Файл: Хордас, Г. С. Техническое кондиционирование воздуха и инертных газов на судах.pdf

7. Производительность воздухоосушительной установки по осу­ шенному воздуху Ga определяется на основе равенства

с линией ГН окажется вне отрезка ГН, необходимо соответственно изменить значение температуры Тг и провести построение заново. Аналогичные построения могут быть выполнены и при отличных от

Если судно предназначено для перевозки нескольких видов гигроскопичных грузов, то для каждого из них определяют значе­ ния 1Е„р и выполняют построения в диаграммах Id. Производитель­ ность воздухоосушительной установки и вентиляторов определяется по большему из полученных значений.

Для судов, предназначенных для перевозки негигроскопичных грузов — промышленного оборудования, строительной, дорожной, колесной и гусеничной техники —• производят аналогичные построе­ ния на диаграмме Id. При этом точка Г задается не на кривой при­ веденного влагосодержания Wnp, а на кривой относительной влаж­ ности воздуха в грузовых помещениях ф - 50% (если не оговорена эта величина заданием на проектирование). Для прикидочиых расчетов можно принимать, что для предотвращения конденсации водяного пара в грузовых помещениях производительность воздухоосушительной установки по осушенному воздуху Lnoy (м3/с) состав­ ляет при объеме пустых трюмов и твиндеков Ктр(м3):

а по количеству удаляемой из воздуха воды она должна равняться 8— 10 г воды в час па 1 м3 объема трюмов (твиндеков), не занятого грузом.

§ 17. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Одной из основных задач гидравлических расчетов является

согласование параметров работы нагнетателей (вентиляторов) и

трубопровода воздуха или инертных газов.1 Кроме того, при гидрав­ лических расчетах систем инертных газов необходимо согласование параметров их работы с грузовыми системами. При этом так же, как и при выполнении гидравлических расчетов высоконапорных систем комфортного кондиционирования воздуха, целесообразно исполь­ зовать статистические коэффициенты и обобщающие зависимости.

Как известно, уравнение сопротивления трубопровода (Па)

1 См. § 14 книги: Г. С. Хордас «Высоконапорные системы кондиционирования воздуха на судах». Л., «Судостроение», 1972.

214

Отсюда для круглого трубопровода dnn с достаточной точностью составляет

где а = d jk .

Основываясь на статистических данных, коэффициент а можно

Рассмотрение формул (63), (64) и (65) показывает, что сопротив­ ление трубопровода подчиняется уравнению

где /?тр — коэффициент, зависящий от постоянных величин рас­ сматриваемого трубопровода (длины, коэффициентов мест­ ных сопротивлений, диаметра), который с достаточной для практических расчетов точностью можно получить па основе формулы (66)

1п можно принимать по формуле (67).

Как видим, кривая (характеристика), отражающая функциональ­ ную зависимость (68), представляет собой параболу, и ее нетрудно наложить на характеристику нагнетателя (вентилятора), построен­ ную в координатах р— L [36], [61].

215

Если известна одна пара сопряженных значений Apt и L(. в коор­ динатах р—L, эта парабола может быть построена по точкам:

При согласовании параметров работы нагнетателей (вентилято­ ров) и трубопровода необходимо рассматривать все режимы работы систем. Особенно это важно при расчетах систем инертных газов, когда должна быть согласована их работа с работой грузовой си­ стемы.

Для систем инертных газов важно проанализировать следующие режимы:

—создание необходимого давления в грузовых цистернах при разгрузке сырой нефти и особенно нефтепродуктов;

—выпуск всего потока газов через трубу продувания носовой

грузовой цистерны (максимальное сопротивление сети;)

— выпуск всего потока газов через люк кормовой грузовой цистерны (минимальное сопротивление сети).

При определении необходимой величины давления газов в гру­ зовых цистернах следует помнить, что поступление жидкого груза к насосу происходит за счет разности между внешним давлением

вцистерне и пониженным давлением у входа в насос, создаваемым им, или иными словами, за счет потенциальной энергии [49].

Работа, затрачиваемая на подъем жидкости и преодоление потерь

втрубопроводе, приводит к уменьшению запаса энергии и падению давления в жидкости. При этом энергию на создание скоростного напора нельзя считать потерянной, так как он представляет собой преобразованную часть потенциальной энергии в кинетическую.

Для нормальной работы насоса необходимо, чтобы минимальное давление в потоке жидкости в области входа в колесо было больше упругости паров (давления насыщенных паров) перекачиваемой жидкости при данной температуре.

Если это условие не будет соблюдено, то жидкость в местах воз­ никновения минимального давления вскипит и нормальная работа будет нарушена. Удельная энергия потока на входе в насос должна быть достаточной для создания скоростей и ускорений в потоке при входе в колесо и для преодоления сопротивлений без падения давле­ ния до величины, ведущей к вскипанию жидкости. Поэтому важно не давление само по себе, не величина удельной энергии жидкости па входе в насос, а ее превышение AhK3 над величиной энергии, соответствующей упругости паров жидкости:

216

wBX— скорость во всасывающем патрубке насоса, м/с; рж — плотность жидкого груза, кг/м3.

где plx— давление газов в цистерне над уровнем жидкого груза, Па; Дpw— потери давления в приемном трубопроводе грузовой

системы, Па;

hr — геометрическая высота всасывания, м ст. жидк.

Для каждого режима насоса существует некоторое минимальное значение ААкр, ниже которого в насосе начинается местное вскипание жидкости.

Величину AhK3 называют кавитационным запасом, а вели­ чину AhKp— критическим кавитационным запасом, м. ст. жидк. [49].

Для обеспечения надежной работы насоса необходим некоторый

Коэффициент k в зависимости от продолжительности работы насоса, его назначения, допустимого уровня шума выбирают в пре­ делах 1,15—1,25 [49]. Для грузовых насосов принимается k = 1,2 [52]. Величина А/гкр может быть взята из кавитационной харак­ теристики, приводимой обычно в паспортах насосов на основе стен­ довых испытаний. Тогда

где hycT — высота установки насоса (горизонтальной оси приемного патрубка) над днищем судна, м; hrp — разница в отметках уровня груза и днища, при которой начинает работать зачистная система, м, получим

По значению абсолютного давления рц нетрудно установить необходимое избыточное давление в цистернах. По данным компании Бритиш Петролеум, обычно избыточная величина ря составляет около 10 кПа (1000 мм вод. ст.).

С помощью зависимости (75) может быть решена и обратная задача — определение значений hycr и hrp при известной величине рц.

217