instalatia de balast la o nava tip vrachier

8/10/2019 Instalatia de Balast La o Nava Tip Vrachier

1/11

Instalaia de balast la o nav tip vrachier 1

TEM DE PROIECT

S se proiecteze, dup regulile Registrului Naval Rom !, i!stala"ia de #alast pe!tru!ava vrac$ier av !d dime!siu!ile%

& lu!gimea '()*+, ) m& l"imea -(+. m& /!l"imea de co!struc"ie D()0,* m& pesca1ul ma2im T(34,. m& viteza v( 3+,4 Nd

Proiectul va cupri!de%35 Calculul volumelor ta!curilor de #alast5)5 Sta#ilirea sc$emei i!stalatiei505 Calculul $idraulic al i!stala"iei5+5 6legerea pompelor5.5 Dese!ul i!stala"iei5

INST6'67I6 DE -6'6ST

GENERALITI n timpul navigaiei i exploatrii unei nave pot apare diverse situaii cnd ca urmare a

ambarcrii incorecte a mrfii la bord , a umplerii asimetrice a tancurilor de balast sau ca urmare aconsumului de combustibil din tancurile aflate ntr-un bord sau altul, nava i modific asieta .

nclinarea transversal are un efect negativ asupra funcionrii instalaiilor, mecanismelor idetermin o cretere a rezistenei la naintare. Instalaia de balast este destinat corectrii asieteafectate de cauzele artate. entru reglarea asietei longitudinale se folosesc tancurile din pupa


2/11


prova, pentru reglarea asietei transversale se folosesc tancurile amplasate ct mai departe de planudiametral, iar pentru reglarea pesca!ului se folosesc toate tancurile.

n afara de aceasta, instalaia de balast este folosit pentru a crea pesca!ul necesar navigaieifr marfa n condiiile respectrii stabilitii , precum si pentru a crea la pupa navei pesca!ul

necesar funcionrii propulsorului . Elementele componentea" tancuri de balast # b" pompe #c" tubulatura instalaiei #d" armturi.

a"T6NC8RI'E DE -6'6ST%$ancurile de balast pot fi amplasate n funcie de tipul i structura navei n dublul fund , n

picuri, n tancurile de gurn sau n tancurile de sub punte punte.n acest sens de regul la vrac%iere , balastul se amplaseaz n tancurile de sub punte, n

tancurile din dublul fund i n picuri.$ancurile de balast se vopsesc n interior cu vopseluri speciale anticorozive.

b"POMPE'E %Instalaia de balast de pe fiecare nava , trebuie sa fie deservit de cel puin o pompa proprie.

&e recomand determinarea debitului pompei de balast, inndu-se seama de asigurarea vitezei apede cel puin 'm(s, cu diametrul tubulaturii de aspiraie calculat cu a!utorul formulei )*" pentru tancude balast cu volumul cel mai mare.

ot fi folosite ca pompe de balast si pompele de serviciu general cu debit suficient de marecum ar fi + pompa de santin , pompa de incendiu sau pompa de rezerv a circuitului exterior.n condiiile n care tancurile de combustibil sunt utilizate regulat si ca tancuri de balast ,

atunci folosirea pompei de incendiu si a pompei de rezerv a circuitului de rcire ca pompe de balast este interzis .

e asemenea nici pompa de balast propriu-zis nu poate fi folosit n scopul stingeriiincendiilor i a asigurrii rcirii .

ompartimentul pompelor de ncrcare de la petroliere trebuie drenate cu a!utorul unor pompe sau e!ectoare separate, dispuse c%iar n compartimentul pompelor. onstucia pompelotrebuie s exclud posibilitatea producerii de scntei.


3/11

Instalaia de balast la o nav tip vrachier !

