INSTALATII INSTALATII DE BORD SI PUNTE (note de curs) 1. Structur Structura a insta instalati latiii naval navale e (1) Certificarea instalatiilor de bord si punte a fost facuta o data cu existenta mijloacelor de deplasare pe apa , inca de la aparitia primelor ambarcatiuni . Aceast Aceasta a categ categor orie ie a fost fost inclus inclusa a in conce conceptu ptull omom- ambar ambarca catiu tiune ne si s-a dezvoltat de-a lungul perioadei de modernizare , suferind implementarea tenologiilor de top ale societatii. !e amintit impactul descoperirii descoperirii busolei , ca instrument modern de navigatie ,(aprox 1""" ani in urma de cinezi ), existind ipoteze ipoteze de folosire si de catre egipteni, descoperirea #umii $oi , impactul considerabil asupra societatii. 1.1%ntroducere $ava este privita ca un sistem complex ce indeplineste trei obiective majore & -'rimul este destinat scopului navei de a transporta marfa sau sau a executa servicii, ceea ce determina tipul de nava , zona de activitate . -Al doilea obiectiv este legat de capacitatea navei de a naviga in naviga in conditii optime sau speciale -Al treilea scop il reprezinta asigurarea conditiilor de a!itat si sigurantei ecipajului la bordul navei . oate aceste functii stau la baza instalatiilor instalatii lor navale , inst de bord bord si de punte . eglementarile de proiectare, constructive , expluatare sunt evidentiate de norme , reguli impuse de Autoritatile nationale si internationale (egistre de clasificare , S*#AS, %+* , etc.). vident ca pentru fiecare etapa exista reguli precise, delimitarea activitatii. !in punt de vedere a cadrului timp & aza initiala proiect sfirsitul expluatarii navei .
!in punct de vedere al locului & At . proiectare santier zona maritime sau fluviala. 'articipanti la proiect sunt & armatorul , executantul ( priect si exe.), executantul serviciilor , beneficiar. #egatura dintre acestia se regaseste contractual , cauzal si temporal pentru fiecare faza . oate aceste elemente enumerate mai sus au impact asupra intalatiilor navale (bd si pt ) azele principale de elaborare/fuctionare elaborare/fuct ionare a instalatie sau a unui sistem sunt & •
proiectarea /avizare
•
executie / test (tenic , etans )
•
commissioning (punerea in functiune )
•
test (sore , sea sau combinat) 0A si SA
•
expluatare /revizii /reparatii /modernizare
Ca principiu derularea etapelor reprezinta reprezinta incadrarea in sisteme de calitate, proceduri , norme tenice. Ca factori implicati in etapele mai sus mentionate & -
finante
-
informatie
-
materi teria ale/e le/ene nerg rgie ie
-
mana manage geme ment nt/p /pri rinc ncip ipii ii Ace Aceste ste elemente nte pot pot fi gasit site tota totall sau part artial ial in fazel azele e de elaborare/functionare de mai sus. 1.2 Categorii %nstalatiile mai pot fi impartite in patru categorii & -Inst " energ en ergetic etice e destinata& propulsie nava, generare energie agregate, generare abur, generare aer. -Inst tu!ulaturi &
3allast, santina, cargo licid, fi-fi , sanitare, clima , -Inst punte & punte & +anevra-legare, ancorare, incrcare/descarcare, remorcaj, salvare, inst speciale. -Inst de navigatie & navigatie & 4iro, satellite, loc, ultrason , radio, special (detectare /locatie ) 1.5 lementele inst. idraulice si pneumatice & A.+asini idraulice si 3.+otoare idraulice a) +ainile si motoarele idraulice pot fi & 0%!A6#%C, avind ca fluid apa, ulei sau '$6+A%C avind ca fluid un gaz . b) !upa sensul transformarii energetice & - +asini generatoare idraulice / idraulice / transforma energia mecanica in energie 7draulica, (pompe , ventilatoare). !3% S% SAC%$A !upa modul de deplasare a fluidului in interiorul masinii & - turbomasini fluxul este continuu intre iesire si intrare , transferul de energie se realizeaza prin interactiunea idrodinamica curent licidrotor. (pompe centrifuge, pompe axiale , turbine 8aplan ) - masini volumice in acestea se transporta volume determinate intre sectiunea de iesire si cea de intrare. pompe cu piston , pompe cu palete culisante, pompe cu roti dintate, motoare liniare). - +otoare idraulice / idraulice / transforma energia idraulica in energie mecanica (turbine si motoare) +*+$ /!'#ASA #%$%AA SA6 A!%A#A - ransformatoare idraulice /sau idraulice /sau transmisii idraulice , transforma energia mecanica in idraulica si apoi din nou in energie mecanica, (ambreaje idraulice , convertizoare idraulice) , sau transformatorul 7draulic (energie idraulica energie mecanica energie idraulica)
1.9.Tu!ulaturi & Sunt elemente prin care circula mediul fluidul (compresibil sau incompresibil) in conditii special de temp si presiune . ubulaturile se clasifica dupa & -
+aterial & otel , fonta , neferoase, composite.
