Описание технологии наполнения и осушения дока

Сухой док судостроительного завода «Звезда» наполняется самотечной системой, состоящей из четырех трубопроводов, по два трубопровода в «северной» и «южной» частях дока. Часть дока, находящаяся ближе к акватории называется «северной», дальняя - «южной». Наполнение дока состоит из основных операций: перекрытие (при необходимости) части дока промежуточным затвором, открытие задвижек ГНС DN-1600, наполнение дока водой. После того, как док наполнился водой, задвижки закрываются. Далее опускается затвор, разделяющий док и акваторию. После того, как судно зашло в док, его начинают осушать, для того, чтобы поставить судно на стапели.

Для осушения дока используются насосы марки 48Д-22. Основная часть воды откачивается с помощью них. Когда уровень воды в доке опускается до 2-3м, откачка воды происходит с помощью фильтрационных насосов.

 

 

Первичная цель данной работы, попытаться сократить время набора дока в 2 раза без глобальных изменений архитектуры насосной станции, а только за счет обновления системы трубопроводов.

 

Для проектирования нового трубопровода необходимо произвести анализ существующего трубопровода, которое уже стоит в доковом комплексе.

ЧЕРТЕЖ ДОКА(Вид сверху)

 

В заполнении дока водой участвует 4 трубопровода. Два «Северных» и два «Южных».

«Северный» трубопровод имеет длину 6 метров. Его диаметр 1620х14мм. «Южный»  трубопровод имеет длину 30 метров. Его диаметр 1620х14мм.

Рассчитаем, за какое время у нас наполнится весь док, объем которого 280 800м при использовании всех 4 трубопроводов.

Из опытных данных мы знаем, что через два трубопровода док наполняется за 17,5 часов. Следовательно через 4 трубопровода док наполнится в два раза быстрее, т.е за 8.5 часов.

За это время у нас у нас проходит 280 800 м3 воды.

Определяем, сколько воды у нас проходит за 1 час

280 800/8,5= 33 035 м3/ч

Определяем расход воды через один трубопровод

33 035/4=8 258м3/ч

Определяем сечение трубы

Скорость потока при этом будет равна

Из экспериментальных данных видно, что док у нас наполняется, целую рабочую смену.

Для того чтобы сократить время набора воды было принято решение увеличить производительность трубопроводов за счет увеличения диаметра труб. Для этого рассчитаем новый диаметр методом «от обратного».

 

Для того чтобы нам заполнить док объемом 280 800м3 за 4 часа, каждый суммарная производительность трубопроводов за 1 час работы должна быть равна 70 000м3. Следовательно, 1 трубопровод должен выдавать 17 500 м3/ч = 4,8 м3/с.

Исходя из данных, найдем новый диаметр трубопроводов:

Данный диаметр трубопровода позволит нам сократить время наполнения дока в 2 раза, тем самым мы получаем возможность для более быстрой загрузки судна в док.

Далее, что нам требуется, это установить судно на кильблоки, а для этого нам нужно выкачивать воду из дока. Происходит это с помощью трех насосов, подключенных к одному трубопроводу диаметром 1620х14мм, который расширяется у основания дока до 1820х14мм.

Полное осушение дока происходит при помощи основных и фильтрационных насосов. Основные насосы откачивают большую часть дока, в то время как фильтрационные включаются в самом конце, дабы откачать оставшуюся на дне дока воду, в которой оседает производственный мусор.

В данное время насосной станцией используется один-два (в редких случаях) насоса. Поэтому осушение дока происходит крайне медленно, около 24 часов. А учитывая тот факт, что насосы подсоединены к одному трубопроводу, второй насос дает прирост производительности всего лишь в полтора раза. 

Поэтому для увеличения производительности дока и самих насосов было принято решение подключения отдельного трубопровода на каждый насос. Таким образом, работа двух насосов будет увеличивать производительность в два раза, трех - в три.

       Далее представлен чертеж насосной станции с нынешним расположением насосов и проложенным трубопроводом.

СХЕМА ЧЕРТЕЖ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ.

 

 

       Как видно из схемы основная магистраль имеет диаметр 1800х14мм, на которую работает три насоса, у которых входной диаметр 1200х14мм.

Производительность одного насоса 11500 м3/ч. Все три насоса смогут откачать весь док за 8 часов, если их подключить к отдельным трубопроводам, что можно увидеть из формул:

280 800/11 500=24 часа(один насос)

11 500*3(количество насосов)=34 500м3/ч

280 800/34 500= 8,1 ч

       Для того чтобы сократить время осушения дока в 2 раз нам нужно увеличить производительность насосов.

       Берем за константу то, что у нас док должен осушиться за 4 часа.

280 800/4=70 200м3/ч

Это суммарная производительность 3 насосов

70 200/3=23 400 м3/ч

Должна быть производительность одного насоса

1литр/с=3.6м3/ч

23 400/3,6=6500литр/с