1.2 Осушительная система.

Осушительная система служит для удаления небольших количеств воды из корпуса судна( из грузовых трюмов, машинных отделений, бытовых и др. помещений).

В состав осушительной системы входят осушительные средства (насосы, эжекторы), осушительные трубопроводы, арматура и средства контроля уровня подсланевых вод.

На судах с двигателем мощностью 220 кВт и более должно устанавливаться два осушительных насоса, один из которых автономного действия, а другой приводится от главного двигателя. На судах с мощностью главных двигателей менее 220 кВт в качестве основного может быть применён ручной насос, а другой может быть эжектором.

Осушительная система удаляет воду из корпуса судна непосредственно за борт, за исключением воды, загрязнённой нефтепродуктами (из машинного, котельного и др. помещений). Эта вода удаляется отдельным насосом в специальную цистерну для сбора подсланевых вод и передаётся в береговые или плавучие станции для очистки.

Осушение каждого отсека должно быть независимо от осушения других. Для этого на приёмном трубопроводе осушительной системы размещают клапанные коробки, а иногда и клапаны невозвратно-запорного типа. Для предотвращения попадания посторонних предметов в систему и насос, на концах осушительных отростков монтируются приёмные сетки.

Осушительные системы строят по централизованному и децентрализованному принципу (рис. 5). В первом случае насосы и вся управляющая арматура, изготовленная в виде клапанных коробок, размещены в машинном отделении. От клапанных коробок, соединённых трубами с насосом, отведены отдельные трубопроводы в каждый отсек. Такая схема позволяет оперативно управлять системой из машинного отделения, однако при большом числе отсеков требуется много труб и вырезов в водонепроницаемых переборках для прокладки приёмных трубопроводов.

В системе, выполненной по децентрализованному принципу, от насоса в нос и корму проложены магистрали, соединённые с отсеками отростками, имеющими невозвратно-запорные клапаны с палубным приводом. В этом случае масса труб существенно сокращается, однако управление системой рассредоточено.

Допустимо построение осушительной системы с использование комбинации этих принципов, либо использование автономного принципа построения системы осушения форпика и ахтерпика судна. Осушительными средствами в этом случае служат эжекторы, работающие от пожарной магистрали или ручные насосы. Необходимость таких систем должна быть обоснована.

Расположение приёмников осушения выбирают в зависимости от формы и размеров отсека, размещая их так, чтобы полное осушение отсека можно было производить при крене судна до 5^о на любой борт. Обычно в одном отсеке устанавливается не менее двух приёмников, но в узких и коротких отсеках - один, если через него будет обеспечено надёжное осушение.

Для трубопроводов осушительной системы используют стальные оцинкованные трубы, а арматура может быть из стали, чугуна и цветных металлов. Разъёмные соединения - фланцевые.

При расчёте осушительной системы, когда количество подлежащей для удаления воды определить очень трудно, диаметры осушительного трубопровода определяются расчётом по эмпирическим формулам.

Внутренний диаметр приёмной осушительной магистрали и отростков, присоединяемых непосредственно к насосу:

,мм

где: L, B и H - длина, ширина и высота борта судна, м.

Диаметр приёмных отростков, присоединяемых к магистралям, определяется по формуле:

, мм

где: l - длина осушаемого отсека, м;

В - ширина осушаемого отсека, м.

При этом диаметр магистрали и отростков не может быть менее 40 мм.

Зная диаметр приёмной магистрали, определяют подачу осушительного насоса:

,м³/ч

где: d - диаметр приёмной магистрали, м;

v - скорость воды в приёмной магистрали, м/с.

Согласно Правилам Речного Регистра РФ V  2 м/с.

Напор осушительного насоса лежит в пределах 15-20 м. Достаточность такого напора осушительного насоса для конкретного судна должна быть проверена расчётом осушительного трубопровода.

При этом потребный напор насоса составит:

Н = h + z + H_o , м

где: Н - напор, теряемый на преодоление гидравлических сопротивлений в нагнетательном трубопроводе, который, как правило, содержит два клапана. Его диаметр принимается равным диаметру приёмной магистрали, а следовательно, скорость движения жидкости в нём v = 2  4 м/с;

z - геометрическая высота подачи (расстояние по вертикали от оси насоса до уровня оси трубопровода, подающего жидкость за борт). В расчётах можно принять равной осадке судна Т;

Н_о - удельная энергия потока на выходе из напорного трубопровода, Н_о = 1  2 (м).

Полученные параметры Н и Q служат исходными величинами для расчёта осушительного насоса. В качестве автономного осушительного насоса обычно используют центробежный насос (например, типа К или КМ, или насосы серий НЦВС), который должен быть снабжён самовсасывающим устройством. Для определения необходимой максимально допустимой высоты всасывания Н_В^Д проектируемого насоса следует провести проверочный расчёт сопротивления на линии всасывания осушительного насоса.

Для расчёта гидравлических потерь в приёмном трубопроводе составляется расчётная схема (рис. 6). Потери напора в трубопроводе рассчитываются по участкам 1-2, 2-3 для трёх значений расхода воды (например 0,3Q, 0,6Q, Q). Основные расчётные формулы и результаты расчётов сводятся в табл. 4.

Таблица 4

	Значение расходов воды на участках, м^3/с
Величины	0,3Q			0,6Q			Q
	1-2	2-3	1-2		2-3	1-2		2-3
Расход воды Q, м^3/с
Диаметр трубы d, м
Площадь поперечного сечения F, м^2
Суммарная длина участков l, м
Средняя скорость воды, ,м/с
Число Рейнольдса RЕ = Vd/
Коэффициент гидравлического сопротивления 
Потеря напора на трение h =  * (lV^2/2dg) ,м
Сумма коэффициентов местных сопротивлений 
Потеря напора в местных сопротивлениях hм = (V^2/2g), м
Суммарные потери напора на участках HУ = hТ+ hМ, м
Суммарная потеря в группе участков hГР = hУ ,м

В нижней строке таблицы приведены суммарные потери на участках при трёх значениях расхода. Чтобы получить полное сопротивление всасывания, необходимо к этим потерям прибавить геометрическую высоту расположения насоса над приёмной сеткой:

h_Q1 = h_ГР1 + z₁; h_Q2 = h_ГР2 + z₁; h_Q3 = h_ГР2 + z₁

По этим расходам строится характеристика приёмного трубопровода и определяется величина Н_B = h_Q, отсекаемая горизонтальной прямой, проведённой из точки пересечения перпендикуляра, восстановленного из точки со значением расхода Q (равным подаче проектируемого насоса), и характеристики приёмного трубопровода (рис 7). Эта величина сравнивается с максимально допустимой высотой всасывания (задается).

Таким образом, исходными данными для проектирования осушительного насоса является его подача, напор и максимально допустимая вакуумметрическая высота всасывания.