Расчет системы на заполнение, согласование характеристик насоса и системы

Для расчета системы на заполнение составляем схему расчетной магистрали, которая включает кингстонную перемычку, через которую происходит заполнение системы.

Расчетная магистраль разбита на 3 участка:

Участок 1-2 - от выходного патрубка насоса до места присоединения отростка, ведущего в балластную цистерну. Длина участка определяется по плану МО:

l_1-2=11,25 м.

Участок 2-3 -отросток от магистрали до клинкетной задвижки.Длина участка определяется по плану МО:

L_2-3=22,05 м.

Участок 3-4: от клинкетной задвижки до приемного раструба, установленного на правом борту в районе 54шп. Длина участка определяется по плану трюма:

l_3-4=19,3 м.

Схема расчетной магистрали показана на рисунке 2.3 с указанием гидравлических характеристик и геометрических высот подъема воды.

Расчет производим для случая окончания заполнения в таблице 2.3.

В расчете в качестве высоты подъема воды в таблице 2.3 берется высота уровня воды в цистерне над КВЛ z=2м. Расчет производим для трех значений производительности насоса:

Q₁=50 м³/ч

Q₂=63 м³/ч

Q₃=75 м³/ч

Расчет производим в средней части таблицы2.3.

В результате расчета строим графики характеристик работы осушительной системы и насоса, представленные на рисунке 2.4.

В результате расчета получено, что диаграмма характеристики системы пересекается с диаграммой характеристики насоса в пределах рабочей части, но при большей производительности насоса.

Для работы насоса, с принятой в качестве рабочей производительности Q=63м³/ч, требуется согласование характеристик насоса и системы. Для согласования требуется установка дополнительного местного сопротивления на участке 3-4.

Величину коэффициента дополнительного гидравлического сопротивления определяем по формуле:

V-скорость воды на участке 3-4 при производительности насоса Q=63м³/ч

Подставляя, получим:

Используя полученные значения, производим окончательный расчет потерь в системе в нижней части таблицы2.3.

Таким образом, характеристики насоса и системы согласованы. Система работает при следующих значениях параметров:

Подача насоса 63м³/ч.

Полный напор 20,5 м.вод.ст.

Таким образом, в результате проведения гидравлических расчетов согласования характеристик получены следующие параметры системы:

1. Режим осушения балласта:

Начало осушения балласта:

Производительность Q=63 м³/ч

Напор Н_С=20,5м.вод.ст.

Окончание осушения балласта:

Подача насоса 63 м³/ч.

Полный напор 20,5м.вод.ст.

2. Режим заполнения балласта:

Начало заполнения:

Производительность Q=63 м³/ч

Напор Н_С=20,5м.вод.ст.

Окончание заполнения балласта:

Производительность Q=63 м³/ч

Напор Н_С=20,5м.вод.ст.

Определение времени осушения и заполнения балластной системы

Время осушения балласта определяется по средней производительности балластного насоса:

Q_{Ср. осуш}=(75+50)/2=62 м³/ч

Время осушения балласта определяется по формуле:

t=V_бал/Q_ср, ч,

где V_бал=630 м³ - объем балласта

t=630/62= 10,2ч

Время осушения балласта t=10,2 ч.

Время заполнения балласта определяется по средней производительности балластного насоса:

Q_{Ср. зап}=(75+50)/2=62 м³/ч

Время заполнения балласта определяется по формуле:

t=V_бал/Q_ср, ч,

где V_бал=630 м³ - объем всего балласта

t=630/62=10,2 ч

Время заполнения балласта t=10,2 ч.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Спроектированные трюмные системы удовлетворяют всем требованиям Российского Морского Регистра Судоходства часть VIII "Системы и трубопроводы" и РД 5.5270-85.

Приведенное согласование характеристик насосов и систем подтверждает возможность их совместной работы.

Т.к. принятая производительность осушительного и балластного насоса отличается от паспортной, то в инструкцию по наладке и использованию трюмных систем следует внести пункт о проверке работоспособности насоса при выбранной производительности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Российский Морской Регистр Судоходства - СПб. 2007г.

2. Проектирование общесудовых систем. Часть I. Трюмные системы: методические указания к курсовой работе по дисциплине «основы конструирования устройств и систем» для студентов дневной формы обучения направления Т-26 «Кораблестроение и океанотехника» специальности 140100 «Кораблестроение» / НГТУ; сост. Ю.А. Двойченко Н.Новгород, 2006, 31 с.