:
- 不锈钢 316L: 首选，特别是对于海水或咸水环境，具有极强的耐腐蚀性，寿命长，卫生性能好,成本较高。
- 不锈钢 304: 适用于淡水系统，耐腐蚀性优于碳钢，但逊于316L,是经济型淡水系统的常用选择。
- 碳钢 + 内防腐涂层: 成本最低，但内涂层一旦破损，极易生锈，污染水质，维护成本高。不推荐在新建船舶上使用。
- 工程塑料 (如PE, PP): 轻便、完全耐腐蚀，但不耐高温（通常不超过60°C），强度和耐压性不如金属,多用于小型游艇或特殊场合。
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气囊:
- 压力水柜内部都有一个橡胶气囊，用于隔离空气和水,提供压力。
- 材质: 必须选用 耐海水、耐臭氧、耐高温 的专用橡胶，如 EPDM (三元乙丙橡胶) 或 丁腈橡胶,劣质气囊会很快老化破裂。
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接口与连接件:
所有与水接触的接口、法兰、阀门等，材质必须与水柜本体一致或更耐腐蚀,以避免电化学腐蚀。
第四步：安全与附件配置
根据法规和实际需求配置必要的附件。
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安全阀:
- 强制要求！ 当系统压力超过设定极限时（如压力开关失灵），安全阀会自动开启泄压,防止水柜超压爆炸。
- 设定压力: 通常比压力开关的最高停止压力高 10%-15%，压力开关停压2.5 Bar，安全阀可设定为 2.8 Bar。
- 排放能力: 必须大于水泵的最大流量。
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压力表:
直观显示系统当前运行压力，便于监控和故障排查，量程通常为 0-4 Bar 或 0-6 Bar。
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空气阀/充气阀:
用于在水柜首次使用或维护后，为气囊充入干燥的压缩空气或氮气,并维持合适的预充压力。
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液位计/观察镜:
用于观察水柜内的水位，防止水泵干转或水柜溢流，可以是机械式浮子液位计、电子式液位传感器或简单的玻璃管观察镜。
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泄放阀:
位于水柜最低点,用于定期排空柜内沉积物和进行维护。
第五步：品牌与认证
选择知名品牌和有权威认证的产品,是质量和安全的保证。
- 知名品牌: 国外品牌如 Jabsco (威尔逊), Shurflo (秀佛), March (麦克), Vetus 等，国内也有优秀品牌如 南方泵业 等。
- 船级社认证: 产品应获得相关船级社的认证，如 CCS (中国船级社), ABS (美国船级社), DNV (挪威船级社), LR (英国劳氏船级社) 等,这表明产品符合国际海事组织或特定国家的建造规范。
- 符合法规: 确保选型符合船旗国主管机关和IMO的相关公约（如SOLAS）要求。
选型总结清单
在最终决策前,请对照以下清单：
| 项目 | 考虑因素/计算值 | 示例 (20人远洋船) |
|---|---|---|
| 基本信息 | 船舶类型、人数、航区 | 远洋商船，20人 |
| 用水需求 | 人均日用水量、日用水总量、最大小时用水量 | 120 L/人/天, 2400 L/天, 300-400 L/h |
| 核心部件 | 压力水柜容量 | 200 - 300 L |
| 水泵流量 | ≥ 400 L/h (建议选 500-800 L/h) | |
| 水泵扬程 | ≥ 40 m (根据实际管路计算) | |
| 水泵类型 | 自动泵 / 变频泵 | |
| 材质结构 | 水柜材质 | 不锈钢 316L (海水) / 304 (淡水) |
| 气囊材质 | EPDM 橡胶 | |
| 安全附件 | 安全阀 | 设定压力 2.8 Bar |
| 压力表 | 0-4 Bar | |
| 液位计 | 机械式或电子式 | |
| 品牌认证 | 品牌选择 | Jabsco, Shurflo, Vetus 等 |
| 船级社认证 | CCS, ABS, DNV 等 |
最终建议： 对于大多数中小型船舶，一个 “不锈钢304/316L材质、容量在200-300L、配备自动离心泵（流量500-800L/h，扬程40m以上）” 的压力水柜系统，是一个成熟、可靠且经济的选择，在预算允许的情况下，升级为变频泵系统将显著提升供水体验,务必从正规渠道采购带有船级社认证的产品。
