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

Величина рп дается в справочных таблицах. Часто бывает нужно находить упругость паров за областью, где произведены измерения.

Удобно производить экстраполяцию в координатах Ig р ----

В этих координатах кривая зависимости давления насыщенных паров от температуры почти точно прямолинейна для большинства веществ, и для ее построения необходимо знать хотя бы два значения зависимости /;„ - / ('/’).

Сопротивление приемного трубопровода грузовой системы (Па) можно ориентировочно оцепить с помощью формулы, аналогичной

1„ = I + (2н-3) V t,— приведенная длина приемного тру­ бопровода, имеющего длину / (м) и сумму местных

сопротивлений ^ £, м.

Порядок согласования работы системы инертных газов в целом с работой грузовой системы и согласования параметров работы нагне­ тателей и трубопровода может быть следующим.

1. На характеристике рст— L нагнетателя при значении L, равном производительности грузовых насосов, откладывают отрезок АВ, равный величине избыточного давления газов plv полученной с помощью формулы (75) (рис. 104). Отрезок АС в этом случае будет характеризовать давление, развиваемое нагнетателем, а отрезок ВС— потери давления в сети от места отбора газов до входа в носовую цистерну.

По координатам точки В можно определить еще несколько пар сопряженных значений Ар и L и построить характеристику сети в виде параболы, исходящей из точки с нулевой производитель­ ностью и давлением в месте отбора газов (в дымоходе котлов при использовании систем типов А, Б и В и после скруббера в системах

тельности, равной спецификационной производительности аппара­

производительности, вычитают сопротивления аппаратов (скруббе­ ров, циклонно-пенных аппаратов в системах типов А, Б и В, палуб­ ных гидравлических затворов и др.), которые обычно приводятся

впаспортных данных. По величине Артр, используя формулы (66)

и(67), определяют внутренний диаметр трубопровода инертных газов dim.

3.Для режимов с выпуском всего потока газов через трубу продувания носовой грузовой цистерны и через люк кормовой цистерны при производительности нагнетателя, соответствующей

218

спецификационной производительности аппаратов, с помощью фор­

имеет определенные пределы, превышение которых может привести к значительному повышению давления в кормовых цистернах и выбросу жидкости из жидкостных предохранительных устройств. По мнению компании Бритиш Петролеум, оптимальное сопротивле­ ние составляет 2,5—3,0 кПа

(250—300 мм вод. ст.).

4. Исходя из того, что со­ противление аппаратов Лра так­ же подчиняется закономерно­ сти (68) 136, 61 I, полученные значения Артр и Ар., сумми­ руют

Лр,- = АрТ1, - I - Ара. (77)

По известной паре сопряжен­ ных значений Арг и Lt опреде­ ляют еще пять-шесть пар сопря­ женных значений, с помощью которых строят параболы, ис­ ходящие из точки D. Пересече­ ние парабол с характеристикой нагнетателя рст— L даст точки, характеризующие работу си­ стемы при рассматриваемых режимах. Если не обеспечи­ ваются заданные параметры работы системы, значения не­ которых величин (dBll, hrp и др.) могут быть изменены, а при необходимости и использованы другие механизмы и аппараты взамен намеченных.

Аналогичными методами решают задачи при других исходных данных. Например, при точно фиксированной производительности системы по инертным газам (см. § 18 настоящей главы) определяется расчетная точка работы принятого нагнетателя, являющаяся исход­ ной для определения значений dBH, ря и, следовательно, /tr|).

Одной из важных задач гидравлических расчетов является также

оценка гидродинамической устойчивости вакуумных холодильных машин.

Как показано в гл. IV, применяемые в настоящее время на судах пароводяные эжекторные холодильные машины предусматривают ступенчатое регулирование холодопроизводительности, осуществ­ ляемое разделением испарителя на секции. Регулирование холодопроизводителыюсти выполняется поочередным выключением или

219

Рис. 105. Схема совместной работы трубопровода хладоносителя и сек­ ционного испарителя.

Конструктивно водяной затвор выполняют следующим образом: отепленный хладоноситель поступает из системы в распредели­ тельный коллектор, а из него в секции испарителя (рис. 105). Рас­ пределительный коллектор располагают с занижением относительно разбрызгивающих труб. Перед ним устанавливают дроссельный клапан, назначение которого отрегулировать падение давления хладоносителя.

Соотношение занижения и степени дросселирования выбирают таким образом, чтобы циркуляция воды через работающую секцию происходила только лишь благодаря более низкому давлению в ней по сравнению с неработающей секцией.

Действительная разница уровней Дh в патрубках распредели­ тельного коллектора между работающей и неработающей секциями (при условии расположения дроссельного клапана на оси коллек­ тора) может быть определена зависимостью

где рк, ри — соответственно давления конденсации и испарения, Па; wH— скорость в приемном патрубке работающей секции

испарителя, м/с;

220

ЛРпат — потери давления в приемном патрубке, Па; рж— плотность жидкости (хладоносителя), кг/м3.

Однако формула (78) не учитывает инерционные силы, возни­ кающие при качке судна.

Как известно, на волнении судно испытывает три основных вида качки [9]:

—боковую — вращательное колебательное движение вокруг про­ дольной оси;

—килевую — вращательное колебательное движение вокруг по­

на работу машин представляет движение судна перпендикулярного гребню волны, так как в этом случае проявляется действие и киле­

&>=1/Л 2 + Д2; Ф1 = arctg

Фо = У ос2 + Р2; ф2 = arctg-J-,

а величины а, А, В, а, (3, зависящие от размерений судна, могут быть получены по данным, приведенным в [9]. На основе формул (81) и (82) линейное и угловое ускорения определяются как

Понятно, что жидкость в судовых трубопроводах испытывает ускорение совместно с судном, следствием чего является перераспре­ деление давления из-за возникновения дополнительного инерцион­ ного напора. В замкнутых системах, т. е. не имеющих свободного уровня, это перераспределение практически не отражается на ра­ боте системы. В открытых системах, особенно с вакуумными маши­ нами, инерционным напором пренебрегать нельзя. Особенно зна­ чительный инерционный напор возникает в трубопроводах, удален-

221

ных от центра тяжести судна и имеющих высоту столба жидкости, превышающую 8— 10 м.

Выражение инерционного напора h: можно представить [6 6 ]

(85)

где hr — геометрическая высота жидкости в системе, м. Ускорение

Таким образом, величина hi меняется по синусоидальному за­ кону, являясь функцией времени. На основании этого может быть определена и закономерность изменения скорости в приемном кол­ лекторе в период качки судна. Запишем уравнение движения жид­ кости для системы, изображенной на рис. 105,

222