RU2348762C1 - Device for cleaning of water bodies from uliginous depositions and procurement of sapropel (versions) - Google Patents
Device for cleaning of water bodies from uliginous depositions and procurement of sapropel (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348762C1 RU2348762C1 RU2007124381/03A RU2007124381A RU2348762C1 RU 2348762 C1 RU2348762 C1 RU 2348762C1 RU 2007124381/03 A RU2007124381/03 A RU 2007124381/03A RU 2007124381 A RU2007124381 A RU 2007124381A RU 2348762 C1 RU2348762 C1 RU 2348762C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bucket
- pump
- suction
- vibrator
- sapropel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Milling, Drilling, And Turning Of Wood (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидромеханизированной очистки водоемов от илистых отложений, включая добычу сапропеля.The invention relates to the field of hydromechanized cleaning of water bodies from silty sediments, including the extraction of sapropel.
Известны землесосные снаряды (земснаряды), оснащенные погружными грунтовыми насосами с гидравлическим приводом, например, выпускаемые фирмой AquaMaster (www.aquamec.ru/equipment.html Финляндия). Погружной грунтовой насос соединен через всасывающий патрубок с грунтозаборным устройством и обеспечивает всасывание и транспортировку пульпы (гидросмеси). Грунтозаборные устройства для выемки грунта (земснаряд имеет несколько сменных грунтозаборных устройств) выполнены или в виде узкого горизонтального ковша со шнеком-рыхлителем, расположенным перед входом в ковш, или в виде вертикально расположенной фрезы перед всасывающим патрубком насоса. В обоих случаях перед всасыванием пульпы производится рыхление грунта и смешивание его с водой, в результате чего в воде в зоне забоя возникает облако взвеси, а пульпа в насос поступает с плотностью значительно ниже плотности разрабатываемой илистой породы за счет смешивания ее с водой.Known dredging projectiles (dredgers), equipped with submersible hydraulic submersible pumps, for example, manufactured by AquaMaster (www.aquamec.ru/equipment.html Finland). The submersible soil pump is connected through the suction pipe to the soil sampling device and ensures the suction and transportation of pulp (hydraulic mixtures). Dredging devices for excavation (the dredger has several removable dredging devices) are made either in the form of a narrow horizontal bucket with a screw-ripper located in front of the bucket entrance, or in the form of a vertically located cutter in front of the pump suction pipe. In both cases, before the pulp is sucked, the soil is loosened and mixed with water, as a result of which a suspension cloud appears in the water in the bottom zone, and the pulp enters the pump with a density much lower than the density of the developed mud by mixing it with water.
Известно устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля, описанное в патенте RU №2256035 (Е02F 5/28). Данное устройство включает плавсредство (земснаряд) с рабочим органом, содержащим грунтозаборное устройство (ГЗУ), выполненное в виде колоколообразного корпуса с пилообразной окантовкой в нижней части, с вмонтированным в него, по крайней мере, двумя трубопроводами для подвода сжатого воздуха и отводящей всасывающей трубой, с турбовентилятором в верхней части. В связи с тем, что грунтозаборное устройство выполнено в виде колоколообразного корпуса, который может перемещаться и погружаться в сапропель только вертикально, выработка сапропелевой залежи будет вестись так называемым вертикально-стволовым способом со всеми присущими ему недостатками.A device for cleaning water bodies and extracting sapropel is described in patent RU No. 2256035 (Е02F 5/28). This device includes a watercraft (dredger) with a working body containing a soil collection device (GDU), made in the form of a bell-shaped body with a sawtooth edging in the lower part, with at least two pipelines for supplying compressed air and a discharge suction pipe mounted in it, with a turbofan in the upper part. Due to the fact that the soil sampling device is made in the form of a bell-shaped body that can only move and dive into the sapropel vertically, the development of the sapropel deposit will be carried out by the so-called vertical-stem method with all its inherent disadvantages.