-
!estinatie & constr, izolatii , actionari .
-
'roces fabricare & trasa, laminate, sudata.
-
'rotectie & galvanizata, neagra, alte protectii .
ulatura are ca scop deservirea instalatiei din care face parte ( vezi cap. urmatoare). ubulatura constructive este definite de !$ (mm) ,grosime(mm), p($/m:) , lungime. Alta definire importanta a tevilor este clasa lor data de presiune si temperatura. Aceste tipuri de clase genereaza incidenta Societatii de Clasificare. 6n tip relativ nou in constructia navala este teava de tip A+*$, folosita ptr inst ballast, santina, apa calda,rece, ect. Aceasta este fomata din material Thermoset , (asupra caruia nu se mai poate inerveni mecanic. lementele constituente ale materialului sunt& -
Rasini+intaritor (structural)+aditivi . Ca rasina este folosit poliesterul, cu reactie exoterma , sau epox7;ardner Ca %ntaritori structurali sunt folosite fibrele de carbon sau fibrele de sticla.
Aditivi sunt folositi pentru propietatile fizice si cimice, pot fi organic sau anorganici, fibra sau granular si pot fi & mica, carbon , pigmenti color.
abel 1 Tipuri de instalatii/clasa tevi ste de remarcat faptul ca tevile de clasa % functioneaza la temp mai mari de 5"" ⁰C sau presiuni mai mari de 1
instalatie , existind mai multe variante pentru acestea, acestea putind fi demontable sau fixe. a)Cuplarile fixe se realizeaza prin& - sudura cap la cap, full pen sau deep pen. Ca procedura de sudare se foloseste in functie de matrial , electrod , +%4/+A4, >%4,%4. Sudura poate fi manuala , semiautomata, automata. ?erificarea de face prin metode $!(raze @, gama, ultrasunete , spuma, camera video ) -3ercluire - sudare sau inel unic (one a7) la inst sanitare. -+anson exterior simplu sau dublu (cuplare B) sau interior ( de rezistenta). b) Cuplari demontabile& - cu insurubare& piulita olandeza, +*, racord filetat - cu flansa , simpla ,canal si pana , flansa de perete ( bulead flange).%mportante sunt tipurile de garnituri functie de natura fluidului (Cupru, clingerit, cauciuc). lansele de la inst ulei , combustibil au manta de protecte metalica (spra7 sield) sau banda de protectie 07press. - cuplare rapida de tip Stortz, sau cu guler (i-i, idraulica ) %mbinari flexibile sunt foarte importante datorita elasticitatii navei si variatiilor de temperatura. Acestea se folosesc la diverse instalatii -
urtun flexibil idraulica capace mecanice magazie(miscari ample)
-
Compensatori burduf cauciuc sau metal inst racire, frig , evacuare gaze.
-
elescopici ballast . Cuplari 0elden
-
Autocompensare (bucle ), ulei termal in tancuri , combustibil . ixarea tubulaturii de elemntele de osatura sau suporti de face in functie de tipul instalatiei , diametrul tevii, conform standardelor in aplicate la nava .
