ПУЛЬПОВОД ГИДРОДОБЫЧНОГО СНАРЯДА Российский патент 2006 года по МПК E02F3/90 

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и может быть использовано для подъема и транспортирования пульпы при разработке месторождений полезных ископаемых, очистке дна водоемов от донных отложений и при дноуглубительных работах, а также при бурении скважин и создании подземных полостей различного назначения методами скважинной гидротехнологии.

Известен пульповод гидродобычного снаряда, содержащий трубопровод для транспортирования пульпы со всасывающим патрубком и струйным насосом, выполненным в виде гидроэлеватора центрального типа, и трубопровод для подачи напорной воды, соединенный со струйным насосом. Для увеличения глубины разработки трубопровод для транспортирования пульпы снабжен дополнительным струйным насосом, выполненным в виде эрлифта (Патент RU № 2113591, МПК Кл. Е 21 С 45/00, опубл.1998).

Недостатком данного устройства является необходимость подвода дополнительного источника энергии (сжатого воздуха) для питания эрлифта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пульповод гидродобычного снаряда, включающий трубопровод для транспортирования пульпы со встроенным в него, по меньшей мере, одним струйным насосом для сообщения потоку пульпы дополнительной энергии (Патент RU № 2139392, МПК 6 Кл. E 02 F 3/90, опубл.1999).

Недостатком данного устройства является наличие двух параллельных трубопроводов.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в повышении эффективности работы скважинных гидродобычных агрегатов.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении глубины подъема пульпы и/или дальности ее транспортирования.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном пульповоде гидродобычного снаряда, включающем трубопровод для транспортирования пульпы со встроенным в него, по меньшей мере, одним струйным насосом для сообщения потоку пульпы дополнительной энергии, согласно изобретению, трубопровод для транспортирования пульпы снабжен, по меньшей мере, одним водоотделителем, выполненным в виде, по меньшей мере, трех отводящих патрубков, соединенных между собой коллектором, к выходу которого подключен всасывающий патрубок грязевого насоса, а нагнетательный патрубок последнего посредством муфты, размещенной за отводящими патрубками по ходу движения потока пульпы перед камерой смешения струйного насоса, соединен с трубопроводом для транспортирования пульпы, при этом струйный насос выполнен в виде кольцевого гидроэлеватора.

В заявленную совокупность включены все существенные признаки, характеризующие изобретение и обеспечивающие получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Основной отличительной особенностью данного изобретения является то, что, для сообщения потоку пульпы дополнительной энергии, используется жидкая фаза самого потока пульпы.

В частных случаях изобретение характеризуется тем, что камера смешения струйного насоса снабжена износостойкой вставкой, что способствует уменьшению износа пульповода.

Пульповод гидродобычного снаряда поясняется чертежом, на котором представлен общий вид его первого участка, который включает грунтоприемник скважинного гидродобычного снаряда.

Пульповод гидродобычного снаряда состоит из трубопровода 1 для транспортирования пульпы со встроенным в него, по меньшей мере, одним струйным насосом для сообщения потоку пульпы дополнительной энергии. Питание струйного насоса осуществляется за счет отделения из потока пульпы части жидкой фазы и ее подачи посредством грязевого насоса в струйный насос в качестве рабочего тела.

Для этого в определенном месте трубопровода 1 выполнены окна 2, к которым присоединены отводящие патрубки 3 водоотделителя. Наиболее предпочтительной формой соединения патрубков 3 водоотделителя с трубопроводом 1 является сварка. Патрубков 3 водоотделителя должно быть, по меньшей мере, три. При этом поперечное сечение каждого следующего по ходу движения пульпы патрубка меньше поперечного сечения предыдущего. Таких водоотделителей по длине трубопровода 1 может быть несколько, в зависимости от его длины. Патрубки 3 каждого водоотделителя соединены между собой коллектором 4.

Коллектор 4 может быть выполнен в виде отрезка трубы, заглушенного с одного торца. К выходу коллектора 4 подключен всасывающий патрубок 5 грязевого насоса 6, представляющего собой центробежный насос с приводом от электродвигателя. Питание к электродвигателю может быть подано по кабелю (на чертеже не показан), проложенному вдоль трубопровода 1.

