УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОЕМОВ И ДОБЫЧИ САПРОПЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК E02F5/28 

Изобретение относится к эксплуатации и содержанию водоемов и может быть использовано для очистки водоемов от гумоидных образований, в том числе сапропеля.

Известно, что при заиливании водоема нарушаются его изначальные функции (если он искусственно сооружен), замедляется, а иногда и исчезает жизнь водных обитателей. Большинство известных устройств для очистки водоемов предусматривают за счет режущих рабочих органов удаление илистых образований вместе со слоем дна, что нарушает структуру покрытия водоема и способствует более быстрому заиливанию за счет эрозии покрытия. Представляется более целесообразным в естественных водоемах удаление только илистого слоя с сохранением в нетронутом виде донного покрытия водоема. При этом извлекаемый илистый слой (сапропель) как продукт очистки в дальнейшем может быть использован в сельском хозяйстве как ценное удобрение.

Известно устройство для очистки водоемов, содержащее земснаряд с всасывающей трубой, механизмом ее подъема, механизмом всасывания и подачи пульпы, а также рыхлителем с Г-образными захватами-резцами [1]. Недостатки: большие габариты, необходимость плавсредства с приспособлениями для заякорения, слабая маневренность устройства.

Известно также устройство для очистки водоемов, включающее земснаряд со всасывающей трубой, снабженной рыхлителем скребкового типа и служащей одновременно для отвода продукта очистки в земснаряд, привод и источник тора [2] . Недостатки прототипа: большие габариты при наличии плавсредства как средства перемещения заборного рабочего органа при смене мест разработки и в связи с этим слабая маневренность; необходимость насосного оборудования, обеспечивающего всасывание и отвод продукта очистки.

Цель изобретения - уменьшение габаритов, обеспечение высокой маневренности, сокращение насосного оборудования, необходимого для забора и отвода продукта очистки.

Достигается это тем, что устройство содержит заборный рабочий орган всасывающего типа, средство его перемещения к месту разработки и орган отвода продукта очистки (сапропеля) в приемник, связанные с приводом. Заборный рабочий орган выполнен в виде трубы с поршнем, выполненным в виде тора и соединенным гибкой тягой с реверсивным приводом, при этом труба выполнена с заборным и отводящим отверстиями, оснащенными обратными клапанами противоположного действия. Поршень, т. е. тор, может быть выполнен со штоком, пропущенным через него и соединенным гибкой тягой с реверсивным приводом. Шток может быть снабжен фланцем. Он может быть полым с заборным отверстием, оснащенным обратным клапаном, а также с отводящим отверстием.

Признаки, касающиеся установки тора в заборной трубе, соединенной тягой (тросом или лентами) с реверсивно вращающимся приводным барабаном, обеспечивают поочередное создание вакуума в полости трубы по обе стороны тора, обеспечивающее всасывание сапропеля. Обратное перемещение тора обеспечивает вытеснение сапропеля через отводящую трубу. Система подачи рабочего агента обеспечивает перемещение заборного рабочего органа к месту разработки, а также перемещение тора по заборной трубе. Трос или ленты, намотанные на приводной барабан, пропущенные через тор и охватывающие его, обеспечивают подтягивание тора к герметичной камере. Снабжение всасывающих отверстий, отводящей трубы и рабочего конца заборной трубы обратными клапанами обеспечивает создание вакуума, исключает нежелательное вытеснение сапропеля в рабочем процессе.

На фиг.1,2 схематически показан общий вид устройства в сечении с тором-поршнем с вариантами забора и отвода и со средством перемещения; на фиг.3 - то же, труба с перфорированным торцом; на фиг.4 - то же, тор со штоком, имеющим упор; на фиг.5 - то же, тор со штоком, имеющим фланец.

П р и м е р 1 (фиг.1). Устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля содержит герметичную камеру 1, сообщающуюся с системой 2 подачи рабочего агента. В герметичной камере 1 установлен приводной барабан 3, на который намотан трос 4. В той же камере 1 закреплен одним концом рукав 5, а на другом его конце закреплен заборный рабочий орган, выполненный в виде трубы 6, имеющей в стенке одно или несколько всасывающих отверстий 7 с клапанами. Выходное отверстие трубы 6 снабжено клапаном 8, а противоположный ее конец заглушен. Внутри трубы 6 установлен тор 9, через который пропущен трос 4, охватывающий тор 9 и закрепленный свободным концом на внутренней стенке трубы 6. Отводящая труба 10 выходит из герметичной камеры 1.