Aceasta consta in general in & 3ride (colier) simple 3ride cu bratara 3rida cu platbanda recerile prin pereti sunt impuse de $ormele de egistru . Sunt legate de tipul de perete, osatura , izolatie , rezistenta . Scopul este de a etansa zona adiacenta . Acestea constau in treceri propriu-zise& -
receri cu manson
-
lansa de perete , aplicata sau incastrata/ treceri idraulice (prize)
-
receri filetate
-
receri cu sfirsit de traseu & sonde incastrate, sifoane pardosea, prize si stuturi de bordaj. evile ce sunt conectate la invelisul exterior al navei au o constructive speciala de intarire in zona de cuplare. oate sunt tevi de clasa. Sudarea si verificarea lor se face in mod special . %n functie de scopul tevilor acestea pot fi & %zolate termic /fibre minerale (roc ool) sau Armaflex , cu inst. de incalzire electrica/rezistenta , cu impamantare ptr tevi de cablu , cu inst de racire (gaze esapament), protectie mecanica +arcajul si demarcarea tevilor pe instalatii se face cu inele colorate codificate. +odul de testare a tevilor se face vizual sau $!(non destructive test). estele se fac pe tronsoane (spooluri), sau pe instalatie cu sau fara agregate. estele se fac cu aer, azot, argon, apa , ulei , functie de tipul instalatiei . Se pot face teste cu suprapresiune sau cu vacuum .
1.D.Armaturi Sunt elemente ale instalatiilor de reglaj al parametrilor , incidere , descidere. le pot fi cu& cep (gate valve)(1D-2" bar), ventil (globe valve) , future(butterfl7), bila(ball valve), flotor, valvule special (valvule ac , valvule cu arc, valvule de siguranta, valvule spada, Alegerea lor se face in functie de presiunea instalatiei . Cuplarea a mai multor armature se face in casete de distributie sau manevra numite +A$%*#!. Armaturile speciale & filtre, sorburi , oale de condens. Armaturi de bordaj sunt elemente de clasa . 1.D.1 Actionarea armaturilor . !atorita spatiului limitat sau a gradului de automatizare actionarea armaturilor se face mecanic, 7draulic , pneumatic, electric. Armaturile pot fi $*+A# %$C0%S sau $*+A# !SC0%S. -Actionarea mecanica prin tije, pirgii, se poate si automatiza(dubla) -Actionarea electica se face cu ajutorul unui electromagnet sau electromotor ce actioneaza tija armaturii , direct sau indirect. -Actionarea idraulica foloseste fluidul de transport sau circuit separat de fluid. -Actionarea pneumatica foloseste presiuni de pina la 5" bar 1.D.2 Armaturi de reglaj Aceste armature au ca scop reglarea parametrilor functionali in anumite limite sau sub o valoare data, (de siguranta)& a) eglarea presiuniiAcestea pot fi & -de siguranta - de siguranta propriu-zisa -de reglare cu mentinere constanta a presiunii de obicei intre 1,1 si ",E din valoarea presiunii
egulatoarele de presiune (presostate) b) eglarea temperaturii -
Semnalizare temperature extreme
-
Siguranta
-
eglarea temperaturii
c) eglarea debitului si a nivelului. -#a nave se folosesc traductoare cu diafragma (drosere), aplicate la masini idrodinamice sau masini volumice. olosirea diafragmei (inel ) conduce la o scadere a presiunii pe traseu ce este convertita in debit (dupa curba de etalonare a diafragmei) -+asinile idrodinamice folosesc transformarea miscarii de rotatie in debit -+asinile volumice folosesc doi elementi a caror rotatie determina un volum %n functie de nr. de rotatii de stabileste volumul de licid ce trece prin conducta. -+asurarea nivelului in tacurile de ballast si combustibil se face electric sau pneumatic. Sunt cazuri in care se folosesc mobree cu flotor ptr nivel maxim sau minim cu semnal electric (casete , mici tancuri) sau sticle de nivel montate pe tanc. #a tancurile de ballast semnalul dat de traductorul de presiune electric este convertit in volum . 'entru licide inflamabile se foloseste sistemul pneumatic de masurare . Alt s7stem pentru tancuri cu licide inflamabile este cel cu radar montat sub punte . Calibrarea sa se face in functie de volumul tancului , asieta. ?olumul scanat este cel al volumului tancului gol. +asurarea pneumatica.
