Озерная установка для разработки илистых грунтов
Изобретение относится к устройствам для разработки илистых грунтов. На плавучем основании смонтирована шахта 1 с илоприемником на ее нижнем конце с возможностью перемещения. Корпус шахты 1 выполнен открытым со свободным уровнем ила. Механизм для погрузки ила в транспортные емкости представляет собой насос 5 или черпающий механизм (грейфер) с погружением заборной части под свободный уровень ила в шахте. В рабочем положении шахту заглубляют в слой ила. При этом шахта заполняется в верхней части водой, в нижней части - разбавленным водой илом. По закону сообщающихся сосудов устанавливается одинаковый уровень воды в шахте и водоеме. Одновременно включаются в работу устройства для рабочего перемещения озерной установки и электронасос 5, который перекачивает ил естественной влажности из шахты в транспортное средство 10. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ11ТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 1 (21) 4889002/03, (22) 10,12.90 (46) 23.02.93, Бюл. ¹ 7 (71) Инженерно-экологический кооператив "Поток" и Производственное фанерно-мебельное объединение "Владимирмебель" (72) Г.Л.Новиков, Ю.Г.Новиков и А.Ф.Петренко . (73) Г.Л.Новиков, l0.Г.Новиков и А.Ф.Петренко (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 912939, кл. Е 21 С 49/00, 1980. (54) ОЗЕРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РА3РАБОТКИ ИЛИСТЫХ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к устройствам для разработки илистых грунтов. На плавучем основании смонтирована шахта 1 с илоприемником на ее нижнем конце с возможностью перемещения. Корпус шахты 1 выполнен открытым со свободным уровнем ила. Механизм для погрузки ила в транспортные емкости представляет собой насос 5 или черпающий механизм (грейфер) с погружением заборной части под свободный уровень ила в шахте. В рабочем положении шахту заглубляют в слой ила, При этом шахта заполняется в верхней части водой, в нижней части — разбавленным водой илом. По закону сообщающихся сосудов устанавливается одинаковый уровень воды в шахте и водоеме. Одновременно включаются в работу устройства для рабочего перемещения озерной установки и электронасос 5, который перекачивает ил естественной влажности из шахты в транспортное средство 10. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. 1797640 Изобретение относится к устройствам шахты (по варианту 2) выполнен в виде для подводной разработки илистых грунтов воронки, дно которой расположено ниже гои может быть использовано при разработке ризонта воды, а устройство для подъема и сапропелевых и других отложений, находя- погрузки ила выполнено в виде черпающего щихся в вязкотекучем состоянии, со дна во- 5 механизма, например грейфера. В шахте доемов, смонтирован сигнализатор, поплавок котоИзвестно устройство для разработки рого расположен на свободном уровне илистых грунтов, выполненное в виде экска- ила. ватора, к стреле которого трубой прикреп- На фиг. 1 показано схематическое про. лен контейнер, снабженный затворами, "0 дольное сечение озерной установки по.ocui, соединенными тросом с барабаном лебед- вариант 1; на фиг. 2 — то же, вариант 2. ки. При опускании контейнера на дно водо- Озерная установка включает шахту 1 с ема затворы удерживаются в открытом илоприемником, состоящим из колена 2 и положении, а на нужной глубине натяжени- конфузора 3, плавучее основание 4, погружем троса затворы закрываются, Стрелой "5 ной моноблочный электронасос 5; всасываподнимают контейнер из воды и его содер- ющая часть 6 которого погружена под жимое выгружают в емкости транспортных свободный уровень ила в шахте 1. Сигналисоедств. . затор 7, смонтированный в шахте 1, снабНедостатками устройства являются гро-. жен поплавком 8, Электронасос 5 имеет мозакость и низкая производительность, 20 гибкий рукав 9, опущенный в транспортное взмучивание воды, неупорядоченная разра- средство (баржу) 10, кабель 11 и подвеску ботка залежи и перемешивание слоев ила.. 12, Шахта 1 смонтирована на плите 13, ко.Известно устройство для разработки торая соединена с рамой 14 шарнирами 15 о илистых грунтов, включающее шнек и грун- с возможностью поворота на угол 90 и ботонасос;корпусы которыхсоединены между 25 лее. Средства для рабочего перемещения собой, а также илоприемник в нижней части установки по водоему условно не показаны. корпуса шнека и сигнализатор текучести . По варианту 2(см,фиг.2) верхний конец шахгрунта, выполненный в виде камеры с раз- ты 1 выполнен в виде воронки 16, а конфумещенными в ней поплавком и отражателем зор 17 соединен непосредственно с шахтой потока, при этом камера соединена с корпу- 30 1, имеющей днище 18, Грузоподьемный ме сом шнека посредством отвода с дозато- ханизм имеет грейфер 19. Воронка 16 соером, а дно камеры имеет регулируемое динена с плитой 13 подшипниковой отверстие. опорой 20, Недостатками известного устройства Озерная установка работает следуюявляются проникновение воды в добывае- .35 щим образом, мый ил, сложйость, большая металлоем- Шахтноеустройство переводится из гокость и энергопотребление, низкая ризонтального транспортного положения в надежность, . . вертикальное рабочее положение с заглубЦель изобретения — снижение матери- лением верней кромки конфузора 3 в слой альных и энергетических ресурсов, обеспе- 40 ила на величину Н1, при этом шахта 1 заполчение естественной влажности няется в верхней части водой, в нижней чадобываемого ила и BoBblLUGHNB надежности. сти — разбавленным водой илом. По закону Указанная цель достигается тем, что s сообщающихся сосудов устанавливается озерной установке для разработки илистых одинаковый уровень воды в шахте l и в грунтов, включающей шнек и грунтонасос, 45 водоеме. Одновременно включаются в ракорпусы которых соединены между собой, а боту устройства для рабочего перемещения также илоприемник в нижней части корпуса озерной установки vi электронасос 5, котошнека и сигнализатор текучести грунта, вы- рый в первые секунды откачивает за борт полненный в виде камерй с размещенными воду с илом, после чего устанавливается рав ней поплавком и отражателем потока, при 50 бочий режим перекачки ила естественной этом камера соединена с корпусом шнека влажности из шахты 1 в баржу 1О при перепосредством отвода с дозатором, а дно ка- паде уровней Н2, который пропорционален .