9.4. Прочностной расчёт трубопроводов системы охлаждения.

Прочность трубопроводов системы охлаждения зависит от действующих внешних нагрузок (кручение, изгибы), внутреннего давления рабочей среды, а также формы и размеров труб.

1. В соответствии с правилами Регистра толщина стенки трубы рассчитывается из выражения:

= 1 – для бесшовных труб;

Р = 0,26 МПа – максимальное давление рабочей среды;

в качестве материала для труб системы охлаждения выбираем медно-никелевый сплав марки МНЖ 5 - 1

[] = 68 МПа для трубопроводов из МНЖ;

b– прибавка на утонение трубы при гибке;

с = 0,5 мм – прибавка на коррозию;

1.1.

R= 0,005 м – наименьший радиус погиба трубы

1.2. Толщина стенки трубы:

м.

Из сортамента выбираем трубу наружным диаметром 105 мм и толщиной стенки 4 мм.

На трубопровод также действуют крутящий и изгибающий моменты и силы сжатия, вызванные температурным расширением трубопровода.

В осевом направлении сжатие от тепловой деформации будет:

=0,001 м.

ε = 0,0000164 ^оС^-1– коэффициент линейного расширения для МНЖ

Е = 130000 МПа модуль упругости

В радиальном направлении сжатие от сил давления:

МПа

В тангенциальном направлении растяжение от сил давления:

м.

Максимальное давление определяется из условия работы насоса на сеть с закрытой запорной арматурой.

9.5. Гидравлический расчёт системы охлаждения гд.

Таблица 1

Показатель	Обозначение	Размерность	Участки
			1-2	2-3	3-4
1. Длина участков трубопровода	li	м	1,96	2,286	1,88
2. Расход пресной воды	Gi	м3/ч	40	40	40
3. Предварительная скорость воды	Wi	м/с	2,5	2,5	2,5
4. Количество погибов	hi	-	1	1	1
5. Условный проход участка	Dy	м	0,075	0,075	0,075
6. Наружный диаметр	DH	м	0,089	0,089	0,089
7. Толщина стенки трубы расчётная	δ’	м	0,004	0,004	0,004
8. Толщина стенки действительная	δ	м	0,004	0,004	0,004
9. Внутренний диаметр	DВН	м	0,081	0,081	0,081
10. Действительная скорость воды	Wi	м/с	2,2	2,2	2,2
11.Длина погибов	ln	м	0,18	0,18	0,18
12. Число Рейнольдса	Re	-	174706	174706	174706
13. Коэффициент трения	λ	-	0,102	0,102	0,102
14. Потери на трение	HT	кПа	5,97	6,96	5,73
15. Коэффициент местных потерь	ξ	-		5,5	5,88
16. Местные потери	HM	кПа	24,68	15,25	10,46
17.Общие потери	H	кПа	30,65	22,21	16,19
18. Коэффициент потерь дроссельных шайб	ξдр	-	-	3,48	5,97

Коэффициенты местных потерь на отдельных элементах системы.

Таблица 2

Наименование	Коэффициент местных потерь ξ на участках
	1-2	2-3	3-4
1. Клапан угловой невозвратный	5,1	-	-
3. Задвижка			0,4
6 Погибы	3,9	3,9	3,9
7. Тройник	1,2	2,4	-
Сумма	10,2	6,3	4,3

Общий напор сети:

Н_с= ΣН = 30,65 + 22,21 + 16,19 = 69,05 кПа = 0,069 МПа

Напор сети должен быть больше расчётного значения, поскольку имеется погрешность расчёта потерь, особенно местных и увеличения потерь напора вследствие коррозионного износа элементов сети. Поэтому вводится коэффициент запаса к = 1,2

Расход сети принимается также больше расчётного значения, так как необходим запас расхода для регулирования температуры охлаждающей воды.

Напор сети:

Н_с= к·Н_с= 1,2∙0,069 = 0,083 МПа

Расход сети:

G=k·G= 1.2·40 = 48 м³/ч

Функциональное агрегатирование является не столько способом сокращения числа типоразмеров оборудования, сколько прогрессивным методом компоновки энергетического оборудования, средством сокращения длительности постройки судов, способом перенесения монтажа и испытаний оборудования с заказа в цех судостроительного предприятия, обеспечивает повышения качества монтажа, повышения надежности и имеет другие преимущества.

Агрегат системы охлаждения двигателей пресной водой включает в свой состав два резервных насоса пресной воды, один подогреватель, арматуру, внутренние трубопроводы, терморегуляторы, контрольно-измерительные приборы смонтированные на общей фундаментной раме.

Крепление агрегата системы охлаждения главного двигателя осуществляется путём приварки или крепления болтами, рамы агрегата к корпусным конструкциям судна или к фундаментам других механизмов. При этом должна быть обеспечена жёсткость конструкции и надёжность крепления агрегата. Должен быть обеспечен доступ к органам управления, обеспечено удобство обслуживания и ремонта агрегата. Должна быть исключена возможность касания трубопроводов к корпусным конструкциям, другим трубопроводам во избежание перетирания. Контрольно-измерительные приборы должны быть доступны для наблюдения и обслуживания.