Устройство для добычи илистых отложений (варианты)



Устройство для добычи илистых отложений (варианты)
Устройство для добычи илистых отложений (варианты)
Устройство для добычи илистых отложений (варианты)
Устройство для добычи илистых отложений (варианты)

 


Владельцы патента RU 2418914:

ДЕМЕНТЬЕВ Владимир Александрович (LV)

Группа изобретений относится к области добычи придонных илов, в частности сапропеля из природных водоемов, и его использования, например, в качестве удобрения, наполнителя при производстве строительных материалов, в медицине. Технический результат - повышение надежности работы устройства за счет исключения поломок насоса, а также снижение трудозатрат за счет исключения дополнительных операций по очистке добытого сапропеля от различных мелких включений и повышение качества получаемого продукта (сапропеля). Устройство включает погружную или полупогружную камеру с заборным элементом, отводящий элемент, насос. Согласно первому варианту выполнения устройства камера снабжена вертикальной перегородкой с расположенным в ней выше днища камеры выгружным патрубком. Насос расположен в одной части камеры, а заборный элемент - в другой части камеры. Согласно второму варианту выполнения камера снабжена дополнительной камерой, связанной с основной камерой посредством расположенного выше днища камеры выгружного патрубка. Насос расположен в дополнительной камере, а заборный элемент размещен в основной камере. Заборный элемент по любому из вариантов снабжен впускным клапаном и выполнен в виде патрубка; одна часть которого расположена вне камеры. Отводящий элемент выполнен в виде соединенного с насосом напорного трубопровода с обратным клапаном. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области добычи придонных илов, в частности сапропеля из природных водоемов, и его использования, например, в качестве удобрения, наполнителя при производстве строительных материалов, в медицине.

Известно устройство для добычи сапропеля, включающее размещенный в камере насос, всасывающий патрубок и нагнетательный патрубок (RU 2193627 С1, 27.11.2002).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является устройство для добычи илистых отложений, включающее камеру с заборным элементом, отводящий элемент, насос (RU 2030518 С1, 10.03.1995).

Недостатком известных устройств является ненадежность работы устройства за счет возможного попадания в насос различных включений илистых отложений, а также необходимости дополнительной очистки добытого сапропеля для последующего его использования.

Задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат - повышение надежности работы устройства за счет исключения поломок насоса, снижение трудозатрат за счет исключения, дополнительных операций по очистке добытого сапропеля от различных мелких включений из илистых отложений и повышения качества получаемого продукта (сапропеля).

Это достигается тем, что по первому варианту выполнения в устройстве для добычи илистых отложений, включающем камеру, заборный элемент, отводящий элемент, согласно изобретению устройство снабжено насосом, размешенным в камере, а камера снабжена вертикальной перегородкой с расположенным в ней выше днища камеры выгрузным патрубком, при этом насос расположен в одной части камеры, а заборный элемент - в другой части камеры, снабжен впускным клапаном и выполнен в виде патрубка, одна часть которого расположена вне камеры, причем отводящий элемент выполнен в виде соединенного с насосом напорного трубопровода с обратным клапаном.

Согласно второму варианту выполнения в устройстве для добычи илистых отложений, включающем камеру с заборным элементом, отводящий элемент, согласно изобретению устройство снабжено насосом, а камера снабжена дополнительной камерой, связанной с основной камерой посредством расположенного выше днища камеры выгрузного патрубка, при этом насос расположен в дополнительной камере, а заборный элемент - в основной камере, снабжен впускным клапаном и выполнен в виде патрубка, одна часть которого расположена вне камеры, причем отводящий элемент выполнен в виде соединенного с насосом напорного трубопровода с обратным клапаном.

