Землесосный снаряд Советский патент 1981 года по МПК E02F3/90 

(54) ЗЕМЛЕСОСНЫЙ СНАРЯД

I.

Изобретение относится к гидромеханизации, в частности к землесосным снарядам для подводной разработки грунтов, используемым в строительстве при речном и морском дноуглублении.

Известен земснаряд, включающий грун-. товой насос, корпус, грунтоводы и средства обогащения добываемого грунта 1.

Однако данный земснаряд характеризуется недостаточной производительностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является землесосный снаряд, включающий грунтовой насос, основное эжекторное устройство, выполненное в виде эжектора и перфорированной камеры смещения; помещенной в закрытую емкость, приемную камеру эжект(}рного устройства и напорные грунтопроводы эжектррного устройства и грунтового насоса 2.

: Однако этот землесосный Снаряд имеет недостаточно высокую эксплуатационную надёжность вследствие повыщенного износа абразивной пульпой магистральных грунтопроводов, присоединенных к выходным патрубкам эжекторного устройства и грунтового насоса.i

Целью изобретения является повыщение эффективности работы земснаряда путем более полного обогащения извлекаемого грунта.

Поставленная цель достигается тем, что на напорном трубопроводе основного эжектора установлены дополнительное эжекторное устройство и соосно размещенная с ним камера осаждения, причем приемная камера дополнительного эжекторного устройства соединена с напорными грунтопровоtQ дами основного эжектора и грунтового насоса.

Кроме того, закрытая емкость камеры смещения дополнительного эжекторного устройства имеет трубопровод с плавно расширяющимся патрубком. 15 На чертеже показан землесосный снаряд, общий вид.

Землесосный снаряд включает два эжекторных устройства, из которых одно, основное, смонтировано на всасывающем трубопроводе 1 грунтового насоса 2, и второе,

20 дополнительное, установлено на напорном грунтопроводе 3 основного эжектора.

Основной эжектор содержит гидравлический насадок 4 с напорным патрубком 5,

приемную камеру 6 с приемным патрубком 7, перфорированную камеру смешения 8, в стенках которой сделаны отверстия для избирательного выпуска мелкопесчаной пульпы, с выходным патрубком 9, закрытую емкость 10, выполненную в виде диффузора, оканчивающегося более коротким конфузором. На боковой стороне конфузора имеется отверстие под выходной патрубок 11.

Второе, дополнительное, эжекторное устройство, так же как и основное, состоит из гидравлического насадка 12 с напорным патрубком 13, приемной камеры 14 с приемным патрубком 15, перфорированной камеры смешения 16, в стенках которой сделаны отверстия для избирательного выпуска мелкопесчаной пульпы, с выходным патрубком 17, закрытой емкости 18, выполненной в виде диффузора, оканчивающегося более коротким конфузором. На боковой поверхности конфузора имеется отверстие под выходной патрубок 19.

К напорному патрубку 5 основного эжектора присоединен напорный трубопровод 20 водяного насоса 21, а к патрубку 7 - всасывающий трубопровод 1. Выходной патрубок 9 основного эжектора соединен напорным грунтопроводом 3 с приемным патрубком 15 дополнительного эжектора, а выходной патрубок 11 через часть всасывающего трубопровода 1, грунтовой насос 2 и напорный грунтопровод 22 связан с напорным патрубком 13 дополнительного эжектора.

К выходному патрубку 17 дополнительного эжектора присоединена коническая камера 23 осаждения грунта, снабженная выпускным отверстием для обогащения крупнопесчаной пульпы, перекрываемым задвижкой 24, и перфорированным сбросным лотком 25, направляющим обезвоженный грунт на погрузочный конвейер 26.

К выходному патрубку 19 дополнительного эжектора для выпуска мелкопесчаной пульпы присоединен сбросной трубопровод 27, заканчивающийся плавно расширяющимся патрубком 28. Опускание в забой и подъем основной части всасывающего трубопровода I и трубопровода 27 выполняются с помощью двух тросовых лебедок 29.

Работа землесосного снаряда осуществляется следующим образом.

В процессе работы на воде землесосного снаряда с избирательным по крупности пропуском фракций через грунтовой насос основное и допо.энительное эжекторные устройства пропускают через себя два потюка воды. Один создается в результате работы грунтового насоса, а второй - работой водяного насоса и основного эжекторного устройства. Первый поток поступает в приемную камеру 6 основного эжектора через входной патрубок 7 из всасывающего трубопровода 1, второй - двумя путями: через рабочее сопло 4 основного эжектора

и всасывающий трубопровод 1. В камере смешения 8 основного эжектора эти потоки разделяются и направляются отдельными путями в приемную камеру 14 дополнительного эжектора, причем первый поток как

«рабочая жидкость - через грунтовой насос 2 и трубопровод 1 и грунтопровод 22, второй поток как «всасывающая пульпа - по грунтопроводу 3.

