2.3 Проверка допустимой высоты всасывания

Производим проверку обеспечения допускаемой высоты всасывания с принятыми диаметрами отростков и магистрали при рабочей производительности насоса Q= 43 м³/ч . Для расчета используем приведенные в П.2.2. длины участков расчетной магистрали, а также диаметры, гидравлические сопротивления и геометрические высоты показаны на рисунке 2.1.

Расчет производится в таблице 2.2 (верхние две строки).

В расчете получено, что требуемая высота всасывания 13,57 м превосходит допустимой высоты всасывания = 6м. Следовательно система неработоспособна, следует увеличить диаметр трубопровода до D_у = 100 мм. Увеличиваем диаметры отростков и приёмной магистрали до этого диаметра. Диаметр отливной трубы оставляем прежним. Основной расчёт представлен в средней части таблицы 2.2.

2.4 Гидравлические расчёты балластной системы

2.4.1 Расчёт системы на осушение. Согласование характеристик насоса и системы

Производительность для случая окончания осушения как наиболее энергоемкого.

Согласования характеристик совместной работы насоса и системы производим гидравлический расчет балластной системы при осушении балласта трех значений подачи насоса ; ; .

Расчет производим в таблице 2.2 для случая конца осушения. Начало осушения отражается с помощью графика, построенного по таблице 2.2 и показанного на рисунке 2.2.

В результате расчета получено, что характеристика системы Н_с пресекается с характеристикой насоса за пределами рабочей части. В результате расчета строим графики характеристик работы балластной системы и насоса на осушение, представленные на рисунке 2.2.

Таблица 2.2 – Гидравлический расчёт балластной системы на осушение

Рисунок 2.2 – Согласование характеристик системы и насоса на осушение

Для согласования находит по графику дополнительные потери на участке 3-4

м. вод. ст;

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

;

;

Окончательный расчет системы с учетом нового сопротивления проводим в нижней части таблицы 2.2.

Гидравлический расчет для случая «начало осушения» не производится. Характеристика системы в этом случае получается путем эквидистантной сдвижки характеристики для конца осушения на величину высоты уровня воды над приемником в начале осушения.

В результате согласования получено, что характеристика системы в «конце» и «начале» осушения пересекаются с характеристикой насоса внутри рабочей части, в «начале» осушения насос работает при следующих характеристиках: Q = 43 м³/ч, Н=28 м. вод. ст., N = 11 кВт.

Поскольку характеристика системы в «начале» и «конце» осушения входят в рабочую часть работы насоса, то система работает устойчиво на протяжении всего процесса осушения.

2.4.2 Расчет системы на заполнение характеристик согласования насосов и систем

Расчет системы на заполнение производится для наиболее энергоемкого случая

Схема расчетной магистрали показана на рисунке 2.3. В расчетную магистраль не включен участок от кингстонной перемычки до насоса в связи малым гидравлическим сопротивлением.

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

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 левом 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:

(уменьшена на 20%);

;

(увеличена на 20%).

Высота подъема воды .

Рисунок 2.3 –Расчётная схема балластной магистрали на заполнение

Расчет производится в таблице 2.3.

В результате расчета получено, что характеристика системы пересекается с характеристикой насоса за пределами рабочей части.

Таблица 2.3 – Согласование характеристик балластной системы на заполнение

Для устойчивости работы насоса согласуем совместную работу при . м. вод. ст – согласно графику;

Рисунок 2.4 – Согласование балластной системы на заполнение

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

;

В результате согласования получено, что характеристика системы в начале и конце заполнения пересекается с характеристикой насоса в пределах рабочей части. В конце заполнения насос работает при следующих характеристиках:

;

;

.

В начале заполнения:

;

;

.