Se insufla aer prin sonda masurind presiunea aerului ce iese la suprafata. Acesta trebuie sa invinga presiunea idrostatica a coloanei de licid . Semnalul de presiune se converteste in semnal electric iar apoi digital sau analogic pe un ecran . d) eglarea viscozitatii & eglarea viscozitatii este necesara la motoarele principale care functioneaza pe combustibil greu. ?iscozitaea admisa este de 22,D grade ngler. -raductoare idrostatice , Se bazeaza pe propietatea careia in cazul curgerii laminare a fluidului caderea de presiune este proportioanala cu viscozitatea. 'entru proportionalitate e crt mai mic de 25"". -raductoare idrodinamice au la baza frecarea viscoasa intre doua discuri la care primul este antrenat mecanic iar miscarea se transmite la al doilea prin intermediul licidului. raductoare cu cilindri concentrati se bazeaza pe frecarea viscoasa dintre doi cilindri cu transmiterea turatiei . (grosimea stratului limita) e) ezervoare idraulice . %n majoritea sisitemelor idraulice pe nava se intilnesc rezervoarele idraulice sau tancuri de ulei . %nstalatii care sunt dotate cu rezervoare (poer pac) , sunt inst capace mecanice , inst guvernare , inst ancorare, inst manevra-legare , inst ulei termal. Sunt operatii de test presiune max .pe instalatii , sau operatii mecanice (presa tub etambou ) care folosesc acest tip de instrument. Acestea au ca scop & •
galarea diferentei instantanee dintre cantitatea de licid absorbita si cea refulata
•
Conduce energia termica rezultata prin frecari
•
Separa aerul , apa si impuritatile mecanice
•
%naltimea licidului trebuie sa fie aprox. F"-E"G din inaltimea rezervorului .
Conducta de aspiratie trebuie sa fie tesita la 9D grade , situate la 5" mm de fundul rezervorului . Conducta de retur trebuie sa fie tesita la capat. Celel doua conducte trebuia sa fie cit mai departate intre ele. emperatura nu trebuie sa depasesca D" grade C. Se poate face racirea sau inclazirea uleiului din rezervor. ezervorul se inspecteaza tenic si etans . Adesea pe capacul de incidere se monteaza pompe, distribuitoare, ventile de presiune , filter. 1.<. ealizarea instalatiilor de tubulatura navala & ealizarea instaltiilor navale se face in patru pasi & Proiectare# E$ecutie # %onta& si Test" a) 'roiectarea se face prin programe specializate pe tipuri de instalatii conform regulilor de egistru de clasificare, (Cadmatic-$upas ) %nitial se stabilesc elementele de baza ale instalatiei , agregate, tubulaturi , armaturi , elemente de comanda si control , traseul tubulaturii ,amplasarea agregatelor. 'lanul de baza il constituie scema instalatiei ,H s'stem planH , ce cuprinde si conditiile tenice aferente. !e asemenea se elaboreaza Ila'out planHsi Icom!ination dra(ingH, ce face legatura cu alte ansamble si sisteme . Aceste date pot fi gasite si in planul 5 !- eBro(ser, ce materializeaza toate informatiile elementelor, codificare , legatura cu alte desene (lin-uri) . !esenele de executie ptr ateliere se refera la elaborarea desenelor ptr tronsoanele de teava (spool-uri ). b) %n ateleier se confectioneaza tevile ,(procedee numerice 5!), se monteaza prin sudura flanse, mufe si alte elemente )spooluri *# dupa care se face pregatirea tevilor , decapare, galvanizare, uleiere. 6nele tronsoane de tubulatura se preseaza si se inspecteaza in atelier. c) evile (tronsoanele) se transporta la nava unde incepe montajul tubulaturii , conectarea cu agregatele.
