Гидравлический расчет системы и согласования характеристик выбранного насоса с характеристиками системы

Для согласования характеристик насоса и системы строится характеристика системы, которая получена путем расчета гидравлических потерь в ней при трех значениях подачи: Q₁=50 м³/ч, Q₂=63м³/ч, Q₃=75м³/ч.

Расчет производим в средней части таблицы 1.1.

В результате расчета строим графики характеристик работы осушительной системы и насоса, представленные на рисунке 1.2.

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 требуемой дополнительной потери напора Δh_ДОП определяем по графику1.2, Δh_ДОП=8,77м.

Величину коэффициента дополнительного гидравлического сопротивления определяем по формуле:

V-скорость воды на участке 3-4 при производительности насоса Q=58м³/ч

Подставляя, получим:

Используя полученные значения, производим окончательный расчет потерь в системе в нижней части таблицы 1.1.

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

Подача насоса 63м³/ч.

Полный напор 20,5м.вод.ст.

Проектирование системы осушения нефтесодержащих вод

Составление схемы

Составление схемы системы начинаем с расстановки приёмников осушения, которые установлены в сборных колодцах, и в других точках рядом с приёмниками осушения основных систем.Кроме этого приемники устанавливаем в поддонах под главными двигателями и дизельгенераторами.

Для защиты трубопровода на отростках устанавливаются грязевые коробки.

По заданию система осушения нефтесодержащих вод компонуется по децентрализованному принципу. Приемники присоединяются к магистрали системы нефтесодержащих вод посредством невозвратно-запорных клапанов.Обслуживается система одним льяльным насосом вихревого типа, расположенным в районе 165шп. на левом борту. Насос соединен перемычкой с соответствующими точками функциональной группы основного осушительного и балластного насоса.

Насос выкачивает воду из колодцев в цистерну нефтесодержащих вод, а также должен выкачивать воду на станцию очистки, находящуюся на берегу или на другом судне.

К магистрали присоединен отросток с невозвратно запорным клапаном ведущий в цистерну НСВ. Магистраль присоединена к насосу НСВ через отсечный проходной клапан. За клапаном установлен фильтр, после насоса так же установлен отсечный проходной клапан.

Выкачка производится через отливную перемычку, проходящую на оба борта в районе 185шп. и выходящую на главную палубу. На перемычке установлен трехходовойL-образный кран-манипулятор, позволяющий изменять направление выкачки.

Отливной трубопровод имеет ответвление, снабженное трехходовым Т-образным краном-манипулятором, с помощью которого НСВ подаются на сепаратор или же сливаются в цистерну НСВ. Сепаратор на схеме условно не изображен. Очищенная сепаратором вода сливается за борт через отливное отверстие основной осушительной системы. Трубопровод от сепаратора снабжен невозвратно запорным клапаном, имеющим возможность опломбирования и краном для отбора проб.

1.5.2 Назначение диаметров магистралей, выбор насоса и определение объема цистерн нефтесодержащих вод

Производительность сепаратора для очистки нефтесодержащих вод в соответствии с требованиями Регистра п.7.3.9 принимаем в зависимости от водоизмещения судна. Принимаем сепаратор марки СК-4 с производительностью 4 м³/ч.

Насос подбираем исходя из требования, что его производительность не должна быть меньше производительности сепаратора. В соответствии с этим устанавливаем вихревой насос марки ЭВН 5/5 с характеристиками: Q=5м³/ч; Н=5м. вод.ст.; диаметр входного патрубка Dy40, диаметр выходного патрубка Dy40; мощность двигателя 1,6кВт.

Диаметры отростков осушительной магистрали из условия равенства его входному патрубку насоса принимаем равнымDy40.

Для отливного трубопровода принимаем трубу Dy40.

Скорость воды в трубопроводах системы должна превышать 3,25 м/с.

,

Окончательно принимаем к установке: на приемной магистрали трубы Dy25, с наружным диаметром 32мм и толщиной стенки 5мм; на отливном трубопроводе Dy25 с наружным диаметром 32мм и толщиной стенки 5мм.

Объем цистерны нефтесодержащих вод определяется по формуле для морских судов:

V=k·c·D,

где k=0,005 – коэффициент, учитывающий отсутствие пурификации топлива;

c- суточный расход топлива, равен 11,7 т/сутки;

D- максимальная продолжительность рейса между портами где можно сдать нефтесодержащие воды, рекомендуется принимать две автономности, принимаем равной 16 суток.

Тогда

V=0,005·11,7·32=1,9м³.