Instalaia de balast folosete pompe de tip centrifugal care n mod obligatoriu trebuie sa fieautoamorsabile .

ompele de balast lucreaz att pe aspiraie ct i pe refulare .

c"T8-8'6T8R6 INST6'67IEI %$ubulatura de balast este format din ramificaii ce leag tancurile de balast de magistrala

amplasat n compartimentul mainii de propulsie .$ubulatura magistral face legtura cu pompele si cu armturile.$ubulatura trebuie astfel dispus nct umplerea si golirea diverselor tancuri s se realizeze

independent, att atunci cnd nava este pe asieta dreapt, ct i atunci cnd nava este pe asietanclinat i s nu fie supus ng%erii.

iecare tanc de balast trebuie deservit de o ramificaie independent care funcie deconfiguraia tancului , poate avea nc una sau dou ramificaii.

ispunerea sorburilor trebuie fcut n locurile cele mai adnci ale tancurilor, astfel nct sase poat asigura golirea tancurilor n orice condiii .

n afara tubulaturii de introducere i evacuare a balastului, tancurile de balast sunt saturatecu reele de tubulatura pentru msurarea nivelului apei din tanc .

$ubulatura pentru aerisire se monteaz n prova tancului de balast , iar tubulatura pentrumsurarea nivelului se monteaz n pupa acestuia . &eciunea tubulaturii pentru aerisire trebuie sa fie mai mare dect seciunea tubulaturii deintroducere a apei n tanc pentru asigurarea unei bune aerisiri .

&ondele de aerisire vor avea o nlime de minim /01 mm deasupra punilor principale si deminim 231 mm deasupra punii suprastructurii . iametrele interioare ale racordurilor tubulaturii de balast d, pentru fiecare tanc sedetermin cu formula+ 45*6 7 mmV d = (1) , unde+ 8- volumul tancului de balast

iametrele se vor lua dup dimensiunea standardizat cea mai apropiat.iametrul tubulaturii principale de balast trebuie s fie cel puin egal cu cel mai mare

diametru al racordului de aspiraie determinat dup formula )*".

d"6RMT8RI'E INST6'67IEI %9rmturile instalaiei de balast sunt din font , oel sau bronz. 9rmturile pot fi izolate sau n

casete , manevrarea lor putnd fi fcut manual sau de la distanta prin comanda %idraulic pneumatic sau mecanic n funcie de locul de amplasare , precum i de nivelul de mecanizare sauautomatizare al acestora .

$oate armturile , precum si casetele de valvule se monteaz de obicei n zonacompartimentului unde se monteaz si pompele .

9rmturile instalaiei de balast trebuie s permit circulaia fluidului n ambele sensuri.


4/11

Instalaia de balast la o nav tip vrachier "

in acelai considerent armturile de nc%idere ale sorburilor nu sunt cu reinere.: construcie deosebit o au armturile de ambarcare a balastului, armturi denumite valvule

;ingstone. 9cestea se dispun ct mai !os posibil n zona fundului sau a gurnei pentru a evita posibila ptrundere a aerului n pomp atunci cnd pesca!ul navei este minim.

entru evitarea ng%erii seciunii de intrare sau nfundarea valvulei ;ingstone se prevedenclzirea c%esonului prin suflare cu abur i suflare cu aer comprimat.

entru navele fluviale, care navig n ape de adncimi limitate, c%esoanele ;ingstone sedispun n borduri pentru a facilita aspiraia apei fr ml.

1# $AL$%L%L &'L%(EL'R TAN$%RIL'R )E *ALA+T m 7

8 7t = 87b = '*/> m7

8 2t = 82b = ''>',3 m 7

8 3t = 83b = *10','/ m 7

Tanc-l din pic-l prova are vol-m-l

8 0 = '7*' m 7

Tanc-rile laterale de s-b p-nte a- -rmtoarele vol-me 8 /t = 8/b = '1'* m 7

8 6t = 86b = *>/>,/0 m7

8 >t = 8>b = *>76,3* m7

8 *1t = 8*1b = *>2',02 m7

8 **t = 8**b = *107,>/ m7


5/11

Instalaia de balast la o nav tip vrachier /

onform recomandrilor registrelor de clasificaie , diametrul interior al ramificaiilortubulaturii de balast pentru fiecare tanc se determin cu formula(1):

45*6 7 mmV d = (1), unde+ 8- volumul tancului de balast

entru tancurile de balast din dublul fund avem urmtoarele diametre+45/,'7*'*77*6 7* mmd ==

452,'77'*/>*6 7' mmd ==

452,'77'*/>*6 77 mmd ==

457,'7/3.>'''*6 72 mmd ==

45/,*67'/,*10'*6 73 mmd ==

entru tancul de balast din picul prova avem urmtorul diametru+ 45'76'7*'*6 70 mmd ==entru tancurile de balast de sub punte avem urmtoarele diametre+

450,''/'1'**6 7/ mmd ==45''0/0,*>/>*6 76 mmd ==

452,''23*,*>76*6 7> mmd ==450,''202,*>2'*6 7*1 mmd ==

456,*67>/,*107*6 7** mmd ==

iametrul tubulaturilor magistrale trebuie s fie cel puin egal cu cel mai mare diametru alramificaiilor sau, altfel spus+

45*6 7 maxmax mmV d d DF magDF ==

45*6 7 maxmax mmV d d PP magPP ==

unde+ DF V max = volumul celui mai mare tanc din dublul fund# PP V max = volumul celui mai mare tanc de sub puntea principal.

45'7*' 7max mV DF =

45'1'* 7max mV PP =

&tandardizarea diametrelor magistralelor i ramificaiilor de tubulatur se face conform&$9&-urilor. Conform &$9& 212(*-/* vom avea urmtoarele diametre+

?agistralele dublului fund+ 45'23. mmd STAS ext = .9doptnd grosimea peretelui de 6 mm @ 45''>.int mmd STAS magDF =

?agistralele tubulaturii de sub puntea principal+ 45'23. mmd STAS ext = .9doptnd grosimea peretelui de 6 mm @ 45''>.int mmd STAS magPP =

Aamificaii+


6/11


entru tancurile de balast din dublul fund avem urmtoarele diametre+[ ] [ ] 45''>*0'23 int** mmd mmmmd STAS extSTAS ==

[ ] [ ] 45''>*0'23 int'' mmd mmmmd STAS extSTAS ==

[ ] [ ] 45''>*0'23 int77 mmd mmmmd STAS extSTAS == [ ] [ ] 45''>*0'23 int22 mmd mmmmd STAS extSTAS ==

[ ] [ ]mmd mmmmd STAS extSTAS */6*045*>2 int33 == entru tancul de balast din picul prova avem urmtorul diametru+

[ ] [ ] 45''>*0'23 int00 mmd mmmmd STAS extSTAS == entru tancurile de balast de sub puntea principal avem urmtoarele diametre+

[ ] [ ]mmd mmmmd STAS extSTAS ''>45*0'23 int// ==[ ] [ ]mmd mmmmd STAS extSTAS ''>45*0'23 int66 ==[ ] [ ]mmd mmmmd STAS extSTAS ''>45*0'23 int>> ==[ ] [ ]mmd mmmmd STAS extSTAS ''>45*0'23 int*1*1 == [ ] [ ] 45*/6*0*>2 int**** mmd mmmmd STAS extSTAS ==

05C6'C8'8' 9IDR68'IC 6' INST6'67IEI50535 DETERMIN6RE6 DE-IT8'8I MINIM

Aegistrul recomand determinarea debitului pompei de balast, innd seama deasigurarea vitezei apei de cel puin ' m(s , cu diametrul tubulaturii calculat pentru tancul de balastcu volum maxim + 4(75min

2

'

min smv Bd

=

4(5162,1'2

''>,1*2,7 7'

min sm ==

05)5 REC6'C8'6RE6 :ITE;E'OR PE T8-8'6T8Ralcularea vitezelor pe tubulatur se va face cu a!utorul debitului minim calculat.

