cap10_inst santina buna

7/31/2019 Cap10_Inst Santina Buna

1/15

PROIECTAREA INSTALAIEIDE SANTIN

Caracteristicile principale ale navei.

Clasa: Germanisher Loid RulesTipul navei:vrachieDeadweight: 28000 tLungime: 166.26 mL ime: 26.75 mPescajul: 9.66 mAnul de fabrica ie: 2007Motor principal: SULZER RTA58T-R2 / 8400 KWViteza: 14 noduri

1.1.Stabilirea schemei instalaiei

Stabilirea schemei s-a realizat n conformitate cu regulile societii de clasificaieGermanischer Lloyd i trebuie s asigure drenarea n caz de inundare sau drenarea

curent a urmtoarelor spaii:o compartimentul de maini;o magaziile de marf;

Elementele componente ale instalaiei sunt:- tubulatura principal (magistrala) i ramificaii;- pompa de santin;- separatorul de santin;- armturile ;

Drenarea magaziilor de marf se efectueaz cu o pomp reversibil cu pistonvertical ce aspir din magistral amplasat n tunelul central (Fig 1). n cazul

defectrii pompei de santin , se utilizeaz pompa de stins incendiu sau pompa debalast .In fiecare magazie de marf va fi prevzut cu dou puuri de santin amplasate

n fiecare bord n pupa magaziei astfel nct s asigure funcionarea instalaiei norice condiii.

Puurile de santin sunt prevzute cu grtare iar sorburile cu semanlizri de nivelmaxim .

Valvule din tunelul central pe ramificaii pentru magazii suntacionate hidraulic iarcele din C.M. sunt cu acionare manual.

Instalaia este proiectat astfel nct s exclud posibilitatea ptrunderii apei dinafara bordului n interiorul navei precum i a apei dintr-un compartiment etan n alt

compartiment etan. Pentru aceasta valvulele de aspiraie, legate direct lamagistrala, trebuie s fie de tip cu nchidere i reinere.


2/15

Instalaia este prevzut cu filtre de nmol , iar n C.M. trebuie amplasat unseparator de santin mpreun cu un sistem pentru msurarea concentraieihidrocarburilor de 15 ppm. Separatorul de santina va fi prevzut cu valvule de izolare.

1.2. Calculul diametrelor tubulaturii

Diametrele tubulaturii se calculeaz pe baza relaiile din GL si anume:

Diametrul magistralei (dH):

( ) ( ) [ ]mmDBLdH 58.108251.1676.2616368,12568,1 =++=++= (1.1)unde:

L - lungimea ntre perpendiculare [m]B - limea navei [m]D - nlimea de construcie [m].

Conform STAS-ului adoptam eava :Tabelul 1.1

DenumireStas

dimensionalMaterial

eav DN 125A 133x5 DIN 404/1-98 OLT 35

[ ]mmdH 12352133int == (1.2)

Diametrul ramificaiei ( dz):

( ) ( ) [ ]mm09,95251,1676,268,2415,22515,2 =++=++= DBdZ (1.3)

l

lungimea compartimentelor etane ( distana ntre puurile de santin) [m];l=24.8[m]

Conform STAS-ului adoptm eava:Tabelul 1.2.

DenumireStas

dimensionalMaterial

Teava DN 100A 108x5 DIN 404/1-98 OLT 35


3/15

[ ]mm9852108int ==zd (1.4)

Diametrul ramificaiei din C.M. (dm):

dCM = 2,15 )DB(l + +25 = 2,15 )1,1676,26(6,17 + +25 = 84,05 [mm] (1.5)

l- lungimea C.M.-ului [m];][6,17 mlCM =

Conform STAS-ului adoptm eava:Tabelul 1.3.

DenumireStas

dimensionalMaterial

Teava DN 100 A 108x5 DIN 404/1-98 OLT 35

[ ]mm9852108int ==CMd (1.6)

1.2.2. Alegerea armturilor instalaiei

VALVULE CU SERTAR: alegem valvule cu sertar fabricat de firmaEconosto din oel cu presiunea de 10 bar conform DIN 3202-F16.

Fig 1.1.Valvul cu sertar

-pentru magistral:Tabelul 1.4

DNA

(mm)

L

(mm)

H

(deschis)

M

(mm)

Greutate

(Kg)125 250 200 620 200 35

- pentru ramificaii magazii i C.M :

Tabelul 1.5.

DNA

(mm)L

(mm)H

(deschis)M

(mm)Greutate

(Kg)

100 220 190 505 200 28


4/15

VALVULE CU REINERE: fabricate de firma Econosto cu corpul din bronz celucreaz n domeniul (presiune/temperatura 16 bar/120 Celsius, 8 bar/200 Celsius).