При вертикальном внедрении корпуса в толщу сапропеля он движется вниз и образует над собой полый вертикальный цилиндрический ствол, заполняемый водой, т.к. сапропель, в отличие от других илистых осадков, обладает очень высокой структурной вязкостью и поэтому не течет в естественном сложении. Со временем стенки между пустыми стволами насыщаются свободной водой, теряют свою устойчивость и оползают, что приводит к повышению естественной влажности сапропеля при следующей заходке земснаряда. Работа данного устройства будет происходить в цикличном режиме, что значительно снижает производительность добычи. Поднятие колоколообразного корпуса из ствола будет приводить к образованию облака взвеси, что нарушит экологический баланс в аквосфере озера.With the vertical introduction of the body into the thickness of the sapropel, it moves down and forms a hollow vertical cylindrical barrel filled with water above it, because Sapropel, unlike other silty sediments, has a very high structural viscosity and therefore does not flow in its natural composition. Over time, the walls between empty trunks become saturated with free water, lose their stability and creep, which leads to an increase in the natural humidity of sapropel the next time the dredger enters. The operation of this device will occur in cyclic mode, which significantly reduces the production rate. Raising the bell-shaped body from the trunk will lead to the formation of a cloud of suspension, which will upset the ecological balance in the aquosphere of the lake.
Известно устройство для добычи и переработки сапропеля, описанное в патенте RU №2233821 С2 (7 С05F 7/00), где грунтовой насос размещен в герметичной капсуле, закрепленной на нижнем конце полой вертикально ориентированной штанги, а зона забора сапропеля ограничена коробом П-образной формы, накрывающим насос с целью ограничения захвата свободной воды из водоема. В связи с тем, что сапропель обладает высокой структурной вязкостью, работа данного заборного устройства возможна только при его вертикальном перемещении в сапропелевой залежи с образованием вертикальных стволов прямоугольного сечения. Поэтому данному устройству присущи все недостатки, указанные для устройства по патенту RU №2256035.A device for the extraction and processing of sapropel is described in patent RU No. 2233821 C2 (7 C05F 7/00), where the soil pump is placed in an airtight capsule mounted on the lower end of a hollow vertically oriented rod, and the sapropel intake zone is limited by a U-shaped box covering the pump in order to limit the capture of free water from the reservoir. Due to the fact that sapropel has a high structural viscosity, the operation of this intake device is possible only with its vertical movement in the sapropel deposit with the formation of vertical trunks of rectangular cross section. Therefore, this device has all the disadvantages indicated for the device according to patent RU No. 2256035.
Известно устройство для очистки водоемов от илистых, выпускаемое итальянской фирмой PNEUMA и описанное в ее каталоге и на сайте www.pneuma.it и www.pneuma.lv. Оно содержит грунтозаборное устройство (ГЗУ), выполненное в виде скреперного ковша, снабженного на входе неподвижной сеткой-ножом и прикрепленного посредством трех всасывающих патрубков к погружным камерам пневматического камерного насоса (ПКН), перемещающегося горизонтально. Ковш осуществляет грунтозабор путем горизонтального отделения определенного объема илистой породы от массива (залежи) с целью последующего всасывания пульпы через всасывающие патрубки, расположенные в задней стенке ковша. При повышенной структурной вязкости илистой породы (глинистые илы, например, или сапропель) для обеспечения устойчивого (равномерного) всасывания производится разжижение разрабатываемой породы путем смешивания ее с водой. Вода при этом может всасываться извне как через фронтальный сетчатый проем ковша, так и через клапаны в корпусе ковша, а также путем принудительного впрыскивания ее внутрь ковша через форсунки, установленные на стенках ковша. При этом происходит уменьшение плотности всасываемой гидросмеси, увеличивается ее текучесть, уменьшается вязкость, и пульпа всасывается устойчивым потоком.A device for cleaning mud ponds is known, manufactured by the Italian company PNEUMA and described in its catalog and on the website www.pneuma.it and www.pneuma.lv. It contains a soil intake device (GDU), made in the form of a scraper bucket, equipped with a fixed mesh knife at the inlet and attached by means of three suction pipes to the immersion chambers of a pneumatic chamber pump (PCN) moving horizontally. The bucket carries out soil collection by horizontal separation of a certain volume of silt from the massif (deposits) for the subsequent suction of the pulp through the suction nozzles located in the rear wall of the bucket. With increased structural viscosity of silty rock (clay mud, for example, or sapropel) to ensure stable (uniform) absorption, the developed rock is liquefied by mixing it with water. Water can be absorbed from the outside, both through the front mesh opening of the bucket and through the valves in the bucket body, as well as by forcing it into the bucket through nozzles mounted on the walls of the bucket. In this case, the density of the absorbed slurry decreases, its fluidity increases, the viscosity decreases, and the pulp is absorbed by a steady stream.
