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摘要：為了獲得最佳挖泥效率，對挖泥方法進行探討，并對泥泵及其系統的設計提出建議，對產量與功耗進行理論計算，并指出用于作業指導的產量曲線的畫法。 挖泥的首要法則是提高泥漿（固體物質）產量（即挖掘與運輸），降低挖泥成本。產量=流量x泥漿平均濃度 如何獲得最大的挖泥濃度：通常以土方量來考核挖泥產量，所以對泵的挖泥能力也常以體積濃度Cv來衡量。體積濃度是固體體積與漿體體積之比，一般取百分比。 x100% Cv——漿體體積濃度 Qs、Qm——表示固體物、漿體的體積流量 由體積濃度可以推出漿體的比重： 所以漿體比重： (1) Sm——漿體比重 S——固體物比重 S1——載體比重（此處取S1=1） 挖泥濃度主要取決于泵本身的吸入性能與泵的吸入條件，泵的吸入性能指標為泵的必需汽蝕余量NPSHr ,泵的吸入條件為挖泥深度、吸上（倒灌）高度、吸入管路情況、泥漿性質。 泵的必需汽蝕余量NPSHr表示泵進口能量（裝置汽蝕余量NPSHa）應大于此值才能使泵正常工作。 泵汽蝕余量：是泵內部特性，需要設計者在設計泵時，對進口各幾何參數進行合理匹配，以滿足不同要求。 裝置汽蝕余量：，此式為從液面到泵進口的能量方程。對于挖泥泵，由于存在挖深問題，水面以下管路內外存在比重差，假定挖深為h1，則由U形管平衡可得 (2) 因此吸上高度還應加上△h部分。 故挖泥泵的裝置汽蝕余量： -= (3) 所以當NPSHa=NPSHr時，挖深與挖泥濃度的關系達到極值，即如挖深一定，最大濃度可達。（4） 同樣，當保持一定產量時，挖深可達最大值。 但對挖泥來說，并不是濃度越高則產量越高，因為主機功率為定值，當挖泥濃度增大時，漿體比重Sm增大，泵揚程降增大，而排距一定，因此泵流量減小，而產量為泵流量X體積濃度。同時，由于泵吸管內流速降低，喘流減小，固體物質常常掉落，不能輸出，因此，流速低時，吸管內泥漿濃度不會高,挖泥產量也不會增大。 由上述可知，一般認為，增大吸管直徑（泵進口直徑），可以提高泵裝置汽蝕余量，可提高挖泥濃度從而提高產量的想法是片面的，從國外相關資料以及國內實踐經驗看，合理的泵進口直徑對提高挖泥產量及降低能耗起到至關重要的作用。 排距與功耗 由功率 （5） Hm——漿體揚程 HR——泵揚程降 可見當流量、濃度及泥砂特性一定時，泵效率η、揚程降HR為定值，而排距與揚程成正比，因此產量一定時，排距決定主機功率。 在挖泥生產中，主機功率是恒定的，如何在一定功率下，針對不同土質，以獲得最高產量（挖掘與輸送）。 泵揚程公式 ,假定zd=zs、Vd=Vs，則 又： +△H+△h) △H——爬高，△h——局部損失， PS=SmxNPSHa 所以 （7） 根據以上算式可繪出泥泵產量曲線，用于作業指導。 為了提高泥漿濃度，增大排距，常采用多級串聯型式，將第一級潛入水下，由式（4）可知，潛入水下越深，挖泥濃度越大，由式（7）知，揚程越大，排距越遠。 |
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