capitolul 2 instalaţia de balast

34
Capitolul 2 Instalaţia de balast CAPITULUL 2 INSTALAŢIA DE BALAST 23

Upload: spiridon-florin

Post on 22-Apr-2017

253 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

CAPITULUL 2 INSTALAŢIA DE BALAST

23

Page 2: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

2.1 GENERALITĂŢI PRIVIND INSTALAŢIA DE BALAST

Întrucât condiţiile de exploatare a navelor sunt de aşa natură încât acestea sunt

puse în situaţia de a naviga complet încărcate, goale sau parţial încărcate, s-a impus ca

necesitate crearea unei instalaţii care să poată asigura navei o stabilitate cât mai bună.

Se cunoaşte faptul că nava este calculată să navigheze cu o anumită încărcătură având

centrul de greutate într-o poziţie care asigură navei o stabilitate pozitivă şi astfel aceasta

poate înfrunta condiţiile uneori grele întalnite în misiunile sale. Pentru menţinerea

acestei stabilităţi se recurge la ambarcarea sau debarcarea unei cantităţi de apă de mare

în tancuri special amenajate pentru acest scop.

Astfel, instalaţia de balast deplasează centrul de greutate al navei, pentru a o

aduce la asieta dorită, prin ambarcarea, deplasarea sau debarcarea balastului constituit

din apa de mare.

La navele comerciale prin descărcarea mărfurilor înălţimea metacentrică a navei

se reduce, înrăutăţind stabilitatea. Pentru a asigura o stabilitate suficientă în condiţiile

de navigaţie de pe marea liberă, în tancurile de balast se ambarcă apă de mare de

greutate B, care se adaugă deplasamentului navei goale, Δg.

În diagrama de caracteristici de carene drepte ale navei se intră cu valoarea

deplasamentului navei balastate Δ1= Δg+B şi pe curba Δ(T) se va obţine pescajul navei

balastate T1=T+δT. Intersecţia dreptei T1= const cu curba Zc(T) va da cota

metacentrului de carenă Zc1, iar intersecţia cu curba r(T) se obţine noua rază

metacentrică r1. Cota centrului de greutate după balastare, ZG1 este:

unde: ZB – este cota centrului de greutate al apei de balast.

După ambarcarea apei de balast, înălţimea metacentrică finală h1 creşte la

valoarea:

Pentru ca această creştere să fie maximă, cota ZB trebuie să fie minimă, deci

tancurile de balastare transversală trebuie aşezate sub puntea dublului fund.

La mineraliere datorită densităţii foarte mari a mărfii, o dată cu încărcarea,

centrul de greutate coboară mult înălţimea metacentrică transversală şi deci stabilitatea

24

Page 3: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

navei devine excesivă, cu urmări de disconfort pentru echipaj. Prin excepţie la acest tip

de nave se utilizează tancuri de balast-aripă plasate sub puntea principală (cota ZB

mare), care sunt umplute odată cu încărcarea navei. Această soluţie se aplică uneori şi la

navele de transport mărfuri generale.

Figura 1. Diagrama de carene drepte

2.2 ROLUL INSTALAŢIEI DE BALAST

Instalaţia de balast are rolul de a asigura:

stabilitatea navei prin modificarea centrului de greutate a navei balastate;

pescajul minim la pupa necesar funcţionării propulsorului;

posibilitatea corectării asietei navei provocate de încărcarea neuniformă a mărfii

la bord sau a eventualelor avarii produse sub linia de plutire a corpului navei.

Pentru ca instalaţia de balast să-şi poată îndeplini rolurile funcţionale, ea trebuie sa

îndeplinească următoarele condiţii de siguranţă:

- asigurarea funcţionării perfecte, folosind o cantitate minimă de balast;

- asigurarea unei deplasări reversibile a lichidelor prin tubulaturi;

- împiedicarea pătrunderii lichidului de balast în tancurile şi compartimentele cu

altă destinaţie;

- asigurarea nescufundabilităţii navei din cauza pătrunderii apei prin conductele

instalaţiei.