Данное устройство характеризуется сильным разбавлением в ковше сапропеля, что приводит к сложному и длительному процессу его обезвоживания, значительно удлиняющему выход сапропеля с товарной влажностью (60%) и ухудшающему качество целевого продукта. Устойчивое всасывание сапропеля с естественной влажностью 90-100% осложняется его высокой вязкостью и отсутствием у него текучести.This device is characterized by strong dilution of sapropel in the bucket, which leads to a complex and lengthy dehydration process, significantly lengthening the yield of sapropel with marketable moisture (60%) and degrading the quality of the target product. Sustained absorption of sapropel with a natural humidity of 90-100% is complicated by its high viscosity and lack of fluidity.
Технической задачей настоящего изобретения является создание грунтозаборного устройства такой конструкции, которое обеспечило бы текучесть пульпе с естественной влажностью, достаточную для ее устойчивого (равномерного) всасывания грунтовым насосом без разбавления внешней водой.The technical task of the present invention is to provide a soil intake device of such a design that would ensure the fluidity of the pulp with natural humidity, sufficient for its stable (uniform) suction by the soil pump without dilution with external water.
Техническая задача решается тем, что предлагается устройство для очистки водоемов от илистых отложений и добычи сапропеля, включающее землесосный снаряд, снабженный погружным грунтовым насосом, имеющим, по меньшей мере, один всасывающий патрубок, соединенный с задней стенкой грунтозаборного устройства, выполненного в виде скреперного ковша и установленного с возможностью горизонтального перемещения, в котором, согласно изобретению, ковш снабжен входной сеткой-ножом, а внутри ковша в зоне всасывания перед всасывающим патрубком размещен, по меньшей мере, один вибратор.The technical problem is solved by the fact that a device for cleaning ponds from silt deposits and sapropel production is proposed, including a suction pump equipped with a submersible soil pump having at least one suction pipe connected to the rear wall of the soil sampling device, made in the form of a scraper bucket and installed with the possibility of horizontal movement, in which, according to the invention, the bucket is equipped with an input grid-knife, and inside the bucket in the suction zone in front of the suction pipe n, at least one vibrator.
Технический результат достигается за счет того, что илистые отложения (сапропель), имеющие естественную влажность, снижают свою структурную вязкость и становятся текучими благодаря вибрационному воздействию, которому они подвергаются в ковше, проходя через вибрационную зону, создаваемую, по меньшей мере, одним вибратором в зоне всасывания.The technical result is achieved due to the fact that silty deposits (sapropel) having natural moisture, reduce their structural viscosity and become fluid due to the vibration effect to which they are exposed in the bucket, passing through the vibration zone created by at least one vibrator in the zone suction.
Создание вибрационной зоны в ковше обеспечивает добычу сапропеля с влажностью, близкой к естественной (90-100%), без разбавления его водой перед всасыванием, что значительно сокращает процесс высушивания пульпы до получения готового сапропеля и значительно повышает качество получаемого продукта. Ввиду того, что скорость горизонтального перемещения ковша очень мала и составляет всего 1-3 м/мин, а радиус действия вибратора составляет 0,5-1,0 м, сапропель, проходя через ковш, подвергается вибрационному воздействию в достаточной степени и перед его всасыванием переходит в сверхтекучее состояние, обеспечивая тем самым текучесть, необходимую для устойчивого всасывания и заполнения камер сапропелем.Creating a vibration zone in the bucket ensures the extraction of sapropel with humidity close to natural (90-100%), without diluting it with water before suction, which significantly reduces the drying process of the pulp to obtain the finished sapropel and significantly improves the quality of the resulting product. Due to the fact that the horizontal speed of the bucket is very small and amounts to only 1-3 m / min, and the radius of the vibrator is 0.5-1.0 m, sapropel, passing through the bucket, is exposed to vibration to a sufficient degree and before it is sucked goes into a superfluid state, thereby ensuring the fluidity necessary for stable absorption and filling of the chambers with sapropel.
Опыты, проведенные в ряде ведущих лабораторий НИИ, показали, что вещества, включая высококонцентрированные гидросмеси, обладающие высокой плотностью и структурной вязкостью, способны переходить в состояние сверхтекучести и терять в сотни раз свою структурную вязкость под действием вибрации. Вибрация способна ослабить и даже нарушить межмолекулярные силы притяжения частиц коллоида (сапропель является чисто коллоидной системой), ослабить силы притяжения Вандер-Ваальса и тем самым обеспечить текучесть коллоида без разбавления его внешней водой.Experiments conducted in a number of leading laboratories of the research institute have shown that substances, including highly concentrated hydraulic mixtures with high density and structural viscosity, are able to go into a state of superfluidity and lose their structural viscosity hundreds of times under the action of vibration. Vibration can weaken and even disrupt the intermolecular forces of attraction of colloidal particles (sapropel is a purely colloidal system), weaken the forces of attraction of Vander-Waals and thereby ensure the fluidity of the colloid without diluting it with external water.
