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。     

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...     

绞吸挖泥船泥泵组合及转速匹配

对于相同的输送工况,泥泵的数量及各泵之间不同转速组合可能对泥泵效率、燃油成本产生影响,这种情况对于转速调节范围更大的变频电机驱动泥泵尤为明显。针对此问题,分析泥泵的相关特性以及泥泵组合和转速匹配原理,并以燃油消耗率为参考基准,对特定工况条件下泥泵组合和转速匹配案例进行深入研究。结果表明,在某特定工况条件下,必然存在一种最佳的泥泵数量和泥泵转速组合方案,可达到节省燃油的目的。     

绞吸式挖泥船泥泵和柴油机性能匹配探讨

本文结合１７５０ｍ＾３／ｈ绞吸式挖泥船设计，对泥泵和柴油机功率匹配进行了探讨。     

绞吸船串联接力泵船超长排距施工优化

针对南通港小庙洪上延航道工程一阶段施工项目的超长排距工况条件,通过对船舶和管线的泥浆扬程、输送阻力损失等水力特性进行分析,验证"新海鲛"与"航绞接1号"采用"2泵+2泵"串联施工工艺能保证此次超长排距施工需求,并推导"航绞接1号"的最佳施工位置,解决绞吸船多级泥泵串联后局部排出压力过高的问题,并将工艺测算结果和优化措施...     

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。     

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。     

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。     

采用双速泥泵装置提高绞吸式挖泥船施工作业性能

本船是根据黄河河道水文和地质特点而设计的泥泵装置。阐述了采用双速泥泵装置的特点，它有效地提高了挖泥生产率。最后作者对双速泥泵装置前景，给予较好的评价，图3、表2。     

基于克里金法的绞吸挖泥船泥泵磨损近似模型

针对绞吸挖泥船泥泵在工作中因泥浆含固体颗粒易磨损的问题,以某绞吸挖泥船泥泵为研究对象,综合考虑泥浆特性各因素对绞吸挖泥船泥泵磨损的影响,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)数值模拟对绞吸挖泥船泥泵的磨损情况进行分析,得到由泥浆成分(质量分数)和泥泵磨损构成的样本集。在此基础上,采用克里金法建立绞吸挖泥船泥泵磨损分析的近似模型,并进行近似模型的误差分析。结果表明该近似模型具有一定的精度,可在不开展CFD数值模拟的条件下对泥泵磨损进行较准确的预测,为泥泵可靠性设计提供便利。     

绞吸挖泥船大功率挖岩绞刀的荷载分析*

针对绞吸挖泥船在挖岩施工过程中绞刀荷载难以定量确定的问题,建立刀齿的坐标模型,根据施工参数判定刀齿大圈切削状态,利用单齿切削岩石的荷载模型建立绞刀整体的荷载分析模型,计算绞刀在不同转动速度、横移速度、姿态角度和岩层厚度等工况下的横向力、竖向力、纵向力以及绞刀功率情况,每种工况以正刀和反刀两种姿态进行分析。结果表明,无论正刀还是反刀施工,绞刀的转动速度和横移速度都对绞刀的功率消耗产生正相关影响,绞刀的姿态和泥层切削厚度对绞刀荷载的影响最大。     

重型绞吸挖泥船挖岩施工工艺优化

微风化岩具有强度高、裂隙少的特点,绞吸挖泥船在挖掘时产能较低。为提高绞吸船施工产能、降低施工成本,以大连大窑湾航道疏浚工程为例,对新建出厂的自航式重型绞吸挖泥船“天鲲号”开挖坚硬微风化岩的施工技术进行研究。分析绞刀姿态、刀齿损耗以及横移摆动对产能的影响,从而优化施工工艺。结果表明,“天鲲号”在挖掘硬微风化岩时的产能得到有效提高。     

绞吸挖泥船抗风能力研究

绞吸式挖泥船在远海施工常常面临恶劣的环境条件,研究利用现场实际情况提高船舶的抗风能力至关重要。以绞吸式挖泥船"天凯"为研究对象,通过对环境力的分析,包括风、海流、波浪等环境因素,研究船舶在各种环境条件下受力情况,对船舶锚机建立物理模型进行数值模拟,提出锚机座改进方案,提高了船舶的抗风能力,提出船舶外海抗风方案,提高了船舶外海施工适应性和安全性。     

绞吸船横移绞车改造安装技术方案

横移绞车故障频发,扭矩过小,咬绳现象时有发生,导致船舶生产率下降和钢丝绳维护成本上升。根据相关规范和船舶设计图纸,对横移钢丝绳咬绳问题进行分析,找到其产生的原因。结合新横移绞车主要技术参数和图纸,制定绞车改造安装的技术方案1和2,从避免钢丝绳咬绳现象发生的角度详细论证两种方案中绞车卷筒中心相对桥架中心是否须偏转一定角度的必要性。结果表明,采用技术方案2现场安装新横移绞车后,船舶施工时绞车钢丝绳规则排布,无咬绳现象发生,提升船舶性能。     

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。     

绞吸挖泥船绞刀传动系统性能优化研究

结合工程案例,对绞吸挖泥船绞刀传动系统浮动油封损坏原因作了分析,并提出了改进措施,对提高设备使用寿命及环境保护具有积极意义。     

基于可靠性的结构优化对绞吸船定位桩应用

移船倒桩系统的定位桩结构是大型绞吸挖泥船的重要结构,是绞吸挖泥船在海上作业的基础性定位设施。目前,国内外对移船倒桩结构系统的研究取得了一定的成果,但主要是静动力分析及安全评定方面。本文基于可靠性的结构优化设计研究,结合绞吸挖泥船的实际工作情况,建立了移船倒桩结构定位桩优化设计模型,确立了随机参数模型,以大型绞吸挖泥船移船倒桩结构为例进行了定位桩基于可靠性的优化设计。算例结果显示了基于可靠性的优化是合理且经济的。