2.3 CLASIFICAREA INSTALAŢIILOR DE BALAST

25

Page 4: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

În funcţie de gradul de generalitate al utilizării, instalaţiile de balast se clasifică

în:

a) instalaţii de balast generale care se întâlnesc la navele de transport mărfuri

generale, cu scopul de a realiza modificarea pescajului mediu şi de a corecta înclinările

(longitudinală şi transversală).

b) instalaţii de balast specializate care se întâlnesc la spărgătoarele de gheaţă,

la navele port-containere, portbarje, la docurile plutitoare şi la submarine.

La navele spărgătoare de gheaţă se pune problema ca instalaţia de balast să

realizeze pe timpul staţionării navei oscilaţii cu perioade foarte mari, astfel încât, pe

timpul staţionării, nava să nu fie prinsă de gheaţă.

La navele portcontainer, portbarje sau Ro-Ro, ce îmbarcă greutăţi concentrate

mari, se pune problema corectării rapide a înclinărilor cauzate de dispunerea excentrică

a greutăţii la bord. Există nave portbarje la care încărcarea barjelor, se face prin

balastarea navei de bază. Pentru submarine, instalaţia de balast determină condiţia de

imersiune şi de ridicare la suprafaţă.

2.4 CONSTRUCŢIA INSTALAŢIEI DE BALAST

Instalaţiile de balast sunt compuse din:

1. pompe centrifuge;

2. tubulaturi de balast;

3. tancuri de balast;

4. clapeţi de bordaj;

5. magistrala Kingstone;

6. armături de comandă şi control.

26

Page 5: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

În figura următoare este prezentată schema unei instalaţii de balast de la bordul unui

cargou de 8700 tdw.

Figura 2. Dispunerea instalaţiei de balast la bordul navei

În figură s-au utilizat următoarele notaţii:

1 – tancul de balast din afterpic;

2 – sorbul instalaţiei de balast;

3 – tubulatura de aerisire a instalaţiei de balast;

4 – valvule;

5 – pompa instalaţiei de balast;

6 – filtrul Kingstone;

7 – tancul de balast din forepic;

8 – valvula Kingstone;

9 – casetă de valvule;

10 – clapet de bordaj;

27

Page 6: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

Pe conducta care duce la forepic, în interiorul tancului se montează o armătură de

închidere, acţionată de pe puntea pereţilor etanşi, în scopul preîntâmpinării inundării navei

prin tubulatura de balast, atunci când în forepic ar apărea o gaură de apă.

Tancurile de sub linia de plutire se pot umple şi gravitaţional.

Apa de mare intră în instalaţie prin prizele de fund formate din chesoanele de gurnă

(1) sau de fund (2) şi valvulele Kingstone (5). La navele fluviale chesoanele sunt amplasate în

borduri pentru a evita ca pompele să tragă mâl de pe fundul apei.

Figura 3. Prize de fund

Semnificaţia elementelor componente ale figurii anterioar este:

1 – cheson de gurnă;

2 – cheson de fund;

3 – grătar de protecţie;

4 – tubulatură de suflare cu aer

comprimat sau abur;

5 – valvulă Kingstone;

6 – roată de manevră;

7 – valvulă de izolare;

8 – bordajul navei;

9 – valvule.

Pompele de balast sunt, în general, de tip centrifugal, care la funcţionare au debite

mari şi sunt autoamorsabile. Ele trebuie să îndeplinească condiţii atât pe aspiraţie, cât şi pe

refulare. Registrele de clasificaţie impun dublarea pompei de balast - deobicei aceasta este

dublată de pompa de santină.

Tubulaturile instalaţie de balast sunt formate din:

- tubulatura principală prin care circulă apa de mare;

28

Page 7: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

- tubulatura de aerisire a tancului de balast;

- tubulatura instalaţiei de măsură şi control ce monitorizează nivelul balastului

în tancuri.

