水下螺旋输送机的设计-思考过程

因涉及到水下螺旋输送的计算，当前各规范对此部分内容缺失，或者描述不准确，在过程中有一些思考共享给大家。

该项目最终螺旋运转良好，符合前期设计思维

一：功/功率的本质

功=W：F*s=力*距离

功率P=W/t =Fv 单位时间的功

二：计算方法

分三种情况，一种为摩擦力力*距离/时间的方式，另一种为流体力学的因次方程方式，第三种按照设备受力计算

三：电气负载说明

电机功率的选择按照负载所用的功率进行确定，负载的功率，按照设计的情况进行确定，比如力，距离，速度等。电机的实际运行功率由实际负载确定，当超负载时，电机超负荷运行，过热或烧毁或保护跳闸。

四：简单想象

想象一条长方形的刮板在水中，通过手来刮动水，如果长方形的面积一定，刮动的速度一定，那么可以理解，这时候的功率是可以确定的 做的功与接触面、摩擦力相关，速度与时间相关，功率可以确定

需要注意的是，与水泵不同，横向刮水后续运行负载恒定，水泵实际运行负载受压力影响

五：需要注意

以右侧为例，圆池刮泥的功率计算中，阻力p是一个Q的函数，这个Q是我们需要提出的Q，按逻辑，应该按此Q计算刮板的尺寸，如果按照Q计算好了功率，但是设计设备时刮板超过需要值，则所需功率变大，原配电机不足

即：按照实际刮泥量核算功率，非工艺计算量

六：容易犯错

工艺设计中，通常会取保守值，这种思维不能直接带到机械设计。比如工艺需要一个量q，你的机械设计不能给一个远大于q的方案，还是以刮板为例，每小时需要量q，核算完转速及面积，为了保守增加面积不可，原因一为此时你提供的量超过了工艺的量，其二为可能疏忽，功率还是按工艺计算而非按照给的量计算。

七：设计难点

水下螺旋的特别点在于：

• 不能按照固体螺旋设计，因为其环境在水中
• 不能按照螺杆泵设计，因为其扬程为0
• 手册中设计的Q值（输送泥砂量）难取，有思索如下：
• 根据输送固体螺旋公式，有：

• 

可知，当直径、转速、螺距等确定时，每小时的输送量基本确定

• 对于本次设计，每小时输送的流量为36m3，砂浓度为120g/l，对于Q的选值，按干固体量选值还是按湿量或者总流量选值
• 按照需求，只需要将固体输送过去即可，液体由砂泵抽取，所需只需计算固体量
• 但因螺旋输送能力q按设备类型确定，实际输送量可能不是需求量，因为设备的因素，螺旋直径不能太小，所以按设计量直接核算可能不准确
• 如果是固体输送，即便叶轮大也不影响，因为给的量就这些，叶轮再大也不影响实际运行功率，但本次设计是位于水中，水会被做功，此时应按照叶轮的实际运行功率计算
• 但水自身有静压头，即便不安装螺旋，也有大量水自动流出，所以螺旋做的功应该减去此部分
• 可以得出，对于固体输送，叶轮实际尺寸大于设计需要尺寸时，如果按照设计流量选电机，正常运行时和设计流量运行时可以正常运行，因为给定的量一定，如果按照叶轮实际尺寸选择电机，则按设计流量运行时可以正常运行，大马拉小车，同时也可以输送更多的量