6500m3/h绞吸船用泥泵四叶片叶轮研发

为适应绞吸挖泥船超长排距时的施工需要,在6500m³/h绞吸挖泥船原三叶片高效高压泥泵的基础上,保证叶轮外形尺寸不变、叶轮流道通过能力不下降的情况下,分别对叶轮轴面和轴面流线进行水力设计,设计叶轮为四叶片扭曲叶片,并结合数值模拟对叶片包角进行优化计算,确定叶片包角为138°。通过模型泵试验,对比测试与模拟计算结果,验证叶轮的水力性能。通过对比四叶片与原三叶片高效高压泥泵的性能参数,预测两者在不同土质、不同排距下的生产率与能耗情况。结果表明,四叶片泥泵扬程比原三叶片高效高压泥泵提高了18 m以上,最高效率达到86%,且通过球径均为425 mm;土质为0.2 mm细砂时,研发泥泵的生产率提高了9%以上,排距提高了14%以上,耗功最小值降低了约3.5%。     

论绞吸挖泥船在特殊排距下的工作机理及应对措施

绞吸挖泥船在长排距施工工况条件下可通过合理调整管线系统和布置,在短排距工况条件下需通过合理泥泵运行调节,通过合理调节泥泵运行及管线系统,能够有效解决设备运行不合理和施工效率低等问题。     

采用双速涨泵装置提高绞吸式挖泥船施工作业性能

采用双束泥泵装置先进技术，成功地解决了绞吸式挖泥船施工 不能很好地适应短排距施工这一技术难题，有效地提高了挖泥生产率。     

采用双速泥泵装置提高绞吸式挖泥船施工作业性能

采用双速泥泵装置先进技术,成功地解决了绞吸式挖泥船施工作业长期存在的不能很好地适应短排距施工这一技术难题,有效地提高了挖泥生产率。     

绞吸挖泥船短排距工况下泥泵节能技术

针对3500 m³/h系列绞吸挖泥船在较短管线输送距离时采用缩口减小流量的问题,通过对舱内泥泵和水下泥泵的叶轮进行叶片改型优化,实现泥泵扬程和功率的降低,并将改型叶轮应用于南通海门某疏浚工程。结果表明,“新海鹭”轮泥泵更换改型叶轮后,在3.4 km排距下采用双泵串联输送粉砂土质泥浆,两泵功率降低约500 kW,油耗减少13.4%,施工180 h节约30 t燃油,达到节约能源的目的。     

大型绞吸挖泥船性能提升研究

在中长周期波浪海况条件下，针对我国早期研制的大型绞吸挖泥船施工适应性差、长排距工程排距受限等难题。本文以“天杉”船为研究对象，通过理论分析、数值模拟、有限元分析计算、实船验证等方法，开展了大型绞吸挖泥船定位系统性能提升、输送系统性能提升、船舶动力系统升级研究，形成了一系列大型绞吸挖泥船性能提升的技术，并成功应用。为我国早期研制的大型绞吸挖泥船的性能改善提供参考。     

3500m~3/h绞吸挖泥船专用高效高耐磨泥泵研制与应用

为提高绞吸挖泥船的施工效率,在原船动力系统不变的前提下,基于计算流体动力学对泥泵进行优化设计,预测泥泵的水力性能。通过比例为0.25的模型试验验证泥泵的水力性能。结合耐磨试验,研制出高效高耐磨水下泥泵和舱内泥泵,并成功应用于3500m~3/h绞吸挖泥船输送系统的改造。泥泵改造后进行实船清水测试,泥泵性能得到再次验证。实船泥泵改造后的施工分析数据显示:施工排距适应性更广,生产效率明显提高,经济效益显著,同时降低油耗,达到节能增效的目的。     

沃格尔法在疏浚吹填施工中的应用

文章旨在利用运筹学中的沃格尔法,对绞吸船疏浚吹填施工中的吹填排距进行优化管理,从而降低管线连接和拆除工作量,降低疏浚吹填成本提供理论指导。     

长吹距工况下大型绞吸船串联施工技术

天津地区某疏浚工程采用大型绞吸船施工，最远吹距达17 km。针对单艘非自航大型绞吸挖泥船无法满足工程长吹距施工的问题，研究大型绞吸船串联施工技术。通过去除自有闲置绞吸船桥架、钢桩定位等系统，并增设锚缆定位等辅助设备的方式，针对串联施工对大型绞吸船进行适应性改造；通过对串联施工多种工况的理论计算，确定两船的最佳施工间距范围，提升大型绞吸船串联系统的生产率和稳定性，保障工程按期完成。结果表明：大型绞吸船串联施工设备改造方案及施工工艺满足工程长吹距施工要求，降低生产成本，减少船舶停滞，提升生产率约24%,效果显著。     

绞吸船长排距施工控制工艺优化

绞吸挖泥船长排距施工操控十分困难,对挖掘设备的操作与设备的输送能力都是严峻的考验。针对绞吸船长排距施工的特点,分析了长排距施工工况下的难点,并综合考虑了管路输送条件与实际输送能力。以管路所能输送的最大泥浆质量为衡量标准,与实际输送的质量相比较,以此作为依据调整船舶操控工艺,使长排距施工工艺得到优化。     