Figura 4. Pompa instalaţiei de balast29

Page 8: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

Figura 5. Schema instalaţiei de balast

Tubulatura instalaţiei de balast se cuplează la un capăt cu magistrala de apă de mare,

iar la celălalt capăt cu tancurile de balast.

Deplasarea lichidului de balast prin conductele instalaţiei în ambele sensuri se

realizează prin instalarea unor valvule de reţinere pe tubulaturi astfel, încât să se poată asigura

manevra balastului în tancuri şi din tancuri.

Pentru a nu permite pătrunderea apei de balast în alte tancuri, magazii sau alte

compartimente, conductele instalaţiei de balast se dispun prin dublul fund al navei sau se

dublează cu tunele la trecere prin tancuri cu alte lichide.

La celalalt capăt al instalaţiei se amenajează tancul de balast (4) cu elementele lui:

tubulatura instalaţiei de balast (6) folosită pentru umplerea şi golirea tancului (3), tubulatura

de aerisire (5) şi tubulatura de măsură şi control (4).

30

Page 9: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

Figura 6. Tancul de balast

1 – sorb;

2 – trecere etanşă;

3 – tanc de balast prova;

4 – tubulatură sondă;

5 – tubulatură de aerisire;

6 – tubulatură instalaţie de balast;

a) Valvule de închidere a tancurilor din forepic b) Valvulă de bordaj a instalaţiei

31

Page 10: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

c) Valvulă Kingstone d) Valvulă de distribuţie a instalaţiei

Figura 7. Armături

Sorburile sunt executate ca ajustaje convergente (pâlnii de aspiraţie), şi sunt plasate în

pupa fiecărui tanc, în zona planului diametral. În scopul golirii complete a tancurilor se pot

plasa sorburi şi în zona gurnei. Suma secţiunilor găurilor din sorbul instalaţiei (1) trebuie să

fie mai mică decât secţiunea tubulaturii de aerisire pentru a nu crea suprapresiune la umplere

şi vacuum la golirea tancului.

Volumul şi dispunerea tancurilor de balast se face în conformitate cu calculele

hidrostatice, astfel încât să se asigure pescajul mediu al navei şi posibilitatea de reglare a

asietei.

Tancul de balast este prevăzut cu :

1. Ramificaţie cu rol de umplere şi golire a tancului de balast.

2. Aerisire cu rol de a asigura ieşirea aerului din tanc la umplere. Permite de asemenea

închiderea tubulaturii când puntea intră sub apă.

3. Tub de sondă - permite controlul local al cantităţii de balast din tanc. Cantitatea de

balast poate fi măsurată şi de la distanţă cu ajutorul traductoarelor de nivel. La navele

moderne există sisteme automate de control şi monitorizare cu următoarele aplicaţii: măsoară

automat nivelul din tancurile de balast, apă potabilă, combustibil sau de marfă, urmăreşte şi

semnalizează diverşi parametri (detecţia golirii şi respectiv încărcării tancului, temperatură,

presiune, densitate).

32

Page 11: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

Folosirea unei cantităţi minime de balast pentru funcţionarea instalaţiei se poate

realiza prin folosirea compartimentelor de coliziune, a dublului fund şi a tancurilor din

borduri, dispuse sub planul neutru al navei.

În funcţie de deplasamentul navei, capacitatea tancurilor de balast trebuie să ocupe

9...13% pentru navele cu = 3000...5000 tone şi 13...17% pentru nave cu = 10000...15000

tone.

2.5 PREVEDERI RNR PRIVIND INSTALAŢIILE DE BALAST POMPE

Instalaţia de balast trebuie deservită de cel puţin o pompă. Se recomandă determinarea

debitului pompei de balast, ţinându-se seama de asigurarea vitezei apei de cel puţin 2 m/s cu

diametrul tubulaturii de aspiraţie calculat cu ajutorul formulei:

d = 18 [mm]

pentru tancul de balast cu volumul cel mai mare.

