Трюмные системы сухогрузного теплохода г/п 3400т

   Отливной  трубопровод, ведущий от насоса к  бортовому отливному отверстию, снабжен отсечным невозвратно-заполненным  клапаном. На отливном отверстии установлен угловой невозвратно-заполненный  клапан, который имеет уплотнение типа «металл по металлу». Этот клапан также имеет дистанционный валиковый  привод с главной палубы.

   Осушительная  магистраль в точке перед отсечной клинкетной задвижкой, а так же отливной трубопровод в точке за отсечным клапаном соединен перемычками с  аналогичными точками балластной системы. Это позволяет осушать любым  из двух насосов все судно в  целом при одновременном  и  отдельном осушении МО.

   Отливное  отверстие расположено таким  образом, что отливная вода не имеет  возможность попадать в иллюминатор на борту, в спускаемые шлюпки или забирать для охлаждения другими механизмами. 

   Осушение  грузовых трюмов 

   Приемные  отростки грузовых трюмов устанавливаю у кормовых переборок с каждого борта трюмов. Отростки помещены в сточные колодцы. На концах отростков установлены защитные сетки. Отростки присоединяются к магистрали, проходящей в двойном борту. 

   Осушение  пиков 

     Осушение форпика в соответствии с [1] производится автономно водоструйным эжектором, питающимся от пожарной магистрали.

   Приемники осушения размещены в наиболее низких местах форпика, цепных ящиках. Приемники присоединяются к осушительной магистрали по средством невозвратно-запорных  клапанов.

   Вода  в эжекторах от пожарной магистрали подается по трубопроводу рабочей воды, снабженным проходным запорным клапаном. Выходной патрубок  эжектора присоединен  к бортовому отливному отверстию  через невозвратно-заполненный клапан. Этот клапан так же, как и вся остальная запорная арматура (за исключением клапана на трубопроводе рабочей воды) оснащена дистанционными валиковыми приводами, выведенными в помещение под палубой бака.

   Осушение  помещения ПУ так же производится автономно эжектором; схема системы  аналогична схеме осушения форпика.

   Осушение  ахтерпика производится из МО, откуда проведен отросток, снабженный защитной сеткой, установленный у переборки в ДП. 

 

   1.3  Предварительный  расчет осушительной  системы 

   1.3.1 Выбор расчетной  магистрали 

     В качестве расчетной магистрали принимается трубопровод,  путь воды по которому   является  наиболее энергоемким.   Такой трубопровод начинается от приемной сетки, стоящей на правом борту на 51 шпангоуте, и заканчивается отливным отверстием на 145 шпангоуте.

     Расчетная магистраль разбивается  на участки, в пределах которых  диаметры трубопроводов предполагаются  одинаковыми. 

   Участок 1-2 – от приемной сетки, расположенной на правом борту в районе 51шп. до места присоединения отростка к осушительной магистрали на  120шп. Длина участка определяется по плану трюма:

   l_1-2=1,2 м

   Участок 2-3 – от точки присоединения отростка к магистрали до входа магистрали в насос. Длина участка определяется по разнице шпангоутов и по плану трюма МО:

         l_2-3=(n₂-n₁)a+l_MO ,

   где     а- шпация,

             n2- шпангоут, на котором магистраль вошла в МО

             n1- шпангоут, на котором присоединяется отросток к магистрали

   l_2-3=(119-50)0,6+48,87=90,27 м

   Участок 3-4 – от выходного патрубка насоса до отливного отверстия, расположенного на левом борту в районе 145шп. Длина участка определяется по плану трюма МО с учетом высоты подъема трубопровода от второго дна до отливного отверстия:

   l_3-4=l_MO+T-h_дд+0,3

   l_3-4=48,87+4,5-0,85+0,3=52,82 м

     На рисунке 1.1 представлена схема  расчетной магистрали. На рисунке  нанесены номера участков и  рядом с каждым участком помещены  гидравлические характеристики  элементов трубопровода: длина l; внутренний диаметр d; вид и величина коэффициентов местного гидравлического сопротивления, а также количество и суммарное сопротивление.

     На каждом участке показан  уровень подъема воды над ОП.  

 

   1.3.2 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=96м – расчетная длина судна;

           H=6, 5м – расчетная высота борта;

           В=14,6м – расчетная ширина судна.

   Подставляя  в формулу 1.1, получим

   

   По  сортаменту выбираем ближайшую стандартную  трубу Dу125 с наружным диаметром 133мм, толщиной стенки 5мм 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=18,6м  - длина наибольшего осушаемого отсека, м.

   

   Из  сортамента труб выбираем стандартную трубу Dу70 с наружным диаметром 76мм, толщиной стенок 4мм и внутренним диаметром 68мм.

   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 2м/с.

   Q=5,65*10^-3d₁² , м³/ч  (1.3)

   где d₁=0,1006м.

   Q=5652·0,1006²= 57,2 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 Dy125 (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)

   

   _{Для отливного трубопровода может быть принята  труба Dy=100. Для уменьшения диаметра выбираем Q=58м³/ч, тогда}

   

   Из  сортамента труб выбираем стандартную  трубу Dу80 с наружным диаметром 89мм, толщиной стенок 4мм и внутренним диаметром 81мм.

   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 = 4 мм;

             внутренний диаметр:   d_вн = 81 мм.

   Для отливного трубопровода:

             Dу= 80 мм;

             наружный диаметр:  d_нар = 89 мм;

             толщина стенки: Sс = 4 мм;

             внутренний диаметр:   d_вн = 81 мм.

 

 

   Выбор диаметров трубопроводов  в форпике 

   Минимальный диаметр осушительных трубопроводов 50мм. Исходя из этого производительность осушительного эжектора:

   Q_эж.ф=56,5*10^-3d^-2=56,5*10^-3*50²=14м³/ч

   Из  сортамента выбираем водоструйный эжектор  В16.

   Эжектор имеет: производительность 16м³/ч.

                               высоту всасывания 4м.вод.ст.

                               высота нагнетания 10м.вод.ст

                    давление рабочей  воды 70кПа

                    расход рабочей  воды 15,4м³/ч

                    усл.проход на входе Dy=50мм

                    усл.проход на выходе Dy=65мм

                    усл.проход рабочей воды Dy=40мм

   Соответственно  выбираем трубы:

   Dy=50   D_НАР=57    s_СТ=3

   Dy=65   D_НАР=76   s_СТ=4

   Dy=32   D_НАР=38    s_СТ=3

   Толщины стенок уменьшены т.к трубы оцинкованы внутри и снаружи.

   Для ахтерпика принимаем трубу Dy=50. 

    Производим  проверку принятых диаметров трубопровода всасывающей части магистрали на допустимую высоту всасывания для данного насоса, оставляющую 6м.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=58м³/ч.

   Число Рейнольдса подсчитываем по формуле:

   Re=d×v/n

   где n=1,57×10^-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.