1.4 Гидравлический расчёт системы и согласование характеристик насоса с характеристиками системы

Дальнейший гидравлический расчёт системы производится с целью согласования характеристик насоса и системы.

Расчет производим для принятой рабочей производительности насоса Q= 43 м³/ч. В результате расчёта получено, что характеристика системы Нс пересекается с характеристикой насоса за пределами рабочей части.(рисунок 1.1) Требуется произвести согласование характеристик насоса и системы. Для этого необходимо увеличить местное сопротивление на нагнетательном участке 3-4, дополнительная потеря напора необходимая для согласования определяется по графику. Для обеспечения потерь в нагнетательном трубопроводе требуется установить местное сопротивление, коэффициент которого определяется по формуле:

,

где Δh – снимается с графика;

v – скорость в трубопроводе при выбранной в качестве рабочей подачи;

;

Таблица 1.1 – Гидравлический расчёт осушительной системы

Рисунок 1.1 – Согласование характеристик системы и насоса

Для обеспечения такого сопротивления на участке 3-4 устанавливаем дроссельную шайб с заданным местным сопротивлением.

Проверка расчетов с учётом нового сопротивления на участке 3-4 проводим в нижней части таблицы 1.1.

По результатам расчетов получено, что совместная работа насоса и системы проходит при следующих параметрах:

- производительность Q = 43 м³/ч;

- напор Нс = 28,6 м.вод.ст.;

2 Балластная система

Требования, предъявляемые к балластной системе, совпадают с требованиями к осушительной системе, которые даны в пункте 1.1.

Балластная система обслуживается одним или двумя балластными насосами, в качестве которых используются осушительные насосы. Балластные трубопроводы прокладываются в двойных бортах. Балласт на судне находится в Балластных цистернах (БЦ), расположение и объем которых приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Размещение балластных цистерн на судне

Расположение	Объём, м3	dв, мм	Dy
Диптанк	60	70	80
БЦ№1 двойной борт ЛБ (10-21шп)	40	66	65
БЦ№2 двойное дно (10-21 шп)	17	79	80
БЦ№3 двойной борт ПБ (10-21 шп)	40	79	80
БЦ№4 двойной борт ЛБ (19 - 34 шп)	70	79	80
БЦ№5 двойное дно ЛБ (19-34 шп)	35	66	65
БЦ№6 двойное дно ПБ (19-34 шп)	35	58	80
БЦ№7 двойной борт ПБ (19-34 шп)	70	79	80
БЦ№8 двойной борт ЛБ (34-49 шп)	70	79	80
БЦ№9 двойное дно ЛБ (34-49 шп)	35	66	65
БЦ№10 двойное дно ПБ (34-49 шп)	35	66	65
БЦ№11 двойной борт ПБ (34-49 шп)	70	79	80
БЦ№12 двойное дно ЛБ (49-64 шп)	35	66	65
БЦ№13 двойное дно ПБ (49-64 шп)	35	66	65
Итого	647	-	-

Внутренний диаметр отростков балластного трубопровода определяется по формуле:

;

где –объем балластной цистерны;

= 75 мм;

= 59 мм;

= 70 мм;

= 61 мм;

Для балластной магистрали используется наибольший из найденных внутренних диаметров.

Производительность балластного насоса находится из условия, что скорость воды в магистрали, диаметр которой найден по формуле должен быть не меньше 2 м/с:

Q= 5,65 ;

Q= 5,65 = 35,7 м³/ч.

Производительность балластного насоса выбираем исходя из трех условий:

Определяем производительность балластного насоса как наибольшую, исходя из следующих трёх условий:

1. Найденная выше производительность из условия скорости воды 2 м/с в наибольшем внутреннем диаметре из таблицы 2.1. Q = 35,7 м³/ч.

2. Производительность балластного насоса не должна быть меньше требуемой производительности осушительного насоса, которая найдена в П.1.3.2 Q = 43 м³/ч.

3. Производительность балластного насоса должна обеспечить время операции с балластом не менее 16 часов.

;

Q = 40;

Исходя из этих трёх условий в качестве балластного насоса принимается насос марки НЦВС-40/30М. Характеристики насоса даны в П.1.3.2.

Исходя из ограничений по скорости 3,25 м/с, найдем минимальный допустимый диаметр в соответствии с рабочей производительностью балластного насоса:

;

= 62,6 мм.

Для магистрального трубопровода выбираем диаметр наибольшего отростка, которому соответствует Dу 80. Для отливного отверстия трубопровода выбираем трубопровод исходя из минимально допустимого диаметра, что также соответствует Dу 80.