Производительность грязевого насоса 6, суммарная площадь сечения патрубков 3 водоотделителя и другие гидравлические параметры устройства подбираются исходя из условия обеспечения неразрывности потоков жидкости в пульповоде.

Нагнетательный патрубок 7 грязевого насоса 6 посредством муфты 8, охватывающей трубопровод 1 для транспортирования пульпы, соединен с последним. Муфта 8 размещена за отводящими патрубками 3 по ходу движения потока пульпы перед струйным насосом 9. Наиболее предпочтительно выполнение струйного насоса 9 в виде кольцевого гидроэлеватора, в котором эжектирующий поток напорной воды формируется в кольцевом зазоре 10 перед камерой смешения 11.

Камера смешения 11 струйного насоса 9 может иметь износостойкие вставки 12. Каждая из износостойких вставок может быть выполнена в виде колец (шайб) из износостойкого материала. В зависимости от крупности и прочности транспортируемых минеральных частиц, в качестве износостойкого материала могут быть использованы: износостойкая резина, микропористый электрокорунд, износостойкая (аустенитная) сталь, износостойкий чугун.

Возможно также использование износостойких покрытий, наносимых на внутреннюю поверхность колец, выполненных из не износостойких материалов. Длина вставки должна обеспечивать защиту участка трубопровода 1 для транспортирования пульпы, подверженного наиболее сильному износу, которым является камера смешения 11, вследствие высоких скоростей движения материала на этом участке.

Пульповод гидродобычного снаряда работает следующим образом. При прохождении пульпы по трубопроводу 1 происходит некоторое расслоение пульпы на жидкую и твердую фазы. Часть жидкой фазы пульпы попадает в патрубки 3 водоотделителя, заполняет коллектор 4, где происходит дополнительное разделение ее твердой и жидкой фаз. Далее осветленная вода с помощью грязевого насоса 6 через муфту 8 нагнетается в кольцевой зазор 10 струйного насоса 6 и далее попадает в его камеру смешения 11.

Вследствие эжекционного эффекта пульпа засасывается в камеру смешения 11 и, получив дополнительную энергию, перемещается дальше по трубопроводу 1.

Область использования: горно-добывающая промышленность - подъем и транспортирование пульпы при разработке месторождений полезных ископаемых, очистке дна водоемов от донных отложений и при дноуглубительных работах, а также при бурении скважин и создании подземных полостей различного назначения методами скважинной гидротехнологии. Пульповод гидродобычного снаряда включает трубопровод для транспортирования пульпы со всасывающим патрубком и струйным насосом, выполненным в виде кольцевого гидроэлеватора, и трубопровод для подачи напорной воды, соединенный со струйным насосом. При этом трубопровод для транспортирования пульпы снабжен, по меньшей мере, одним водоотделителем, выполненным в виде, по меньшей мере, трех отводящих патрубков, соединенных между собой водосборной камерой, к выходу которой подключен вход грязевого насоса, а выход последнего посредством муфты соединен с трубопроводом для транспортирования пульпы, размещенной за отводящими патрубками по ходу движения потока пульпы. Струйный насос может быть снабжен износостойкой вставкой, размещенной в камере смешения. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении глубины подъема пульпы и/или дальности ее транспортирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Пульповод гидродобычного снаряда, включающий трубопровод для транспортирования пульпы со встроенным в него, по меньшей мере, одним струйным насосом для сообщения потоку пульпы дополнительной энергии, отличающийся тем, что трубопровод для транспортирования пульпы снабжен, по меньшей мере, одним водоотделителем, выполненным в виде, по меньшей мере, трех отводящих патрубков, соединенных между собой коллектором, к выходу которого подключен всасывающий патрубок грязевого насоса, а нагнетательный патрубок последнего посредством муфты, размещенной за отводящими патрубками по ходу движения потока пульпы перед камерой смешения струйного насоса, соединен с трубопроводом для транспортирования пульпы, при этом струйный насос выполнен в виде кольцевого гидроэлеватора.2. Пульповод гидродобычного снаряда по п.1, отличающийся тем, что камера смешения струйного насоса снабжена износостойкой вставкой.