%nstalatia se preda tenic si etans functie de norme , dupa care se face punerea in functiune a instalatiei (commissioning) . d) 6rmeaza probele de ceu sau de mare in care se testeaza functionarea instalatiei conform unui protocol ce cuprinde parametric de functionare . Aceste probe se executa in prezenta reprezentantilor Santierului executant, armatorului si egistrului de clasificare (3?, !$?, A3S, 4#, #S). 'robele se impart in doua grupe mari & 0A (arbor acceptance protocol ) si SA (sea acceptance protocol). Acestea se efectueaza dupa un protocol stabilit la care participa executantul , beneficiarul si societatea de clasificare. 'rotectia tevilor & 'rotectia se face in mod general prin doua procedee& a) vopsire si b) acoperire metalica si c) uleiere a) ?opsirea se face in sistemul adecvat instalatiei respective repective. Se folosesc vopsele cu unu si doua componente, ubulatura in tancurile de ulei si combustibil nu se vopseste. b) Acoperirea metalica se face cu zinc prin procedee de decapare spalare neutralizare si acoperire in baia de zinc a tevilor. Stratul de acoperire este in jurul valorii de F"-1"" microni conf $ormei europene 19<1. !aca din motive tenice tevile galvanizate se vopsesc se aplica initial un strat de vopsea de legatura (tie coat)care creeaza aderenta pe zinc. %n anumite cazuri locale se aplica la rece statul de zinc prin spraiere sau vopsire. c) 6leierea de face prin speierea la interior a tevii cu ulei dupa decaparea ei in atelier. AC6A*% Pentru dezvoltarea fortelor si momentelor si realizarea miscarilor in sistemele mecatronice se utilizeaza sisteme de actionare de cele mai diferite tipuri si forme de energie. Pentru cuprinderea tuturor acestor dispozitive tehnice intr-o singura notiune, se utilizeaza, termenul de actuator (de la v.eng „to act” = a actiona).
efinitie! "n general, prin actuator se intelege un su#ansam#lu care converteste o forma de energie (electrica, pneumatica, termica, chimica etc.) in energie mecanica. $tructura acestuia nu mai poate fi descompus% in su#-structuri decat cu riscul de a pierde capacitatea de generare a miscarii.
$cop ! &iscarea simpla, elementara generata de un actuator poate fi utilizata direct pentru un anumit scop sau poate fi transmisa, transformata si amplificata, sau corelata cu miscarea o#tinuta de la alti actuatori. 'ctionarea propriu-zisa este o#tinuta pe trei cai distincte, interactiunea campurilor, interactiune mecanica si deformatii limitate. . caracteristica esentiala a elementelor din structura actuatorilor este faptul ca au un triplu rol! - rol structural (de a prelua incarcarile si sarcinile transmise) - rol senzorial (oferind suplimentar posi#ilitatea integrarii in structura a senzorilor si traductorilor, pentru a o#tine un control in #ucla inchisa) - rol de actionare.
2. +alculul 'draulic si pneumatic (1) 2.1 !efinirea sarcinii pompei %nstalatiile navale sunt caracterizate de parametric functionali . Cei mai important sunt & De!itul cantitatea de fluid ce trece printr-o sectiune . Inaltimea de pompare- energia specifica totala primita de licid la trecerea sa prin masina (diferenta dintre energia totala specifica a licidului la iesire, respective la intrarea in masina) Putera utila )Pu*- reprezinta puterea transferata licidului , puterea dezvoltata de masina. Puterea a!sor!ita )Pa*- puterea aplicata masinii pentru a realize pomparea Puterea disponi!ila reprezinta puterea cedata de licid la trecerea sa prin masina Randamentul reprezinta eficienta transformarilor din masina. 'u /'a !ebitul poate fi masic si volumic . 'tr gaze se defineste functie de temp . Sarcina ,- reprezinta aportul energetic pe care pompa o transmite fluidului . Sarcina este diferenta de energie specifica a fluidului la iesirea din pompa si intrarea in pompa 0Jr-a KL/mMN(m02*)(1) 'JO0 KN(L/s) Considerind scema de mai jos si scriind ec 3ernoulli intre punctul de intrare si iesire din pompa si facind diferenta &
Energia pompei se consuma ptr energie cinetica # energie pie-ometrica # energie de po-itie "
Scriind ec. 3 intre punctul 1 si 'a si 'r si 2 , inlocuind in ec. 1 se determina sarcina pompei & 'ierderea de sarcina pe instalatie&
nergia fluidului in cele doua rezervoare (=)&
ermenul % & -Crestere de energie cinetica -Crestere de energie piezo -Crestere de aport ridicare fluid la inaltime ermen %%& pierderea idraulica pe instalatie ezulta ca puterea pompei J puterea pe instalatie egimul de functionare se defineste in & -
egim tranzitoriu , accelerare fluid
-
egim stationar , fortele de inertie nule.. 'tr aceste regimuri se calculeaza parametrii pompei .
2.2 Conditii de functionare a pompelor pe aspiratie . Se considera montajul din fig 2.2.
c 3ernoulli intre punct * si punct A.
