挤压清淤抓斗泥浆输送能耗计算

【引言】挤压清淤抓斗是专门用于清理河流、湖泊和水库等底部的淤泥质淤积物的设备，郁杨天首先对其进行了研究。它在结构上与常规抓斗的不同之处在于它有一对能够绕颚板转动的挤压板和一根连接到水面的输泥管，见图1( b) 。挤压清淤抓斗在清淤过程中，将被清除物( 如淤泥) 以浆体的形式利用管道进行输送，不必像常规抓斗那样通过反复提升抓斗来移动被清除物，减小了提升抓斗的能耗和被清除物的泄漏带来的水体污染，并且，不必提升抓斗可以缩短抓斗的工作周期，提高工作效率，因此，它比常规抓斗更高效、节能和环保。图1( b) 为挤压清淤抓斗的一半，只绘制了有关输送泥浆的部分。挤压板在驱动力的作用下将挖掘入抓斗内的淤泥浆挤压输送到水面。该抓斗的工作是周期性的，如图1( a) 所示，所以输泥管中的泥浆流动也是间歇性的，这也意味着管道内的浆体每个周期都要从静止开始流动，然后稳定流动，最后归于静止。这些是挤压抓斗区别于其它管道泥浆输送设备的重要特征。考虑到清淤水深比较大时，如50m 以上，稳定输送泥浆过程中的时间和能耗均占输送泥浆总时间和总能耗的绝大部分，本文暂且先讨论稳定流速下的阻力和功率消耗。