Кроме того, в каждом из вариантов выполнения устройства выгрузной патрубок снабжен с сеткой-фильтром. Заборный элемент снабжен ковшом, размещенным в передней части расположенного вне камеры конца заборного элемента по направлению движения устройства. Днище и стенки камеры или основной и дополнительной камер имеют смотровые люки. При выполнении камеры погружной, часть камеры с размещенным в ней насосом или основная и дополнительная камеры сообщены с атмосферой посредством труб. При выполнении камеры полупогружной каждая часть камеры или основная и дополнительная камеры выполнены в виде труб круглого или квадратного сечения, верхний торец которой расположен над поверхностью воды. Днище части камеры с заборным элементом или основной камеры выполнено в виде герметичной крышки.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1а, б показан вариант выполнения устройства с погружной камерой, разделенной перегородкой;

на фиг.2 показан вариант выполнения устройства с погружными основной и полупогружной дополнительной камерами;

на фиг.3 показан вариант выполнения полупогружных с основной и дополнительной камерами.

Устройство содержит камеру 1 с заборным 2 элементом, отводящий 3 элемент, насос 4. Согласно первому варианту выполнения устройства (фиг.1) камера 1 снабжена вертикальной перегородкой 5 с расположенным в ней выше днища 6 камеры 1 выгружным патрубком 7. Насос 4 расположен в одной части камеры 1, а заборный 2 элемент - в другой части камеры 1. Согласно второму варианту выполнения устройства (фиг.2) камера 1 снабжена дополнительной 8 камерой, связанной с основной камерой посредством расположенного выше днища 6 основной камеры 1 выгружного патрубка 7. Насос 4 расположен в дополнительной 8 камере, а заборный 2 элемент размещен в основной камере 1. При этом как в первом (фиг.1б), так и во втором вариантах выполнения камеры 1 заборный 2 элемент снабжен впускным клапаном 9 и выполнен в виде патрубка, одна часть которого расположена вне камеры. Отводящий 3 элемент выполнен в виде соединенного с насосом 4 напорного трубопровода с обратным клапаном 10. Выгружной патрубок 7 снабжен с сеткой-фильтром 11 для исключения попадания различных мелких включений в насос 4, что исключает его поломки и, следовательно, повышает надежность работы устройства. Кроме того, подаваемый в отводящий 3 элемент продукт не нуждается в дальнейшей очистке, т.е. снижаются трудозатраты и повышается качество получаемого продукта. Заборный 2 элемент может быть снабжен ковшом 12, размещенным в передней части расположенного вне камеры конца заборного 2 элемента по направлению движения устройства. Днище 6 и стенки камеры 1 с перегородкой 5 или основной 1 и дополнительной 8 камер имеют смотровые люки. При выполнении камеры погружной каждая часть камеры 1 или основная 1 и дополнительная 8 камеры сообщены с атмосферой посредством труб 13. При выполнении камеры полупогружной часть камеры 1 с размещенным в ней насосом 4 (фиг.2) или основная 1 и дополнительная 8 камеры выполнены в виде полупогружной трубы круглого или квадратного сечения, верхний торец которой 14 расположен над поверхностью воды. Днище 6 части камеры с заборным 2 элементом или основной 1 камеры выполнено в виде герметичной крышки. За счет расположения выгружного патрубка 7 выше днища 6 в камере образуется отстойник 16, в котором оседают крупные включения, имеющиеся в разрабатываемых илах (камни, комки, галька, гравий и пр.)

Заборный 2 элемент может быть выполнен гибким в виде патрубка.

Насос 4 может быть центробежным, винтовым, шнековым, поршневым, мембранным, перистальтическим и подбирается с учетом вязкости и плотности разрабатываемой породы, глубины разработки, длины и диаметра напорного трубопровода, высоты подъема точки выгрузки над уровнем воды.

Подающий насос 4 может быть оснащен как электрическим, так и гидравлическим приводом (мотором). Для надежности работы насоса 4, соединения мотора с валом насоса, а также исключения попадания моторного масла в водоем, насос 4 помещают в часть камеры, отделенную перегородкой 5 или в дополнительную камеру 8.

