绞吸式挖泥船泥泵效率及施工工况分析(6)

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　　短排距施工时，一般通过下述方法进行改善：

　　1)换用外径较小，叶片数较少的泥泵叶轮。因泥泵的外缘直径较小时，泥泵在叶轮中圆周运动的速度减小，泥泵的排出压力降低，也比较适应短排距施工的工况。

　　2)降低挖泥船主机的转速。当主机的转速降低后，其主机对泥泵的输出功率，通过降低泥泵轴转速的形式，也相应降低。即减少了泥泵的总扬程值，没有富余的能量转换为动能来增加流速，其流量仍然维持在设计流量。但是，主机转速的降低不是无限制的，长期低速运行将损坏柴油机原设计的工况，一般在额定转速的90%~100%范围内进行调节。

　　3)在排泥管末端加装锥形短管，俗称“喷头”。其目的是增加喷头处的局部扬程损失，增加泥泵的排出阻力，使得排泥管所需压力值依然与设计排距大致相同，不能使减少的压能转换为动能。喷头的直径按照水力学柏努利方程进行计算，通常经验选取排泥管原直径的60%左右。这是最简单易行的方法，因而也常用。

　　5. 泥泵的汽蚀

　　如果泥泵在运行中产生较大的噪音和振动，并伴有流量、扬程和效率的降低，检修时可发现叶片入口处及附近区域有麻点式蜂窝状损坏，这是由于汽蚀所引起的破坏。在实际施工中，有许多泥泵是由汽蚀所损坏的。

　　我们知道，物质的液态和汽态是可以相互转化的，而相互转化的温度与外界压力有关，如水在一个大气压作用下在1000C时即可由液态转变为汽态。在200C时，水面压力降低到0.024个大气压，水就能沸腾。在一定的温度下，液体开始汽化的临界压力叫做汽化压力(Pv),泥泵通过旋转的叶轮对液体作功，使液体能量增加(包括动能和压能)，在相互作用的过程中，液体的速度和压力是变化的。

　　泥泵叶片入口处是压力最低的地方，如果该处压力低于在该温度下的液体汽化压力Pv,就会有蒸汽及溶解在水的气体从液体中逸出，形成许多蒸汽和气体混合的小气泡，这些小气泡随液体流到高压区时，由于气泡内是汽化压力，而气泡圆周大于汽化压力，就产生了压差，气泡受压而重新凝结。在凝结过程中，液体质点从四周向气泡中心加速运动，在凝结的瞬间，质点相互撞击，产生很高的局部压力。这些气泡如果在金属表面附近破裂而凝结，则液体质点如弹头一样打击在金属表面上，在压力很大，频率很高的连续打击下，金属表面逐渐因疲劳而破坏，称其为剥蚀。在所产生的气泡中还杂有一些活泼气体，借助气泡凝结时放出的热量，对金属起化学腐蚀作用，在化学腐蚀和机械剥蚀的共同作用下，加快了金属损坏速度，这就是泥泵汽蚀产生的机理。

　　提高泥泵抗汽蚀性能，以及研究、使用抗汽蚀材料，对于机械的正常运转，泥泵的工作效率及寿命都具有重要意义。在实际施工中，控制泥泵吸口真空度，使其低于允许吸上真空度。避免吸空现象，避免追求过高的泥浆浓度，都能够有效地防止汽蚀现象的产生。

　　三、 结束语

　　综以上所述，泥泵的效率，既与泥泵本身性能有很大关系以外，开挖的土质、施工工况，排距、排高和驾驶人员的操作水平等因素同样对影响泥泵效率有很大的关系。总之，绞吸式挖泥船泥泵的效率与多种因素有关，而这些因素往往是相互制约的，在施工中要合理选择有关参数并正确使用，掌握好各种因素的最佳组合才能最大限度的提高泥泵的效率。乃至提高挖泥船的整体生产效率。

　　我们要在加快研制耐磨、高效泥泵的同时，加强疏浚人才培养和队伍建设，强化施工管理、严格遵守操作规程，提高施工管理水平和驾驶操作技术水平，在施工过程中准确判断施工工况条件，以熟练的操作技术、先进的施工工艺，那么在同一设备、工况条件下提高生产效率获取理想的经济效益是完全可能的。

　　参考文献：

　　[1]刘守金.绞吸式挖泥船施工与管理 中国水利水电出版社，2005.

　　[2]关醒凡.现代泵技术

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