Se face notatia
0v sarcina vacuumetrica a- pierderea de sarcina intre punctele * si A. Sarcina vacumetrica are valoare maxima atunci cind presiunea in punctual de aspiratie A ajunge la valoarea presiunii vaporilor saturati .
Sarcina vacuumetrica reprezinta o marime care caracterizeaza propietatile de aspiratie . Sarcina se consuma pentru a crea fluidului viteza v , pentru a-l ridica la inaltimea Ba si a invinge pierderile idraulice . Ceea ce impinge licidul este presiune admosferica . 'ompele au sarcini vacuumetrice mai mici decit sarcina vacumetrica maxima. %naltimea de aspiratie este inferioara valorii de 1",55 m0 ₂*. (mCA), ecivalentul presiunii admosferice . Conditia este ca 'a mai mare ca 's , pentru o functionare stabile (-). %n caz contrar poate apare fenomenul de cavitatie . 'roblema se pune practice pentru licide fierbinti . 'resiunea vaporilor depinde si de temperatura. Cauzele aparitie fenomenului de cavitatie & -
%naltimea de aspiratie mare (nivelul pompei si nivelul apei )
-
'ierderea totala de sarcina pe conducta de aspiratie , fie cresterii debitului , fie infundarii sorbului pompei , deci crestera coeficientului idrodinamic IsH
-
cresterea temperaturii apei
-
Concentratia mare de gaze dizolvate in apa
-
unctionarea pompei cu debite mari la inaltime de pompare mica 'entru performanta se foloseste o alta marime $'S0 ($et 'ositive Suction 0ead ). Acesta este rezerva de energie pe care licidul o poseda la intrarea in rotor . ?aloarea reprezinta rezerva de cavitatie.
'rimul si al doilea factor reprezinta energia totala a fluidului la intrarea in pompa .
Se poate calcula inaltimea maxima de aspiratie la care nu apare cavitatia ?aloarea lui $'S0 la care parametric incep sa scada caracterizeaza inceputul cavitatiei. #a valori mai mici curba e intrerupe si incepe cavitatia . %n punctual critic vina de fluid se rupe. !aca se scrie ec. 3 intre punctual * si A de aspiratie si se scad valoarea 's din ambii membri rezulta &
%ntroducind valoarea $'S0 rezulta &
Sau
ezulta ca rezerva de energie de cavitatie depinde de & -
'resiunea admosferica
-
'resiunea vaporilor saturati la o anumita temperature
-
Conditiile de cuplare a pompei (Ba)
-
'ierderi idraulice pe tubulatura de aspiratie Se poate determina valoarea inaltimii de aspiratie &
Si inaltimea maxima la care nu apare cavitatia &
2.5 +alculul pierderilor de sarcina"
'ierderile de sarcina se refera la pierderile liniare si locale . Cele liniare depind de P iar cele locale de Q -'entru regim laminar & PJ<9/e e J vd/R 'entru regim turbulent & Coef pierderilor de sarcina este functie de e si de starea suprafetei interioare , adica de rugozitate. Se defineste rugozitatea relative& J/d - marimea asperitatilor . 'entru regimuri turbulente exista formule empirice pentru calculul lui P, depinzind de nr. e. !iagrama $iuradze analizeaza cele trei zone de curgere & PJf(e, )
zona %- laminara e aprox 2""" rugozitatea nu are influenta asupra valorii P Conform relatiei 0agen 'oseuille &
PJ<9/e zona %% de tranzitie cuprinde trei portiuni & a) Bona de tranzitie e 2"""-9""". Coeficientul de rezistenta creste rapid , iar PJconst. b) 'ortiunea pentru care curbele de rezistenta ale conductelor cu diferite rugozitati coincid curbei 3lasius pentru conducte netede(tubulatura neteda la interior)
c) egimul prepatratic in care curbele coeficientului !arc7 difera intre ele .
zona %%% egim patratic sau regimul automodelarii turbulente . 'entru fiecare , P devine constant , independent de numarul e. ormula lui 'randtl &
%etoda pierderilor ecivalente +etoda consta in ecivalarea valorii Pl/d cu o valoare ecivalenta de pierdere locala . %n aceste conditii se calculeaza &
+etoda se utilizeaza in cazul retelelor complicate cu pierderi locale preponderente .
