[發明專利]水力疏浚船舶及其排泥管線、排泥管線縮口的確定方法

在審

• 申請號: 201810361703.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108643257A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 李晟;楊增海;馮慶;李少俊;嵇文遠;趙甲
• 申請（專利權）人: 中交上海航道局有限公司
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88;E02F3/90;G01B5/14
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 羅磊

本發明提供一種水力疏浚船舶及其排泥管線、排泥管線縮口的確定方法，該方法包括：根據排泥管線連通的泥泵性能曲線，通過泥泵的額定總功率確定額定流量以及理想泥漿濃度下泥泵提供的理想揚程；在理想泥漿濃度下，計算泥漿沿排泥管線輸送后泥泵的損失揚程；根據理想揚程與損失揚程的差值，確定排泥管線縮口處的實際揚程值；根據排泥管線縮口處的實際揚程值，確定排泥管線縮口處的勢能轉換為動能時對應的泥漿流速；根據縮口處的泥漿流速和額定流量計算確定新縮口的面積。本發明能夠合理地匹配排泥管線的縮口，以使排泥管線與泥泵性能相匹配。

技術領域

本發明涉及疏浚吹填水力工程技術領域，特別涉及一種水力疏浚船舶及其排泥管線、排泥管線縮口的確定方法。

背景技術

絞吸式挖泥船舶、耙吸式挖泥船舶等水力疏浚船舶，在排泥過程中，為保證排泥的施工效率和泥泵的運轉安全，需要泥泵特性與排泥管線特性相匹配。在排泥管線較短時，通過調節泥泵驅動裝置轉速，無法達到泥泵性能與管線性能相匹配的效果，通常采用在排泥管線的出口加裝縮口的方式解決。目前，排泥管線出口加裝縮口的規格尺寸主要憑借經驗，尚無科學準確的計算方法，使用過程經常出現因縮口規格尺寸選擇不合理引起的排泥管線堵塞或泥泵超負載運行等危險情況。縮口選擇不合理，不僅會影響施工效率，還會對船舶設備造成極大安全隱患。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供了一種水力疏浚船舶及其排泥管線、排泥管線縮口的確定方法，能夠合理地匹配排泥管線的縮口，以使排泥管線與泥泵性能相匹配。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種排泥管線縮口的確定方法，包括：

步驟一，根據排泥管線連通的泥泵性能曲線，通過泥泵的額定總功率確定額定流量以及理想泥漿濃度下泥泵提供的理想揚程；

步驟二，在理想泥漿濃度下，計算泥漿沿排泥管線輸送后泥泵的損失揚程；

步驟三，根據理想揚程與損失揚程的差值，確定排泥管線縮口處的實際揚程值；

步驟四，根據排泥管線縮口處的實際揚程值，確定排泥管線縮口處的勢能轉換為動能時對應的縮口處的泥漿流速；

步驟五，根據縮口處的泥漿流速和額定流量計算確定新縮口的面積。

進一步的，本發明提供的排泥管線縮口的確定方法，根據排泥管線的總長度和每米水頭損失值的乘積，計算泥泵沿排泥管線輸送后泥泵的損失揚程，其中每米水頭損失值的計算公式如下：

上述公式中，

其中，

m為泥漿；

ΔL為某段排泥管線的長度；

Δh為泥漿通過某段長度為ΔL的排泥管線的水頭損失值；

為泥漿通過每米排泥管線的水頭損失值；

λ_m為排泥管線泥漿摩阻系數；

v為泥泵設定泥漿在排泥管線內的流速；

D為排泥管線的內徑；

g為重力加速度；

γ_m為泥漿密度；

w為清水；

λ_w為排泥管線清水摩阻系數；

C為土顆粒體積濃度；

K_D為實驗系數；

s為顆粒；

γ_s為土顆粒密度；