При этом, в зависимости от гранулометрического состава и физических свойств структурированной жидкости (коллоида), вибрационное воздействие может быть эффективно в различном диапазоне колебаний.Moreover, depending on the particle size distribution and physical properties of the structured liquid (colloid), the vibration effect can be effective in a different range of vibrations.
Необходимая частота колебаний может быть обеспечена применением как механических вибраторов, так, например, и пьезокерамических излучателей, обеспечивающих вибрационное воздействие, например, в частотном диапазоне 6-20 КГц.The necessary frequency of oscillations can be ensured by the use of both mechanical vibrators and, for example, piezoelectric emitters providing a vibration effect, for example, in the frequency range of 6–20 KHz.
Главная идея изобретения состоит в том, что с целью добычи сапропеля с влажностью, близкой к естественной (90-100%), автор предлагает не разбавлять сапропель с водой в ковше перед его всасыванием, а подвергать сапропель, поступающий в ковш, вибрационному воздействию путем размещения внутри ковша головки глубинного вибратора. Ввиду того, что скорость горизонтального перемещения ковша очень мала и составляет всего 1-3 м/мин, а радиус действия вибратора составляет 0,5-1,0 м, сапропель, проходя через ковш, подвергается вибрационному воздействию в достаточной степени и перед его всасыванием переходит в сверхтекучее состояние, обеспечивая тем самым текучесть, необходимую для устойчивого всасывания и заполнения камер сапропелем.The main idea of the invention is that in order to extract sapropel with humidity close to natural (90-100%), the author proposes not to dilute the sapropel with water in the bucket before it is sucked in, but to expose the sapropel coming into the bucket to vibration exposure by placing inside the bucket of the head of the deep vibrator. Due to the fact that the horizontal speed of the bucket is very small and amounts to only 1-3 m / min, and the radius of the vibrator is 0.5-1.0 m, sapropel, passing through the bucket, is exposed to vibration to a sufficient degree and before it is sucked goes into a superfluid state, thereby ensuring the fluidity necessary for stable absorption and filling of the chambers with sapropel.
Целесообразно в зоне размещения вибратора боковые стенки ковша выполнять в форме конуса. Это обеспечит равномерный приток сапропелевой массы, поступающей в ковш по мере его горизонтального продвижения, к всасывающему патрубку (патрубкам) и исключит возможность застревания сапропелевой массы в ковше и прорыва свободной воды извне.It is advisable in the area of the vibrator to place the side walls of the bucket in the form of a cone. This will ensure a uniform inflow of sapropelic mass entering the bucket as it moves horizontally to the suction pipe (s) and will eliminate the possibility of the sapropelic mass getting stuck in the bucket and breaking free water from the outside.
Предпочтительно в каждой из боковых стенок ковша монтировать один патрубок насоса и в точке пересечения трех осей всасывающих патрубков, равноудаленной от трех боковых стенок, устанавливать названный вибратор. Это позволит при работе погружного насоса ПКН (пневматического камерного насоса), который производит всасывание последовательно тремя камерами через три соответствующих патрубка, производить равномерное (устойчивое) всасывание гидросмеси каждым из трех всасывающих патрубков.It is preferable to mount one pump nozzle in each of the side walls of the bucket and install the named vibrator at the point of intersection of the three axes of the suction nozzles equidistant from the three side walls. This will allow during the operation of the PKN submersible pump (pneumatic chamber pump), which sucks three chambers sequentially through three corresponding nozzles, to produce uniform (stable) suction of the hydraulic mixture by each of the three suction nozzles.
