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摘要：为了获得最佳挖泥效率，对挖泥方法进行探讨，并对泥泵及其系统的设计提出建议，对产量与功耗进行理论计算，并指出用于作业指导的产量曲线的画法。 挖泥的首要法则是提高泥浆（固体物质）产量（即挖掘与运输），降低挖泥成本。产量=流量x泥浆平均浓度 如何获得最大的挖泥浓度：通常以土方量来考核挖泥产量，所以对泵的挖泥能力也常以体积浓度Cv来衡量。体积浓度是固体体积与浆体体积之比，一般取百分比。 x100% Cv——浆体体积浓度 Qs、Qm——表示固体物、浆体的体积流量 由体积浓度可以推出浆体的比重： 所以浆体比重： (1) Sm——浆体比重 S——固体物比重 S1——载体比重（此处取S1=1） 挖泥浓度主要取决于泵本身的吸入性能与泵的吸入条件，泵的吸入性能指标为泵的必需汽蚀余量NPSHr ,泵的吸入条件为挖泥深度、吸上（倒灌）高度、吸入管路情况、泥浆性质。 泵的必需汽蚀余量NPSHr表示泵进口能量（装置汽蚀余量NPSHa）应大于此值才能使泵正常工作。 泵汽蚀余量：是泵内部特性，需要设计者在设计泵时，对进口各几何参数进行合理匹配，以满足不同要求。 装置汽蚀余量：，此式为从液面到泵进口的能量方程。对于挖泥泵，由于存在挖深问题，水面以下管路内外存在比重差，假定挖深为h1，则由U形管平衡可得 (2) 因此吸上高度还应加上△h部分。 故挖泥泵的装置汽蚀余量： -= (3) 所以当NPSHa=NPSHr时，挖深与挖泥浓度的关系达到极值，即如挖深一定，最大浓度可达。（4） 同样，当保持一定产量时，挖深可达最大值。 但对挖泥来说，并不是浓度越高则产量越高，因为主机功率为定值，当挖泥浓度增大时，浆体比重Sm增大，泵扬程降增大，而排距一定，因此泵流量减小，而产量为泵流量X体积浓度。同时，由于泵吸管内流速降低，喘流减小，固体物质常常掉落，不能输出，因此，流速低时，吸管内泥浆浓度不会高,挖泥产量也不会增大。 由上述可知，一般认为，增大吸管直径（泵进口直径），可以提高泵装置汽蚀余量，可提高挖泥浓度从而提高产量的想法是片面的，从国外相关资料以及国内实践经验看，合理的泵进口直径对提高挖泥产量及降低能耗起到至关重要的作用。 排距与功耗 由功率 （5） Hm——浆体扬程 HR——泵扬程降 可见当流量、浓度及泥砂特性一定时，泵效率η、扬程降HR为定值，而排距与扬程成正比，因此产量一定时，排距决定主机功率。 在挖泥生产中，主机功率是恒定的，如何在一定功率下，针对不同土质，以获得最高产量（挖掘与输送）。 泵扬程公式 ,假定zd=zs、Vd=Vs，则 又： +△H+△h) △H——爬高，△h——局部损失， PS=SmxNPSHa 所以 （7） 根据以上算式可绘出泥泵产量曲线，用于作业指导。 为了提高泥浆浓度，增大排距，常采用多级串联型式，将第一级潜入水下，由式（4）可知，潜入水下越深，挖泥浓度越大，由式（7）知，扬程越大，排距越远。 |
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