绞吸挖泥船施工经济性选型分析

为合理控制投资，需根据项目施工条件合理选择疏浚船型。以绞吸挖泥船为基础，依据现行疏浚定额，分析疏浚价格组成及影响因素，通过分析不同疏浚船型在不同吹距时的价格曲线得到单价的变化趋势，找出吹距相同时的经济船型；总结得出大中型绞吸挖泥船的经济适用的疏浚工程量范围。结果表明，当吹距相同时，采用大型绞吸挖泥船成本优势明显，更适合远距离吹填；当疏浚工程量较小时，中小型绞吸船疏浚成本优势明显；当工程量大于200万m³时，大型船舶具有成本优势；当运(吹)距超过14 km时，选用抓斗挖泥船比耙吸挖泥船经济性更优。     

基于神经网络和最大产量估算的挖泥船横移控制

针对目前绞吸挖泥船疏浚作业依靠人工手动操作无法保持较高产量的问题，研究了影响绞吸挖泥船产量的控制参数。采用神经网络预测和最大产量估算方法，得出在不同条件下挖泥船横移控制系统的最优控制参数，同时对此控制参数进行了对比仿真试验。结果表明：在一个不含边界减速的有效横移周期内，仿真产量高于实船操作产量。该方法可为绞吸挖泥船疏浚施工中横移系统的自动控制提供理论依据与技术参考，使绞吸挖泥船可以兼顾不同的控制要求和性能限制条件，在一个横移周期内稳定输出最大产量。     

绞吸式挖泥船绞刀系统技术现状及发展

绞刀系统是绞吸式挖泥船的核心工作机构,其利用绞刀的切削作用将水下泥土搬离原有位置并与附近的水混合形成泥浆以便于输送,改善绞刀系统性能可显著提高挖泥船工作效率。在综合研究和分析绞刀切削理论基础上,本文归纳和总结了国内外挖泥船绞刀结构形式、驱动技术的现状和进展。针对具体疏浚工程特点,提出采用适于加工工艺、耐磨、可调环保型绞刀,可明显提高绞刀工作性能。比较和分析了液压马达、交直流电机驱动绞刀系统的特点和存在的问题,表明采用调速优良、效率高、损耗小的开关磁阻电机驱动方式将是绞刀驱动系统发展的趋势。     

绞吸挖泥船疏浚系统三维设计研究

以某大型绞吸挖泥船为例,应用参数化软件PROE进行疏浚系统三维设计,探索三维软件设计效果。研究表明,PROE应用于绞吸挖泥船疏浚系统三维设计切实可行。PROE可以满足疏浚系统建模、装配、布置、出工程图、运动仿真和有限元分析等不同的设计需求。该研究对船舶三维设计推广有一定参考价值。     

中小型自航绞吸挖泥船经济性评估初探

随着工业发展,需要拖轮协助作业的非自航绞吸挖泥船越来越难以满足市场需要。为了更好地进行航道疏浚作业,自航绞吸挖泥船的研究不断增多,而目前对自航绞吸挖泥船的研究仅局限于适合广阔水域的大型或超大型船型。我国河流水域众多,对适用于狭窄水域的中小型自航绞吸挖泥船也有一定需求量。因此,文中通过对某中小型自航绞吸挖泥船进行电力推进设计,与相同疏浚能力的非自航绞吸挖泥船对比分析、综合考量后认为,中小型自航绞吸挖泥船具有灵活、环保、便捷、经济等优势。     

“宇大1号”大型绞吸式挖泥船设计要点

介绍"宇大1号"的基本技术状态,包括船型与总布置、动力设备配备与电力系统、吸排泥系统、绞刀驱动系统和桥架形状与布置,特别是其技术特色与先进性,以期为同类船舶的设计与建设提供参政。     

“天鲲号”绞刀齿拆装起吊装置技术方案

船员应对磨损严重的绞刀齿进行及时更换,以保证船舶施工持续进行,而更换绞刀齿主要依靠人力或者专用装置。根据绞刀施工特点,并结合船舶相关设计图纸,对绞刀齿拆装起吊装置技术方案进行设计。利用相关计算手段,对该技术方案可行性进行分析和论证。将起吊装置成功应用到疏浚施工现场,解决了人力无法胜任的重型绞刀齿拆卸和安装的难题,提升了船舶性能。研究成果可为类似工程提供参考。     

基于CFD技术的5000 kW挖岩绞刀内部流动分析

绞刀的吸入性能极大影响疏浚工程的施工效率,研究绞刀内的流动特性对提高绞刀吸入性能意义重大。采用雷诺时均纳维斯托克斯(RANS)湍流模型的计算流体动力学(CFD)方法,对绞刀刀臂处是否带有沟槽设计的2种结构形式绞刀内部流动进行数值模拟,对2款绞刀内部的流动特性进行对比分析,验证沟槽设计的合理性及优越性,为5 000 k W挖岩绞刀的优化设计提供技术支持。