instalatiei de balast

CALCULUL HIDRAULIC AL INSTALATIEI DE BALAST

Tema proiectului:

Sa se proiecteze instalatia de ballast din figura pentru variant balastare si sa se determine parametric Q si H ai pompei din figura pentru vitezele apei pe conducta de aspiratie si refulare.

I=1 g=5

Vasp=0,5+0,1√i+0,4×g=0,5+0,1√1+0,4×5=2,6

Vref=1+0,1×i=1+0,1×1=1,1

❶Nivelul maxim al tancului de ballast este de 4 m deasupra pompei

Pompa este amplasata la 1m deasupra magistralei Kingston.

Nivelul maxim in tancul de ballast este la 4m deasupra pompei.

❷Volumul tancului de ballast

Vtk=300+5×i=300+5×1=305 m³

❸Timpul de balastare maxim

Tbal=60+5×i=60+5×1=65 min=3900 sec.

❹Intrarea in magistrala se considera cu muchie dreapta.

❺Cotul c1 de aspiratie este rotunjit la d/R=0,8 la 60°

❻Coturile pe refulare au d/R=0,6 la 90°

❼Valvula pe aspiratie este cu sertar iar cele de pe refulare au ventil drept.

❽Coeficientul de pierderi de sarcina pe filtru se ia cu 20% mai mare decat al sorbului corespunzator.

❾Lungimi specific:

l₁=1m l₄=1m l₇=4m

l₂=2m l₅=30+3×i=30+3×1=33m l₈=25-5×g=25-5×5=0m

l₃=1,5×i=1,5×1=1,5m l₆=2m

1)Calculul instalatiei

1)Calculul vitezelor pe aspiratie si refulare

Vaspiratie=0,5+0,1×√i+0,4×g=0,5+0,1√1+0,4×5=2,6m/s

Vrefulare=1+0,1×i=1+0,1×1=1,1m/s

2)Calculul valumului unui tanc de ballast

Vtk=300+5×i=300+5×1=305mᶟ

3)Timpul maxim de balastare

T=60+5×i=60+5×1=65min

T=3900sec

4)Lungimile specific

L1=1m; l2=2m; l3=1,5m; l4=1m; l5=33m; l6=2m; l7=4m; l8=0m

5)Calculul debitului

Q=2vt =2×3053900 =0,16944mᶟ/s

6)Sectiunile pe refulare si aspiratie

Sa= QVasp=0,169442,6 =0,06517m²

Sr1= QVre f =

0,169441,1 =0,15403m²

Sr2=Q /2Vref =

0,16944/21,1 =0,07701m²

7)Calculul diametrului conductelor

D₁=2√Saπ =2√0,06517π =0,28813mmD =2√₂ Sr 1

π =2√0,15403π =0,44296mD =2√₃ Sr 2

π =2√0,07701π =0,31321m 8)Standardizarea diametrelorD1n=300mm=0,28813mmD2n=500mm=0,44296mD3n=350mm=0,31321m 9)Recalcularea sectiunilor si vitezelorS n=₁ πd 1n²4 =π 300²

4 =0,70650m²

S n=₂ πd 2n ²4 =π 500²

4 =0,212500m²

S n=₃ πd 3n ²4 =π 350²

4 =0,79736m²

V =₁ QS1n

=0,169440,70650

=0,23983m / s

V =₂ QS2n

= 0,169440,212500

=0,79736m /s

V =₃ QS3n

=0,169440,96125

=1,7627m/s=0,88135m/s2)Calculul pierderilor de sarcina Calculul pierderilor pe aspiratieǁ2.1.1Calculul pierderilor de sarcina liniareHlim asp=ƛ ld v ²2g

L=l1+l2+l3=1+2+1,5=4,5md-diametrul pe aspiratie normalizatv-vitezape aspiratie recalculateg=9.8055m/s²-coeficient de pierderi de sarcinaƛRe=v ×dƲ =0,23983×0,300

1×10ˉ ⁶ =72000-vascozitateƲ

Curgere turbulent:Re›2300=› =ƛ 0,3164Re0 ' ²⁵=0,01941

Hlim asp=0,01941 4,50,300

× 0,239832

2×9,8055=0,00854

2.1.2Calculul pierderilor locale pe aspiratiea)Calculul pierderilor la intrarea in conductahloc 1=Ϛ v ²2g=0,5 0 ,23983²2×9,8055=1,46626×10 ˉᵌ =0,5Ϛ

b) hloc 2=Ϛ v ²2g=3,7 0 ,23983²2×9,80550,01085 =3,7Ϛc)Pierderea de sarcina prin cotul c1 conform indrumarului pentru calculi hidraulice.=Ϛ 0,131×0,163(⦋ d

R¿ ᵌ , ⁵ ¿=0,14

Hc=Ϛ v22g=0,0282d/R=0,8d/2R=0,4

d)Calculul pierderilor de sarcina pe valvula v11/√𝜆=-2lg2,51/R√𝜆𝜉=d-h/d=0 d-h=02)Pierderile de sarcina pe aspiratieHasp=hlim asp+hloc asp=0,00854+1,46626×10 =0,02320ˉᵌ2.2 Calculul pierderilor de sarcina pe refulare2.2.1 Pierderi liniareL4+l5+l6=1+33+2=36L7+l8=4+0=4=>40Hlim ref1=𝜆×l/d×v /2g=0,04533²Hlim ref2=𝜆×l/d×v3 /2g=0,00876²Hlim ref1+hlim ref2=0,04533+0,00876=0,054092.2.2 Calculul pierderilor locale pe refularea)Calculul pierderilor de sarcina pe valvula v2hloc2=𝜉v /2g=0,17840m²b)Calculul in cotul c2d/R=0,6 𝛼=60⁰hcot c2=𝜉v /2g=0,00643m²𝜉= 0,131+0,163(d/r)]/90=0,15827⦋c)Calculul pierderilor de sarcina in T

𝜉=1,5 h=𝜉v2 /2g=0,04865m²d)Calculul pe valvula v3𝜉=3÷5,5𝜉=5,5Hloc3=𝜉v /2g=0,21730m²e)Calculul in coturile c3 si c4hcot c3=hcot c4=𝜉v /2g²𝜉= 0,131+0,163(d/R) , ]𝛼/90=0,15827⦋ ᵌ ⁵Hcot c3,c4=𝜉 0,881352×9,8055

=0,00711m

f)Calculul hydraulic al pierderilor de sarcina in sorbhloc sorb=𝜉v3 /2g=0,16637m²Pierderile locale pe refulareHloc ref=ha+hb+….+hf=0,62426m2.2.3 Calculul pierderilor totale pe refulareHtot ref=hlim ref+hloc ref=0,67835m2.3 Calculul inaltimii geodeziceHg=4+1-4=1m2.3.1 Calculul sarcinii pompei2.3.1.1 Sarcina totalaHp=hasp+href+hg=0,00854+0,05409+1=1,07716Alegem pompa cu debitul majoratHnom=Hp×1,1=0,06263×1,1=0,06889m

Alegem o pompa cu debitul: Qnom=1,2×Q=1,2×0,16944=0,20332m.