Способ повышения концентрации пульпы при гидронамыве

 

Использование: гидронамыв грунтов. Цель - повышение концентрации пульпы на выходе из пульпопровода. Сущность изобретения: после участка расслоения гидросмеси по фракциям производят отбор пульпы с низкой концентрацией грунта из верхней части пульпопровода в исходный водоем. Положительный эффект: уменьшение растекания пульпы и отрицательного воздействия на окружающую среду, уменьшение энергетических затрат на транспортировку грунта, ускорение строительства автомобильных дорог.

Изобретение относится к производству работ способом гидромеханизации и может быть использовано при гидронамыве песка на объекты промышленного и гражданского строительства (автомобильные дороги, кусты, площадки и др.).

Известно устройств для возведения профильных намывных сооружений, содержащее ступенчато сужающийся трубопровод с выпускными патрубками, размещенными за местом сужения трубопровода за зоной пониженного давления.

Недостатками известного устройства являются невозможность использования данного устройства для транспортировки гидросмеси на значительные расстояния, отсутствие точных значений начала отвода осветленной пульпы после подачи ее в трубопровод, необходимость ступенчатого уменьшения диаметра пульпопровода.

Задача изобретения - повышение концентрации пульпы в гидросмеси и сокращение энергетических затрат на ее транспортировку от земснаряда до объекта.

Решение поставленной задачи достигается тем, что отбор осветленной пульпы с низкой концентрацией грунта производят на расстоянии 150-200 м от земснаряда, отобранную пульпу транспортируют с исходный водоем, а пульпу с повышенной концентрацией транспортируют по пульпопроводу к месту гидронамыва.

Способ осуществляют следующим образом.

При движении пульпы по трубопроводу на частицу песка действуют следующие силы: сила тяжести, сила сопротивления, сила Архимеда, а также сила Дюпюи-Магнуса, обусловленная изменением скорости потока по сечению пульпопровода.

В верхней части пульпопровода направления силы тяжести и силы Дюпюи-Магнуса совпадают, что заставляет частицу песка довольно быстро перемещаться в нижнюю часть пульпопровода. После прохождения центра сечения пульпопровода направления силы тяжести и силы Дюпюи-Магнуса становятся противоположными и на определенном расстоянии, называемом потолком взвешивания, равнодействующая всех сил в вертикальном направлении будет равна 0. Частицы песка прекращают перемещаться в вертикальном направлении вдоль сечения пульпопровода и перемещается только вдоль пульпопровода.

Проведенные теоретические исследования, расчета на ЭЦВМ, а также экспериментальные исследования позволили установить, что для всего спектра размеров частиц намываемого песка расслоение пульпы осуществляется на расстоянии 150-200 м от земснаряда. После этого расстояния в пульпопроводе в верхней его части до потолка взвешивания движется осветленная пульпа, а ниже потолка взвешивания - обогащенная пульпа. Проведенные экспериментальные исследования показали, что концентрация песка в пульпе достаточно низкая (не превышает 10%), что позволяет без уменьшения скорости пульпы ниже первой критической скорости отводить избыток воды в пределах от 20 до 40%.

Таким образом, отводя из верхней части пульпопровода на расстоянии 150-200 м осветленную пульпу в количестве 20-40% обратно в исходный водоем, мы сокращаем энергетические затраты на 20-30% на транспортировку песка и сокращаем растекаемость пульпы на намываемом объекте за счет увеличения концентрации пульпы и уменьшения в пульпе пылеватых и илистых частиц.

Формула изобретения

Способ повышения концентрации пульпы при гидронамыве, включающий подачу пульпы по пульпопроводу от земснаряда до намываемого объекта, отличающийся тем, что отбор осветленной пульпы с низкой концентрацией грунта производят на расстоянии 150 - 200 м от земснаряда из верхней части пульпопровода, отобранную пульпу транспортируют в исходный водоем, а пульпу с повышенной концентрацией транспортируют по пульпопроводу к месту гидронамыва.