Pot fi folosite ca pompe de balast pompele de serviciu general cu debit suficient ca,

pompa de santină, pompa de incendiu sau pompa de rezervă a apei de răcire.

Utilizarea pompei de incendiu se admite în condiţiile îndeplinirii cerinţelor de

diametru a tubulaturii.

Dacă tancurile de combustibil sunt utilizate regulat ca şi tancuri de balast, atunci

folosirea pompei de rezervă a apei de răcire sau a pompei de incendiu, drept pompă de balast,

ca şi a pompei de balast ca pompă de incendiu sau pompă de rezervă a apei de răcire, nu este

permisă.

Pompele folosite la pomparea apei de balast din tancurile dublului fund trebuie să fie

autoamorsabile.

La navele de pasageri, tancurile de balast, de regulă, nu trebuie să fie utilizate şi ca

tancuri de combustibil. Exceptarea de la această cerinţă, se face în cazul existenţei

separatoarelor sau a altor dispozitive, face obiectul unor examinări speciale din partea R.N.R.

Diametrul tubulaturii

33

Page 12: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

Diametrele interioare ale racordurilor tubulaturii de balast d pentru fiecare tanc se

determină cu formula:

d = 18 [mm]

în care:

v – capacitatea tancului de balast.

Diametrul se va lua după dimensiunea standard cea mai apropiată.

Diametrul tubulaturii principale de balast trebuie să fie cel puţin egal cu cel mai mare

diametru al racordului de aspiraţie determinat cu următoarea formulă:

d = 18 [mm]

Armăturile instalaţiei

Armăturile instalaţiei de balast sunt din fontă, oţel sau bronz. Armăturile pot fi izolate

sau în casete, manevrarea lor putând fi făcută manual sau de la distanţă prin comandă

hidraulică, pneumatică sau mecanică în funcţie de locul de amplasare, precum şi de nivelul de

mecanizare sau automatizare al acestora .

Toate armăturile, precum şi casetele de valvule se montează de obicei în zona

compartimentului unde se montează şi pompele .

Armăturile instalaţiei de balast trebuie să permită circulaţia fluidului în ambele sensuri

Din acelaşi considerent armăturile de închidere ale sorburilor nu sunt cu reţinere .

O construcţie deosebită o au armăturile de ambarcare a balastului, armături denumite

valvule Kingstone .

Valvulele Kingstone se dispun cât mai jos posibil în zona fundului sau a gurnei pentru

a evita posibila pătrundere a aerului în pompa atunci când pescajul navei este minim .

Pentru evitarea îngheţării secţiunii de intrare sau înfundarea valvulei Kingstone se

prevede încălzirea chesonului prin suflare cu abur şi suflare de aer comprimat .

Pentru navele fluviale , care navigă în ape de adâncimi limitate , chesoanele Kingstone

se dispun în borduri pentru a facilita aspiraţia apei fără mâl .

Poziţionarea tubulaturii

34

Page 13: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

Amplasarea racordurilor de aspiraţie trebuie să fie făcută astfel încât să se asigure

pomparea apei din orice tanc de balast când nava se află în poziţie dreaptă sau are o înclinare

transversală de cel mult 5o.

La navele cu întărituri pentru gheaţă din categoria G60, G50, G40, picurile prova şi

pupa şi tancurile structurale din borduri destinate pentru apă trebuie să fie amplasate mai sus

de linia de plutire precum şi cele din zona magaziei de mărfuri trebuie să fie prevăzute cu

sisteme de încălzire.

Se recomandă încălzirea tancurilor de balast din zona dublului fund situate în zona

magaziilor de mărfuri.

Tubulatura de umplere şi de golire a tancurilor de balast curat nu se vor racorda la

chesoanele prizelor de fund sau la alte tubulaturi ce deservesc tancurile de încărcare.