Работает устройство следующим образом. Системой 2 через герметичную камеру 1 в рукав 5 закачивают рабочий агент (газ). Рукав 5, наполняясь, разворачивается в длину и перемещает заборный рабочий орган к месту разработки. Под давлением газа заборный рабочий орган выходит из рукава 5. Тор 9 находится в трубе 6 в исходном положении - у заглушенного конца трубы 6. Затем реверсивным вращением барабана 3 тросом 4 тор 9 подтягивается к рукаву, вытесняя из заборной трубы 6 рабочий агент через клапан 8. Между тором 9 и заглушенным концом трубы образуется вакуум, под действием которого тор 9 возвращается в исходное положение. При этом клапан 8 перекрывает входное отверстие трубы 6, и между клапаном 8 и тором 9 создается вакуум, под действием которого через одно или несколько отверстий 7 с открытыми клапанами в трубу 6 засасывается сапропель. При восстановлении нормального давления клапаны отверстий 7 закрываются. Вращением барабана 3 трос 4 подтягивает тор 9 к выходному отверстию трубы 6, клапан 8 открывается, и сапропель выдавливается в рукав 5 и далее в отводящую трубу 10. Далее цикл повторяется. Если самотек сапропеля по рукаву 5 затруднен, то рукав 5 периодически вместе с заборной трубой 6 подтягивается тросом 4 к герметичной камере 1 и тем самым выдавливает сапропель в отводящую трубу 11.

П р и м е р 2 (фиг.2). Устройство содержит герметичную камеру 1, сообщенную с системой 2 подачи рабочего агента (газа), при этом в камере 1 установлен приводной барабан 3 с намотанными на него лентами 4 (тросом). К герметичной камере 1 присоединена заборная труда 6, в стенке которой выполнены всасывающие отверстия 7 с клапанами, а на противоположном ее конце имеется отводящая труба 10. В заборной трубе 6 установлен тор 9, через который пропущены ленты (трос) 4, охватывают его и закреплены свободными концами в герметичной камере 1.

Работает устройство следующим образом.

Системой 2 через герметичную камеру 1 в трубу 6 подается рабочий агент (газ), который перемещает тор 9 к концу трубы 6, а затем реверсивным вращением барабана 3 с помощью лент 4 тор 9 подтягивается к герметичной камере 1. В результате в трубе 6 создается вакуум, клапаны отверстий 7 открываются, и сапропель засасывается в трубу 6. При заполнении ее сапропелем клапаны отверстий 7 закрываются. Подачей рабочего агента из системы 2 тор 9 перемещается по трубе 6 и вытесняет сапропель в отводящую трубу 10. Затем тор 9 вновь подтягивается к камере 1, создавая вакуум в трубе 6 и цикл повторяется.

П р и м е р 3 (фиг.3). Устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля содержит герметичную камеру 1, в которой установлен приводной барабан 2 с намотанными на него лентами 3, пропущенными через сообщенный с герметичной камерой 1 заборный патрубок 4 и установленный в нем тор 5, охватывающими последний и закрепленными у перфорированного торца 6 патрубка 4. Отверстия 7 перфорированного торца 6 снабжены клапанами. Противоположный торец 8 патрубка 4 заглушен. В стенке патрубка 4 выполнено всасывающее отверстие 9, снабженное клапаном. Герметичная камера 1 сообщена с заборным патрубком 4 через рукав 10, один конец которого закреплен на корпусе камеры 1, а другой конец закреплен на патрубке 4 у перфорированного его торца 6. Герметичная камера 1 сообщена с системой 12 подачи рабочего агента, служащего для расправления рукава 10 и перемещения заборного патрубка 4 к месту добычи сапропеля и для вытеснения из камеры 1 сапропеля через выполненное в ней отводящее отверстие 13, снабженное клапаном, в отводящую трубу 14.

Работает устройство следующим образом.

Его перемещают к месту разработки и заглубляют в водоем. В камеру 1 системой 12 подают рабочий агент, расправляющий рукав 10 и перемещающий заборный патрубок 4 к месту добычи сапропеля. В исходном положении тор 5 находится у заглушенного торца 8 патрубка 4. Вращением приводного барабана 2 ленты 3 подтягивают тор 5 к перфорированному торцу 6 патрубка 4. Под действием тора воздух из патрубка 4 вытесняется через открытые клапаны отверстий 7 перфорированного торца 6. Клапаны закрываются. Затем барабан 2 останавливают. Освобожденный от тягового усилия лент 3 тор 5 под действием разрежения, образовавшегося в полости между ним и заглушенным торцом 8 патрубка 4, возвращается в исходное положение. При этом между тором 5 и перфорированным торцом 6 образуется вакуум (разрежение), благодаря которому через открывшийся клапан всасывающего отверстия 9 сапропель поступает в полость заборного патрубка 4 до выравнивания давления с внешней средой. Клапан отверстия 9 закрывается. Снова вращением приводного барабана 2 подтягивает тор 5 к перфорированному торцу 6, который вытесняет забранный сапропель через открытые клапаны отверстий 7 в рукав 10. Затем цикл работы заборного органа повторяется. При наполнении рукава 10 он дополнительным вращением барабана 2 подтягивается к камере 1, в результате чего сапропель выдавливается в нее, а затем рабочим агентом системы 12 вытесняется из камеры 1 через открытый клапан отверстия 13 в отводящую трубу 14.

