泥浆泵气压加力技术的研究与应用

泥浆泵气压加力技术的研究与应用

卢凯成淑娟

焦作黄河河务局武陟第一黄河河务局河南焦作454950

摘要：泥浆泵在黄河下游防洪工程施工中的应用已有30多年的历史,成为黄河治理的一种重要的施工方法。然而,近年来，由于黄河水资源的减少,加之国民经济飞速发展导致流域用水量的增加,致使黄河下游的来水量大幅度减少,甚至出现断流现象。由于大河断流或水量减少,河床边界条件变化明显,水沙分布不均。下游河道在枯水季节细沙淤积的机遇减少,而汛期黏土淤积的机遇相对增加,以致河床土质结构发生变化,出现层淤层沙新土层结构,随着输沙距离的增长,施工成本大幅度提高,利用泥浆泵进行堤防加固的渠道清淤施工方式受到限制。利用空气动力学原理，通过在输出管道上加装气压加力装置，在堤防加固工程施工中应用了泥浆泵气压加力这一新型施工技术，彻底解决了这一难题，大大提高了泥浆泵的工作效率。

关键词：动力学原理密封气压扬程输出率清淤

1.概述

随着水利事业的快速发展，河道及水库引水工程给社会经济的持续健康发展提供了有力的保障，引水渠道的清淤作为引水项目日常管理的重要工作。目前国内外清淤泵大致分为切割式、潜水式、离心式和绞吸式四种，其中切割式清淤泵在河道及水库清淤中应用最为广泛，且科技研发趋势良好，该泥浆泵气压加力技术就是在传统切割式清淤泵的基础上进行改进，利用空气动力学原理，在清淤泵输出端加装空气增压装置，从而增加清淤泵杨程，提高清淤效率。解决了泥浆泵泥沙输出距离长,施工成本大幅度提高,泥浆泵进行堤防加固时施工方式受到限制的现状,利用空气动力学原理，在输出管道上加装气压加力装置，在渠道清淤施工中应用了泥浆泵气压加力这一新型施工技术，彻底解决了这一难题，大大提高了泥浆泵的工作效率。

2.研究的意义

在泥浆泵清淤施工中，由于受泥浆泵扬程的限制，在清淤土方堆积场地距离较远或者高差过大时，往往出现泥浆输出效率底下的情况，从而增加清淤工作投入，事倍而功半。针对这一问题，我局技术人员利用空气动力学原理，展开了大量的研究，利用空气动力学原理，在泥浆泵输出管道上设置密封气压阀门，连接5kw高压气泵空气压缩机，在泥浆泵通电运行的同时，启动空气压缩机给管道加压，从而提高泥浆泵扬程，增加管道输出量，降低清淤工作投入成本，达到事半功倍的良好效果。

3.研究技术路线

在项目研发过程中，工作人员采用380v立式6寸泥浆泵，将该泥浆泵固定于铸铁浮筒上端，连接输出管道，加压设备选用5kw气泵式无油空气压缩机，压缩机通电工作时，通过连接置于泥浆泵输出管道上的密封阀，向输泥管道输入3～4个大气压，实现给输泥管道加压的目的。通过反复实验，并将数据进行汇总对比，采用此加压技术相比未采用之前，泥浆泵扬程提高35～45%，泥浆输出率增加40%以上。

3.1泥浆泵气压加力技术组成

泥浆泵气压加力技术主要由泥浆泵机械输出部分和输泥管道气压加力部分组成。

3.2泥浆泵机械输出部分

泥浆泵机械输出部分主要采用380v立式6寸泥浆泵，将该泥浆泵固定于铸铁浮筒上端，连接电源，将泥浆输出至输泥管道。

3.3输泥管道气压加力部分

输泥管道气压加力部分主要是通过设置在输泥管道上的密封气压阀，连接5kw气泵式无油空压缩机，启动压缩机，向输泥管道输入3～4个大气压，从而提高泥浆泵扬程，增加管道输出量，降低清淤工作投入成本，达到事半功倍的良好效果。

4.主要创新点

4.1利用空气动力学原理，在泥浆泵输出管道上设置密封气压阀门，技术结构简单，制造成本低，操作方便。

4.2通过加设外置气压泵，连接密封气压阀门，往管道内输入3-4个大气压，使泥浆泵扬程提高，泥浆输出率增加，提高了清淤工作效率，降低了工作人员的劳动时间，从而降低了清淤工作投入成本。

5.推广应用情况

泥浆泵气压加力技术，在武陟第一河务局、第二河务局及华龙安澜分公司渠道及沉沙池清淤施工中得到应用，从现场应用效果和成本节约可以充分证明，泥浆泵气压加力技术具有结构简单，操作方便，提高泥浆泵扬程，增加管道输出量，降低清淤工作投入成本的特点，为增加涵闸引水流量起到了显著作用，社会效益显著。

6.社会经济效益

6.1经济效益

该项目在实际应用过程中体现出了较高的经济效益，通过在泥浆泵输出管道上加入3-4个大气压，泥浆泵扬程提高了35～45%，泥浆输出率增加40%以上。经实际对比，未使用加力装置时380v立式6寸泥浆泵清淤成本为7.5元/立方米，使用气压加力技术后因扬程和输出率的增加，成本降低至4-5元/立方米。泥浆泵气压加力技术，具有结构简单，操作方便，降低清淤成本的特点，若推广到兄弟单位或社会上，将得到较高的经济效益。

6.2社会效益

泥浆泵气压加力技术制造成本低，具有提高泥浆泵扬程，增加管道输出量，有效解决一般泥浆泵在清淤施工中受泥浆泵扬程的限制，在清淤土方堆积场地距离较远或者高差过大时，出现的泥浆输出效率低下的问题，若将该技术推广更多的水库、河道及引水渠道的清淤工作中使用，将产生显著的社会效益。

6.3推广应用前景

泥浆泵气压加力技术，具有结构简单，操作方便，提高泥浆泵扬程，增加管道输出量，降低清淤工作投入成本的特点，为增加涵闸引水流量起到了显著作用，社会效益显著，具有很好的推广前景。