Fig 1.2. Valvul cu reinere

- pentru instalaia de drenare magazii :

Tabelul 1.6.DN A(mm) L(mm) H(mm)

100 220 270 155

- pentru instalaia C.M-ului (V17):Tabelul 1.7.

DN A(mm) L(mm) H(mm)

125 250 320 165

FILTRE: alegem filtru drept fabricat de Parker cu urmtoarele caracteristici:

Fig 1.3. Filtru de nmol

- pentru filtru din C.M.:

Tabelul 10.8.

Denumire Debit[l / min]

Presiune de lucru[bar]

RF7 1131 10,3


5/15

- pentru filtru magistralei principale:Tabelul 1.9

SEPARATOAR: alegem un separator cu pierderile hidraulice de locale de 2,5 detipul PetroLimitar 630 cu urmtoarele caracteristici:

Fig.1.4. Separator de santinTabelul 1.9

Capaciate Lungime Lime nlime

Model GPM(max) GPD m3/zi cm cm cm

PL630 2,0 2880 10,9 190 147 182

1.3.Calculul hidraulic al instalaiei

Scopul calcului hidraulic al instalaiei este de a-i determina dimensiunileelementelor componente astfel nct aceasta s funcioneze stabil (adic parametriifuncionali ai pompei nu au tendina de a se modifica n timp) i la parametrii impui.n continuare, se calculeaz pierderile hidraulice pe aspiraie / refulare ale instalaieinecesare determinrii sarcinii pompei.

1.3.1.Calculul pierderilor hidraulice (pe aspiraie i refulare)

ale instataie

I. se calculeaz viteza fluidului tiind debitul minim al pompei de santin conformparagrafului11.N.3.1. :

[ ]hdQ H /m99,861231075,51075,5 32323min === (1.7)

[ ]m/s034,2123,014,3

43600

99,864

360022

min

=

=

=

Hd

Q

v

(1.8)

Adoptam v =2,03[m/s]

DenumireDebit

[l / min]

Presiune de lucru

[bar]BGTS 2400 10,3


6/15

II. se calculeaz nr. Reynolds :o pentru magistral:

5

61092,1

103,1

123.003,2Re =

=

=

Hdv (1.9)

unde: 5103,1 = vscozitatea cinematic a fluidului;

o pentru ramificatie (magazie):

5

61053,1

103,1

098,003,2Re =

=

= Zdv (1.10.)

o pentru ramificaie (C.M.):

5

6105,1

103,1

098,003,2Re =

=

= CMdv (1.11)

III. se calculeaz vscozitatea relativ i coeficientul pierderilorliniare ( ):

o pentru magistral :

021,082015,0

1231 Re,= ===

=

k

dfdiagram

k

d(1.12)

unde: k = 0,15 [mm] rugozitatea absolut a pereilor tubulaturii;

- rugozitatea relativ;d diametrul interior al tubulaturii;Re nr. Reynolds.

o pentru ramificaie (magazie):

022,033,65315,0

981 Re,= ===

=

k

dfdiagram

k

d(1.13)

o pentru ramificaie(C.M):

022,0653,33

15,0

981 Re,= ===

=

k

dfdiagram

k

d(1.14)

IV. se calculeaz piederile hidraulice pe aspiraie (hasp) pe tronsoane conformschemei din fig 10.9. Tronsoanele sunt cuplate n serie i paralel , iar calculul sepornete de la captul prova al instalaiei pentru toate tronsoanele .

Trosonul I:[ ]bari0118,02312 =+= hhhI (1.15)


7/15

unde:

[ ].bari0118,0)( 223122

23

2

122312 =+=+=+= QssQsQshhhI pierderilehidraulice pe tronsonul I;

=

=

+=

+=

h

m

mkg

m

m

dd

ls

/m

barr101,2s

]m[kg1085,2][098,014,3

]/[1025819,8

][098,0

][57,104022,0

8

3

4

12

7-8

442

3

4212

=

=

+=

h

s

m

mkg

m

ms

/m

barr1096,4

]m[kg1043,6][098,014,3

]/[025,1823,0

][098,0

][05,1022,0

3

6

23

7-6

442

3

23

[ ]hvdQr /m20,5503,24

098,014,3

4

322

=

==

[ ]m57.104= lungimea ramificaiei pe aspiraie 1-2[ ]3kg/m1025= densitatea fluidului ;

pierdrile locale;85,312,0623,037,21

90cot=+++=+++= sorbtrecerifiltru ,19 suma pierderilor

locale pe tronsonul 1-2[ ]m059,1= lungimea tronsonului 2-3;

