2.3 Предварительный расчет балластной системы на осушение

2.3.1 Выбор расчетной магистрали при работе на осушение балласта

В качестве расчетной магистрали принимается совокупность трубопроводов, путь воды по которым является наиболее энергоемким в данной системе. В качестве такового принят путь от приемного раструба, расположенного в БЦ №6 на правом борту в районе 60 шпангоута, до бортового отливного отверстия в МО на правом борту в районе 147 шпангоута.

Расчетная магистраль разбивается на участки, в пределах которых предполагается постоянство внутренних диаметров трубопровода:

Участок 1-2: от приемного раструба, расположенного в БЦ№6 на правом борту двойного дна на 60 шп, до точки присоединения отростка у балластной магистрали, проходящей в МО на 137 шп.:

Участок 2-3: от точки присоединения отростка у балластной магистрали до входного патрубка балластного насоса:

Участок 3-4: от выходного патрубка балластного насоса до бортового отливного отверстия, расположенном на правом борту. Длину участка определяем по схеме на плане МО. С учетом того, что отливной трубопровод поднимается от уровня настила второго дна до отливного отверстия, расположенного на 0,3 выше КВЛ:

Расчетная магистраль изображена в изометрии на рисунке 2.1. На рисунке рядом с каждым участком приведены гидравлические характеристики каждого участка, а также указаны геометрические высоты подъема воды.

Рисунок 2.3.1.1 - Расчетная магистраль балластной системы в изометрии

2.3.2 Проверка допустимой высоты всасывания

Производим проверку обеспечения допустимой высоты всасывания с принятыми диаметрами отростков и магистрали. Для расчета используются вычисленные выше в п. 2.3.1 длины участков расчетной магистрали, а также гидравлические сопротивления и геометрические высоты, показанные на рисунке 2.3.2.1. Расчет производится в таблице 2.3.2.1 (верхние две строки).

В результате расчета получаем, что требуемая высота всасывания 7,0 м вод. ст. превышает допустимую 6 м., следовательно, на участках 1-2 и 2-3 увеличим диаметр трубопровода с Dy100 на Dy125.

Рисунок2.3.2.1 – Характеристика насоса осушительной системы

2.4 Гидравлический расчет балластной системы

2.4.1 Расчет системы на осушение, согласование характеристик насоса и системы

Гидравлический расчет производится для “окончания осушения” как более энергоемкого с принятыми ранее диаметрами трубопроводов для трех значений подачи насоса:

В результате расчёта в средней части таблицы 2.1 получены значения искомых величин полных потерь насоса и потерь напора для трёх значений расхода.

В результате расчета получено, что характеристика системы пересекается с характеристикой насоса за пределами рабочей части, в связи с этим требуется произвести согласование характеристик системы и насоса при . Для этого необходимо увеличить местное сопротивление на нагнетательном участке 3-4. Дополнительная потеря напора, необходимая для согласования определяется по графику (рисунок 2.2):

Для обеспечения таких потерь в нагнетательном трубопроводе требуется установить местное сопротивление, коэффициент которого определяется по формуле:

где – скорость воды на участке 3-4.

Для обеспечения такого сопротивления клапан на выходе из насоса делаем регулируемым.

Окончательный расчет с учетом нового сопротивления на участке 3-4 проводим в нижней части таблицы 2.1.

_{Гидравлический расчет для случая “начало осушения” балласта не производится. Характеристика системы начала осушения} получается путем эквидистантой сдвижки характеристики конца осушения на величину высоты уровня воды над приемником в начале осушения.

В результате согласования получено, что характеристика системы в начале осушения проходит внутри рабочей части характеристики насоса.