Організація портових операцій. МВ до практичних занять

60

маса суднових запасів провізії й постачання (фарби, запчастини й ін.);маса суднового екіпажу з багажем з розрахунку 1 т багажу на 12 чоло-

вік;

маса «мертвого» запасу.

До складу «мертвого» вантажу (суднова постійна) входять маса невідкачаного баласту, залишки води в танках й ін.

У даній роботі розглядається скорочений розрахунок, при цьому прийма-

ється:

LCF = 1 м; LBР = 150 м; dM/dz = 0 т м; = Ф = 1,025, т/м3.

Порядок виконання роботи. Відповідно до заданого варіанта визначаємо з табл. 2 шифр правого і лівого бортів.

Таблиця 2

За шифром борта (лівого й правого) з табл. 3 визначаємо значення осідання кожного борта, і об’єм запасів на початок і по закінченні (кінець) вантажних робіт.

Спочатку здійснюються розрахунки на початок вантажних робіт.

По заданому осіданню носом правого (ТНП) і лівого (ТНЛ) борта визначаємо середнє осідання носом ТН, м

ТН = (ТНП + ТНЛ) / 2.

По осіданню на міделі правого (Т П) і лівого (Т Л) борта – середнє осідання на міделі Т , м

Т = (Т П + Т Л) / 2 По осіданню кормою правого (ТКП) і лівого (ТКЛ) борта – середнє осідання

кормою ТК, м

ТК = (ТКП + ТКЛ) / 2.

По отриманим середнім осіданням, розраховуємо середню із середніх розрахункову осідання судна ТСР, м

ТСР = (ТН + 6 Т + ТК) 8.

Розрахунок осідання здійснюється з точністю до 1 мм. Так як осідання наведені в табл. 3 у м, то їхні розрахункові значення повинні бути з точністю до третього знака після коми.

По вантажній шкалі (табл. 1) визначаємо шукана водотоннажність судна

61

D0 (наступний за осіданням стовпчик). Для цього на шкалі осідання вантажної шкали знаходимо значення ТСР і найближче до нього значення осідання, для якого на вантажній шкалі зазначене чисельне значення водотоннажності. Позначаємо це осідання – Т , а відповідне йому водотоннажність – D 0.

Таблиця 3

У табл. 1 значення осідання наведені у дециметрах (дм), а ТСР розраховувалося в метрах (м).

Ціна ділення (мінімальна частина розподілу) у табл. 1 становить 0,2 дм, тобто 2 см.

Для знаходження найближчого значення водотоннажності (D 0) і, відповідно, осідання (Т ), у табл. 1 на шкалі осідання знаходимо й відзначаємо зна-

чення ТСР.

Значення ТСР попередньо виражаємо в дм, з точність не менш одного знака після коми.

Якщо ТСР збігається з осіданням на шкалі (ТШ), для якого є відповідне значення водотоннажності (DШ), то Т і D 0 не визначаються, а D0 = DШ.

Якщо ТСР і ТШ не збігаються, то ТСР перебуває між двома значеннями DШ, одне з яких перебуває вище, а інше нижче ТСР. Визначення Т і D 0 здійснюється в наступній послідовності.

У табл. 1 по шкалі водотоннажності знаходимо значення водотоннажності, що перебуває нижче відзначеного на шкалі осідання ТСР, виписуємо його

62

значення й позначаємо DШН, одночасно зі шкали осідання виписуємо осідання, яке відповідає значенню DШН і позначаємо її ТШН.

Аналогічно визначаємо в табл. 1 значення водотоннажності й осідання, які вище ТСР, виписуємо їхні значення й позначаємо відповідно DШВ і ТШВ.

Знаходимо різницю між ТСР і нижнім значенням осідання ТШН

ШН = ТСР – ТШН.

Знаходимо різницю між ТСР і верхнім значенням осідання ТШВ

ШВ = ТШВ – ТСР.

Якщо ШН > ШВ, то Т = ТШВ, Т = ШВ і D 0 = DШВ.

Якщо ШН < ШВ, то Т = ТШН, Т = ШН і D 0 = DШН.

Якщо ШН = ШВ, то Т = ТШН, Т = ШН і D 0 = DШН або Т = ТШВ, Т =ШВ і D 0 = DШВ на розсуд студента.