%etoda lungimilor ecivalente +aracteristica idrodinamica da legatura dintre debit si sarcina . 'roblema generala & !in relatiile de mai sus &
!aca se considera ecuatia debitului din care se scoate viteza si introducind in relatia de mai sus rezulta&
ec.2" si 21 Se face notatia &
c devine&
JsO:
'ierderile idraulice depind de debit . actorul IsH este o functie de P !eciH sH functie de e. %n cazul automodelarii P nu mai depinde de e, ci numai de rugozitate . %n acest caz nici IsH nu mai depinde de e. (vezi zona %%%) %n cazurile practice regimul in care se merge cu sJconstant e foarte des. Caracteristica tubulaturii fiind o parabola de gradul 2.
-Tu!ulatura Serie !aca exista doua tronsoane in serie si diferite din punct de vedere geometric , lungime si diametru . Se determina valoarea pierderii idraulice pe aceasta tubulatura xista tripla egalitate & O₁JO₂JOJconstant !eci
Si facind notatia &
4eneralizind in cazul a mai multe tronsoane
!upa ce se traseaza cele doua caracteristici ale tubulaturii &
Caracteristica cuplarii in serie a tubulaturii se obtine prin insumarea pe o anumita abcisa a celor doua ordonate, (deci a celor doua pierderi idraulice). -Tu!ulatura paralel
'ierderile totale se considera &
Se determina caracteristica ecivalenta pe cale analitica OJOa;Ob
Adunind valorile Oa si Ob rezulta &
%n punctual 1 sarcinile sunt egale deci &
ezulta & 'aranteza reprezinta valoarea Is I ?aloarea ecivalenta a caracteristicii idrodinamice este&
, iar pentru mai multe ramificatii &
'ierderea de sarcina pastreaza aceeasi forma cu caracteristica idrodinamica ecivalenta . 4rafic problema se reduce la trasarea caracteristica idrodinamica a celor doua tubulaturi , caracteristica cuplarii in paralel se obtine prin insumarea pentru o anumita ordonata(o sarcina ) a celor doua abscise (cele 2 debite) %n concluzie ptr cuplari serie se aduna cele doua pierderi de sarcina , iar pentru cuplarea in paralel se insumeaza debitele
-ubulatura complexa ubulatura este formata din tronsoane paralele si in serie . Se porneste de la unul din capetele instalatiei coniderindu-se pe rind tronsoanele constituente. Se analizeaza o scema din fig. care contine cuplari in serie si paralel
./0.1 2 .a .30.a23a 4506525! 5!03523! 3a03!23A 7303A2Re-ultanta xista cazuri in care avem tubulatura complexa cuplata. Se considera o tubulatura sub forma scemei de mai jos &
'rb 1. amura b are conditii de cuplare deoarece in punctul % trebuie sa se realizeze o sarcina de pozitie Tgz . Sarcina geodezica determina o translatie a caracteristicii instalatiei cu distanta Tgz, tocmai ecivalentul sarcinii de pozitie. ronsoanele 1a si 1b se cupleaza in paralel . 'e tronsonul b apa nu circula daca valoarea este sub Tgz
!aca in calcul se tine seama de conditia de cuplare caracteristica rezultanta nu mai este continua . 'rb 2. !aca la capatul tubulaturii trebuie sa se realizeze o anumita presiune , pompa va trebui sa asigure o sarcina suplimentara egala cu pierderile pe tubulatura plus sarcina pentru invingerea presiunii de la capatul tubulaturii. Se reprezinta graficul 0-O, iar caracteristica se traseaza de la 0Jp. ig. 2.19 !in ec&
'rimii trei termini reprezinta conditiile de cuplare ,iar pierderile idraulice.
Se face notatia &
c devine&
(pierderi dinamice) si
acind notatia se ajunge la expresia &
orma ecuatiei pune in evidenta& -ermenul subliniat care reprezinta conditia de cuplare plus sarcina pe care o realizeaza pompa -termenul care semnifica pierderile idraulice totale , inclusive dinamice
'entru ca instalatia sa functioneze conform , adoptarea diametrelor standars superioare implica introducerea unei rezistente superioare , adica o rezistenta locala.
Cunoscind viteza de deplasare a licidului pe tubulatura se poate determina coeficientul pierderilor locale &