Впускной клапан 9 может быть размещен вне камеры 1 перед нижней точкой заборного 2 элемента (фиг.1б, фиг.2) или внутри камеры (фиг.1а). Вариант размещения клапана 9 вне камеры 1 облегчает управление клапаном 9, но увеличивает потери напора на входе. Такой вариант размещения клапана 9 применим при работе на больших глубинах, а вариант внутрикамерного размещения клапана 9 приемлем при работе на малых глубинах.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы клапан 9 закрыт и устройство погружают в толщу разрабатываемого, например, сапропеля на глубину разработки, чтобы нижняя плоскость ковша 12 находилась выше границы вязкопластичного состояния илистой толщи с тем, чтобы пласт илистой породы в вязкотекучем состоянии находился над ковшом 12 и была обеспечена возможность его втягивания в ковш за счет внешнего гидростатического давления. Втягивание породы в погружную или полупогружную камеру 1 происходит через ковш 12 и заборный 2 элемент за счет внешнего гидростатического давления, возникающего при погружении камеры 1. Втягивание сапропеля в камеру 1 обеспечивается за счет перепада давления внутри и снаружи камеры 1, т.к. давление снаружи камеры 1 равно Рн=γh, где h - глубина погружения камеры 1 (глубина погружения верхней точки заборного 2 элемента), а давление внутри камеры соответствует атмосферному. Чем больше h, тем больше давление снаружи камеры 1, тем выше втягивающая способность устройства. При больших глубинах разработки скорость втягивания сапропеля в камеру 1 через ковш 12 и заборный 2 элемент можно регулировать сопротивлением клапана 9.

После заполнения части камеры с заборным 2 элементом или основной камеры 1 осуществляют их опорожнение через выгружной патрубок 7, соединенный с частью камеры, в которой размещен насос 4 или с дополнительной камерой 8 с насосом 4. Подающий насос 4 производит забор (втягивание) породы из части камеры с заборным 2 элементом или их основной камеры 1 за счет небольшого подпора породы, возникающего в части камеры с заборным 2 элементом или из основной камеры 1 и за счет разряжения, создаваемого самим насосом 4 на входе насоса, а подачу породы в отводящий 3 элемент в виде напорного трубопровода осуществляет за счет давления, создаваемого самим насосом 4 на выходе насоса.

Регулируя производительность насоса 4 в соответствии со скоростью наполнения камеры 1, можно добиться равновесия между объемом втягивания сапропеля в камеру 1 и объемом перекачки сапропеля насосом 4. При этом чем меньше вязкость сапропеля и чем больше глубина разработки, тем выше может быть производительность насоса 4.

Отводящий 3 элемент в виде напорного трубопровода, оборудованный обратным клапаном 10, обеспечивает исключение обратного перетекания сапропеля из напорного трубопровода в насос 4, в случае его остановки, подъема и ремонта устройства.

Для оперативного обслуживания камер 1 и 8, днище 6 и стенки камер могут быть оборудованы герметичными смотровыми люками, позволяющими, например, производить осмотр камер, вести очистку отстойника 16 от крупных скоплений, проверять рабочее состояние узлов насоса 4, соединительных кабелей (при электрическом варианте) и гидравлических шлангов (при гидравлическом варианте исполнения).

В связи с тем, что насосу 4 не приходится напрямую работать на втягивание ила, т.к. структура ила нарушена при входе его в камеру 1, насос 4 производит втягивание текучей породы с нарушенной структурной решеткой под небольшим подпором из камеры 1 через выгружной элемент, что значительно облегчает условия работы насоса и позволяет обеспечить ему необходимую мощность только на подачу породы в напорный трубопровод.