Наприклад, ТСР = 5,223 м. Виражаємо це значення в дециметрах, одержуємо ТСР = 52,23 дм. Знаходимо це значення на шкалі осідання.

Нижнє значення водотоннажності DШН = 5000 т, при цьому ТШН = 50,2 дм. Верхнє значення водотоннажності DШВ = 6000 т, при цьому ТШВ = 54,8 дм.

Знаходимо ШН = ТСР – ТШН = 52,23 – 50,2 = 2,03 дм і ШВ = ТШВ – ТСР = 54,8 – 52,23 = 2,57 дм.

Тому що ШН < ШВ (2,03 < 2,57), то Т = ТШН = 50,2 дм, Т = ШН = 2,03

дм і D 0 = DШН = 5000 т.

Тоді водотоннажність D0 визначається з вираження, т

D0 = D 0 + Т ,

де – середнє число тонн на 1 см осідання. Значення визначається як середнє між , визначеними для ТСР і Т .

Для цього напроти значення ТСР і Т зі стовпчика із заголовком «Тонн на 1 см осідання» виписуємо відповідні значення СР для ТСР, для Т .

Значення знаходимо з вираження

= ( СР + ) / 2.

Так як має одиниці виміру т/см, а Т метри (або дециметри), то перед визначенням D0, виражаємо Т у см.

Після знаходження D0, розраховуємо диферент судна d, м d = ТН – ТК.

Так як dM/dz = 0, то значення 2 не враховуємо й розраховуємо = 1, т

= 100 LCF d / LBР,

де визначається по вантажній шкалі для значення ТСР, тобто = СР. Визначаємо водотоннажність із урахуванням виправлення на диферент,

т

D1 = D0 + .

Тому що = ф = 1,025, то D = D1.

Розрахунок на початок робіт закінчений, приймаємо

DП = D.

Повторюємо аналогічні розрахунки для закінчення (кінець) вантажної обробки судна й приймаємо

63

DГ = D.

Аналогічно (тим же індексом) позначаються й сумарна кількість змінних запасів у завантаженому (кінець) (gГ) і порожньому (початок) (gП) станах. Величина gП і gГ визначаються при знаходженні по шифру в табл. 3 значень осідання правого борта.

Наприкінці роботи, після визначення водотоннажності на початок (DП) і по закінченню вантажних робіт (DГ), визначаємо масу вантажу по осіданню судна, з урахуванням зміни змінних запасів, т

G = (DГ – gГ) – (DП – gП).

Практична робота № 9. Визначення режимів вентиляції вантажних приміщень

Мета роботи. Вироблення практичних навичок визначення параметрів повітря в конкретному приміщенні до, після та у процесі його вентиляції зовнішнім повітрям.

Загальні вказівки. Для забезпечення схоронності вантажу у вантажному приміщенні необхідно запобігти можливості конденсації вологи на вантажі, на огороджені приміщення, створити оптимальні температурно-воложностні умови для вантажу.

Універсальні суховантажні судна та портові склади загального призначення, як правило, не мають спеціальних систем обробки вентиляційного (зовнішнього) повітря. Єдиним засобом регулювання тепловлажностных параметрів у вантажних приміщеннях є вентиляція їх необробленим зовнішнім повітрям.

Можливість і доцільність вентиляції залежить від параметрів зовнішнього повітря та їхнього співвідношення з параметрами системи «вантаж – трюм (склад) – повітря». Для рішення будь-яких питань, які пов'язані зі станом такої системи необхідно оперативно та з достатньою точністю визначати її параметри. Найбільш динамічною складовою цієї системи є повітря, і визначення його параметрів має першорядне значення.

Приладами для визначення параметрів повітря в приміщеннях є термометри та гігрометри.

Гігрометр показує відносну вологість повітря ( ), принцип його дії заснований на зміні лінійного розміру певного матеріалу (волосся) при зміні вологості. Він простий в обігу та використанні, але його періодично необхідно калібрувати (перевіряти) за допомогою вимірів відносної вологості психрометром.

Визначення відносної вологості повітря ( ) за допомогою психрометра засновано на різниці температур змоченого (вологого) і сухого термометрів цього приладу.

