Расчет системы сжатого воздуха

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 7Следующая ⇒

Сжатый воздух используется на судне для пуска главных и вспомогательных двигателей, подачи звукового сигнала (тифона), подпитки пневмоцистерн (гидрофоров) и других хозяйственных и технологических нужд.

Общий запас воздуха на судне, необходимый для обеспечения определенного количества пусков и реверсов главных двигателей, регламентируемых Правилами Регистра, определяется по формуле

где – удельный расход свободного воздуха для пуска холодных двигателей, приходящийся на 1м³ объема цилиндра, м³/м³;

– удельный расход свободного воздуха для пуска горячего двигателя, м³/м³;

– число пусков и реверсов;

– суммарный объем цилиндров двигателя, м³;

– число двигателей.

Суммарный объем пусковых баллонов

где – давление атмосферного воздуха, МПа;

– начальное пусковое давление воздуха, МПа;

– минимальное пусковое давление воздуха, МПа.

По величине выбирают необходимое количество стандартных баллонов, общая вместимость которых должна быть больше расчетной, т. е. .

Стандартные баллоны рассчитаны на 40, 80, 200, 250 и 400 литров.

Выбираем 5 баллонов объемом по 80 литров. Таким образом , что удовлетворяет условию.

Производительность компрессора

где – время заполнения баллонов, час.

Объем тифонного баллона определяется из условия подачи сигналов в течение 10 мин без его подкачки

где – коэффициент насыщения сигналами (отношение продолжительности сигнала ко времени между сигналами);

– время сигнала, мин;

– начальное давление воздуха в баллоне, МПа;

– конечное давление воздуха в баллоне, МПа;

– расход свободного воздуха тифоном (Таблица 4.6), м³/мин.

Таблица 4.7 – Расход свободного воздуха тифоном

Условный проход тифона, мм	Тон звука
	альт
	тенор
	баритон
	бас

Выбираем один тифонный баллон объемом 200 л.

По результатам расчетов строится таблица.

Таблица 4.8 – Результаты расчета системы сжатого воздуха

Агрегат	Наименование характеристики	Численное значение характеристики
Воздушный компрессор	Марка	ЭК 2-150 э/дв.АИРМ 132
Производительность, м³/ч
Давление начальное, кгс/см²
Давление конечное, кгс/см²
Мощность, кВт	8, 5
Цена, руб.
http: //copy.yandex.net/? fmode=envelope& url=http%3A%2F%2Fwww.blizko.ru%2Fdata%2Fcompanies%2Fprices%2F8631841.xls%3F1279446627& lr=66& text=%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80%20%D0%AD%D0%9A%202-150%20%D1%8D%2F%D0%B4%D0%B2.%D0%90%D0%98%D0%A0%D0%9C%20132%20%D1%86%D0%B5%D0%BD%D0%B0& l10n=ru& mime=xls& sign=99146c7509a07c2c1cc5aca856e6a962& keyno=0

Расчет газовыпускной системы

Система газовыпуска предназначена для отвода в атмосферу выпускных газов от главных и вспомогательных дизелей, котлов и камбуза.

Площадь сечения газовыпускного трубопровода определяется в зависимости от секундного расхода и допустимой скорости движения газов:

для дизелей

для автономных котлов

где – суммарный коэффициент избытка воздуха при горении:

МОД, СОД – 1, 8…2, 1;

автономные котлы – 1, 2…1, 3;

– количество воздуха теоретически необходимого для сгорания 1 кг топлива, кг/кг;

– газовая постоянная, ;

– температура выпускных газов:

за дизелем – 573…773 ;

за утилизационным котлом – 453…473 ;

в дымоходах автономных котлов – 423…573 ;

– допустимая скорость движения газов в трубопроводе:

дизель – 30…45 м/с;

автономный котел – 20…25 м/с;

– часовой расход топлива автономных котлов, кг/ч;

– допустимое давление в трубопроводе, кПа.

4.5.1 Площадь сечения газовыпускного трубопровода за дизелем

4.5.2 Площадь сечения газовыпускного трубопровода за утилизационным котлом

4.5.3 Площадь сечения газовыпускного трубопровода за автономным котлом

Расчет общесудовых систем

Все основное оборудование общесудовых систем является составной частью СЭУ. К общесудовым системам относят противопожарную, осушительную, балластную, санитарную и др.