2.6 SISTEMUL PRINCIPAL DE CONTROL A TANCURILOR DE MARFĂ,

BALAST, SERVICIU

Instalaţia de balast trebuie să permită următoarele manevre absolut necesare în

procesul de exploatare a navei: ambarcare – debarcare balast, manevra apei între tancuri,

babord - tribord şi invers, manevra balastului din pupă în prova şi invers. Nivelul apei din

tancuri este urmărit în permanent cu ajutorul unor traductoare de nivel.

Traductoare de nivel cu plutitor

Aplicaţiile marine sunt executate printr-o tehnologie de vârf, care a fost încercată şi

testată în mii de aplicaţii de-a lungul anilor. Tehnologia plutitorilor trebuie să permită

satisfacerea condiţiilor dure din domeniul marin pentru a funcţiona continuu ani de-a rândul

fără a se deteriora . Dificultatea accesului la traductorul aparaturii de măsurare a nivelului din

tanc implică dotarea navelor în acest sens cu echipamente din cele mai fiabile.

Cel mai întâlnit traductor de nivel este plutitorul (fig. 2.4), utilizat în principal pentru

avantajele ce le prezintă şi anume: plutitoarele urmăresc adevăratele suprafeţe ale lichidului

şi nu extrapolarea rezultatelor obţinute din indicaţii indirecte cum sunt : presiunea sau ecoul;

funcţionează perfect în tancurile cu pereţii curbaţi sau alte forme, unde alte tehnologii pentru

sesizarea nivelului lichidului nu pot funcţiona; prezintă unică capacitate de a monitoriza

nivelele de lichid din aproape orice tanc indiferent de mărime şi formă; poate opera cu lichide

de greutăţi specifice diferite; acurateţea măsurătorilor nu poate fi afectată de schimbări în

35

Page 14: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

greutatea specifică, temperatură şi presiunea din această cauză nu sunt necesare reglări şi

recalibrări scumpe; pot monitoriza zonele de contact între lichide şi emulsii.

Fig. 2.4

Cu ajutorul traductoarelor cu plutitor se pot măsura nivelele unor lichide de concentraţii sau

greutăţi specifice diferite care se află adeseori în acelaşi tanc - unul plutind deasupra celuilalt

(fig. 2.5). Cele mai multe traductoare doar urmăresc nivelul cel mai de sus al unei suprafeţe de

lichid sau conţinutul unui tanc ca întreg, dar cu senzorii plutitori montaţi ca în figura

Se poate monitoriza cu uşurinţă zona de contact între două lichide diferite, inclusiv emulsiile,

Fig 2.5

spumele şi murdăriile care se formează între ele. Ajustând greutatea specifică a plutitorului

magnetic, senzorii sunt reglaţi să monitorizeze interferenţa dintre lichidele aparţinând unei

game largi de produse. Folosiţi împreună cu alarme de nivel şi sisteme automate de control,

senzorii dau siguranţa că doar lichidul necesar, este pompat dintr-un tanc în altul.

Traductorul de nivel cu plutitor magnetic (fig. 2.6)

36

receptor

transmiţător+

Indicator

tanc

Divizor de tensiune

plutitor sursă

Aparat de afişare

1

2

Page 15: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

În acest caz emiţătorul este montat vertical în tanc şi conectat prin cablu la un receptor

aflat în altă parte a vasului. Emiţătorul se compune dintr-o tijă lungă de-a lungul căreia se

mişcă un plutitor magnetic o dată cu suprafaţa lichidului. În interiorul corpului ermetic al tijei

se află un divizor de voltaj (o reţea - combinaţie de mai multe comutatoare şi rezistenţe), care

se întinde pe toată lungimea de indicare a tijei .

O anumită tensiune de curent continuu este aplicată la capetele emiţătorului, în timp ce

plutitorul se mişcă cu suprafaţa lichidului daschizând comutatoarele, pe baza acţiunii

câmpului magnetic.

Rezultatul este o gamă largă de semnale electrice induse proporţional cu nivelul de

lichid din tanc. Semnalul de ieşire poate fi trimis oricărui tip de receptor, inclusiv celor

analogice sau digitale.

