Производительность дноуглубительных устройств лимитируется, в основном, сечением рефулерного трубопровода. При загрузке трубопровода выше предела часть грунта отлагается внутри, образуя так называемый мертвый слой, уменьшающий живое сечение трубопровода, причем резко возрастает гидравлическое сопротивление и снижается производительность снаряда. Мо; мент, предшествующий началу отложения мертвого слоя, соответствует максимально возможному при данных условиях (режим работы помпы, род грунта, дальность и высота рефулирования) насыщению пульпы грунтом. Так как работа снаряда при наличии мертвого слоя неминуемо влечет за собой полный или частичный забой трубопровода грунтом, то обычно снаряд работает со значительным недоиспользованием своей производственной мощности.
Предлагаемый прибор предназначается для контроля заполнения трубопроводов рефулерных и тому подобных устройств и основан на измерении веса грунта, осевшего на участке трубопровода при подаче по нему пульпы. Для этого прибор выполнен в виде отдельного патрубка, связанного с остальной частью трубопровода эластичными вставками. Патрубок соединен с механизмом, указывающим вес патрубка и выполненным, например, по типу месдозы.
Таким образом, прибор сигнализирует в процессе работы о начале образования мертвого слоя, а при наличии последнего непрерывно характеризует его качество. Поэтому становится возможной работа на границе образования мертвого слоя, т. е. при оптимальных услови.ях, обеспечивающих наибольщую производительность снаряда, без угрозы забоя грунтом рефулерного трубопровода.
Особенность прибора заключается в применении двух патрубков, один из которых включен в рефулерный трубопровод, имеющий нормальное сечение, а второй в уширенную часть трубопровода. Месдозы, измеряющие вес патрубков, включаются диференциально в цепь общего измерительного прибора.
Предлагаемый прибор состоит из двух отдельных измерительных приспособлений - грунтомеров 1 и 2, введенных в общий рефулерный трубопровод 3. Каждый измеритель преставляет собой патрубок 4, связанный с остальной частью трубопровода эластичными кольцевыми соединительными муфтами 5, обеспечивающими герметичность трубопровода. Благодаря тому, что патрубки закреплены эластично, каждый из
303
них под действием веса оседающего в нем грунта будет опускаться, создавая давление на левое плечо коромысла 6. Правая часть последнего связана с измерителем давления 7. Величина давления в данном случае пропорциональна весу патрубка с грунтом. В качестве измерителя давления могут быть использованы месдозы гидравлического или пневматического типа. Обе месдозы включены диференциально в цепь измерительного прибора 8, выполненного, например, по типу обычного диференциального манометра.
Принцип действия прибора основан на сопоставлении показаний двух описанных выше грунтомеров, Грунтомер У установлен на прямом участке нормального трубопровода, а грунтомер 2 - на специально вмонтированном в трубопровод участке, имеющем увеличенную площадь живого сечения вследствие зширения его нижней части. При этом необходим плавный переход ог нормального трубопровода к уширенному участку и дальнейшее сужение этого уширения до нормального размера.
Как уже указывалось, действие грунтомеров основано на определении приращения веса пульпы в трубах при помощи гидравлических динамометров 7, выполненных по тину месдоз. При этом взвешивается лишь один конец грунтомера (1 к 2), второй лежит на шарнирной опоре 10.
Каждый из патрубков помещен в закрытую цистерну 9, заполненную чистой водой. Цистерна изогнутой трубкой соединена с внутренним объемом трубопровода, чем достигается уравновешение давления в цистерне и трубопроводе, а также исключается влияние на показания прибора жесткости , которая меняется с изменением давления.
Грунтомеры 1 и 2 определяют коэфициент загрузки трубопровода (отношение площади сечения, занятой твердыми частицами к площади сечения трубопровода а) в нормальном трубопроводе Kvi (грунтомер 1) и в уширенной части Ки (грунтомер 2). В случае нормальной работы, при скоростях пульпы выше критических (при отсутствии мертво304
го слоя), средняя загрузка трубопровода грунтом будет одинакова для обоих рассматриваемых участков. Поэтому показания обоих грунтомеров будут также одинаковы.
При повышении консистенции пульпы выше некоторого предела начнется отложение грунтовых частиц, прежде всего, в уширенной части, поскольку средняя скорость потока здесь меньше, чем в .остальном трубопроводе. Это отложение грунта будет происходить до тех пор, пока скорость в оставшейся незаполненной грунтом части сечения трубопровода будет равна критической. Образование неподвижного, мертвого слоя в уширенной части сопровождается резким возрастанием коэфициента по сравнению со значениями для основного трубопровода. Разность {Kv2-Kvi) будет увеличиваться по мере заполнения уширенной части грунтом. Предельное значение разности {Kvz-Kvi} наступит, когда заполнится грунтом все уширение. Эта разность примерно равна:
Kv, - Kv, (l-Kv,). (,),
.При дальнейшем увеличении консистенции пульпы начнется отложение неподвижных частиц и мертвого слоя равномерно по всей длине трубопровода. Поскольку при определении приращения коэфициента загрузки одно и то же количество грунта для уширенной части будет отнесено к большей площади трубопровода ш-,, чем в остальном трубопроводе при нарастании мертвого слоя, увеличение коэфициента KV .будет происходить медленнее, чем увеличение Kvi, и разность Kvz-Ки будет уменьшаться.
Руководствуясь абсолютными значениями Kvi и разностью Kvz-Kvi, отсчитываемым по шкалам указателя диференциального грунтомера, можно работать на грани образования мертвого слоя, что соответствует максимальному насыщению пульпы грунтом. В случае необходимости при помощи предполагаемого прибора можно уловить момент начала
отложения мертвого слоя и трубах и иметь его качественную характеристику.
Чувствительность прибора определяется размером уширения трубопровода (ш 2 - ;)
Предмет изобретения
Прибор для контроля, режима работы рефулерных и тому подобных устройств путем непрерывного определения содержания грунта в проходящей по рефулерному трубопроводу пульпе, выполненный в виде патрубков, включенных в рефулерный трубопровод посредством эластичных вставок и соединенных с месдозами для указания или регистрации изменения веса пульпы в патрубках, отличающийся тем, что, с целью определения оптимального режима работы рефулерного устройства, один из патрубков введен в уширенную часть рефулерного трубопровода и включен своей месдозой диференциально месдозе второго патрубка, введенного в нормальную часть рефулерного трубопровода.
Ю в 7
