Всасывающее устройство земснаряда

 

1. ВСАСЬШАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА, включающее всасывающую трубку с наконечником, устье которого выполнено в виде полого тора, о тличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разработки грунтов путем снижения потерь напора на всасывание гидросмеси в наконечник за счет образования на его поверхности наледи путем подачи в тор теплоносителя, наконечник снабжен трубками, размещенными на нарууп.ной его поверхности, а стенки полого тора имеют окна, расположенные в диаметральной плоскости сечения наконечника , при этом каждая из трубок соединена через соответствующее окно с полостью тора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!1) З(5)) Е 02 F 3/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИИ:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 (21) 3558812/29-03 (22) 27.12.82 (46) 30.05.84. Бюл. Р 20 (72) Д.В. Рощупкин, В.Д. Здобнина, В.Д. Рощупкин и В.Н.Здобнин." (71) Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (53) 621.879.45(088.8) (56) 1. Шкундин Б.М. Землесосные снаряды. М., "Энергия", 1973, с. 140142.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 613106, кл. Е 02 F 3/88,,1976 (прототип). (54) (57) 1. ВСАСЬВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ЗЕМСНАРЯДА, включающее всасывающую трубку с наконечником, устье которого выполнено в виде полого тора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки грунтов путем снижения потерь напора на всасывание гидросмеси в наконечник за счет образования на его поверхности наледи путем подачи в тор теплоносителя, наконечник снабжен трубками, размещенными на наружной его поверхности, а стенки полого тора имеют окна, расположенные в диаметральной плоскости сечения наконечника, при этом каждая из трубок соединена через соответствующее окно с полостью тора.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что трубки выполнены из материала ма1094910 лой теплопроводности, а полый тор — из материала высокой теплопроводности.

Изобретение относится к гидромеханиэации и предназначено для разработки грунтов в подводных забоях.

Известно грунтовсасывающее устрой1ство земснаряда, включающее всасывающую трубу и конический всасывающий наконечник раструбного типа 11) .

Известно такое всасывающее устройство земснаряда, включающее всасывающую трубу с наконечником, устье которого выполнено в виде полого тора (2) .

Недостатком этих устройств является снижение всасывающей способности за счет значительных потерь напора 15 на вход во всасывающий наконечник.

Потери возникают за счет завихрений и отрыва струй воды при обтекании входных кромок наконечника. Это приводит к снижению производительности 20 земснаряда.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки грунтов путем снижения потерь напора на всасывание гидросмеси в наконечник за счет образования на его поверхности наледи путем подачи в тор теплоносителя, Поставленная цель достигается тем, что во всасывающем устройстве земска- 30 ряда, включающем всасывающую трубу с наконечником, устье которого выполнено в виде полого тора, наконечник снабжен трубками, размещенными на наружной его поверхности, а стенки полого тора имеют окна, расположенные в диаметральной плоскости сечения наконечника, при этом каждая иэ трубок соединена через соответствующее окно с полостью тора.

Кроме того, трубки выполнены из материала малой теплопроводности, а полый тор — из материала высокой теплопроводности.

На фиг. 1 схематически изображено 45 предлагаемое устройство; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из всасывающей трубки 1 с коническим наконечником 2, снабженным устьем в виде полого тора 3. Полый тор 3 выполнен с окнами

4 и 5, размещенными в диаметральном сечении наконечника 2. K окну 4 примкнута трубка 6, а к окну 5 — трубка 7. Фланцевое соединение 8 наконечника 2 соединено с трубой. В трубках б и 7 имеются гибкие вставки 9 и 10. Внутри и снаружи наконечника образовываются слои льда 11 и 12.

Входная часть наконечника 2 имеет очертания рабочей образующей BCDEF.

На палубе земснаряда установлена охлаждающая емкость (не показана), к которой присоединены трубка 6 нижней образующей емкости, и трубка 7 у верхней образующей емкости.

Устройство работает следующим образом.

Предлагаемое устройство, но без слоев льда 11 и 12, опускают в акваторию забоя. Заполняют теплоносителем охлаждающую систему, включающую охлаждающую емкость, трубки б и 7 и полость тора 3. В качестве теплоносителя могут быть применены жидкость, например керосин, или газы, например фреон. Охлаждающая система может работать по схеме принудительной циркуляции теплоносителя летом и естественной циркуляции теплоносителя при отрицательных температурах воздуха.

Холодный теплоноситель из охлаждающей емкости течет по трубке 6, вливается через окно 4 в полость тора 3 и течет по тору, достигает окна 5, выходит через него в трубку 7, подымается по трубке 7 на дневную поверхность, где изливается в охлаждающую емкость. При течении в полости тора 3 теплоноситель отбирает тепло от стенок тора 3. Наружные образующие тора

3 отбирают тепло у прилегающих слоев воды, вода замерзает, На поверхности тора 3 образуются слои льда, которые расположены как внутри наконечника (слой 11), так и снаружи (слой 12).

Включают в работу грунтовый насос.

Начинается всасывание воды в наконеч- 5 ник 2.

Подводят наконечник 2 к грунту и производят разработку грунта эрозийным размывом и свободным всасыванием.

Омывающие наконечник 2 струи воды размывают лед 11 и 1., поскольку имеют более высокую температуру. В результате установившегося баланса тепла, поступающего через слои 11 и 12 льда и стенку тора 3 и уносимого теплоносителя в охлаждающую емкость, устанавливаются слои 11 и 12 определенной толщины (фиг. 1 и 2). Очертание льда получает вид BCDEF, оказывающее щ наименьшее сопротивление входу гидросмеси в наконечник. Это очертание

"приспосабливается" к режиму всасывания, так как изменяется с изменением режима. Таким образом, очертание

BCDEF — всегда самое рациональное.

В предлагаемом устройстве очертания входной части наконечника получаются во всех случаях рациональными, так как они создаются самим потоком

1094910 4 г гидросмеси; минимальные потери напора при обтекании наконечника достигаются не только рациональностью очертания наконечника, но еще и тем, что струи гидросмеси при этом соприкасаются с поверхностью тающего льда, т.е. с поверхностью, как бы смазанной водой; уменьшение потерь напора при течении гидросмеси в наконечнике повышает всасывающую способность земснаряда и его производительность.

Кроме того, изготовление наконечника упрощается, так как не требуется тщательности выполнения работ, поскольку все изъяны в дальнейшем корректируются ледяными слоями, затраты энергии на льдообразование окупаются в летнее время увеличением производительности земснаряда. В настоящее время земснаряды работают на продленном сезоне, т.е. производят работу при отрицательных температурах воздуха весной, осенью и зимой. В такое время затраты энергии на льдообраэование не требуются, так как циркуляцию теплоносителя можно организовать за счет естественного перепада температур воды в акватории и атмосферного воздуха. Более того, в качестве.теплоносителя можно использовать холодный наружный воздух.

Фиг.z

ВНИИПИ Заказ 3551/17 Ти аж 644 По писч е

2 8

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4