绞吸式挖泥船泥泵效率及施工工况分析(2)

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高效区。泥泵在高效区工作，则可获得较高的工作效率及较好的经济效益。

　　4)最大真空限制曲线和真空(Q—M)曲线：是反映泥泵吸入能力及限制条件的曲线。

　　最大真空限制曲线又称为最大允许吸上真空度曲线，表明：当某一流量下吸入真空值超过最大允许吸上真空时，泥泵会发生汽蚀，汽蚀现象的发生将对泥泵叶轮及泵壳产生水击、受到特有的蚀坏(表面有麻坑)，使泥泵使用寿命大大降低，同时伴有震动和噪音。

　　3. 关于泥泵的两个定律

　　1)相似定律

　　由于种种原因，操作人员常把泥泵主机转速予以改变，此时其扬程、流量及功率均有相应改变，改变规律遵循相似定律(清水时)。

　　2)切割定律

　　外界施工情况的改变，如短排距施工，或者由于主机与泥泵不匹配时，通常把泥泵叶轮的直径割小，以使主机不再超负荷。也就是说在切割叶轮外径后，即可获得参数较小的泥泵特性。在泥泵转速不变的情况下，可以适应施工的需要。其特性的变化近似地符合下列关系。

　　4. 泥泵的扬程损耗

　　对泥泵而言，外界施工工况如土质、挖深、排高及排远等诸因素确定下来，其工作点即扬程、流量等参数亦随之基本确定。泥泵的扬程损耗可分为吸入扬程损耗(Hi)和排出扬程损耗(Ho)两部分。即：H=∑Hi+∑Ho

　　吸入扬程损耗∑Hi是指吸泥的压头损耗;提升泥浆至水面的扬程损耗;把泥浆从水面提升至泥泵中心线的扬程损耗;吸泥管的沿程扬程损耗。∑Hi的数值约3~6m。

　　∑Ho是系统排出端扬程损耗的总和。即

　　∑Ho=Hf+Hj+Hv+Hz

　　1)排管的沿程摩擦阻力扬程损失Hf

　　Hf=λp 式中：

　　λ：摩阻系数。λ=0.015~0.022 P：泥浆比重。t/m3

　　V： 排泥管内的泥浆流速。m/s

　　L： 排管折算总长度。L=L1+(1.2~1.3)L2

　　L1： 陆上管长度。 L2：水上管长度。 D：排管直径。

　　2) 排管的管道局部阻力扬程损失Hj

　　指管道中的弯道、变径管、接头等引起的损耗。可取Hj=(01~0.2)Hf

　　3)速度扬程损失Hv Hv= p

　　4)排高扬程损失Hz Hz=pZ

　　式中Z：排管出口至水面的高差。

　　值得指出的是，泥泵运行的工况，不仅与泥泵的性能曲线有关，而且与吸、排泥管线的布置施工工况的变动有关。施工的工况不同，如吸泥管吸泥深度的变化、排泥管的长度不同、水上管的弯曲及打弯等，吸、排泥系统输泥阻力的变动必然影响到泥泵的运行工况，特别是对泥泵的输出扬程和流量有较大的影响。

　　5. 泥泵的研发

　　我国泥泵的研发、设计与国外先进水平相比尚存在较大的差距。近年来我们以成功引进国外先进成熟船型泥泵为依托，消化、吸收其优点长处，并使之国产化，取得了显著的成果。如安徽疏浚股份有限公司在“百船工程”项目中，通过引进荷兰IHC公司的先进技术、挖泥船设计和关键设备，合作造船，于1998年5月成功建造出百船工程第一船“江河一号”。一艘Beaver1600绞吸式挖泥船。随后又承担的“九五”国家重大技术装备研制和国产化项目—1600型斗轮式挖泥船，包括泥泵的研制和国产化，着力提高泥泵的效能和耐磨性，延长使用寿命。对于挖泥船关键设备泥泵来讲，研制内容着重以下几方面：

　　1)依据国外高性能样泵的技术资料，对其进行分析研究，吸收其优点长处，并借助计算机模拟分析，探讨其水利模型和各种特性，对结果进行水力学分析，探索泥泵的优化途径，提高泥泵的综合性

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