绞吸式挖泥船泥泵技术设计与研究

泥泵是挖泥船施工的关键部件,泥泵性能的优劣、流量的大小直接影响挖泥效率的高低。本文通过对实船泥泵的技术改造与研究,介绍了泥泵的方案设计,阐述了泥泵选择的依据与过程,为绞吸式挖泥船泥泵方案的设计,泥泵的性能分析提供了依据。     

绞吸船超长距离多点吹填专项方案设计

随着港口建设、航道维护、岛礁填筑等工程不断朝着更远吹距、更硬底质、更大挖深等复杂工况方向迈进,对疏浚装备选用、技术方案设计及施工组织都提出了更高的要求。针对东营港进港航道现场条件复杂、海况恶劣,且疏浚纳泥区分散、疏浚土输送距离远、成本控制难度大等问题,通过对超长距离多点吹填施工方案进行疏浚装备比选、管线冗余设计、输送能力计算和施工组合优化,设计了一套技术可行、安全环保、管理便捷、经济实用的绞吸船超长距离多点吹填专项组合施工方案,可为类似疏浚吹填工程提供借鉴。     

绞吸船吹填中粗砂泥泵节能运行转速

大型绞吸船吹填中粗砂施工,难以确定最优的输送施工参数和泥泵机组转速.针对目前常用的计算公式对非均质中粗砂浆体水力输送计算精度不足的问题,采用实际施工参数对计算公式进行拟合修正,实现泥浆输送施工参数的精确计算.同时通过泥泵机组运行功率计算分析,确定了最经济输送施工参数条件下泥泵机组的低功耗运行转速.转速特征是在既定的泥浆流速、浓度和泥泵机组总扬程条件下,水下泵采用低转速、甲板泵采用高转速,有利于降低输送施工能耗.     

直流综合电力推进内河吹泥船的设计

简要介绍了当前国内较为先进的新型直流综合电力推进内河吹泥船的研发背景及其主要性能参数,重点阐述了本船在开发设计过程中船型优化、直流综合电力推进系统、吸泥装置和冲水装置、定位系统、移船系统等方面的一些创新技术和特点,本船的开发设计对推进内河绿色、高效、高产能船舶具有较大的现实意义和示范作用。     

绞吸式挖泥船泥泵装置特性分析

分析泥泵特性,柴油机特性,管路特性与泥泵装置工作点及范围等,合理确定泥泵与柴油机,泥泵装置与管路的匹配工况。     

疏浚吹填施工中绞吸船清淤施工工艺

针对水力吹填过程细颗粒材料积聚产生淤积难以满足地基处理要求的情况,以科威特某疏浚吹填项目为例对淤积范围及厚度判断进行研究,提出利用疏浚设备在吹填过程中进行同步清淤的方法,着重介绍绞吸船清淤施工工艺。疏浚设备清淤具有高效、及时的优势,能够适应疏浚吹填工程持续作业的需要。     

绞吸船超长吹距变管径施工方案分析

曹妃甸钢铁产业区造地工程吹距可达12 km或更长.针对长吹距滨海型绞吸船采用原φ800 mm管线施工必将出现的生产率降低、排压超过设备承压及封水泵排压的现实情况,提出变管径施工解决方案.指出变管径的原理是绞吸船输送系统匹配,能不能进行换管径施工、换多大的管径需考虑吹距、土质、主机转速、负荷、泥泵特性、临界流速、施工过程等多种物理条件的影响.在此基础上,对换装φ900 mm管线后的生产率进行预测,并与仍采用φ800 mm施工的生产率、施工油耗等情况进行对比.现场施工情况证明:换装管线后排压有明显下降,生产率取得极大提高.     

大型绞吸船吹填浅薄砂层施工技术研究

针对狭长围堤及陆域形成吹填砂厚度为1.0 m,采用大型绞吸船+大口径管线施工方法进行吹填砂施工时,存在围堤吹砂断面无法有效控制、接管频繁、功效低、吹填面平整度和标高控制难等问题,改用大型绞吸船+大口径主管线+转换装置(五通)+多个分支的小口径管线进行浅薄砂层及围堤吹砂,同时研究增加五通装置后,对减少接管时间、提高吹砂效...     