Из приемной камеры 14 дополнительного

эжектора объединенный поток воды поступает в камеру смещения 16 того же эжектора, а затем при закрытой задвижке 24 камеры осаждения 23 обогащенного грунта через отверстия в ее стенках - в .закрытую емкость 18 дополнительного эжектора,

5 из которой направляется через патрубок 19 и трубопровод 27 в сбросной конический патрубок 28, опущенный под воду, к подошве разработанного забоя. В сбросном патрубке осуществляется плавное гашение скорости потока до значения, равного неразмывающей скорости сбрасываемых в отвал мелких фракций грунта.

С переходом землесосного снаряда на работу на грунте по всасывающему трубопроводу 1 вместо воды в приемную камеру 6 основного эжектора поступает всасываемая из забоя пульпа, разбавляемая потоком воды, поступающим через рабочее сопло 4 основного эжектора. В смесительной камере 8 основного эжектора из нее через мелкие отверстия в ее стенках, закры° тую емкость 10, патрубок 11 и часть трубопровода 1 в грунтовый насос 2 отбирается расход мелкопесчаной пульпы, одинаковый по величине с расходом, поступающим по трубопроводу 1, либо составляющим его

5 часть, что зависит от фактического напора воды перед рабочим соплом 4 основного эжектора. Оставшаяся часть расхода, обогащенная крупными фракция5Яи грунта, из смесительной камеры 8 под воздействием струи воды рабочего потока поступает в

0 напорный эжекторный грунтопровод 3.

ГТолученные раздельные напорные потоки мелкопесчаной и обогащенной крупнопесчаной пульпы в качестве «рабочей жидкости и «всасываемой пульпы направляют в дополнительный эжектор, а именно: от грунтового насоса 2 по грунтопроводу 22 в рабочее сопло 12 и от основного эжектора по грунтопроводу 3 в приемный патрубок 15 приемной камеры 14 дополнительного эжектора.

0 Из приёмной камеры 14 объединенный поток пульпы поступает в смесительную камеру 16 дополнительного эжектора, где из него через мелкие отверстия в ее стенках отбирается весь расход воды с отмытыми мелкими фракциями грунта, направляемый

5 через закрытую емкость 18, выпускной патрубок 19 и трубопровод 27 в сбросной конический патрубок 28, опущенный под воду, к подошве разработанного забоя для намыва на нее отмытых мелких фракций грунта без образования зоны повышенной мутности.

При этом, обогащенный крупными фракциями грунт, выделяемый в смесительной камере 16 дополнительного эжектора, поступает в совмещенную с ней коническую камеру осаждения 23, откуда его по мере накопления выпускают через задвижку 24 по сбросному перфорированному лотку 25 на конвейер 26 для погрузки в транспортные суда, доставляющие грунт для разгрузки потребителям, либо к месту разрещенного отвала.

Таким образом, наличие на земснаряде дополнительного эжектора с камерой осаждения позволяет отказаться от магистральных трубопроводов, предусмотренных в основном изобретении. При этом, извлекаемый грунт дважды промывается. Обогащен-ные крупные фракции грунта после осаждения в специальной камере дополнительного эжектора выпускаются на конвейер для загрузки судов различного назначения. Мелкие фракции грунта в виде пульпы, после выделения в дополнительном эжекторе, намываются на подощву разрабатываемого забоя.

Для гашения излишней мутности в зоне намыва мелкопесчаная пульпа транспортируется к месту укладки по опускаемому под воду трубопроводу и выпускается через плавно расширяющийся сбросной патрубок. В сбросном затопленном патрубке, благодаря образованию сифонного эффекта, происходит постепенное гашение скорости пульпы, пропорциональное увеличению площади поперечного сечения по длине патрубка до значения, равного неразмывающей скорости намываемых мелких фракций грунта.

Кроме того, использование дополнительного эжектора с перфорированной камерой смешения дает возможность включения эжекторов на землесосных снарядах в последовательную работу с использованием одного и того же рабочего потока, сохраняющего энергию, полученную в основном эжекторном устройстве, что в 2-3 раза увеличивает КПД эжекторных устройств и обеспечивает им более широкое использование в гидромеханизации и других областях промышленности.

10

Формула изобретения

перф.орированной камеры смещения, помещенной в закрытую емкость, приемную камеру эжекторного устройства и напорные грунтопроводы эжекторного устройства и грунтового насоса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы

снаряда путем более полного обогащения извлекаемого грунта, на напорном трубопроводе основного эжектора установлены дополнительное эжекторное устройство и соосно размещенная с ним камера осаждения, причем приемная камера дополнительного эжекторного устройства соединена с напорными грунтопроводами основного эжектора и грунтового насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 620607, кл. Е 02 F 3/88, 1-976.