Расчетные формулы и зависимости, коэффициенты трения , коэффициенты местных сопротивлений

12 13 14 15 16 17 18

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОСУШЕНИЯ

Основная расчетная формула

, (П-1)

где d - диаметр трубопровода, мм;

B - ширина судна, м;

H - высота борта, м.

Таблица П1-1 Значения коэффициента k ₁и L

Вид трубопровода	k ₁	L,м
Осушительная магистраль морского судна c расчетной длиной L	1.68	L = L
Отросток осушения морского судна в отсеке длиной l _от	2.15	L = l _от
Осушительная магистраль судна внутреннего плав. c расч. длиной L	1.5	L = L
Отросток осушения судна внутреннего плавания в отсеке длиной l _от		L = l _от

L- расчетная длина судна, м

Внутренний диаметр трубопроводов не должен быть менее:

40 мм для судов внутреннего плавания;

50 мм для морских и смешенного плавания.

2. СВЯЗЬ МЕЖДУ РАСХОДОМ, СКОРОСТЬЮ ПОТОКА И ДИАМЕТРОМ

ТРУБОПРОВОДА

2.1. Расход трубопроводе диаметром d (мм) при скорости воды 2 м/с

Q =5.65×10^-3 d ² м³/ч (П-2)

2.2. Скорость (м/с) при заданном расходе Q( м³/ч ) и диаметре d (мм) -

, (П-3)

2.3. Требуемый диаметр d (мм) при заданной скорости V, м/с и расходе

Q м³/час:

. (П-4)

Предельная скорость в системах забортной (морской) воды V = 2.5 м/с. Для систем с непродолжительным действием (осушительная, балластная) допускается на 30% больше – V =3.25 м/с.

Для судов внутреннего плавания – 3 м/с, для балластной и осушительной –4 м/с.

3 РАСЧЕТЫ ПОТЕРЬ НАПОРА В СИСТЕМЕ

3.1 Потери напора от сопротивления трения h_Т, м вод.ст.

, (П-5)

где V - скорость потока в трубе, м/с; l - длина трубы, м; d - диаметр трубы, м.

λ_Т = f (Re, l/e) - коэффициент трения, зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости стенок трубы e (график λ_Т - на рис. П1).

Число Рейнольдса: ; n =1.516^.10^-6 - коэффициент кинематической вязкости; e -относительная шероховатость: ,

где k - абсолютная шероховатость внутренней стенки трубы; принимают k =0.15 мм.

3.2. Потери напора от местного сопротивления трения h_М, м вод.ст.

, где ζ- коэффициент местного сопротивления (см табл. П1-4)

4 ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ СИСТЕМ СБОРА И ОЧИСКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД

4.1. Емкость цистерны V _Ц (м³) нефтесодержащих вод

4.1.1 По требованию Международной Конвенции

V _Ц =K_*C_*D, (П-6)

где К =0.005 - при отсутствии пурификации топлива; К=0.01 - если топливо подвергалось пурификации; С - суточный расход топлива, т/сут; D - максимальная продолжительность рейса между портами, где можно сдать нефтесодержащие воды.

4.1.2 Для судов внутреннего и смешанного плавания:

Таблица П1-2 Нормативы образования нефтесодержащих вод

Мощность СЭУ	Количество нефтесодержащих вод N, м³/сутки
до 300 300 -800 свыше 800 СВП, СПК	0,3 0,4 0,5 0,1

V _Ц =N_*D.

4.2 Выбор оборудования и труб

4.2.1 Для грубой oчистки нефтесодержащих вод должны устанавливаться сепараторы следующей производительности и марки

Таблица П1-3 Зависимость марки сепаратора от водоизмещения судна

Водоизмещение судна, м³	до 1500	1500-2000	2000-4000	4000-10000	св. 10000
Производительность сепаратора м³/ч	1,0	1,6	2,5	4,0	6,3
Марка сепаратора	СК-1	СК-1,6	СК-2,5	СК-4	СК-6,3

4.2.2 Подача насоса нефтесодержащих вод должна быть не менее производительности сепаратора. Рекомендуемые марки насосов приведены в

прил. 2

4.2.3 Диаметры трубопроводов выбираются по формуле (П-4) исходя из производительности насоса и условия, что скорость воды в трубопроводах системы должна быть в пределах 0.7 - 1 м/с.

