Calculul hidraulic al tubulaturii instalatiei
Calculul hidraulic
determina legatura dintre caracteristicile geometrice si constructive
ale conductelor (
armaturi, s. a. m. d.) si caracteristicile curgerii
combustibilului vehiculat (presiune, debit, viteza, s. a. m. d.). Pentru
efectuarea calcu 818e41i lului hidrodinamic este necesar sa se cunoasca:
viscozitatea cinematica si dinamica, densitatea cāt si
variatia acestora cu presiunea si temperatura.
Īn cazul instalatiei de ambarcare, debarcare si transfer combustibil, calculul hidrodinamic al tubulaturii se poate rezuma la calculul pierderilor de īnaltime de pe tubulatura de aspiratie, cea mai lunga, pentru a determina NPSH-ul (Net Positive Suction Head - īnaltime pozitiva neta de aspiratie) retelei, care comparat cu īnaltimea de aspiratie reala a pompei de transfer poate aprecia eficienta sistemului de pompare.
Pentru calculul pierderilor de īnaltime pe aspiratie se cunosc:
debitul pompei, 
;
diametrul interior, 
;
viteza aproximativa a
combustibilului īn conducta de aspiratie, 
;
īnaltimea geodezica
de montaj a pompei īn raport cu sorbul, 
;
lungimea tubulaturilor, 
;
numarul si tipul armaturilor.
Practic calculul NPSH-ului disponibil consta īn transformarea pierderilor hidraulice locale īn pierderi hidraulice liniare echivalente cu ajutorul monogramei din figura VEZI.
Īnsumarea tuturor rezistentelor locale echivalente īn tubulatura dreapta ofera practic o tubulatura dreapta echivalenta. Pierderile hidraulice ale retelei hidraulice sunt, īn acest caz, pierderea hidraulica a tubulaturii drepte. Din monograma, cunoscānd debitul orar sau viteza fluidului īn tubulatura, putem determina pierderile hidraulice pe tubulaturi drepte exprimate īn metri/100 metri.
Deci:
,
unde:
- rezistenta hidraulica pe tubulatura
de aspiratie;
- suma
echivalentelor (īn tubulatura dreapta);
L - lungimea tubulaturii drepte;
x - pierderi īn ml/100 ml.
Īn figura VEZI este
prezentata reteaua de tubulaturi caracteristica navei de
referinta īn care: 
, portiunea īntre tub si teu; 
, tubulatura dupa teu inclusiv armaturile, prin
care se vehiculeaza combustibil greu cu debit de VEZI 
, cu o viteza de VEZI 
(daca prin
subreteaua conectata īn teu nu circula), calculul NPSH-ului
disponibil va fi deci, dupa cum urmeaza. Din monograma din
figura VEZI, pentru un sorb cu 
determinam:
pentru sorb, 
;
pentru cot 90°, 
.
Tubulatura
dreapta are 
.
Lungimea echivalenta a retelei de la sorb la teu:
;
;
.
Din monograma din
figura VEZI se determina la intersectia debitului de 
cu o pierdere de 
. Rezistenta retelei (pierderile hidraulice) va fi:
;
;
.
Pentru partea a doua a schemei determinam:
pentru teu (
cuplat la o evazare brusca de 
) 
, atunci:
;
;
.
pentru doua coturi de 45°, 
;
pentru o valvula cu ventil
complet deschisa, 
.
Tubulatura
dreapta are o lungime 
. Lungimea echivalenta a retelei de la teu la
flansa pompei:
;
;
.
Din diagrama din
figura VEZI determina la intersectia debitului 
cu o pierdere de 
.
;
;
.
Rezistenta totala va fi:
;
;
.
Aspiratia se
face la nivel liber negativ cu 
. Utilizam relatia de calcul pentru aspiratia
la nivel liber:
,
unde: 
- presiunea barometrica, 
;
γ - greutate specifica, 
;
- presiunea de vaporizare (la temperatura mediului ambiant de
20° valoarea acesteia este neglijabila.
;
.
fiind pozitiv, instalatia este functionala. Īn
practica acest lucru presupune ca pompa trebuie sa aiba un 
de cel putin 6,5
[m].
Īn figura VEZI este
prezentata reteaua cu tubulaturi caracteristica pentru
vehicularea motorinei īn care: , portiunea īntre tub si teu; 
, tubulatura dupa teu inclusiv armaturile, prin
care se vehiculeaza motorina cu debit de VEZI , cu o viteza de VEZI (daca prin
subreteaua conectata īn teu nu circula), calculul NPSH-ului
disponibil va fi deci, dupa cum urmeaza. Din monograma din
figura VEZI, pentru un sorb cu determinam:
pentru sorb, 
;
pentru cot 90°, 
.
Tubulatura
dreapta are .
Lungimea echivalenta a retelei de la sorb la teu:
;
;
.
Din monograma din figura
VEZI se determina la intersectia debitului de 
cu o pierdere de 
. Rezistenta retelei (pierderile hidraulice) va fi:
;
;
.
Pentru partea a doua a schemei determinam:
pentru un teu, 
;
pentru doua coturi de 45°, 
;
pentru o valvula cu ventil
complet deschisa, 
.
Tubulatura
dreapta are o lungime 
. Lungimea echivalenta a retelei de la teu la
flansa pompei:
;
;
.
Din diagrama din
figura VEZI determina la intersectia debitului cu o pierdere de 
. Rezistenta retelei (pierderile hidraulice) va fi:
;
;
.
Rezistenta totala va fi:
;
;
.
Aspiratia se
face la nivel liber negativ cu 
. Utilizam relatia de calcul pentru aspiratia
la nivel liber:
,
unde: - presiunea barometrica, ;
γ - greutate specifica, ;
- presiunea de vaporizare (la temperatura mediului ambiant de
20° valoarea acesteia este neglijabila.
;
.
fiind pozitiv, instalatia este functionala. Īn
practica acest lucru presupune ca pompa trebuie sa aiba un de cel putin 4,75
[m].
Calculul pompelor din cadrul instalatiilor
Debitul de combustibil va fi pentru pompa cu roti dintate:
,
unde: 
- diametrul de divizare al rotilor dintate, 
,
;
B -
latimea rotilor dintate, 
, 
;
- turatia pompei, 
;
- densitatea motorinei, combustibilului greu, 
, 
;
- randamentul
volumetric, 
.
Pentru motorina:
.
Pentru combustibil greu:
.
Puterea absorbita de pompa cu roti dintate se calculeaza cu relatia:
Pentru motorina:
.
Pentru combustibil greu:
.
|