1. Устройство для добычи илистых отложений, включающее камеру, заборный элемент, отводящий элемент, отличающееся тем, что устройство снабжено насосом, размешенным в камере, а камера снабжена вертикальной перегородкой с расположенным в ней выше днища камеры выгрузным патрубком, при этом насос расположен в одной части камеры, а заборный элемент - в другой части камеры, снабжен впускным клапаном и выполнен в виде патрубка, одна часть которого расположена вне камеры, причем отводящий элемент выполнен в виде соединенного с насосом напорного трубопровода с обратным клапаном.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выгрузной патрубок снабжен сеткой-фильтром.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заборный элемент снабжен ковшом, размещенным в передней части расположенного вне камеры конца заборного элемента по направлению движения устройства.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что днище и стенки камеры имеют смотровые люки.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при выполнении камеры погружной каждая часть камеры сообщена с атмосферой посредством труб.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера выполнена полупогружной, при этом часть камеры с размещенным в ней насосом выполнена в виде трубы круглого или квадратного сечения, верхний торец которой расположен над поверхностью воды.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что днище камеры с заборным элементом выполнено в виде герметичной крышки.

8. Устройство для добычи илистых отложений, включающее камеру с заборным элементом, отводящий элемент, отличающееся тем, что устройство снабжено насосом, а камера снабжена дополнительной камерой, связанной с основной камерой посредством расположенного выше днища камеры выгрузного патрубка, при этом насос расположен в дополнительной камере, а заборный элемент - в основной камере, снабжен впускным клапаном и выполнен в виде патрубка, одна часть которого расположена вне камеры, причем отводящий элемент выполнен в виде соединенного с насосом напорного трубопровода с обратным клапаном.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что выгрузной патрубок снабжен сеткой-фильтром.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что заборный элемент снабжен ковшом, размещенным в передней части расположенного вне камеры конца заборного элемента по направлению движения устройства.

11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что днище и стенки основной и дополнительной камер имеют смотровые люки.

12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что основная и дополнительная камеры выполнены погружными, при этом основная и дополнительная камеры сообщены с атмосферой посредством труб.

13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что основная и дополнительная камеры выполнены полупогружными, при этом основная и дополнительная камеры выполнены в виде труб круглого или квадратного сечения, верхний торец которых расположен над поверхностью воды.

14. Устройство по п.8, отличающееся тем, что днище основной камеры выполнено в виде герметичной крышки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам добычи со дна морей, океанов и водоемов россыпных месторождений. .

Изобретение относится к гидромеханизации, в частности к техническим средствам добычи полезных ископаемых из-под воды. .

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов, которые представлены в основном горизонтальными и слабо наклонными залежами малой мощности.

Драга // 2380540
Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для разработки россыпных месторождений полезных ископаемых дражным способом. .

Изобретение относится к оборудованию для экскавации, рыхления и перемещения грунта, в частности к подводным грунтоуборочным устройствам, предназначенным для использования водолазами при судоподъемных подводно-технических и гидротехнических работах.

Изобретение относится к гидромеханизации добычи сапропеля, глины, разработки илистых грунтов. .

Изобретение относится к разработке погребенных россыпных месторождений твердых полезных ископаемых, предпочтительно пляжных месторождений шельфа. .

Изобретение относится к средствам разработки несвязных грунтов и может быть использовано на погребенных россыпных месторождениях твердых полезных ископаемых, предпочтительно пляжных месторождений шельфа.
Изобретение относится к горно-добывающей промышленности, к дражному способу разработки маловодных месторождений. .

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при подводной разработке грунтов землесосными снарядами. .