П р и м е р 4 (фиг.4). Устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля содержит герметичную камеру 1, сообщающуюся с системой 2 подачи рабочего агента. В камере 1 установлен приводной барабан 3, на который намотан трос 4. В герметичной камере 1 закреплен одним концом рукав 5, на другом конце которого закреплен заборный рабочий орган. Он выполнен в виде всасывающей трубы 6 с упором 7 и обратным клапаном 8 на торце, которая пропущена через тор 9, установленный в другой (наружной) трубе 10. К всасывающей трубе 6 прикреплен с помощью строп 11 свободный конец троса 4, пропущенного через рукав 5. Из герметичной камеры 1 выходит отводящая труба 12.

Работает устройство следующим образом. Системой 2 в рукав 5 подают газ, который разворачивает рукав 5 в длину, перемещая при этом заборный рабочий орган к месту разработки. После выхода последнего из рукава 5 подачу газа прекращают. Приводной барабан 3 приводится в реверсивное вращение, в результате трос 4 перемещает возврат- но-поступательно трубу 6 и вместе с нею тор 9. При отводе тора 9 к всасывающему концу трубы 6 в трубе 10 и рукаве 5 создается вакуум, в результате которого сапропель втягивается в трубу 6 и в полость рукава 5. При подтягивании тора 9 тросом 4 в сторону герметичной камеры 1 сапропель выдавливается в рукав 5 и далее самотеком отводится через трубу 12.

П р и м е р 5 (фиг.5). Устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля содержит герметичную камеру 1 с установленным в ней приводным барабаном 2 и закрепленным на ее корпусе патрубком 4, на котором закреплен рукав 5, другой конец которого закреплен на штоке 6. Шток 6 соединен гибкой тягой 7, пропущенной через рукав 5 и патрубок 4, с реверсивным приводным барабаном 2. На торце штока 6 имеется фланец 8, а сам он установлен с помощью тора 9 в заборной трубе 10, которая оснащена всасывающим 11 и отводящим 12 отверстиями, снабженными клапанами. Герметичная камера 1 заполнена сжатым газом.

Работает устройство следующим образом. Его перемещают к месту разработки и заглубляют в водоем. Сжатым газом, подаваемым из камеры 1, рукав 5 расправляется и перемещает заборную трубу 10 к месту забора сапропеля. В исходном положении шток 6 размещен таким образом, что фланец 8 прижат к отводящему отверстию 12. Вращением приводного барабана 2 трос (гибкая тяга) 7 подтягивает шток 6 и смещает фланец 8 к противоположному торцу заборной трубы 10. В результате в образовавшейся полости создается разрежение, благодаря которому клапан всасывающего отверстия 11 открывается, и сапропель поступает в полость до выравнивания в ней давления с окружающей средой. При этом клапан отверстия 11 закрывается. Подачей сжатого газа шток 6 с помощью тора 9 возвращают в исходное положение, при этом он с помощью фланца 8 вытесняет поступивший сапропель через открытый клапан отводящего отверстия 12 в отводящую трубу далее в приемник. Далее цикл работы повторяется.

Использование данного смесителя снижает энергозатраты на забор и отвод сапропеля, повышает надежность в работе, упрощает конструкцию насоса.

Использование: очистка водоемов от гумоидных образований, в том числе сапропеля. Сущность изобретения: заборный орган выполнен в виде трубы с поршнем. Поршень выполнен в виде тора и соединен гибкой тягой с реверсивным приводом. Труба имеет заборное и отводящее отверстия с клапанами. Шток поршня может быть пропущен через тор и соединен гибкой тягой с приводом. Шток может выполняться полым с заборным отверстием и клапаном. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОЕМОВ И ДОБЫЧИ САПРОПЕЛЯ, содержащее заборный рабочий орган всасывающего типа, средство его перемещения и орган отвода продукта очистки, связанные с приводом, отличающееся тем, что с целью уменьшения габаритов и повышения маневренности, заборный рабочий орган выполнен в виде трубы с поршнем, выполненным в виде тора и соединенным гибкой тягой с реверсивным приводом, при этом труба выполнена с заборным и отводящим отверстиями, оснащенными обратными клапанами противоположного действия. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поршень выполнен со штоком, пропущенным через тор и соединенным гибкой тягой с реверсивным приводом. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что шток выполнен полым и оснащен заборным отверстием с обратным клапаном. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что шток снабжен фланцем. 5. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что шток снабжен отводящими отверстиями.