[ ]3

kg/m1025= densitatea fluidului ;

46,023,0290cot

=== suma pierderilor locale 2-3 Tronsonul II:

[ ]bari0117,032`2`1 =+= hhhII(1.1

5)

unde:

[ ].bari017,0)(2

32`2`1

2

3`2

2

`2`13`2`2`1 =+=+=+= QssQsQshhhII pierderilehidraulice pe tronsonul II;

=

=

+=

+=

h

m

mkg

m

m

dd

ls

/m

barr101,2s

]m[kg1085,2][098,014,3

]/[025,1819,8

][098,0

][57,104022,0

8

3

4

1`2`

7-8

442

3

42`2`1


8/15

=

=

+=

hs

m

mkg

m

ms

/m

barr1023,3

]m[kg1019,4][098,014,3

]/[025,1823,0

][098,0

][15,2022,0

3

6

3`2

7-6

442

3

32

[ ]hvdQr /m20,5503,24

098,014,3

4

322

===

[ ]m57,104= lungimea ramificaiei pe aspiraie;3kg/m1025= densitatea fluidului ;

pierdrile locale;85,312,0623,037,21

90cot=+++=+++= sorbtrecerifiltru ,19 suma pierderilor

locale;1`-2`[ ]m15,2= lungimea tronsonului 2`-3;

3kg/m1025= densitatea fluidului ;46,023,02

90cot=== suma pierderilor locale 2`-3

Tronsonul III:

[ ]bari00319,034 == hhIII (1.15)

Unde: [ ]bari129,023434 == Qsh pierderile hidraulice pe tronsonul III

=

=

+=

+=

h

mmkg

mm

ddls

/m

barr1068,3s

]m[kg1077,4][123,014,3

]/[025,1803,4][123,0][41,7021,08

3

5

34

7-7442

3

4234

[ ]hvdQr /m79,8603,24

123,014,3

4

322

=

==

[ ]m41,7= lungimea ramificaiei pe aspiraie;3-43kg/m1025= densitatea fluidului ;

pierdrile locale;

13,43,0123,016,3190cot =++=++= valvulafiltru , suma pierderilor locale petronsonul 3-4

Pierderile hidraulice pe aspiraie (hasp):Pentru determinarea pierderilor hidraulice pe aspiratie ,pe baza definirii tuturorpierderilor hidraulice pe tronsoane, se poate calcula pierderea totala de sarcina peaspiratie plecand de la ipoteza ca :

- tronsoanele 2312 hhhI += si 32`2`1 hhhII += vor fi cuplate in parallel ,tronsonul format se va not cu IIIh

- tronsonul IIIh e cuplat in serie cu tronsonul IIIh


9/15

][0466,079.8610358,5 52 bariQsh IIIIII ===

pierderile hidraulice petronsonul I-II legate in paralel;

,deoarece;Am notat cu 2312 sssI += si cu 3`2`2`1 sssII +=

( )( (

( )

( )

=

+

=

=+++

++=

+

=

h

ss

sss

III

IIIIII

/m

barr10358,5

01460,001465,0

10132,210149,2

10032,0101,210049,0101,2

10032,0101,210049,0101,2

3

5

2

44

24444

4444

2

[ ]hvdQr /m79,8603,24

123,014,3

4

322

=

==

Legam in serie tronsonul IIIh e cuplat in serie cu tronsonul 34hhIII =

( ) [ ]bari078,0097,02 =+=+=+= Qsshhh IIIIIiIIIIIIseriePierderile totale pe aspiratie fara cele geodezice este

[ ]bari078,0=aspitatehV. se calculeaz piederile hidraulice pe refulare (href):

[ ]bari00243,0=refulareh (1.15)

Unde: [ ]bari129,02

== Qsh refrefulare pierderile hidraulice pe tronsonul refulare

=

=

+=

+=

h

m

mkg

m

m

dd

lsref

/m

barr1081,2s

]m[kg10652,3][123,014,3

]/[025,1869,3

][123,0

][82,5021,0

8

3

4

ref

7-6

442

3

42

[ ]hvdQr /m79,8603,24

123,014,3

4

322

=

==

[ ]m82,5= lungimea pe refulare a tronsonului3kg/m1025= densitatea fluidului ;

pierdrile locale;unde:

69,33,017,2123,03113 .90cot =++=++= retinerevalfiltru suma pierderilorlocale;

1.3.2.Calculul sarcinilor geodezice


10/15

(condiii de cuplare) se calculeaz sarcini geodezice pe aspiraie:

