Определение диаметров трубопроводов приемной магистрали и проверка обеспечения допустимой высоты всасывания

Внутренний диаметр осушительной магистрали в соответствии с п.7.2.1 [1] определяется по формуле

(1.1)

где L =86,2 – расчетная длина судна;

H =7,27м – расчетная высота борта;

В =15,2м – расчетная ширина судна.

Подставляя в формулу 1.1, получим

По сортаменту выбираем ближайшую стандартную трубу Dу125 с наружным диаметром 133мм, толщиной стенки 4мм и внутренним диаметром 123мм.

Внутренние диаметры отростков присоединены к магистрали в соответствии с п. 7.2.2 [1] и определяются по формуле

(1.2)

где l=8,45 м - длина осушаемого отсека МО.

l=24,4 м - длина осушаемого отсека 1 трюм

l=25,2 м - длина осушаемого отсека 2 трюм

l=18 м- длина осушаемого отсека 3 трюм

Из сортамента труб выбираем стандартную трубу Dу80 с наружным диаметром 89мм, толщиной стенок 5мм и внутренним диаметром 79мм.

Производительность осушительного насоса в соответствии с п.7.1.6 [1] определяем из условия, что скорость воды в трубопроводе, внешние диаметры которого определили по формуле (1.1) должна быть не менее 2м³/с.

Q =5,65*10^-3 d₁ ², м³/ч (1.3)

где d₁ =0,0989м.

Q =0,00565·0,0989= 56 м³/ч.

Для обеспечения данной подачи из сортамента насосов выбираем ближайший (больший) по производительности насос НЦВС 63/20М. Насос центробежный самовсасывающего типа вертикального исполнения.

Насос имеет следующие характеристики:

производительность Q=63 м³/ч;

напор Н=20 м вод.ст.;

допустимая высота всасывания Н^доп_вак=6 м вод.ст.;

потребляемая мощность N=7,7 кВт;

присоединительный размер всасывающего патрубка Dу125;

присоединительный размер нагнетательного патрубка Dу100.

материал насоса – бронза.

Диаметр магистрали непосредственно присоединённой к насосу (от клинкетной задвижки до входного патрубка) принимаю Dy 100 (п.7.2.3). Диаметр осушительной магистрали на остальной части принимаю в соответствии с найденным по формуле (7.2.1-1) с учётом существующих типоразмеров стандартных труб.

Определяем диаметр отливного трубопровода из условия, что скорость не должна превышать регламентируемой Регистром 3,25м/с

(1.5)

Из сортамента труб выбираем стандартную трубу Dу80 с наружным диаметром 89мм, толщиной стенок 5мм и внутренним диаметром 79мм.

По сортаменту выбираем трубу для осушительной магистрали:

Dу= 125 мм;

наружный диаметр: d_нар = 133 мм;

толщина стенки: Sс = 5 мм;

внутренний диаметр: d_вн= 123 мм.

Для отростка:

Dу= 80 мм;

наружный диаметр: d_нар = 89 мм;

толщина стенки: Sс = 5 мм;

внутренний диаметр: d_вн= 79 мм.

Для отливного трубопровода:

Dу= 80 мм;

наружный диаметр: d_нар = 89 мм;

толщина стенки: Sс = 5 мм;

внутренний диаметр: d_вн= 79 мм.

Производим проверку принятых диаметров трубопровода всасывающей части магистрали на допустимую высоту всасывания для данного насоса, оставляющую 6 м.в.ст. Гидравлический расчёт в соответствии с расчётом магистрали (рис 1.1) производится в верхней части табл.1.1.

В качестве рабочей производительности берем Q=55м³/ч.

Число Рейнольдса подсчитываем по формуле:

Re=d×v/n

где n=1,516×10^-6 м²/с - коэффициент кинематической вязкости.

Значение коэффициента l_т определяем по графику 7 из [2]

l_т= f (Re,1/e)

где 1/e-параметр относительной шероховатости.

1/e=d/k

k = 0,15 мм - значение абсолютной шероховатости.

В результате расчета получено, что при производительности насоса Q =56 м³/ч требуемая высота всасывания превышает допускаемую (H_вс=8,67.вод.ст.<6м.вод.ст.). Таким образом, принятые диаметры трубопроводов не обеспечивают совместную работу насоса и системы на всасывание.

Увеличим диаметр отростка осушительной магистрали:

Для отростка:

Dу= 100 мм;

наружный диаметр: d_нар = 108 мм;

толщина стенки: Sс = 5 мм;

внутренний диаметр: d_вн= 98 мм.

В результате расчета получено, что при производительности насоса Q =55 м³/ч требуемая высота всасывания превышает допускаемую (H_вс=5,59.вод.ст.<6м.вод.ст.). Таким образом, принятые диаметры трубопроводов обеспечивают совместную работу насоса и системы на всасывание.