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。     

绞吸挖泥船加装冲水吸泥装置改造

介绍加装液压机臂式吹吸装置作为吸泥、冲水装置主体的改造办法,将原绞吸式挖泥船改造成集绞吸和吹泥一体的兼容型疏浚工程船。     

挖泥船绞刀参数化三维建模

绞刀是绞吸式挖泥船的关键机具,对提高挖掘功效具有决定性作用。根据现有土壤切削理论和疏浚施工实践,分别建立了绞刀结构形状与不同类型土质的关系,绞刀切削动力特性与土质特性关系的数学模型,以及各种绞刀刀齿模型库。在VB语言环境下对三维建模软件SolidWorks进行二次开发,实现了绞刀参数化三维建模。设计者输入土质、产量或功率等参数即可得到相应的三维绞刀。这种参数化三维建模的方法使用简便、立体感强,既缩短了设计周期,又提高了设计的精度,更便于绞刀的应力分析和优化设计。     

大型绞吸挖泥船开发设计

结合七○八研究所自主研发设计的数艘装机功率超过10 000 kW的大型绞吸挖泥船,分别从船型及布置特点、动力驱动形式、疏浚系统配置以及定位形式共四个部分对大型绞吸挖泥船开发设计进行详细论述。     

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。     

绞吸挖泥船疏浚仿真训练器的系统设计简述

本文在分析了疏浚仿真训练器应用目的基础上,提出了国内首台绞吸挖泥船疏浚仿真训练器的设计方法与思路.包括仿真器的教练员软件功能设计、疏浚操作盘台的设计、模型构造等方面内容.实践证明,该系统设计是成功的.     

基于大数据的绞吸挖泥船参数自主寻优方案设计

绞吸挖泥船的施工过程非常复杂,具有较多的不确定性和随机性。针对绞吸挖泥船生产过程中疏浚产量受施工环境影响较多、稳定性不足、生产率不高的问题,以绞吸挖泥船传输管道中的泥浆为研究对象,分析挖泥施工的特性与影响因素,将疏浚工程历史大数据进行预处理,比较T-S模型和历史数据最近邻的两种不同的流量预测方案,采用偏差反馈控制器进行基于大数据的施工参数自主寻优。结果表明：由于数据进行了预处理,第2种流量预测方案准确率更高;按寻优参数进行反馈控制调节的流量比原始流量更高。     

长江口白茆沙河段航道整治方案初步研究

通过河势分析,总结了长江口白茆沙河段近期河势演变特点,指出了不利于航道发展的因素。为解决存在的问题,提出了整治方案的思路和目标,建议采用护滩工程,固守白茆沙沙头,稳定白茆沙沙体,适当增强南北水道动力条件。利用上海河口海岸科学研究中心自主研发的二维潮流数学模型,针对提出的整治方案进行了动力模拟计算,从动力场的角度分析了工程方案的效果。计算结果表明,白茆沙护滩堤能够有效地护住沙体,保护沙体的完整性,且使得两水道的落潮动力有所增强,可以达到工程的治理效果。     

超大型绞吸挖泥船泥沙输送系统优化设计

绞吸挖泥船的大型化可以显著加快疏浚速度,提升疏浚效率,降低环境破坏,减少人员劳动。因此,超大型化向来是疏浚业界努力追求的一个方向。上海交大船舶设计研究所设计了当前世界上最大装机功率(2.4 MW)、最大生产能力(在目标工况:排距8 km、挖深30 m、排高10 m、输送d50=0.23 mm中砂,产量大于8 000 m3/h)的绞吸挖泥船。介绍该船泥沙输送系统设计时所采用的基于目标工作点优化设计方法。该方法在前人对泥沙管道输送能耗、泥沙对泥泵性能影响等相关方面的研究成果的基础上,首次提出了针对设计工况施工效率优化,用极限工况作业能力进行校核的设计优化方法。结果表明:目标工况下,泥泵效率高达84%,柴油机效率高达90%,取得良好的节能减排和经济效果。     

一种无压载水船型设计新思路

为解决压载水带来的海洋污染问题,学术界引入了无压载水船的新理念.首先,对当前国内外无压载水船型设计与开发的研究进展进行概述,并对其优缺点进行分析.然后,针对美国贯通流系统和日本V型船两大设计理念进行技术整合,提出了一种无压载水船设计的新思路,并对无压载水新船型的船型参数和水动力相关计算结果进行呈现.结果表明,新船型的设计,对无压载水船未来的研究之路具有一定的实际意义与参考价值.     

一种无压载水船型设计新思路

为解决压载水带来的海洋污染问题,学术界引入了无压载水船的新理念。首先,对当前国内外无压载水船型设计与开发的研究进展进行概述,并对其优缺点进行分析。然后,针对美国贯通流系统和日本V型船两大设计理念进行技术整合,提出了一种无压载水船设计的新思路,并对无压载水新船型的船型参数和水动力相关计算结果进行呈现。结果表明,新船型的设计,对无压载水船未来的研究之路具有一定的实际意义与参考价值。