Sunt cele mai bune indicatoare, deoarece: un magnet permanent încorporat în fiecare

lamelă formează o legătură sigură cu lamelele adiacente. Alinierea corespunzătoare este

asigurată şi nu este afectată de şocuri, vibraţii, valuri, sau schimbări rapide ale nivelului de

lichid; un ghid permite utilizarea unui magnet tip bara în interiorul plutitorului. Ghidul este

integrat în interiorul canalului cu lamele, deci indiferent de poziţie, magnetul din plutitor este

întotdeauna aliniat; un magnet permanent puternic stă într-o poziţie orizontală în interiorul

comutatorului şi din această cauză rotaţia lamelei este sigură şi neînşelătoare;

Acest tip de traductor se poate utiliza, printr-un montaj adecvat, pentru tancurile foarte

adânci sau tancurile cu pereţi înclinaţi, unde emiţătoarele sunt legate în serie şi montate

suprapus. Astfel se creează o zonă de măsurare neîntreruptă.

37

Page 16: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

Plutitorul, prin construcţia şi forma lui, are capacitatea de a funcţiona şi în cazul

lichidelor a căror densitate variază în limite largi. Astfel de sisteme sunt tot mai răspândite pe

navele de ultimă generaţie, întrucât dau posibilitatea monitorizării (semnalizări când se ating

nivele periculoase) şi automatizării proceselor de balastare – debalastare, mai ales la navele

specializate ce ambarcă greutăţi concentrate mari.

Fig 2.6

38

Receptor semnal

Page 17: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Capitolul 2 Instalaţia de balast

2.7 PROIECTAREA INSTALATIEI DE BALAST PENTRU O NAVA DE TIP

CARGOU 8700 TDW

Tubulatura instalaţiei de balast proiectate este formata din ramificaţii ce leagă

tancurile de balast de magistralele aflate în dublul fund , în tunelul central , si de asemenea

face legătura cu pompa si armăturile din compartimentul de maşini .

Tubulatura este astfel dispusă încât să asigure umplerea şi golirea diverselor tancuri de

balast independent .

Adoptarea schemei instalaţiei, cu stabilirea dispunerii tancurilor de balast, astfel încât

să se poată realiza toate destinaţiile instalaţiei.

Cantitatea de balast B se va împărţi pe tancurile de balast dispuse pe navă. Se vor

considera 5 tancuri de balast dintre care trei în pupa şi 2 în prova astfel:

39

87000.66

103 kg

B 0.23 B 3.032 106 kg

Vom lua o nava tip cargou astfel vom avea următoarea relaţie pentru calculul cantităţii maxime de lichid B:

Δ -deplasamentul navei

Determinarea cantităţii maxime de lichid B

V0 0.21429B V0 6.497 105 kg

V1 0.08929B V1 2.707 105 kgV2 0.08929B V2 2.707 105 kgtanc 3- tanc în pereţii laterali Tb:

tancul 2 -tanc în pereţii laterali Bb:

tancul 1 - tanc after pic:

Page 18: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

tanc 4- tanc CM dublu fund Bb

V3 0.05357B V3 1.624 105 kg

tanc 5- tanc CM dublu fund Tb

V4 0.05357B V4 1.624 105 kg

tanc 6- tanc magazii1 dublu fund Bb

V5 0.05357B V5 1.624 105 kg

tanc 7- tanc magazii1 dublu fund Tb

V6 0.05357B V6 1.624 105 kg

tanc 8- tanc magazii2 dublu fund Bb

V7 0.08929B V7 2.707 105 kg

tanc 9 tanc magazii2 dublu fund Tb

V8 0.08929B V8 2.707 105 kg

tanc 10- tanc magazii3 dublu fund Bb

V90.07143

2B V9 1.083 105 kg

tanc 11- tanc magazii3 dublu fund Tb

V100.07143

2B V10 1.083 105 kg

tanc 12- tanc magazii4 dublu fund Bb

V110.07143

2B V11 1.083 105 kg

tanc 13 tanc magazii4 dublu fund Tb

V120.07143

2B V12 1.083 105 kg

Page 19: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Calculul diametrelor tubulaturilor ce distribuie balastul în tancuri:

