Комплекс для добычи и переработки сапропеля

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при добыче и переработке сапропеля на удобрение. Комплекс для добычи и переработки сапропеля включает плавсредство с приводом его перемещения, грунтовый насос, всасывающий патрубок, нагнетательный трубопровод, устройство для переработки сапропеля. Привод перемещения плавсредства выполнен в виде размещенной на берегу водоема двухбарабанной лебедки, кинематически связанной с плавсредством двумя канатами, закрепленными своими концами на противоположных сторонах плавсредства. При этом один канат размещен с возможностью огибания отклоняющего блока, фиксированного на противоположной от лебедки стороне. Грунтовый насос размещен в герметичной капсуле, закрепленной на нижнем конце полой вертикально ориентированной штанги, которая установлена в направляющих плавсредства с возможностью смещения и кинематически связана с приводом, выполненным в виде закрепленной на штанге рейки и взаимодействующего с ней зубчатого колеса с возможностью передачи на него крутящего момента от редукторного привода с тормозом. Напорный трубопровод выполнен в виде соединенных между собой размещенного внутри полой штанги жесткого участка и гибкого шланга с поплавками, размещенного на поверхности водоема и соединенного с зумпфом на берегу водоема. Длина наплавного участка шланга больше ширины продуктивной зоны водоема, а технологический комплекс для переработки сапропеля выполнен в виде размещенных последовательно бункера-накопителя с шнековым питателем и щелевым дозатором, устройства для гигроскопического обезвоживания сапропеля и смесителя с возможностью подачи в него органического или минерального наполнителя, бункера со шнековым разгружателем и склада удобрения. Изобретение позволяет упростить и удешевить процесс добычи и переработки сапропеля, обеспечить наиболее полную и экологически чистую отработку месторождения сапропеля. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для добычи и переработки сапропеля на удобрение.

Известен способ получения сапропелевого концентрата, включающий использование плавсредства с грунтовым насосом и всасывающим патрубком, нагнетательный трубопровод, комплекс для переработки сапропеля (Пат. РФ № 2127713, кл. 6 C 05 F 7/00, Е 21 С 50/00, 1999 г.).

Однако недостатками известного способа являются невозможность четкой фиксации всасывающего патрубка по всем трем координатам, что делает практически невозможной задачу по наиболее полной отработке залежи сапропеля, высокая стоимость комплекса для добычи сапропеля.

Задачами изобретения являются обеспечение четкой фиксации всасывающего патрубка грунтового насоса по всем трем координатам по площади водоема и его глубине; упрощение плавсредства и технологических средств по его перемещению в пределах водоема.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в комплексе для добычи и переработки сапропеля, включающем плавсредство с приводом его перемещения, грунтовый насос, всасывающий патрубок, нагнетательный трубопровод, устройство для переработки сапропеля, привод перемещения плавсредства выполнен в виде размещенной на берегу водоема двухбарабанной лебедки, кинематически связанной с плавсредством двумя канатами, закрепленными своими концами на противоположных сторонах плавсредства, при этом один канат размещен с возможностью огибания отклоняющего блока, фиксированного на противоположной от лебедки стороне, грунтовый насос размещен в герметичной капсуле, закрепленной на нижнем конце полой вертикально ориентированной штанги, которая установлена в направляющих плавсредства с возможностью смещения и кинематически связана с приводом, выполненным в виде закрепленной на штанге рейки и взаимодействующего с ней зубчатого колеса с возможностью передачи на него крутящего момента от редукторного привода с тормозом, напорный трубопровод выполнен в виде соединенных между собой размещенного внутри полой штанги жесткого участка и гибкого шланга с поплавками, размещенного на поверхности водоема и соединенного с зумпфом на берегу водоема, при этом длина наплавного участка шланга принята больше ширины продуктивной зоны водоема, а технологический комплекс для переработки сапропеля выполнен в виде размещенных последовательно бункера-накопителя с шнековым питателем и щелевым дозатором, устройства для гигроскопического обезвоживания сапропеля и смесителя, с возможностью подачи в него органического или минерального наполнителя, бункера со шнековым разгружателем и склада удобрения.

Отклоняющий блок может быть установлен на противоположном от лебедки берегу водоема. Отклоняющий блок может быть установлен на бочке, фиксированной на поверхности водоема с помощью якорного приспособления. Плавсредство может быть выполнено из двух соединенных палубным настилом герметичных труб-поплавков, заглушенных с торцов крышками-обтекателями. Штанга может быть размещена между трубами-поплавками.

Комплекс для добычи и переработки сапропеля представлен на фиг.1 - схема добычи сапропеля из водоема, вид сбоку; на фиг.2 - план по фиг.1; на фиг.3 - вариант размещения отклоняющего блока; на фиг.4 - привод перемещения штанги; на фиг.5 - вид А по фиг.1; на фиг.6 - разрез Б-Б по фиг.4; на фиг.7 - технологическая схема переработки сапропеля.