Ця різниця забезпечується за рахунок зниження температури змоченого термометра через випар вологи з його поверхні. Чим менше , тим інтенсивніший випар і більше різниця температур.

Принцип дії психрометра заснований на фізичних законах, тому точність його вимірів залежить тільки від точності і якості його виготовлення. Так, при випаровуванні рідина переходить в газоподібний стан при температурі нижче за

64

точку кипіння. Необхідна для цього теплова енергія (теплота випаровування) відповідає теплоті пароутворення. Джерелом її звично служить внутрішня енергія самої рідини, яка в результаті випаровування охолоджується.

Для виміру температури повітря в основному використовують рідинні термометри. При використанні психрометра його не змочений (сухий) термометр може також служити для виміру температури повітря.

Існує декілька діаграм залежності температури, відносної вологості та точки роси, але найбільше зручно користуватися t- діаграмою вологого повітря. Використання t- діаграми (рис. 1) дозволяє визначити точку роси, калібрувати (перевіряти точність виміру) гігрометри, визначати парціальний тиск пару.

Тому основою для визначення параметрів повітря за показниками психрометра, є t- діаграма.

На поле діаграми (рис. 1) під кутом 45 проведені градуйовані прямі (ціна ділення 1 С) насиченого пором повітря ( = 100 ). Паралельно їм, через проміжки вліво, нанесені нахилені прямі лінії меншого значення відносної вологості ( ).

Від цих градуйованих ліній через кожний градус проведені:горизонтально вліво – прямі лінії температури повітря (сухого, тобто

звичайного термометра);нагору та уліво – криві лінії температур змоченого (вологого) термоме-

тра;

вертикально нагору та у низ – прямі лінії, які примикають до замикаючих (обмежуючих) поле діаграми зверху та знизу градуйованих горизонтальних прямих ліній точок роси .

Нижче поля діаграми розташована градуйована горизонтальна пряма лінія парціального тиску водяної пари (e, h).

Точка роси ( ) це така температура, при якій досягається 100 % відносна вологість (повітря максимально насичене паром) і починається конденсація вологи (випадає роса).

Відносна вологість = 100 є граничною, при якій починається процес конденсації.

Відносна вологість не може бути більше 100 %, і якщо температура повітря або предмета менше , то відбувається конденсація надлишкової (більше 100 %) вологи в повітрі або на предметах.

Конденсація вологи в повітрі відбувається через наявність у ньому мікроскопічних завислих твердих часток різного походження. Такі частки в повітрі є центрами конденсації або кристалізації (утворення сніжинок).

Всі побудови на t- діаграмі здійснюються «подумки» (не рисуються), тому що будь-які побудови та відмітки бруднять діаграму, що може привести її в повну непридатність для роботи.

Волога з повітря випадає на предметах, які має температуру рівну або меншу повітря.

Значення з t- діаграми необхідно знімати з максимально можливою точністю.

66

Порядок виконання роботи. Робота складається з п'яти завдань. Відповідно до заданого варіанта визначаємо з табл. 1 шифри вихідних даних для кожного завдання.

Таблиця 1

У табл. 2 за шифром вихідних даних і номеру завдання знаходимо та виписуємо для кожного завдання:

температуру сухого термометра психрометра tC, С;температуру вологого термометра психрометра, tВЛ С;температуру повітря зовні (tН) і в складі (tСК), С;температуру огородження складу (tО) і вантажу (tГР), С;відносну вологість повітря в приміщенні ( ), %;відносну вологість повітря зовні ( Н) і в складі ( СК), %;

пропорції суміші повітря зовні (NН) і повітря в складі (NСК). Таблиця 2

Завдання 1. За допомогою психрометра визначена температура сухого термометра tC і змоченого (вологого) tВЛ. На підставі цих даних по t- діаграмі необхідно визначити відносну вологість , точку роси , пружність (парціальний тиск) водяної пари в міліметрах ртутного стовпа h і в мілібарах e.

Знаходимо шкалу температур (нахилена градуйована пряма лінія (рис. 2,

67

а лінія 1)) на якій знаходяться обоє значення – tC і tВЛ. Від точки tВЛ проводимо криву лінію нагору ліворуч (рис. 2, а лінія 3), а від точки tC проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, а лінія 2) до перетинання ліній tC і tВЛ.

Рис. 2. Приклад порядку побудов на t- діаграмі

Коли точка перетинання tC і tВЛ лежить на нахиленій прямій лінії (рис. 2, а лінія 4), знаходимо величину (%), як значення, яке наведене на цій лінії.

Якщо ж точка перетинання tC і tВЛ не лежить на нахиленій лінії, то величина знаходиться інтерполяцією найближчих значень , між якими вона перебуває. Тобто пропорційним діленням відрізку прямої лінії (рис. 2, а лінія 2), котрий з’єднує два значення та проведенням подумки нахиленої лінії (рис. 2, а лінія 4), з необхідним значенням .

Із точки перетинання опускаємо вертикальну лінію (рис. 2, а лінія 5) до перетинання зі шкалами , h, e і знімаємо їхнє значення. Вертикальну лінію для визначення значень , h, e (рис. 2, а лінія 5) необхідно вести донизу, а для визначення й нагору.

Завдання 2. Задані tC (tВЛ) і , необхідно знайти , h, e.

Знаходимо шкалу температур (рис. 2, а лінія 1) на якій перебуває значен-

ня tС (tВЛ).

Якщо задано tВЛ, то від точки tВЛ проводимо криву лінію нагору ліворуч (рис. 2, а лінія 3) до перетинання з нахиленою прямою лінією (рис. 2, а лінія

4).

Якщо задано tC, то від точки tC проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, а лінія 2) до перетинання з нахиленою прямою лінією (рис. 2, а лінія 4).

Із точки перетинання опускаємо вертикальну лінію (рис. 2, а лінія 5) до перетинання зі шкалами , h, e і знімаємо їх значення.

Завдання 3. Визначити, чи буде у вантажному приміщенні відпрівання, якщо його вентилювали вдень повітрям з параметрами tН і Н, а вночі температура огородження стане tО, поверхні вантажу – tГР.

Знаходимо шкалу температур (рис. 2, а лінія 1) на якій розташовано значення tН. Від точки tН проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, а лінія 2) до перетинання з нахиленою прямою лінією Н (рис. 2, а лінія 4). Із точки перетинання опускаємо вертикальну лінію (рис. 2, а лінія 5) до перети-

68

нання зі шкалою і знімаємо її значення.

Для того щоб зробити висновки порівнюємо tО й tГР із . Якщо більше або дорівнює однієї або обом відразу температурам у приміщенні (tО й tГР), то відбувається випадання вологи (відпрівання) на цьому предметі (предметах). Якщо ж менше – волога не випадає.

Завдання 4. Визначити параметри суміші повітря в складі (tСМ, СМ, СМ, hСМ, eСМ) після вентилювання, якщо в процесі вентиляції змішали дві частини (NН) зовнішнього повітря яке має параметри tН і Н з трьома частинами (NСК) складського повітря з параметрами tСК і СК.

На t- діаграмі знаходимо шкалу температур (рис. 2, б лінія 1) на якій знаходиться значення tН. Від точки tН проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, б лінія 2) до перетинання з нахиленою прямою лінією Н (рис. 2, б лінія 3). Позначимо цю точкою буквою «А» (рис. 2, б).

Знаходимо шкалу температур (рис. 2, б лінія 1) на якій знаходиться значення tСК. Від точки tСК проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, б лінія 2) до перетинання з нахиленою прямою лінією СК (рис. 2, б лінія 3). Позначимо цю точкою буквою «В» (рис. 2, б).

Точки А та В на рис. 2 можуть мінятися місцями.

Ці точки з'єднуємо прямій (рис. 2, б пряма А – В), яку ділимо на п'ять частин (тому що задано пропорцію NН = 2 до NСК = 3, які в сумі становить 5).

Від точки, яка характеризує зовнішнє повітря (А), відкладаємо дві частини (рис. 2, б відрізок 5 лінії А – В) і знаходимо точку С, яка характеризує суміш.

Відкладати необхідну пропорцію можна й від точки В. Тоді від точки, яка характеризує складське повітря (В), відкладаємо три частини (рис. 2, б відрізок 6 лінії А – В) і знаходимо точку С.

Для точки С знаходимо найближчу нахилену пряму лінію (рис. 2, б лінія 3) і визначаємо величину СМ.

