泥泵简易除气装置设计研究.pdf

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2014年第2期（总第98期）泥泵简易除气装置设计研究12严巍，林海波（1.中港疏浚有限公司，上海200120；2.中国船舶及海洋工程设计研究院，上海200011）摘要：挖泥船疏浚过程中泥泵内存在的气体大大降低了泥泵的吸入能力。分析了简易除气装置的组成及工作原理。并结合实际施工进行对比试验来验证挖泥效率，研究并提出存在的问题，共同探讨除气装置的应用问题及解决方法。关键词：挖泥船；泥泵；除气装置；疏浚效率中图分类号：U674.31文献标志码：A文章编号：2095-4069(2014)02-004

2、3-04Abstract:Thegasinthedredgepumpduringthedredgingprocesssignificantlyreducesitsmudsuctionability.Thispaperanalyzesthecompositionandworkingprinciplesofasimpledegasser,andvalidatesitsefficiencythroughthecomparativetestduringpracticaloperation;studiesandputsforwardtheexistingproblems,andexplo

3、restheissuesofdegasserapplicationsandtheirsolutions.Keywords:dredger;dredgepump;degasser;dredgingefficiency0引言在疏浚施工实践中，不同地区、不同工程，其土质情况差异很大。耙吸挖泥船主要是通过泥泵的吸入能力，将疏浚土吸入泥舱或直接排出。但遇到含有油气的土质，对耙吸挖泥船的工作效率影响很大。因为泥泵通常是离心泵，在疏浚的过程中含有油气的土质由于压力的作用会在泥泵内产生大量的气体，导致泥泵吸空，致使泥泵的疏浚效率大大降低甚至不能工作。同时，泥泵吸入大量的气体也会加剧“气蚀”，使

4、泥泵叶轮、内胆等过早损坏。2011年底新海虎4轮接到委内瑞拉马拉开波工程的任务。该航道部分区段内的疏浚土质含有大量的油气，从资料及实际施工显示该段含气层主要集中在表层0.3~0.5m厚度内，水深12.0~12.3m。为了提高疏浚效率，在投入施工前，加装了一套简易除气装置，通过实际使用比较，施工效率有很大的提高。本文以此为例进行研究。1简易除气装置原理[1~3]根据除气装置的工作原理，利用船上现有设备，因地制宜，既能使成本投入较小，又能达到一定除气效果，提高施工效率。1.1系统主要设备组成及设计思路系统主要由如下设备组成：气体收集器（泥泵吸口专用短管）、喷射泵、高压冲水泵、阀和管

5、系。其设计思路是：在泥泵的吸入端，安装喷射泵，配以适当管系、阀件来吸除气体，以提高泥泵吸入真空，吸出的气体连同部分泥水混合物排入泥舱或排出船外。喷射泵的工作水由船上原有的高压冲水泵配以适当的管系、阀件来提供。由于含有气体的疏浚土一般都是密度较小的松散的淤泥，施工时耙头不需要高压冲水，所以可以借助船上现有的高压冲水泵为喷射泵提供动力水。现有的高压冲水泵是变频控制，可在一定范围内调整转速，以达到喷射泵所需的合适驱动功率。泥泵的吸入短管采用专用短管，在短管内部上方安装一块“舌形板”，使之深入泥泵吸口，在短管内形成一个集气腔以利于气体聚集。喷射泵吸除的气体和泥水混合物通过连接到低浓度排

6、放管直接排出或排入泥舱。当此除气装置不使用时只要关闭该装置上的各收稿日期：2013-05-28第一作者简介：林巍，男，船长，1967年生。大专，现从事船舶驾驶及施工使用工作。44船舶与海洋工程2014年第2期阀，更换原有的泥泵吸入短管即可恢复到原来的管路状态，简易除气装置原理见图1。1.2基本使用操作1)施工前开启除气装载管系上配置的所有截止阀；2)当耙吸管到位后开启高压冲水泵，调出口至泥舱节转速达到喷射泵所需的工作压力；3)开启泥泵后，按普通耙吸状态进行施工。其中高压冲水泵的调节尤为关键。操作人员根据喷射泵的工作压力，在实际施工中反复摸索，经过多次试验比较，高压冲水泵输出压力

7、调整到0.7~0.8MPa较合适，除气效果明显。2除气装置效率接高压冲水为检验此除气装置的效果，摸索该设备达到使用效果的操作方法，在同一施工区域、基本相同的施工条件下进行比较试验。2.1不使用除气装置在不使用除气装置的情况下，调整施工状态航速在2.5~3.0kn，波浪补偿器蓄能器压力1.气体收集器2.喷射泵3.高压冲水泵4.阀设置在4.8MPa，拉起耙唇，打开引水窗，使图1简易除气装置原理油气外冒，减少泥泵吸入，随时观察施工状态，如出现进舱流速、密度都降低，则及时提升耙头，调整至稳定状态。操