Система осушения

Внутренний диаметр осушительной магистрали и приемных отростков D₀ непосредственно присоединяемых к насосу, должен определяться по формуле

где – длина судна, м;

– ширина судна, м;

– высота борта, м.

Округляем внутренний диаметр осушительной магистрали до ближайшего большего стандартного размера. Принимаем мм.

Внутренний диаметр приемных отростков d_о присоединяемых к магистрали, а также диаметр приемного трубопровода ручного насоса должны определяться по формуле

где – длина осушаемого отсека, измеряемая по его днищу, м;

– ширина осушаемого отсека, м.

Внутренний диаметр приемных отростков определим для МО, так как это самый большой отсек, подлежащий осушению. Для остальных отсеков приемные отростки примем такими же.

Округляем внутренний диаметр приемных отростков до ближайшего большего стандартного размера. Принимаем мм.

Производительность осушительного насоса

где – скорость воды в приемной магистрали, м/с.

По найденной производительности подбираем насос с напором м.

Таблица 5.1 – Результаты расчета системы осушения

Агрегат	Наименование характеристики	Численное значение характеристики
Насос осушительный	Марка	1НЦВ - 25/20Б
Производительность, м³/ч
Напор, м
Мощность, кВт
Цена, руб.	289 913
http: //www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

Система балластная

Балластная система служит для приема балластной воды на судно и ее откачивания.

Внутренний диаметр отростков балластных трубопроводов для отдельных цистерн должен быть не менее определяемого по формуле

где – вместимость балластной цистерны, .

Полученный диаметр округляем до ближайшего большего стандартного размера. Принимаем мм.

По формуле (5.3) рассчитываем производительность балластного насоса

По найденной производительности подбираем насос с напором м.

Таблица 5.2 – Результаты расчета балластной системы

Агрегат	Наименование характеристики	Численное значение характеристики
Насос балластный	Марка	НЦВ – 250/20А
Производительность, м³/ч
Напор, м
Мощность, кВт
Цена, руб.	956 528
http: //www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

Системы противопожарные

5.3.1 Система водотушения

Суммарную подачу основных пожарных насосов следует определять из условия одновременного обеспечения 15 % количества всех установленных на судне пожарных кранов, но не менее трех, а для судов с двигателями суммарной мощностью 220 кВт и менее – не менее двух при подаче струй самыми большими насадками, применяемыми на судне. Таким образом, подача пожарного насоса должна удовлетворять двум требованиям:

(5.5)

где – количество пожарных кранов, установленных на судне;

– расход воды на один шланг, м³/ч.

Расход воды на один шланг определяется по уравнению истечения воды из спрыска

где – коэффициент истечения из спрыска пожарного ствола (брандспойта);

– ускорение свободного падения, м/с²;

– площадь сечения отверстия спрыска ствола диаметром , м²;

– напор воды у спрыска ствола, м. вод. ст.

Площадь сечения отверстия спрыска ствола можно определить по формуле

где – диаметр спрыска, м.

Стандартные диаметры насадок следует принимать равными 12, 16 и 19 мм или близкими к этим размерам.

Диаметр насадки ручных стволов на открытых палубах судов грузоподъемностью 1000 т и более, на пассажирских судах длиной 50 м и более, судах технического флота и плавучих доках должен быть не менее 16 мм.

Таким образом, принимаем диаметр насадок 16 мм.

Общий напор у спрыска ствола можно определить по формуле

где – коэффициент, зависящий от диаметра спрыска ствола, при этом меньшие значения коэффициента соответствуют большим значения диаметрам ствола;

– общая высота вертикальной струи, м. вод. ст.

где – коэффициент, учитывающий раздробленную часть струи;

– высота компактной части струи, принимаемой над уровнем палубы самой верхней надстройки или рубки, независимо от места установки пожарного крана, м. вод. ст.

Подача пожарного насоса по первому условию

Подача пожарного насоса по второму условию

Таким образом принимаем подачу пожарного насоса по первому условию.