Комплекс состоит из плавсредства катамаранного типа, выполненного из двух соединенных палубным настилом 1 герметичных труб-поплавков 2, заглушенных с торцов крышками-обтекателями 3. На палубном настиле 1 между трубами-поплавками 2 в направляющих 4 с возможностью смещения по ним в вертикальной плоскости установлена полая штанга 5. Нижняя часть штанги 5 соединена с герметичной капсулой 6 цилиндрической формы, внутри которой размещен грунтовый насос 7 вертикального типа. Капсула 6 с выступающим из нее всасывающим патрубком 8 грунтового насоса 7 расположена внутри объема, ограниченного с боков и сверху коробом 9 П-образной формы. Короб 9 закреплен на штанге 5 и ориентирован соосно с плавсредством.

Плавсредство двумя канатами 10 и 11 кинематически связано с двухбарабанной лебедкой 12, размещенной на берегу 13 водоема 14. При этом канат 10 с лебедкой 12 соединен непосредственно, а канат 11 дополнительно огибает отклоняющий блок 15.

Отклоняющий блок 15 может быть установлен на противоположном от лебедки 12 берегу 16 водоема 14.

Отклоняющий блок 15 может быть установлен на бочке 17, фиксированной на поверхности водоема 14 с помощью якорного приспособления 18.

Внутри полой штанги 5 размещен закрепленный на ней нагнетательный трубопровод, выполненный из стальной трубы 19, а за пределами штанги 5 - в виде гибкого шланга 20. Шланг 20 снабжен поплавками 21 и находится в плавучем положении на поверхности водоема 14. При этом длина гибкого участка нагнетательного трубопровода - шланга 20 - принята больше ширины продуктивной зоны водоема 14.

Штанга 5 снабжена ориентированной вдоль нее рейкой 22 с возможностью ее взаимодействия с зубчатым колесом 23 привода, состоящего из редуктора 24, электродвигателя 25 и тормоза 26. Привод может быть гидравлический или даже ручной.

Штанга 5 снабжена также указателем 27 глубины погружения капсулы 6 с грунтовым насосом 7.

Нагнетательный трубопровод (его участок 20) соединен с зумпфом 28.

Из зумпфа 28 насосом 29 пульпа перекачивается (30) в бункер-накопитель 31. Под бункером-накопителем установлен шнековый питатель 32 с регулируемым приводом 33 и щелевым дозатором 34 с возможностью подачи сапропеля на устройство 35 для гигроскопического обезвоживания сапропеля. Устройство 35 для обезвоживания сапропеля снабжено самотечным желобом 36 для отвода воды, зумпфом 37 для ее сбора и водяным насосом 38 с трубопроводом 39 для сброса воды в водоем 14.

Технологическая схема по переработке сапропеля также включает в себя склад расходного наполнителя 40, органического или неорганического (опилки, торф и др.), приспособление 41 для подачи и регулирования потока наполнителя, конвейер 42 для транспортирования наполнителя, смеситель 43 (например, барабанного типа), бункер 44 со шнековым выгружателем 45, конвейер 46 и склад удобрения 47.

Кабель для питания и управления электродвигателем грунтового насоса 7 размещен совместно с напорным трубопроводом на участках 19 и 20 (не показан).

48 - разрабатываемая залежь сапропеля.

Комплекс для добычи и переработки сапропеля действует следующим образом. Отклоняющий блок 15 на берегу 16 или бочка 17 с отклоняющим блоком 15 устанавливаются в соответствии с принятой схемой разработки залежи сапропеля 48. С помощью лебедки 12 плавсредство перемещается в нужное место водоема 14. При включении приводного двигателя 25 шестерня 23 взаимодействует с рейкой 22, благодаря чему штанга 5 с капсулой 6, грунтовым насосом 7 и коробом 9 погружается на планируемую глубину водоема 14. Глубина погружения контролируется по указателю 27. Фиксация штанги 5 в заданном положении осуществляется тормозом 26.

При включении грунтового насоса 7 сапропель 48, захватываемый через всасывающий патрубок 8, по участкам 19 и 20 нагнетательного трубопровода транспортируется в зумпф 28. Благодаря наличию короба 9 П-образной формы ограничивается захват чистой воды из водоема 14.

В зумпф 28 может подаваться (при разработке сапропеля коллоидной структуры) реагент 49.

Из зумпфа 28 пульпонасосом 29 сапропельсодержащая пульпа транспортируется 30 в бункер-накопитель 31, откуда шнековым питателем 32 через щелевой дозатор 34 пульпа подается на бесконечную ленту устройства 35 для гигроскопического обезвоживания сапропеля.