Целесообразно для исключения самопроизвольного всасывания свободной воды в ковш выполнять ковш удлиненным в сторону захвата сапропеля, то есть регулировать расстояние между входной сеткой и задней стенкой ковша. Для регулирования толщины срезаемого грунта, то есть обеспечивая роль компенсатора, желательно верхнюю стенку ковша выполнять наклонной к горизонту. Поскольку поверхность дна имеет неровности и уровень отметки верха срезаемого донного грунта колеблется, наклон верхней стенки ковша позволяет компенсировать эти колебания таким образом, чтобы исключить прорыв свободной воды к всасывающему патрубку через толщу срезаемого слоя грута. Чем выше колебания отметок дна, тем больше должен быть угол наклона верхней стенки ковша к горизонту, но не должен превышать 45%, т.к. дальнейшее увеличение угла наклона приведет к повышенному сопротивлению продвижения ковша вперед.It is advisable to prevent spontaneous absorption of free water into the bucket to make the bucket elongated towards the capture of sapropel, that is, to adjust the distance between the input grid and the rear wall of the bucket. To regulate the thickness of the cut soil, that is, providing the role of a compensator, it is desirable to perform the upper wall of the bucket inclined to the horizon. Since the bottom surface has irregularities and the level mark of the top of the cut bottom soil varies, the slope of the upper wall of the bucket allows you to compensate for these fluctuations in such a way as to prevent breakthrough of free water to the suction pipe through the thickness of the cut layer of soil. The higher the fluctuation of the bottom marks, the greater should be the angle of inclination of the upper wall of the bucket to the horizon, but should not exceed 45%, because a further increase in the angle of inclination will lead to increased resistance of the bucket to move forward.
Целесообразно устанавливать входную сетку ковша съемной. Сетка-нож устанавливается с целью предотвращения проникновения в насос крупных включений. Как правило, максимальный размер ячейки сетки (диагональ сетки) не должен превышать 1/3 диаметра всасывающего патрубка. Для улучшения обслуживания вибратора, помещенного внутрь ковша, сетку-нож предпочтительно делать съемной.It is advisable to install a removable bucket inlet mesh. The mesh knife is installed to prevent large impurities from entering the pump. As a rule, the maximum mesh cell size (mesh diagonal) should not exceed 1/3 of the diameter of the suction pipe. To improve the service of the vibrator placed inside the bucket, the mesh knife is preferably made removable.
Для исключения вибрации и текучести породы вне ковша и для обеспечения равномерности всасывания желательно вибратор устанавливать в точке пересечения осей всасывающих патрубков, равноудаленной от двух боковых и задней стенки ковша.To exclude vibration and fluidity of the rock outside the bucket and to ensure uniform suction, it is desirable to install the vibrator at the point of intersection of the axes of the suction nozzles equidistant from the two side and rear walls of the bucket.
Техническая задача решается также тем, что предлагается устройство для очистки водоемов от илистых отложений и добычи сапропеля, включающее землесосный снаряд, снабженный погружным грунтовым насосом, соединенным всасывающим патрубком с задней стенкой грунтозаборного устройства, выполненного в виде скреперного ковша, снабженного входной сеткой и установленного с возможностью горизонтального перемещения, в котором, согласно изобретению, внутри ковша в зоне всасывания перед всасывающим патрубком размещена мешалка, установленная на оси вращения насоса.The technical problem is also solved by the fact that a device for cleaning ponds from mud deposits and sapropel production is proposed, including a suction pump equipped with a submersible soil pump connected by a suction pipe to the rear wall of the soil sampling device, made in the form of a scraper bucket, equipped with an input mesh and installed with the possibility of horizontal movement, in which, according to the invention, inside the bucket in the suction zone in front of the suction pipe there is a mixer mounted on and pump rotation.
Предпочтительно мешалку размещать в зоне всасывания, равноудаленной от боковых стенок ковша, для равномерного вибрационного воздействия на добываемый грунт.It is preferable to place the mixer in the suction zone, equidistant from the side walls of the bucket, for a uniform vibration effect on the produced soil.
Технический результат достигается за счет того, что илистые отложения (сапропель), имеющие естественную влажность, подвергаются механическому вращательному воздействию мешалки, выполняющей роль вибратора, которая нарушает или ломает структурную вязкость поступающей в ковш породы, обеспечивая ей тем самым текучесть и легкое всасывание грунтовым насосом через всасывающий патрубок.The technical result is achieved due to the fact that silty deposits (sapropel) having natural moisture are subjected to mechanical rotational action of the mixer, which acts as a vibrator, which violates or breaks the structural viscosity of the rock entering the bucket, thereby ensuring fluidity and easy absorption by the soil pump through suction pipe.
Целесообразно в качестве погружного грунтового насоса использовать центробежный насос с гидравлическим приводом, который желательно (для уменьшения потерь напора на всасывании) размещать сразу же за задней стенкой ковша или на небольшом расстоянии (на коротком всасывающем патрубке).It is advisable to use a centrifugal pump with a hydraulic drive as a submersible soil pump, which is desirable (to reduce pressure losses at the suction) to be placed immediately behind the rear wall of the bucket or at a short distance (on a short suction pipe).