5.3.2 Система воздушно-механического пенотушения

Общее количество эмульсии в литрах, необходимое для локализации пожара в том или ином помещении, определяется по выражению

где – площадь, покрываемая пеной, м²;

– интенсивность подачи эмульсии, ;

– расчетное время непрерывной работы установки, мин.

В системе пенотушения в качестве огнетушащего вещества может вырабатываться пена кратности: низкой – около 10: 1; средней – между 50: 1 и 150: 1; высокой – около 1000: 1. Интенсивность подачи эмульсии для получения пены и расчетное время непрерывной работы принимается согласно Таблица 5.1. Принимаем пену средней кратности 100: 1.

За расчетную площадь следует принимать площадь горизонтального сечения наибольшего защищаемого помещения.

Таблица 5.3 – Зависимость интенсивности подачи раствора и продолжительности работы системы от кратности пенообразования

Наименование помещений	Интенсивность подачи раствора, м³/(ч∙ м²), при кратности пенообразователя	Расчетное время непрерывной работы, мин.
10: 1	100: 1	1000: 1
Грузовые цистерны (танки) для воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров 60 °С и ниже и палубы этих цистерн (танков)	(0, 36; 0, 036; 0, 18)¹	0, 36³	–	30²
Грузовые цистерны (танки) для воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров выше 60 °С и топливные цистерны	0, 36³	0, 27³	–
Трюмы для сухих опасных грузов	–	0, 24³	–
Машинные и другие помещения, оборудование которых работает на жидком топливе	– –	0, 27³ –	– 0, 06	Продолжительность работы должна быть достаточной для обеспечения пятикратного заполнения объема защищаемого помещения
Кладовые для хранения воспламеняющихся жидкостей, материалов и веществ, сжиженных и сжатых газов	–	0, 27³	–
¹Интенсивность подачи раствора выбирается такой, при которой обеспечивается наибольшая производительность системы, и должна быть не менее следующих значений: 0, 36 м³/ч на 1 м² площади горизонтального сечения цистерны (танка), имеющей наибольшую площадь; 0, 036 м³/ч на 1 м² площади палубы грузовых цистерн (танков), определяемой как произведение максимальной ширины судна на длину палубы, занимаемой цистернами (танками); 0, 18 м³/ч на 1 м² площади, защищаемой лафетным стволом наибольшей производительности и полностью расположенной в нос от него, однако не менее 75 м³/ч. ² На нефтеналивных судах, оборудованных системой инертного газа, расчетное время работы системы должно быть не менее 20 мин. ³ За расчетную следует принимать площадь горизонтального сечения наибольшего защищаемого помещения.

Количество воды, необходимой для образования эмульсии

где – коэффициент, учитывающий процентное содержание пенообразователя в эмульсии.

Часовая подача насоса, подающего воду в систему

Количество пены, поданной за период времени t определяется как

где – коэффициент расширения пены.

Расход пенообразователя

Вода в систему пенотушения может подаваться самостоятельным насосом с подачей Q_в или пожарным насосом.

Если системы водотушения и пенотушения будут питаться от одного насоса, то его подача должна удовлетворять одновременной работе двух пожарных кранов (стволов) при полном расходе воды на систему пенотушения, т.е.

По величине подбирается пожарный насос.

По результатам расчетов составляем таблицу.

Таблица 5.4 – Результаты расчета пожарной системы

Агрегат	Наименование характеристики	Численное значение характеристики
Насос пожарный	Марка	1НЦВ-63/20Б
Производительность, м³/ч
Напор, м
Мощность, кВт	7, 5
Цена, руб.
http: //www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

Системы санитарные

Основное назначение санитарных систем – снабжать команду и пассажиров водой для бытовых нужд, а также удалять за борт нечистоты и загрязненные (сточные) воды. В состав санитарных систем входят: система водоснабжения, сточно-фановая и система шпигатов.

5.4.1 Система водоснабжения

Производительность станции подготовки питьевой и мытьевой воды (СППВ)

где – коэффициент запаса;

– нормы расхода воды на человека в сутки, экипажа и пассажиров соответственно, л;

– количество людей на судне, экипажа и пассажиров соответственно, чел;

– время работы станции в сутки, ч.