( ) [ ]bari137,010/3,281,91025 5asp === ageo zgh (1.24)

za = nalimea de aspiraie(1,3m);

se calculeaz sarcini geodezice pe refulare:( ) [ ]bari106,110/1181,91025 5ref === rgeo zgh

(1.25)

z r= nalimea de refulare (11 m);1.3.3.Calculul sarcinii totale a instalaiei

Sarcina total a instalaiei este compus din pierderile de sarcin (pe aspiraie

/refulare), la care se adug i condiiile de cuplare (sarcina geodezic).

sarcina pe aspiraie:

Hi = hasp + hgeo asp =0,078+0,137= 0,215 [bari](1.26)

sarcina pe refulare:

Hr = href+ hgeo ref = 0,00243 + 1,106 = 1,108 [bari] (1.27)

1.4. Calculul piederilor hidraulice ale instalaiei din C.M.

Instalaia de drenarea a compartimentului de maini este format din pompa desantin Pcm, care aspir din puurile de santin ale C.M.-ului i refuleaz peste borddup o prealabil separare n separatorul de santin S1 .Separatoarul de santintrebuie s asigure obinerea unei concentraii de hidrocarburi n ap mai mic dect15 ppm (pri pe milion), concentraie considerat practic inofensiv pentru mediulncojurtor.

I. se calculeaz pierderile de sarcin pe aspiraie ( se observ c tronsoanele 1-4, 2-4, 3-4 sunt cuplate n paralel):

[ ]bari29,017,012,0CM =+=++= IIIIIIasp hhhh (1.28)

I. se calculeaz pierderile de sarcin pe aspiraie ( se observ din fig 10.9 ctronsoanele 3-2, si 4-2 sunt cuplate n paralel):

( )[ ]bari00184,0

11 22

4232

4232

2

4232

4232CM =+

=

+=+=

Qss

ss

sshhh

I

I (1.28)


11/15

=

=

+=

+=

h

m

mkg

m

m

dd

ls

/m

barr1005,1s

]m[kg10136,0][098,014,3

]/[1025849,4

][098,0

][28,6022,0

8

3

5

32

7-8

442

3

4232

[ ]m28,6= lungimea ramificaiei pe aspiraie;3kg/m1025= densitatea fluidului ;

49,43,05,323,03113 cot =++=++= valvulasorbt suma pierderilor localele

=

=

+=

hs

m

mkg

m

ms

/m

barr1075,1

]m[kg10228,0][098,014,3

]/[025,1849,4

][098,0

][82,10022,0

3

5

42

7-8

442

3

42

[ ]hvdQr /m20,5503,24

098,014,3

4

322

=

==

[ ]m82,10= lungimea ramificaiei pe aspiraie;[ ]3kg/m1025= densitatea fluidului ;

49,43,05,323,03113 cot =++=++= valvulasorbt suma pierderilor locale;Am notat cu 4232 sssI +=

( )( )

( )

=

+

=

+

=

hss

sssI

/m

barr10334,0

1075,11005,1

1075,11005,13

5

255

55

2

4232

4232

I. se calculeaz pierderile de sarcin pe tronsonul II format din 2-5 cuplat n seriecu tronsonul I

=+= 25CM hhh ICMII [ ]bari0126,0)(2

25

2

25

2

1 =+=+ QssQsQs I (1.28)

=

=

+=

+=

h

m

mkg

m

m

dd

ls

/m

barr1095,1s

]m[kg1057,2][098,014,3

]/[102587,1

][098,0

][42,12022,0

8

3

5

25

7-7

442

3

4225

[ ]m42,12= lungimea ramificaiei pe aspiraie;[ ]3kg/m1025= densitatea fluidului ;

7,15,0123,0414 cot =+=+= teu suma pierderilor locale

Se va lua tronsonul al III format din 1-5 si 5-6 in serie

[ ]bari0118,05615 =+= hhhIIICM (1.15)

unde: [ ].bari0244,0)(

2

5615

2

56

2

155615 =+=+=+= QssQsQshhhIIICM pierderile

hidraulice pe tronsonul I;


12/15

=

=

+=

+=

h

m

mkg

m

m

dd

ls

/m

barr101,2s

]m[kg10195,0][098,014,3

]/[1025876,4

][098,0

][21,9022,0

8

3

5

12

7-8

442

3

4212

=

=

+=

hs

m

mkg

m

ms

/m

barr1033,2

]m[kg10302,0][098,014,3

]/[025,1884,4

][098,0

][48,14022,0

3

5

15

7-8

442

3

15

[ ]hvdQr /m20,5503,24

098,014,3

4

322

=

==

[ ]m21.9= lungimea ramificaiei pe aspiraie 1-5[ ]3kg/m1025= densitatea fluidului ;

pierdrile locale;76,45,315,0123,023,01

90cot=+++=+++= sorbteuivalvula , suma pierderilor

locale pe tronsonul 1-5[ ]m48,14= lungimea tronsonului 2-3;