Diametrul tubulaturii di ce merge la tancul i de volum Vi nu va fi mai mic decât cel

dat de diametrul tubulaturii pompei dtp :

tanc 14 tanc forpic

V13 0.07413B V13 2.247 105 kg

Verificare

Vbalast0

13

i

Vi

Vbalast 3.04 106 kg B 3.032 106 kg

1024kg

m3 densitatea apei de mare

i 0 13 vi

Vi

1000

vi

634.461264.366264.366158.608158.608158.608158.608264.366264.366105.744105.744105.744105.744219.481

L

Page 20: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Valoarea volumului se înmulţeşte 103 pentru a obţine mm3 :

d i 183

vi 103 10 3

d i

0.1550.1160.1160.0970.0970.0970.0970.1160.1160.0850.0850.0850.0850.109

m

D max d 0 d1 d2 d3 d4

D 0.155m

Page 21: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Alegerea traseului de calcul cel mai dificil (de obicei - aspiraţie din prova, presare pupa sau aspiraţie pupa, presare prova). Vom lua aspiraţie prova presare pupa.

Calculul debitului total al instalaţiei din considerentul respectării vitezei minime (vmin= 2 m/s)

şi timpului de debalastare (8-10 ore).

w 2ms

10 3600 s

Q1 D2 w

4 Q1 0.038

m3

s debitul minim

Q2i

vi 103

Q2 0.082

m3

s debitul necesar

Page 22: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Se standardizează toate diametrele di.

dstandardd

0.0254

dstandard

0012345678910111213

6.0894.5484.5483.8363.8363.8363.8364.5484.5483.3513.3513.3513.3514.275

mse ia dstas

614

434

434

4

4

4

4

434

434

312

312

312

312

412

4

Page 23: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Se calculează debitul pompei de balast.

unde: n - reprezintă numărul de pompe cuplate în paralel;

Kp - un coeficient ce ţine cont de faptul că pompele nu îşi dublează debitul la funcţionarea în

paralel (Kp = 0,8-0,85).

Se va cacula sarcina H.

k 0.84 n 2

Q3

Q2

k n Q3 0.049

m3

s

Page 24: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Pentru aspiraţie:

Saspiratie l1d

i

aspiratie

8

2 D

Q Q1 Q 0.038m3

s Q 0.038

D 0.155m

1.024 103kg

m3 1.024 103

l1 130 m l2 80 m

w 2ms

i

aspiratie compensator racord valve valve valvedecolt reductie

1.1410 6m2

s vâscozitatea cinematică

Rew D

Re 2.714 105 D D m 1

0.19

1

D 1000 1 1.228 10 3

0.11 168Re

0.25 0.022

Haspiratie 25 0.2 6 1.15 2 0.2 1.9 0.05 Haspiratie 14.25

Page 25: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

H=18,9 bari

Se alege pompa din catalog, la debitul Qp din condiţia HpHI şi se verifică pe aspiraţie.

Saspiratie l1D

Haspiratie

8

2 D4 Saspiratie 4.696 107

Hrefulare filtre valvula racord teava

Hrefulare 3 0.2 4 8 1.15 0.03 Hrefulare 13.03

Srefulare l2D

Hrefulare

8

2 D4

Srefulare 3.508 107

h Saspiratie Srefulare Q2 h 1.185 105 mm coloană apă

z 7 m g 9.81

Componenţă geodezică:

Hi g z h Hi 1.888 105

Page 26: Capitolul 2 Instalaţia de Balast

Observaţie: Dacă condiţia de funcţionare pe aspiraţie nu este îndeplinită, atunci se măreşte

diametrul tubulaturii pe aspiraţie, pentru a micşora pierderile.