Нормы расхода воды регламентируются СанПиН 2.5.2-703-98 и зависят от группы судов. Численные значения норм приведены в Таблица 5.5.

Таблица 5.5 – Минимальные нормы водопотребления для водоизмещающих судов

Норма расхода воды, л/(чел·сут)	Группа судна
I	II	III
для экипажа
для пассажиров

Проектируемое судно соответствует первой группе, так как предназначено для экипажа постоянно работающего и проживающего на судне в течение всего времени навигации.

Объем накопительного бака с учетом пикового расхода воды можно принимать равным 4-х часовой производительности станции

Полезная вместимость гидрофора

где – количество заполнений гидрофора в час;

– часовой расход воды.

Полная вместимость гидрофора при оптимальном отношении давлений Р₁/Р₂=2 будет равна

Начальное давление воздуха в гидрофоре принимается Р₁ = (0, 3…0, 4) МПа, конечное Р₂ = (0, 15…0, 2) МПа.

Подача санитарного насоса, подающего воду в гидрофор

где – коэффициент запаса;

– время работы станции в сутки, ч.

По подачи подбирается санитарный насос.

По результатам расчетов составляем таблицу.

Таблица 5.6 – Результаты расчета санитарной системы

Агрегат	Наименование характеристики	Численное значение характеристики
Насос санитарный	Марка	C 16/1E
Производительность, м³/ч	0, 6
Напор, м
Мощность, кВт	0, 15
Цена, руб.	6310, 861
http: //www.elit-teplo.ru/calpeda/c.html; http: //eg-sad.com.ua/product/calpeda-c-161-e/

5.4.2 Система сточно-фановая

С целью предохранения вод от загрязнения сточными и фановыми водами на каждом судне должна быть предусмотрена специальная цистерна для их сбора вместимостью

где – коэффициент запаса;

– удельное значение накопления сточных вод принимается по Таблица 5.3, м3/(чел.∙ сут.);

– количество членов экипажа и пассажиров на борту судна, чел;

– продолжительность рейса судна между городами, где возможна сдача сточных вод на очистные станции. Обычно принимается для пассажирских судов равным временем рейса между крупными городами, т.е. 1…2 суток. Для буксиров и грузовых судов это время хода между начальными и конечными пунктами рейса и равно 2…5 суткам. Принимаем .

Таблица 5.7 – Удельное значение накопления сточных вод для различных типов судов

Тип судна	№ проекта	q_св, м3/(чел.сут.)
Крупные пассажирские суда с индивидуальными душевыми и умывальниками	301, 302, 92-16, КУ-040, КУ-056	0, 18
Крупные пассажирские суда с умывальниками в каютах и общими душевыми	588, 26-37	0, 14
Средние пассажирские суда с умывальниками в каютах	305, 646, 785	0, 12
Крупный грузовой и буксирный флот	507, 1565‚ 781, 791, 613, 758, 1557, 2-95 и др.	0, 12
Средние грузовые и буксирные суда	276, 866, Р 98 и др.	0, 09
Мелкие грузовые и буксирные суда	РМ-376, Т-63, 1606, 1660, Р-96 и др.	0, 07
Мелкий пассажирский внутригородской и скоростной флот	780, 342Э, 340Э, 352, Р-51 и др.	0, 003
Технический флот и несамоходные суда с людьми на борту*		0, 09
*Для землечерпательного каравана накопление сточных вод рассчитывается исходя из количества людей, находящихся на всех судах, входящих в его состав.

Подача насоса для удаления (выдачи) сточно-фановых вод

то есть обеспечивает выдачу от 20 мин до 1 часа.

По подачи подбирается фекальный насос.

По результатам расчетов составляем таблицу.

Таблица 5.8 – Результаты расчета сточно-фановой системы

Агрегат	Наименование характеристики	Численное значение характеристики
Насос фекальный	Марка	1ФС-25/30
Производительность, м³/ч
Напор, м
Мощность, кВт	5, 5
Цена, руб.	187 484
http: //www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