Предлагаемое устройство показано на чертежах, на которых согласно изобретению:The proposed device is shown in the drawings, in which according to the invention:
фиг.1. схематично изображает земснаряд с насосом ПКН (пневматическим камерным насосом), оборудованным ГЗУ (грунтозаборным устройством) в виде скреперного ковша, совершающим горизонтальную срезку донного грунта.figure 1. schematically depicts a dredger with a PKN pump (pneumatic chamber pump), equipped with a GZU (soil intake device) in the form of a scraper bucket, making horizontal cutting of bottom soil.
фиг.2а, 2б, 2в схематично изображает ГЗУ (грунтозаборное устройство) в виде скреперного ковша, оборудованного вибратором, для работы с насосом ПКН (пневматическим камерным насосом).figa, 2b, 2c schematically depicts the GDU (soil intake device) in the form of a scraper bucket equipped with a vibrator, to work with the pump PKN (pneumatic chamber pump).
фиг.3а, 3б, 3в схематично изображает ГЗУ (грунтозаборное устройство) в виде скреперного ковша, оборудованного мешалкой, для работы с насосом ПГЦНГ (погружным грунтовым центробежным насосом с гидравлическим приводом).figa, 3b, 3c schematically depicts the GZU (soil intake device) in the form of a scraper bucket equipped with a stirrer for operation with the PGTsNG pump (submersible soil centrifugal pump with a hydraulic drive).
фиг.4 - схема процесса срезки грунта ГЗУ (грунтозаборным устройством), выполненным в виде скреперного ковша, оснащенного вибратором, и получения подвижной гидросмеси перед всасыванием.figure 4 - diagram of the process of cutting soil GZU (soil sampling device), made in the form of a scraper bucket, equipped with a vibrator, and obtain a movable hydraulic mixture before suction.
На фиг.1 изображен земснаряд 1 с погружным насосом 2 типа ПКН (пневматический камерный насос), оборудованным ГЗУ (грунтозаборным устройством), выполненным в виде скреперного ковша 3. Ковш 3 жестко соединен с насосом 2 при помощи трех всасывающих патрубков 4. С помощью подвесного троса 5 насос 2 вместе с ковшом 3 устанавливается на нужную глубину. При перемещении земснаряда (он перемещается, как правило, с помощью папильонажных лебедок) натяжной трос 6 передает усилие на ковш 3, в результате чего ковш 3 вместе с насосом 2 движется вместе с корпусом (понтоном) 7 земснаряда 1 в горизонтальном направлении, производя срезку грунта 8 и его всасывание.In Fig.1 shows a dredger 1 with a submersible pump 2 type PKN (pneumatic chamber pump), equipped with a GZU (soil intake device), made in the form of a
На фиг.2 показано грунтозаборное устройство при использовании насоса ПКН (пневматического камерного насоса). Грунтозаборное устройство, выполненное в виде скреперного ковша 3, имеет две боковые параллельные стенки 9, две боковые конусные стенки 10, верхнюю наклонную стенку 11, днище 12, заднюю стенку 13, горизонтальный нож 14, стационарную входную сетку-нож 15, проушины 16, всасывающие патрубки 4, камеры пневматического насоса 17, герметичный патрубок-фиксатор 18, вибратор 19, соединение вибратора с приводом 20, натяжной трос 6.Figure 2 shows the soil sampling device when using the pump PKN (pneumatic chamber pump). The soil intake device, made in the form of a
Устройство в зависимости от производительности грунтового насоса может иметь различные размеры ширины и высоты и, соответственно, может быть выполнено из листовой стали различной толщины.The device, depending on the performance of the soil pump, can have different widths and heights and, accordingly, can be made of sheet steel of various thicknesses.