Изобретение относится к области гидромеханизации, горно-строительной индустрии и может быть использовано для повышения эффективности процессов, связанных с добычей донных песчано-гравийных отложений, очисткой от ила мелиоративных каналов, озер, водохранилищ, акваторий морских и речных портов

Изобретение относится к добывающей промышленности и может быть использовано для добычи сапропеля естественной влажности со дна водоема

Изобретение относится к устройствам для производства земляных работ землесосными снарядами и может найти применение при строительстве и очистке каналов от наносов с формированием заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла

Изобретение относится к средствам добычи полиметаллических конкреций со дна Мирового океана. Устройство содержит подводный сосуд с атмосферным давлением воздуха, тележку, пульповод с конусообразным смесителем и кожухом, кронштейн между тележкой и кожухом, вертикально расположенный рабочий орган с гидродвигателем, его валом и рыхлители. На валу гидродвигателя закреплен конический корпус, рыхлители выполнены в виде резцов и закреплены на коническом корпусе. На боковой поверхности конического корпуса выполнены сквозные отверстия с поперечным размером не менее крупности конкреций. Конический корпус с резцами установлен ниже горизонтального входного сечения смесителя. Кронштейн соединен с тележкой посредством поворотного гидроцилиндра с вертикальной осью вращения. Технический результат заключается в повышении производительности грунтозаборного устройства за счет достижения непрерывности процесса добычи полезного ископаемого на заданной площади дна акватории. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к струйной технике, а именно к подводным грунтозаборным устройствам, в частности к устройствам, при работе которых допускается вторичное загрязнение водоема, например, предназначенным для использования водолазами при судоподъемных, подводно-технических и гидротехнических работах. Задачей изобретения является повышения эффективности устройства и его износостойкости. Сущность изобретения: устройство для разработки и удаления грунта под водой содержит соосно установленные отводящий патрубок, диффузор, камеру смешения, распределительную камеру с патрубком для подвода рабочей жидкости, конфузор воронкообразной формы с криволинейно-выпуклой поверхностью, плавно переходящий во входное отверстие камеры смешения, гидрорыхлительное кольцевое щелевое сопло, установленное на входе в конфузор, эжектирующее сопло, при этом устройство содержит по крайней мере одно дополнительное эжектирующее сопло, сопла выполнены в виде труб, соединяющих распределительную камеру с камерой смешения, установленных под острым углом к оси камеры смешения, а оси каждой из труб в районе их скрещивания с осью симметрии камеры расположены с одной стороны от оси симметрии на расстояниях 0,75-1,25 диаметров труб.3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для драгирования грунта. Рассматривается система для извлечения погруженных отложений (3) из геологического отвода и их отвода. Со свободноплавающего добывающего корабля (1) смесь воды и отложений всасывается посредством погруженного насосного узла через гибкий шланг (7), выполненный с возможностью наматывания на вращающуюся бобину (5), расположенную на указанном добывающем корабле, когда корабль плывет над геологическим отводом. Всасываемая смесь затем немедленно подается в один из рядов свободноплавающих грузовых и транспортирующих узлов (27), который плывет вдоль борта. Система снабжена регуляторами длины всасывающего шланга и длины подвешивающих канатов. Технический результат заключается в повышении эффективности драгирования грунта. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к области обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда. Способ транспортировки грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования включает в себя этапы, на которых осуществляют постановку на стоянку вблизи области извлечения морского транспортного судна со значительно большими размерами, чем земснаряд, выполненного с возможностью приема большого количества грунта выемки в пригодном для транспортировки состоянии, извлечение грунта выемки, используя по меньшей мере один земснаряд, доведение грунта выемки до пригодного для транспортировки состояния посредством подачи грунта выемки от земснаряда к центробежному сепаратору, разделяющему грунт выемки на влажную фракцию и сухую фракцию, при этом сухую фракцию собирают и подают к гравитационному сепаратору, дополнительно разделяющему собранную сухую фракцию на более сухую и более влажную фракции, в сравнении с сухой фракцией, в котором более сухую фракцию собирают в транспортном судне, выполненном с возможностью приема более сухой фракции грунта выемки и транспортировку более сухой фракции к области повторного использования, используя транспортное судно, постановку на стоянку транспортного судна в области повторного использования и выгрузку более сухой фракции из транспортного судна в области повторного использования. Обеспечивается доставка потребителю готовой строительной продукции, непосредственно после переработки подводного грунта на плавсредстве. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх