CAPITOLUL 10

CAPITOLUL 10

PROIECTAREA UNEI INSTALATII CU TUBULATURIInstalatia de balast

n timpul 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 a consumului de combustibil din tancurile aflate ntr-un bord sau altul , nava si modific asieta .

nclinarea transversal nrutete deplasarea navei , funcionarea instalaiilor , mainilor i mecanismelor ngreuneaz deservirea .

Instalaia de balast este destinat corectrii asietei afectate de cauzele artate.

n afara de aceasta , instalatia de balast este folosit pentru a creea pescajul necesar navigaiei fr marfa n condiiile respectrii stabilitii , precum si pentru a creea la pupa navei pescajul necesar funcionrii propulsorului .

Elementele componente :

1. Tancuri de balast ;

2. Pompe ;

3. Tubulatura instalatiei ;

4. Armaturi .

10.1. Tancurile de balastTancurile de balast pot fi amplasate funcie de tipul i structura navei n dublul fund , n dublul bordaj sau sub punte .

n acest sens sunt de regul la vrachiere , balastul se amplaseaz n dublul fund si n picuri .

Instalaiile de balast sunt instalaii care regleaz asieta transversal , asieta longitudinal si pescajul mediu .

Pentru reglarea asietei longitudinale se folosesc tancurile din picul pupa si prova , pentru reglarea asietei transversale se folosesc tancuri amplasate ct mai departe de planul diametral , iar pentru reglarea pescajului se folosesc toate tancurile .

10.2. PompeleInstalatia de balast de pe fiecare nava , trebuie sa fie deservit de cel putin o pompa proprie .

Pot fi folosite ca pompe de balast si pompele de serviciu general cu debit suficient de mare cum ar fi : pompa de santin , pompa de incendiu sau pompa de rezerv a circuitului exterior.

n conditiile 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 .

De asemenea nici pompa de balast propriu-zis nu poate fi folosit n scopul stingerii incendiilor si a asigurrii rcirii .

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

Pompele de balast lucreaz att pe aspiratie ct i pe refulare .

10.3. Tubulatura instalatiei Tubulatura de balast este format din ramificaii ce leag tancurile de balast de magistrala amplasat n compartimentul mainii de propulsie .

Tubulatura magistral face legtura cu pompele si cu armturile de bordaj . Tubulatura trebuie astfel dispus nct umplerea si golirea diverselor tancuri s se realizeze independent , att atunci cnd nava este pe asieta dreapt , ct si atunci cnd nava este pe asieta nclinat i s nu fie supus ngherii .

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

Dispunerea sorburilor trebuie fcut n locurile cele mai adnci ale tancurilor , astfel nct sa se poat asigura golirea tancurilor n orice condiii .

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

Tubulatura pentru aerisire se monteaz n prova tancului de balast , iar tubulatura pentru msurarea nivelului se monteaz n pupa acestuia .

Seciunea tubulaturii pentru aerisire trebuie sa fie mai mare dect seciunea tubulaturii de introducere a apei n tanc pentru asigurarea unei bune aerisiri :

- n cazul alimentrii cu pompa ;

- n cazul alimentrii gravitaionale .

Sondele de aerisire vor avea o nlime de minim 760 mm deasupra punilor principale si de minim 450 mm deasupra punii suprastructurii .

10.1.4. Armaturile instalatiei Armaturile instalaiei de balast sunt din fonta , oel sau bronz. Armturile pot fi izolate sau n casete , manevrarea lor putnd fi fcut manual sau de la distanta prin comanda hidraulica , pneumatica sau mecanica n funcie de locul de amplasare , precum si de nivelul de mecanizare sau automatizare al acestora .

Toate armturile , precum si casetele de valvule se monteaz de obicei n zona compartimentului unde se monteaz si pompele .

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

Din acelai considerent armaturile de nchidere ale sorburilor nu sunt cu reinere .

O construcie deosebita o au armaturile de ambarcare a balastului, armturi denumite valvule Kingstone .

Valvulele Kingstone se dispun ct mai jos posibil n zona fundului sau a gurnei pentru a evita posibila ptrundere a aerului n pompa atunci cnd pescajul navei este minim .

Pentru evitarea nghetrii seciunii de intrare sau nfundarea valvulei Kingstone se prevede nclzirea chesonului prin suflare cu abur si suflare de aer comprimat .

Pentru navele fluviale , care navig n ape de adncimi limitate , chesoanele Kingstone se dispun n borduri pentru a facilita aspiraia apei fr ml .

Se cere:

10.2. Calculul volumelor tancurilor de balast

Volumul tancurilor de balast se calculeaz dup formula :

unde:

l-lungimea tancului

b-limea tancului

d-nlimea tancului

(0,98-coeficient de umplere)10.2.1. Volumul tancurilor din dublu bordaj:

V7Bb =V7Tb=25,3*2*21,2*0,98=1051,265[m3];

V6Bb =V6Tb =25,2*2*21,2*0,98=1047,110[m3];

V5Bb =V5Tb =25,2*2*21,2*0,98=1047,110 [m3];

V4Bb =V4Tb =25,2*2*21,2*0,98=1047,110 [m3];

V3Bb =V3Tb =25,2*2*21,2*0,98=1047,110 [m3];

V2Bb =V2Tb =25,2*2*21,2*0,98=1047,110 [m3];

10.2.2. Volumul tancurilor din dublu fund:

V71Bb +V72Bb = V73Tb +V74Tb =745,5[m3];

V61Bb +V62Bb = V63Tb +V64Tb =849,54[m3];

V51Bb +V52Bb = V53Tb +V54Tb =849,54[m3];

V41Bb +V42Bb = V43Tb +V44Tb =849,54[m3];

Tubulatura instalaiei de balast este format din ramificaii care leag tancurile de balast de magistral aflat n tancul mainii.

Fiecare tanc de balast trebuie s fie deservit de o ramificaie. Sorburile se dispun n locurile cele mai adnci ale tancurilor pentru ca s se poat asigura golirea tancurilor in orice condiii.

10.2.3. Diametrul nominal al tubulaturii:

DNmagistrala=150

DNramificatii=100

10.3. Calculul hidraulicVom considera situaia cea mai dezavantajoas de funcionare a pompei de balast i anume situaia cnd pompa aspir din tancul din prova i refuleaz peste bord.

Funcie de configuraia i dimensiunile tubulaturii traseului cel mai dificil vom calcula pierderile hidraulice i cele geodezice pentru a putea determina sarcina H a pompei.

Registrul recomand determinarea debitului pompei de balast, innd seama de asigurarea vitezei apei de cel puin 2m/s cu diametrul tubulaturii calculat pentru tancul de balast de volum maxim:

10.3.1. Pe aspiratie:

Calculul pierderilor locale de sarcina:

unde:

densitatea apei de mare

g=9,81- acceleraia gravitaional

v=2m/s - viteza de circulaie a fluidului prin conducte

- coeficientul pierderilor locale

Pierderile locale de sarcin sunt pierderile de sarcin prin valvule, casete de valvule, teuri, coturi.

=15,18

Calculul pierderilor liniare de sarcin

=1025- densitatea apei de mare

v-viteza fluidului prin conduct

d-diametrul interior al conductei

L-lungimea poriunii de conduct

-coeficientul de pierderi liniare

Calculul pierderilor geodezice pe aspiratie:

Hg=0,235bari

Htot.asp=Hlocal+Hliniar+Hg=0,78 bari

10.3.2. Pe refulare:

Calculul pierderilor liniare de sarcin

Calculul pierderilor geodezice pe aspiratie:

Hg=2,249bari

Htot.ref=Hlocal+Hliniar+Hg=2,754 bari;

Sarcina total a pompei este dat de relaia:

H= Htot.ref+ Htot.asp

H=3,534bari

10.4. Alegerea pompei

Din catalogul de pompe am ales tipul: N..V 630/30A-I-II cu n=1450rot/min.

_1051378019.unknown

_1243421290.unknown

_1243422091.unknown

_1243422184.unknown

_1243422495.unknown

_1243421338.unknown

_1243419160.unknown

_1243420394.unknown

_1243420765.unknown

_1051378103.unknown

_1017489753.unknown

_1051272492.unknown

_1051373987.unknown

_1051272681.unknown

_1051272450.unknown

_1017489702.unknown