меры имеет регулируемое отверстие, гидравлическим потерям в конфузоре 3, кокорпус выполнен в виде открытой шахты со лене 2 и шахте 1 от движения ила, эа минусвободным уровнем ила, а устройство для 55 сом подпора, создаваемого на входе в подьема и погрузки ила, например центро- конфузор от рабочего перемещения устабежный электронасос (по варианту 1), вы- новки, полнено автономным и смонтировано с При равенстве погружением всасывающей части под сво-. бодный уровень ила в шахте. Верхний конец . v F = Q, 1797640 20 40 где ч — скорость рабочего перемещения озерной установки; F — площадь входного сечения конфузора; 0 — расход насоса, толщина слоя ила Н1 над верхней кромкой конфузора остается постоянной, прорыва воды в шахту не происходит. Сигнализирующее устройство 7 с поплавком 8 служит для автоматического поддержания указанного равенства. Глубина погружения Нз насоса под свободный уровень ила выбирается меньшей величины подпора, создаваемого рабочим . перемещением. В этом случае при внезапной остановке рабочего перемещения электронасос 5 понижает уровень ила в шахте на величину Нз, меньшую допустимой. После возобновления рабочего движения уровень ила в шахте восстанавливается до первоначального. Аналогично работает установка с грей. ферным черпанием (фиг.2). Дно воронки 16 расположено выше критического уровня, что предотвращает прорыв воды в шахту. Во время работы установки за шахтой 1 образуется траншея 21, Буферный слой Н1 обтекает шахту, частично заполняет траншею и предотвращает проникновение воды в илоприемник (при обеспечении условия ч F > Q), Перепад давления снаружи и внутри шахты создает горизонтально направленную силу, уменьшающую рабочее усилие перемещения озерной установки по водоему, Конфузор 3 не является обязательным элементом, Илоподьемная шахта может быть выполнена с вертикальной или наклонной осью, а также с возможностью изменения угла наклона. Поперечное сечение шахты 1 и колена 2 может иметь любую форму (круг, квадрат и т.д.). Всасывающая часть 6 электронасоса 5 снабжена сороудерживающей решеткой, Электранасос 5 размещен в шахте 1 на подвеске 12 с целью упрощения эксплуатации. Возможны другие варианты забора ила из шахты 1 и коФормула изобретения 1. Озерная установка для разработки илистых грунтов, включающая смонтированный на плавучем основании корпус с илоприемником на нижнем конце, приспособление для рабочего перемещения установки по водоему, механизм для погрузки ила в транспортные емкости и сигнализатор с поплавком, отл и ча ю ща я с ятем,что, ронки 16; ковшовым конвейером (элеватором), скребковым или винтовым конвейером, ковшом экскаватора или ручным черпаком (последнее при незначительных объемах добычи). В конструкции шахты предусматривается ее удлинение, например, установкой дополнительных секций, поворот вокруг вертикальной оси на угол до 180 (при наличии подшипника 20); наклон на угол 90 и более(при наличии плиты 13 и шарниров 15) при транспортировании или с целью очистки шахты от накопившихся на ее днище 18 твердых предметов. По сравнению с известным устройством озерная установка имеет значительные преимущества. Она позволяет обеспечить устойчивый режим добычи или естественной влажности из определенного слоя залежи без разбавления озерной, иногда сильно загрязненной и зараженной водой, что особенно важно при использовании ила (сапропеля) в качестве лечебной грязи в медицине и ветеринарии а также в качестве кормовой добавки животным и птице. Известное же устройство допускает периодическое проникновение воды в грунтоприемник и в добываемый ил, так как известный сигнализатор реагирует на изме30 нение степени текучести ила после заполнения им всего обьема шнекового корпуса от грунтоприемника до сигнализатора, Конструкция шахты 1 озерной установки значительно проще. дешевле в изготовлении и надежнее в работе, чем шнековый корпус с подшипником и сам шнек. Сигнализатор 7 уровня проще и надежнее известного сигнализатора текучести. Попадание твердых предметов или водорослей в шахту 1 вместе с илом не приводит к каким-либо повреждениям озерной установки, что недопустимо для известного устройства, так как твердые предметы и водоросли могут заклинить шнек, закупорить отвод, дозатор 45 или регулируемое отверстие. Благодаря отсутствию шнека в озерной установке снижается электропотребление. с целью снижения материальных и энергетических ресурсов, обеспечения естественной влажности добываемого ила и повышения надежности, корпус выполнен в виде открытой шахты со свободным уровнем ила, а механизм,для погрузки выполнен с погружением заборной части под свободный уровень ила в шахте, 2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что верхйий конец шахты выполнен 1797640 Составитель Г. Новиков Техред М.Морге нтал Корректор M. Андрушенко Редактор Г. Бельская Заказ 666 Тираж . Подписное . . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в виде воронки, дно которой расположено ниже уровня воды. 3. Установка по п.1, от л и ч а ю щ а яс я тем, что механизм для погрузки выполнен в виде насоса или черпающего типа. 4, Установка по пп. 1-3. от л и ч а ю щая с я тем, что поплавок сигнализатора расположен на свободном уровне ила в шахте. 5. Установка по пп..1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что шахта может быть расположена вертикально или наклонно.
