2.3 Предварительный расчет балластной системы на осушение
2.3.1 Выбор расчетной магистрали при работе на осушение
В качестве расчетной магистрали принимаю совокупность трубопроводов, путь воды по которым является наиболее энергоемким. Такой путь начинается от приемного раструба расположенного в БЦ№3 на правом борту в районе 41Шп и заканчивается в МО бортовым отливным отверстием на левом борту в районе 150Шп.
Расчетная магистраль разбивается на участки в пределах которых внутренний диаметр полагается одинаковым.
Участок
1-2:От приемного
раструба расположенного в БЦ№3 до точки
присоединения отростка к балластной
магистрали проходящей вдоль носовой
переборки МО в районе 120Шп. Длина участка
м
Участок
2-3:Балластная
магистраль от точки присоединения
отростка до входа в балластный насос.Длина
участка определяется по плану машинного
отделения.
м
Участок 3-4:От выхода из насоса до отливного отверстия на 151Шп
Длина участка определяется по плану МО с учетом подъема трубопровода от второго дна до бортового отливного отверстия.
Схематично расчетная магистраль изображена на рисунке 2.1. где приводятся гидравлические характеристики участка.
На рисунке нанесены номера участков и рядом с каждым участком помещены гидравлические характеристики элементов трубопровода: длина; внутренний диаметр; вид и величина коэффициентов местного гидравлического сопротивления, а также количество и суммарное сопротивление
На каждом участке показан уровень подъема воды над ОП.
2.3.2 Проверка допустимой высоты всасывания
Производим проверку допустимой высоты всасывания при работе системы и насоса. Гидравлический расчет ведется в верхней части таблицы 2.2.
Проверка показывает, что принятые по правилам диаметры трубопроводов обеспечивают требуемую высоту всасывания 3,55м.вод.ст. меньше чем допустимая высота всасывания насоса равная 6 м.вод.ст. Значит, при принятых диаметрах трубопроводов при подаче насоса Q=66м3/ч работоспособность системыобеспечивается.
2.4 Гидравлические расчеты балластной системы.
2.4.1 Расчет системы на осушение. Согласование характеристик насоса и системы.
Для согласования характеристик совместной работы насоса и системы производим гидравлический расчет балластной системы при осушении балласта для трех значений подачи насоса: Q1=50м3/ч; Q2=66м3/ч; Q3=80м3/ч.
Расчет производим в таблице 2.3 для случая ‘конца осушения’.
Начало осушения отражается с помощью графика, построенного по таблице 2.2 и показанного на рисунке 2.2, путём сдвига рассчитанной кривой Нс вертикально вниз на величину максимального уровня воды в осушаемой балластной цистерне, т.е. на 5м.
В результате расчета строим графики характеристик работы балластной системы и насоса на осушение, представленные на рисунке 2.2.
В результате расчета получим, что характеристика системы пересекается с характеристикой насоса вне пределов рабочей части насоса. В качестве рабочей точки выбираем подачу насоса Q=66м3/ч. Для согласованной работы насоса и системы с этой подачей требуется увеличить местное гидравлическое сопротивление в отливном трубопроводе. Требуемая величина потерь напора в этом трубопроводе определяется графически, и равна 10,4.
Величину коэффициента дополнительного гидравлического сопротивления определяем по формуле:
Используя полученные значения, производим окончательный расчет потерь в системе в таблице 2.2.
В последней строчке таблицы 2.2 приводятся характеристики совместной работы насоса и системы в “конце осушения” при рабочем значении подачи.
Таким образом, в результате расчета получим, что при “окончании осушения” насос и система работают при следующих параметрах:
Подача насоса 66 м3/ч
Полный напор 31м вод.ст.
Рабочая мощность насоса 12,2Вт
КПД насоса 47%
В “начале осушения” насос и система работают при следующих параметрах:
Подача насоса 80м3/ч
Полный напор 30,1мвод.ст.
Рабочая мощность насоса 12,6кВт