При большой производительности грунтового насоса, большой глубине и ширине ковша возможно размещение нескольких вибраторов 19 на верхней стенке 11 ковша. В этом случае, для охвата вибрацией большей площади перед всасывающими патрубками 4, вибраторы 19 располагаются по осям патрубков. Места установки вибраторов 19 определяются таким образом, чтобы зоны их действия равномерно перекрывали подходы к каждому всасывающему патрубку 4.With a large productivity of the soil pump, a large depth and width of the bucket, it is possible to place
В качестве вибратора может быть использован как обычный глубинный вибратор типа ИВ, ВИ (инерционный вибратор, вибратор индуктивный), применяемый при укладке бетона в опалубку, так и пьезокерамические излучатели типа ИНЕФ 1-44.2. Механические вибраторы хорошо применять на глубине разработки до 6 м, т.к. они имеют стандартную (ограниченную) длину гибкого вала, соединяющего виброголовку с приводом. Максимальная длина при этом составляет 7 метров. Пьезокерамические излучатели можно погружать на любую глубину, т.к. с земснарядом 1 они соединены лишь электрическим кабелем любой длины.As a vibrator, you can use either a normal deep vibrator of the type IV, VI (inertial vibrator, inductive vibrator) used when laying concrete in the formwork, or piezoceramic emitters of the INEF 1-44.2 type. Mechanical vibrators are well used at a development depth of up to 6 m, as they have a standard (limited) length of a flexible shaft connecting the vibration head to the drive. The maximum length is 7 meters. Piezoceramic emitters can be immersed to any depth, because with dredger 1 they are connected only by an electric cable of any length.
В прототипе данное устройство ковша является сменным рабочим органом, которым фирма PNEUMA оснащает свои пневматические насосы. При этом всасывание гидросмеси происходит в камеры, которые соединены с ковшом тремя всасывающими патрубками, расположенными в задней стенке и боковых конусных стенка. Следует отметить, что пневматические насосы фирмы PNEUMA осуществляют всасывание по принципу гидростатики за счет внешнего давления воды, и их всасывающая способность зависит от следующих параметров: глубины погружения насоса под воду, плотности и вязкости всасываемой гидросмеси, производительности насоса, диаметра всасывающего патрубка. При этом, в зависимости от этих параметров, минимальная глубина разработки ограничивается 4-12 м. Т.е. при работе на глубинах менее указанных необходимо применять вакуумное устройство, увеличивающее всасывающую способность. Таким образом, на глубинах менее 4-12 м за счет применения вакуумной системы энергозатраты на выемку каждого метра кубического грунта резко увеличиваются.In the prototype, this bucket device is a replaceable working body with which PNEUMA equips its pneumatic pumps. In this case, the suction of the hydraulic mixture occurs in the chambers, which are connected to the bucket by three suction pipes located in the rear wall and the side conical wall. It should be noted that PNEUMA pneumatic pumps carry out suction according to the hydrostatic principle due to external water pressure, and their suction capacity depends on the following parameters: depth of immersion of the pump under water, density and viscosity of the suction mixture, pump performance, and diameter of the suction pipe. At the same time, depending on these parameters, the minimum development depth is limited to 4-12 m. when working at depths less than specified, it is necessary to use a vacuum device that increases the suction capacity. Thus, at depths of less than 4-12 m, due to the use of a vacuum system, the energy consumption for excavation of each meter of cubic soil increases sharply.
С целью снижения энергозатрат на малых глубинах целесообразна замена насоса ПКН (пневматического камерного насоса) погружным грунтовым центробежным насосом с гидравлическим приводом (ПГЦНГ). Грунтозаборный ковш, оборудованный для работы на малых глубинах с ПГЦНГ, показан на прилагаемом чертеже (фиг.3). Отличие фиг.3 от фиг.2 состоит лишь в том, что вместо трех смонтированных в стенках ковша всасывающих патрубков 4 в задней стенке 13 остается один всасывающий патрубок 4, соединенный с улиткой насоса 21 ПГЦНГ. Гидравлический привод 22 насоса ПГЦНГ позволяет регулировать обороты колеса насоса от 0 до 1800 об/мин, что дает значительную экономию энергии. При таком расположении улитки насоса 21 ПГЦНГ, когда ось 23 насоса 21 располагается горизонтально, текучесть сапропеля удобно обеспечить за счет мешалки (агитатора вращения) 24, расположенной в ковше 3 перед всасывающим патрубком 4 на валу 25 по оси 23 насоса ПГЦНГ. Срезаемый ковшом 1 донный грунт (сапропель), проходя вдоль мешалки 24, подвергается механическому вращательному воздействию мешалки 24, имеющей винтовые нарезы, теряет структурную вязкость, приобретает текучесть и всасывается грунтовым насосом через всасывающий патрубок 4.In order to reduce energy consumption at shallow depths, it is advisable to replace the PKN pump (pneumatic chamber pump) with a submersible, hydraulic driven centrifugal pump (PGTsNG). Dredging bucket, equipped to work at shallow depths with PGTsNG, shown in the attached drawing (figure 3). The difference between FIG. 3 and FIG. 2 consists only in the fact that instead of three