5. БАЛЛАСТНАЯ СИСТЕМА

5.1. Диаметры трубопроводов балластной системы

,мм (П-7)

где: А =16 для судов внутреннего плавания; А =18 для морских и судов смешанного плавания; V_БЦ - объем балластной цистерны, м³

Диаметр приемной магистрали равен или больше диаметра отростка к наибольшей по объему цистерны.

5.2. Ориентировочное время выгрузки балласта (ч)

t=V_Б/Q, (П-7)

где: V_Б - объем балласта, м³; Q - средняя производительность насоса.

6. ВОЗДУШНЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРУБЫ

6.1 Суммарная площадь сечения воздушных труб данной цистерны должна быть не менее 1.25 площади трубопровода, заполняющего цистерну (диаметр во всех случаях не менее 50 мм)

6.2 Толщина стенок воздушных труб под главной палубой должна быть не менее 6 мм для D y<80 и 8.5 мм для D y>165 мм. Промежуточные значения определяются интерполяцией.

6.3

Высота верхних концов труб над главной палубой:

760 мм для морских судов,

600 мм для судов смешанного плавания,

300 мм для судов внутреннего плавания.kk

6.4. Измерительные трубы могут иметь D y 32

7. коэффициент трения

При нахождении точки в зоне I следует предпринять меры для повышения числа Re

Рис. П1.1. График зависимости коэффициента трения от числа Re и относительной шероховатости e = d _вн/ k (k =0.15мм)

8.Коэффициенты местных сопротивлений

Таблица П1-4 Значения коэффициентов местных сопротивлений в зависимости от параметров арматуры

Местное сопротивление	Схема	Коэффициент z	Примечание
Выход из трубы (в цистерну, отсек, за борт и т.д.)		z=1	Отнесено к скорости в трубе
Вход в трубу (кромки входа слегка закруглены)		z=0.5	То же
Отвод под 900		d / r	0.6	0.8		Отнесено к скорости в отводе
		z	0.16	0.21	0.29
Приемная сетка		z=0.3+0.7	Отнесено к скорости в трубе
Клапан невозвратный с сеткой		d приемной трубы						То же
		z		4.2	3.5	3.0	2.6
Сетка концевая		Для сетки: плоской z=1.0 сферической z=0.2	То же

Таблица 1 (Продолжение)

Местное сопротивление	Схема	Коэффициент z	Примечание
Тройник и ответвление с поворотом		z=1.5	-» -
Тройник и ответвление на проход		z=0.1	-» -
Клапан проходной		z=5.5+4.3	Отнесено к скорости в клапане
Клапан проходной		d, мм		80-150	То же
		z		6.5
Клапан невозвратный запорный проходной		z=(1.15+1.25) проходного	- «-
Клапан угловой запорный		z=3.0+2.5	- «-
Клапан невозвратно-запорный угловой		z=3.5+3.0	- «-

Окончание табл. 1

Местное сопротивление	Схема	Коэффициент z	Примечание
Клапанная коробка		z=3.5+2.5	- «-
Клинкет		z=0.3+0.15	Отнесено к скорости в клинкете
Решетка		z=0.4 при площади живого сечения 50%	Отнесено к скорости в трубе
Грязевая коробка		z=0,7	- «-

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Сортамент труб и насосов, характеристики насосов

ТРУБЫ

Таблица П2.1 Сортамент труб

Трубы стальные, бесшовные горячедеформированные для механизмов аппаратов и судовых систем (ГОСТ 8732-78) из углеродистых сталей марок 10, 20 (ГОСТ 8731-82) применяют следующих размеров
Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм
	3;4;5;6 3;4;5;6;8 4;5;6;8;10		4;5;6;8;10 4;5;6;8 5;6;7;8;12; 6,9
Трубы стальные, бесшовные холоднодеформированные общего назначения (ГОСТ 8734-66) для систем бытового водоснабжения, отопления, нефтесодержащих вод и пр. из углеродистых сталей марок 10, 20 применяют следующих размеров
Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм
	2;3;4 2;3;4 2;2.5, 3;4,5 2;2.5, 3;4,5		2;2.5, 3;4,5 1.6 1.6,3

Таблица П2.2 Соответствие D y и наружных диаметров труб

D y, мм
D нар
min S стенки (внутр. плав.)*		2.5	2.5	3.0	3.0	3.5	3.5	4.0	4.0	4.0	5.0	6.0	6.3	6.3	-
min S стенки (Морские суда)	2.0	3.2	3.6	3.6	4.0	4.0	4.5	4.5	4.5	4.5	5.4	6.3	6.3	6.3	6.3