Від точки С проводимо горизонтально праворуч пряму лінію (рис. 2, б лінія 2) до перетинання з нахиленою прямою шкали температур (рис. 2, б лінія 1) на якій знаходиться значення tСМ.

Із точки С опускаємо вертикальну лінію (рис. 2, б лінія 7) до перетинання

зі шкалами , h, e і знімаємо значення СМ, hСМ, eСМ.

Завдання 5. Визначити, чи буде відбуватися пароутворення від змішування зовнішнього повітря з повітрям у приміщенні, якщо задані значення tН,Н та tСК, СК, а відношення пропорцій зовнішнього повітря, що змішуються, NН і повітря в приміщенні NСК.

На t- діаграмі знаходимо шкалу температур (рис. 2, б лінія 1) на якій розташовано значення tН. Від точки tН проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, б лінія 2) до перетинання з нахиленою прямою лінією Н (рис. 2, б лінія 3). Позначимо цю точкою буквою «А» (рис. 2, б). Із точки А опускаємо вертикальну лінію (рис. 2, б лінія 7) до перетинання зі шкалою е та знімаємо значення еН.

Знаходимо шкалу температур (рис. 2, б лінія 1) на якій розташовано зна-

69

чення tСК. Від точки tСК проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, б лінія 2) до перетинання з нахиленою прямою лінією СК (рис. 2, б лінія 3). Позначимо цю точкою буквою «В» (рис. 2, б). Із точки В опускаємо вертикальну лінію (рис. 2, б лінія 7) до перетинання зі шкалою е та знімаємо значення еСК.

Далі розраховуємо параметри суміші за виразами tСМ = (tН NН + tСК Nск) / (NН + NСК);

еСМ = (еН NН + еСК NСК) / (NН + NСК).

Знаходимо шкалу температур (рис. 2, б лінія 1) на якій розташовано значення tСМ. Від точки tСМ проводимо горизонтально ліворуч пряму лінію (рис. 2, б лінія 2). На шкалі парціальних тисків (шкалі е) знаходимо значення еСМ і від цієї точки проводимо нагору вертикальну пряму лінію (рис. 2, б лінія 7) до припинення з лінією tСМ.

Якщо точка перетинання на полі діаграми, то пароутворення не відбувається.

Якщо точка перетинання поза полем діаграми, то відбувається пароутворення (конденсація надлишкової вологи в повітрі).

Практична робота № 10. Визначення режимів вентиляції на переході

Мета роботи. Вироблення практичних навичок визначення параметрів повітря в конкретному вантажному приміщенні судна на переході та рішення питань про доцільність і можливість вентиляції.

Загальні вказівки. Великі матеріальні втрати під час перевезення приносить підмокання вантажів. Для забезпечення схоронності вантажу у вантажному приміщенні необхідно запобігти можливості конденсації вологи на вантажі, на огородженні приміщення, створити оптимальні температурно-воложностні умови для вантажу.

Універсальні суховантажні судна в основному обладнані тільки системою механічної вентиляції. На деяких суднах може зустрічатися система кондиціювання повітря (осушення зовнішнього повітря). Повну підготовку вентиляційного повітря можуть робити, як правило, тільки рефрижераторні судна. Тому основним способом підтримки необхідних параметрів повітря у відсіках універсального судна є вентиляція зовнішнім (непідготовленим) повітрям.

На твіндечних універсальних суднах поділ відсіку на трюм і твіндек не забезпечує їхню взаємну герметизацію. Тобто через поділяючу їх палубу проникають різні впливи (запах, пил, волога, вода й т. п.), але такий вплив дуже повільний. Палуба між трюмом і твіндеком в основному приймає на себе статичні навантаження. Крім того, система розподілу повітря на суднах, як правило, розміщується так, щоб забезпечити окрему вентиляцію кожного вантажного приміщення. Тому в питанні вентиляції трюм і твіндек можна розглядати як різні (окремі) приміщення. При цьому треба враховувати те, що умови (параметри повітря та температура вантажу) у трюмі та твіндеку до вентиляції однакові, так як їхнє завантаження здійснювалося в порту при тих самих погодних умовах.

Температура огородження трюму визначається температурою забортної