'min2

d v

=

7.7 9< B


7/11

Instalaia de balast la o nav tip vrachier

&ituaia cea mai dezavanta!oas pentru pompa de balast este aceea cnd pompa aspir dintancul de balast cel mai din prova i refuleaz n tancul cel mai ridicat )forpic, afterpic, tancurile desub punte, sau peste bord ".

uncie de valoarea pierderilor %idraulice i a celor geodezice se calculeaz sarcina pompe

pentru traseul cel mai dificil.ierderile %idraulice de presiune pe traseu sunt formate din pierderile de sarcin liniare

datorate scurgerii prin conducte cu o anumit rugozitate i pierderile de sarcin locale introduse dectre armturile de pe traseu, coturi, reduceri de diametre, ramificaii etc.

ierderile geodezice de presiune pe traseu sunt formate din pierderile de sarcin datoratesc%imbrii de cota )nlimea" la care trebuie s a!ung apa fa de nivelul pompei.

entru nava proiect vom considera situaia cea mai dezvanta!oas de funcionare a pompeisituaia n care pompa aspir din tancul de balast din picul prova $0 i refuleaz n tancul cel mai

ndeprtat de sub puntea principal .

!#!#1 $alc-l-l pierderilor de sarcin pe aspiraia pompei a" alculul pierderilor liniare de sarcin

entru cazul proiectului nostru lum n calcul o curgere laminar permanent sau turbulentfuncie de mrimea criteriului AeGnolds, prin conductele magistrale i ramificaiile acestora, plungimea pentru care diametrul se pstreaz constant. 8aloarea acestor pierderi se calculeaz cuformula+

= ''v

d l

P l!n

unde+Ae02= # - densitatea apei de mare = *,1'3 t(m7

d v =Ae

Ae - criteriul adimensional AeGnolds# H - vscozitatea cinematic a apei , H = *,/>* *1-0m' (s

J - densitatea apei de mare, J = *,1'3 t(m7

alculul criteriului AeGnolds se face pentru cazul d*-' = ''> mm, viteza adoptat fiind v*-' =' m(s pe magistral i pe ramificaie+3

0'*'*

'* *133/,'*1/>*,*''>,1'

Ae =

== d v

9vnd n vedere c valoarea criteriului AeGnolds este mai mare de 7111 situaia curgerii prininstalaia navei proiect este cea de curgere turbulent zona fiind ntre ',3 *13 i 7 *13 de pe axaabsciselor din diagrama prezentat n din diagrama redat n figura *.*>, capitolul *.3 KFlemente decalcul fluidodinamic n instalaiile navaleL, lucrarea KInstalaii navale de bord. onstrucie exploatareL, autori Ion . Ioni i Mimbu 9postolac%e, Fd. $e%nic, Nucureti *>60.

n aceast situaie determinarea coeficientului se face i n funcie de valoarea raportuluid(O. 8aloarea rugozitii absolute ec%ivalent este de 1,*3 mm pentru evi din oel zincate.


8/11

Instalaia de balast la o nav tip vrachier

&e determin raportul d(O+

11103,1''>

*3,1'* =="

d

Aezult din diagrama menionat valoarea coeficientului

=

"

d Ae, - coeficientul

pierderilor de sarcin liniar( ) 1'0,111103,1#*133,' 3'* =

$ubulatura din compartimentul de maini are acelai diametru ca i magistrala. entru determinarea pierderilor pe acest traseu trebuie s mai adoptm i lungimea de calcul l

l*-' = ''1 mAezult+

bar!v

d

l P

l!n 3*,13*'13*1'3

'

'

''>,1

''11'0,1

'

