2.4.2 Расчет системы на заполнение, согласование характеристик насоса и системы

Расчет системы на заполнение производится для наиболее энергоемкого случая “окончание заполнения”.

Расчет ведем для случая заполнения БЦ№1.

Схема расчетной магистрали показана на рисунке 2.4. В расчетную магистраль не включен участок от кингстонной перемычки до насоса в связи с малым гидравлическим сопротивлением.

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

Участок 1-2: наполнительный трубопровод от насоса до балластной магистрали. Длина участка определяется по плану МО:

.

Участок 2-3: балластная магистраль от места присоединения наполнительного трубопровода до точки присоединения к отростку расположенного на правом борту. Длина участка определяется по плану МО:

.

Участок 3-4: от места присоединения отростка к балластной магистрали до раструба в БЦ. Длину участка определяем по разнице шпангоутов и по плану трюма:

.

Расчет производится для трех производительностей насосов:

Высота подъема воды .

Расчет производится в таблице 2.4.

В результате расчета получено, что характеристика системы пересекается с характеристикой насоса за пределами рабочей части (рисунок 2.5)

Для устойчивости работы насоса согласуем совместную работу при . Для этого на участке 1-2 установим дополнительное местное сопротивление, которое обеспечивает потерю напора на участке 1-2.

Величина местного сопротивления определяется по формуле:

,

где определяем по графику,

_{Гидравлический расчет для случая “начало} заполнения” балласта не производится. Характеристика системы начала осушения получается путем эквидистантой сдвижки характеристики конца заполнения 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.

Рисунок2.4.2.1 – Расчетная магистраль балластной системы на заполнение

Рисунок 2.4.2.2 - Согласование характеристик системы Нс и насоса Н

2.5 Определение времени осушения и заполнения балластных цистерн

Время операций с балластом определяется для двух основных объектов.

Операции с балластом для наибольшей по объему цистерны выбираем цистерну объемом 150 м³.

Время операции с балластом определяется по формуле:

,

где Q_ср определяется для двух расчетных случаев: осушение балласта, заполнение балласта:

Время заполнения балласт:

.

Для случая осушения балласта:

Время осушения балласта:

.

Таким образом, максимальное время операций с балластом наибольшей по объему цистерны получится при заполнении балласта и составляет 2,28 ч.

Операция с основным балластом

Время операции с основным балластом определяется по формуле:

,

где суммарный балласт.

;

.

Заключение

Спроектированные трюмные системы удовлетворяют всем требованиям Российского Морского Регистра судоходства часть VIII “Системы и трубопроводы” и РД 5270-75.

Проведённое согласование характеристик насосов и систем подтверждает возможность их совместной работы.

В результате были разработаны и рассчитаны схемы систем, подобраны необходимые судовые элементы (трубы, арматура, насосы и т.д), которые все соответствуют требованиям нормативных документов и подтверждают работоспособность данных систем.