При шести циклах обезвоживания гигроскопическим способом из пульпы удаляется до 60% воды.

Сапропель со сниженным более чем вдвое водосодержанием направляется в смеситель 43. В этот же смеситель 43 с помощью конвейера 42 подается сухой наполнитель (например, опилки, торф), который на конвейер 42 из расходного склада 40 загружается через приспособление 41.

После смешивания сапропеля с наполнителем в смесителе 43 готовый продукт (удобрение) подается в бункер 44, из которого шнековым выгружателем 45 разгружается на конвейер 46, которым и транспортируется на склад 47 удобрения.

Массовое соотношение сапропеля и наполнителя регулируется приспособлением 41 (изменяется количество подаваемого на конвейер 42 наполнителя) и частотой вращения вала шнекового выгружателя 32 с помощью привода 33 (изменяется количество сапропеля).

Удаленная из сапропеля вода (до 60% от исходной массы пульпы) по желобу 36 самотеком направляется в зумпф 37, откуда водяным насосом 39 возвращается в водоем 14. Нашими исследованиями установлено, что удаленная из сапропеля вода (гигроскопическим способом) практически чистая, незамутненная частицами сапропеля. Поэтому экологическая ситуация в водоеме 14 не ухудшается.

Отработка сапропеля 48 может производиться по любой схеме. Этому способствует возможность четкой фиксации всасывающего патрубка 8 грунтового насоса 7 по всем трем координатам: в горизонтальной плоскости (по ширине и длине водоема при изменении положения отклоняющего блока 15 и изменении положения плавсредства с помощью лебедки 12) и в вертикальной плоскости (за счет смещения штанги 5 с помощью реечного привода 22, 23).

Благодаря этому обеспечивается наиболее полная отработка залежи сапропеля без нарушения непродуктивных зон водоема 14.

Ограничение зоны забора сапропеля 48 коробом 9 позволяет изначально существенно ограничить захват чистой воды из водоема, что снижает энергоемкость и материалоемкость как добычи, так и переработки сапропеля.

Использование в качестве привода плавсредства с грунтовым насосом 7 двухбарабанной лебедки 12 с тяговыми канатами 10 и 11 дополнительно значительно упрощает и удешевляет процесс перемещения плавсредства.

Конструкция плавсредства в виде катамарана из двух заглушенных 3 труб 2 и настила 1 упрощает и удешевляет само плавсредство, облегчает манипулирование капсулой 6 с грунтовым насосом 7.

Отличительные признаки изобретения позволяют упростить и удешевить процесс добычи и переработки сапропеля, обеспечить наиболее полную и экологически чистую отработку месторождения сапропеля, ускорить ввод в эксплуатацию комплекса, оснащенного относительно простыми и несложными техническими средствами, в том числе и при их изготовлении.

Формула изобретения

1. Комплекс для добычи и переработки сапропеля, включающий плавсредство с приводом его перемещения, грунтовый насос, всасывающий патрубок, нагнетательный трубопровод, устройство для переработки сапропеля, отличающийся тем, что привод перемещения плавсредства выполнен в виде размещенной на берегу водоема двухбарабанной лебедки, кинематически связанной с плавсредством двумя канатами, закрепленными своими концами на противоположных сторонах плавсредства, при этом один канат размещен с возможностью огибания отклоняющего блока, фиксированного на противоположной от лебедки стороне, грунтовый насос размещен в герметичной капсуле, закрепленной на нижнем конце полой вертикально ориентированной штанги, которая установлена в направляющих плавсредства с возможностью смещения и кинематически связана с приводом, выполненным в виде закрепленной на штанге рейки и взаимодействующего с ней зубчатого колеса с возможностью передачи на него крутящего момента от редукторного привода с тормозом, напорный трубопровод выполнен в виде соединенных между собой размещенного внутри полой штанги жесткого участка и гибкого шланга с поплавками, размещенного на поверхности водоема и соединенного с зумпфом на берегу водоема, при этом длина наплавного участка шланга принята больше ширины продуктивной зоны водоема, а технологический комплекс для переработки сапропеля выполнен в виде размещенных последовательно бункера-накопителя с шнековым питателем и щелевым дозатором, устройства для гигроскопического обезвоживания сапропеля и смесителя, с возможностью подачи в него органического или минерального наполнителя, бункера со шнековым разгружателем и склада удобрения.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что отклоняющий блок установлен на противоположном от лебедки берегу водоема.

3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что отклоняющий блок установлен на бочке, фиксированной на поверхности водоема с помощью якорного приспособления.

4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что плавсредство выполнено из двух соединенных палубным настилом герметичных труб-поплавков, заглушенных с торцов крышками-обтекателями.

5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что штанга размещена между трубами-поплавками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7