3kg/m1025= densitatea fluidului ;84,45,0323,083,05

90cot=++=+++= sorbteuivalvula suma pierderilor locale

5-6

Pierderile hidraulice pe aspiraie (hasp) CM:Pentru determinarea pierderilor hidraulice pe aspiratie ,pe baza definirii tuturorpierderilor hidraulice pe tronsoane, se poate calcula pierderea totala de sarcina peaspiratie plecand de la ipoteza ca :

- tronsoanele IIh si IIIh vor fi cuplate in parallel , tronsonul format se va not

cu MaspiratieCh

-)(

)(

5615

25

sss

sss

III

III

+=+=

( )( )

=

+

=

+

==

hQ

ss

sssh

IIIII

IIIIIMaspiratieCMaspiratieC

/m

barr1075,7

1043,410284,2

1043,410284,23

4

255

552

2

[ ]hvdQr /m20,5503,24

098,014,3

4

322

=

==

Pierderile totale pe aspiratie fara cele geodezice este

[ ]bari0389,0=seriehVI. se calculeaz piederile hidraulice pe refulare (href):

[ ]bari00243,0=refulareh (1.15)


13/15

Unde: [ ]bari129,02 == Qsh refrefulare pierderile hidraulice pe tronsonul refulare

=

=

+=

+=

h

m

mkg

m

m

dd

lsref

/m

barr1081,2s

]m[kg10652,3][123,014,3

]/[025,1869,3

][123,0

][82,5021,0

8

3

4

ref

7-6

442

3

42

[ ]hvdQr /m79,8603,24

123,014,3

4

322

=

==

[ ]m82,5= lungimea pe refulare a tronsonului3kg/m1025= densitatea fluidului ;

pierdrile locale;unde:

69,33,017,2123,03113 .90cot =++=++= retinerevalfiltru suma pierderilorlocaleIII. se calculeaz sarcinile geodezice (aspiraie/refulare) :

se calculeaz sarcini geodezice pe aspiraie:( ) [ ]bari10,010/181,91025 5CMasp === ageo zgh (1.30)

za = nalimea de aspiraie(1 m);

se calculeaz sarcini geodezice pe refulare:( ) [ ]bari10,110/1181,91025 5CMref === rgeo zgh (1.31)

z r= nalimea de refulare (11 m).IV. se calculeaz sarcinile totale ale instalaie :

sarcina pe aspiraie:

HiCM = hasp CM + hgeo asp CM = 0,138 [bari] (1.32) sarcina pe refulare:

HrCM = href CM + hgeo refCM = = 1,102 [bari] (1.33)

1.5. Alegerea pompei

Condiia esenial a funcionrii pompei ntr-o instalaie este aceea de a satisfaceecuaia de bilan energetic:

pi PP = (1.34)unde Pi = Qi Hi , puterea pompei;

Pp=Qp Hp, puterea pe instalaie.Hi, Hp - sarcina pompei / instalaiei.

Respectnd ecuaia de continuitate : Qp = Qi rezult c Hi = Hp .

Alegerea pompei se realizeaz astfel nct:


14/15

- pompa trebuie s creeze un vaccum superior sarcinii totale pe aspiraie ainstalaiei, n caz contrar apa nu va ajunge n pomp ( pompa nu poateaspira.);

- sarcina pompei pe refulare trebuie s fie mai mare dect sarcina total ainstalaiei pe refulare .

- debitul pompei trebuie s fie superior debitului minim al instalaiei calculateconform registrului GL.

1.5.1.Pompa de santin principalSe alege pompa din catalog n funcie de sarcina instalaiei pe refulare

determinat anterior Hr = 1,108 bar = 11,08 m col. ap i debitul minim al instalaieiQmin = 86,99 [m3/h] calculat conform paragrafului 11.N.3.1.

Alegem pompa centrifugala monoetajata pt lichide incarcate tip HTV cu

urmtoarele proprieti:

Fig 1.5. Pompa de santin HTV

Proprieti Caracteristicile pompei

D

Q

H

p

T

n

mm

m3/hm

bar0C

min-1

40 80

7-200

2,2-90


15/15

Proprieti Caracteristicile pompei

D

Q

H

P

T

n

mm

m3/hm

bar0C

min-1

65

30-140

16-140

cap10_inst santina buna

Documents