4. Построение характеристики сети
Сопротивление отдельных участков сети определяется в Табл. 1.
Условный проход участков трубопровода
Напор сети
,
где Δz=0, т.к. забор и сброс
находятся ниже грузовой в/л;
Таблица 2. Напорная характеристика сети
Рис. 3. Напорная характеристика сети.
Расчётное сопротивление сети 130,2 кДж/кг, расход 666 м³/ч
5. Выбор насоса
Выбор насоса производится по каталогам, исходя из его подачи, напора, кавитационного запаса энергии на входе в колесо.
Потребная подача
м³/ч
Потребный напор
Дж/кг
Принимаем 2 насоса НЦВ 630/30 А:
Q= 630 м³/ч
H= 300 Дж/кг
1500 об/мин
30 кВт
Кавитационный запас Δhд=50 Дж/кг
Располагаемый кавитационный запас
Дж/кг
,
кавитационное качество выбранного
насоса обеспечено.
Напорная характеристика насоса, совмещенная с характеристикой сети позволяет, определить рабочий режим системы насос-сеть.
Используя основные уравнения энергии (уравнения Эйлера и Бернулли), можно получить следующие выражения для определения напора:
,
где
-некоторые
коэффициенты.
ω=Пn/30=3.14*1500/30=157
Коэффициенты
и
можно найти по формулам:
=
Безразмерные коэффициенты
и
входящие в выражения, определяются по
следующим зависимостям, полученным в
результате статического анализа
0.0015
78,58+0.686+1.7
(0.66
- 0.7) = 0.73587
-0,000675
78,58+0,125+1.3
(0.66
- 0.7) = 0.019959
тогда
H=(0,00853*157²)-(0.261*157*Q)-(462*Q²)
Таблица 3. Напорная характеристика сети и насоса
Рис. 4. Напорная характеристика сети и насоса.
Точка пересечения этих характеристик
определяет режим совместной работы
насос-сеть. В данном случае такими
параметрами являются: H=130.2Дж/кг и Q=666
.
6. Расчёт трубопровода на прочность
Толщины стенок всех труб системы удовлетворяют условию:
Напряжение сжатия от тепловой деформации
МПа
, где
ε – коэффициент линейного расширения
E – модуль упругости материала трубы
tmax – максимальное значение температуры забортной воды
Напряжение в радиальном направлении, сжатие от сил давления
МПа,
где
Па
Напряжение в тангенциальном направлении от сил давления
МПа
Эквивалентное напряжение
Список литературы
Диденко В.Ф., Тарандо Е.В., Даниловский А.Г. Проектирование и комплектование систем охлаждения СДУ. ЛКИ, 1990г.
Диденко В.Ф. К проектированию систем охлаждения главных и вспомогательных двигателей дизельных и судовых энергетических установок. Учебное пособие. Часть 1.
Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975 г.
ОСТ.5.0045-82. Системы судовые и системы СЭУ, методика и программа гидравлических расчётов трубопроводов на ЭВМ.
ОСТ 5.5104-79. Трубопроводы судовые. Методика расчёта безотказности и долговечности элементов и допустимые скорости потока морской воды.
Артемьев Г.А. и др. Системы судовых энергетических установок. Л.: Судостроение, 1990г.