'''*

'*

'*

'*'* ====

bar! P P l!nl!n 3*,1'* ==

b" alculul pierderilor locale de sarcin

alculul pierderilor de sarcin locale este foarte dificil de efectuat i n consecin, n practic aceste pierderi se determin experimental sau se calculeaz cu formula+

='

'v P lo# , unde+ P Q coeficientul de pierdere de sarcin local care depinde de forma

rezistenei locale, de numrul AeGnolds, de rugozitatea pereilor iar n cazul armturilor i de gradlor de nc%idere. entru valori ale criteriului AeGnolds mai mari de *13, influena acestui criteriudevine infim i poate fi negli!at.

onform 9DFRF


9/11


P!erderea de sar#!n$ %e as%!ra&!a %om%e! este:

bar! P P P lo#l!n As% 6/,170,13*,1 =+=+=

!#!#2 $alc-l-l pierderilor de sarcin pe re.-larea pompei a" alculul pierderilor liniare de sarcin

=

'

'vd

l P l!n

30

7'7'7' *133,'

*1/>*,*''>,1'

Ae =

== d v

30

272727 *17/,7*1/>*,*

*/6,12,7Ae =

== d v

9vnd n vedere c valoarea criteriului AeGnolds este mai mare de 7111 situaia curgerii prininstalaia navei proiect este cea de curgere turbulent zona fiind ntre ' *13 i 2 *13 de pe axaabsciselor din diagrama redat n 9DFR9 *.

alculm rapoartele d(O+

11103,1''>

*3,17' =="

d

11162,1*/6

*3,127 =="

d

Aezult din diagrama menionat valorile coeficientului

=

" d

Ae, - coeficientul

pierderilor de sarcin liniar+

( ) 1'0,111103,1#*133,' 37' = ( ) 1'2,111162,1#*17/,7 327 =

entru determinarea pierderilor pe aceste trasee trebuie s mai adoptm i lungimile de

calcul l.l'-7 = */' ml7-2= * m

bar! Pav

d

l P l!n 2,121177*1'3'

'''>,1

*/'1'0,1

'

''7'

7'

7'7'7' ====

bar! Pav

d l

P l!n 1*3'/,1*3'/*1'3'2,7

*/6,1

'1'2,1

'

''27

27

272727 ====

bar! P P P P l!nl!nl!nl!n 2*,11*3'/,12,132277' =+=++=


10/11


b" alculul pierderilor locale de sarcin

='

'v P lo#

onform 9DFRF#- sorb# S = 7,'.entru traseul '-7 avem urmtoarele rezistene locale+*. valvul cu ventil )7 valvule"'. coturi la >1o )2 coturi"7. $-uri )2 $-uri"

( ) bar! Pav P lo# '0,1'0*36*1'3''

3,*2*>,12'7'

''7'

7'7' ==++==

entru traseul '-2 avem urmtoarele rezistene locale+*. valvula cu ventil )o valvul"'. sorb )un sorb"

( ) bar! Pav P lo# 7',17*7>>*1'3'2,7

',7*,''

''27

2727 ==+==

bar! P P P lo#lo#lo# 36,17',1'0,1277' =+=+= c" alculul pierderilor de sarcin datorit diferenelor de nlime )pierderi geodezice"

' ( g ( = , unde+ J = densitatea apei =*,1'3 t(m7

g = acceleraia gravitaional = >,6* m(s'

zA= nlimea de refulare = '' mbar! Pa ( ','''*'*3''6*,>*1'3 ===

P!erderea de sar#!n$ %e ref larea %om%e! este:

bar! ( P P P lo#l!n f *>,7','36,12*,1Ae =++=++=

Pierderea total de sarci! este% Pa P P * f As% 2101117*>1116/111Ae =+=+=

&e face transformarea din ascali n metri coloan de ap+


11/11


mCA g

* * /,21

6*,>*1'3210111

=

=

=

+5 6'E

instalatia de balast la o nava tip vrachier

Documents