Устройство, изображенное на фиг.2 и фиг.4, работает следующим образом. Перед началом всасывания пульпы (гидросмеси) грунтовой насос 2 погружается на дно вместе с ковшом 3 на вертикальном тросе или погружной раме земснаряда. Ковш 3 жестко соединен с насосом посредством всасывающего патрубка (патрубков) 10. С помощью натяжного троса 6, закрепленного к проушинам 16, ковш вместе с земснарядом 1 начинает совершать горизонтальное поступательное движение вперед и за счет собственного веса ковша 3 (и насоса) с помощью горизонтального ножа 14 врезаться в илистую породу (сапропель) 8. При дальнейшем горизонтальном продвижении ковша 3 срезаемая полоса сапропеля, ограниченная ножом 14, двумя боковыми стенками 9 и верхней стенкой 11, через входную сетку-нож 15 начинает поступать внутрь ковша 3. Включается насос 2 и вибратор 19, установленный внутри ковша 3 и подвешенный на гибком вале 25 к верхней наклонной стенке 11 через герметичный патрубок-фиксатор 18. Сапропель 8 по мере поступления внутрь ковша 3 и его продвижения к всасывающему патрубку 4 на своем пути проходит вдоль вибратора 19 и подвергается вибрационному воздействию. В результате чего у задней стенки 13 перед всасывающим патрубком 4 сапропель 8 становится текучим и в виде текучей высококонцентрированной гидросмеси 26 поступает через всасывающий патрубок 4 в грунтовой насос 2.The device depicted in figure 2 and figure 4, operates as follows. Before the suction of the pulp (slurry) begins, the soil pump 2 sinks to the bottom together with the
В случае использования насоса 21 ПГЦНГ (фиг.3) разрабатываемая илистая порода (сапропель) по мере продвижения внутрь ковша 3 проходит вдоль мешалки 24, в результате вращения которого всасываемая порода (грунт) теряет свою структурную вязкость, становится текучей и в виде пульпы поступает через всасывающий патрубок 4 в улитку насоса 21, а оттуда вращающимся колесом насоса подается в напорный трубопровод 27 и подается на поверхность.In the case of using
Входная сетка-нож 15 выполняется съемной с той целью, чтобы можно было производить обслуживание и замену вибрационных головок 19 внутри ковша 1.The input mesh-
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124381/03A RU2348762C1 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Device for cleaning of water bodies from uliginous depositions and procurement of sapropel (versions) |
LV080103A LV13764B (en) | 2007-06-29 | 2008-06-10 | Device for clearing reservoirs of oozy deposits and sapropel extraction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124381/03A RU2348762C1 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Device for cleaning of water bodies from uliginous depositions and procurement of sapropel (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2348762C1 true RU2348762C1 (en) | 2009-03-10 |
Family
ID=40528672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007124381/03A RU2348762C1 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Device for cleaning of water bodies from uliginous depositions and procurement of sapropel (versions) |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
LV (1) | LV13764B (en) |
RU (1) | RU2348762C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688828C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Device for purification of reservoirs and production of muddy grounds |
RU2689107C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Device for water treatment and production of sapropel |
RU202042U1 (en) * | 2018-07-23 | 2021-01-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | DEVICE FOR WATER CLEANING AND SAPROPEL PRODUCTION |
RU202043U1 (en) * | 2018-07-23 | 2021-01-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | DEVICE FOR WATER CLEANING AND SAPROPEL PRODUCTION |
RU2745146C1 (en) * | 2020-10-15 | 2021-03-22 | Владимир Александрович ДЕМЕНТЬЕВ | Device for cleaning reservoirs from oily sediments and production of sapropel of natural humidity |
CN113882454A (en) * | 2021-11-11 | 2022-01-04 | 杭州兴业市政园林工程有限公司 | Pier side river course silt cleaning device |
RU2818871C1 (en) * | 2023-11-10 | 2024-05-06 | Владимир Александрович ДЕМЕНТЬЕВ | Device for deep-water extraction of silt deposits and treatment of water bodies |
-
2007
- 2007-06-29 RU RU2007124381/03A patent/RU2348762C1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-06-10 LV LV080103A patent/LV13764B/en unknown
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688828C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Device for purification of reservoirs and production of muddy grounds |
RU2689107C1 (en) * | 2018-07-23 | 2019-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Device for water treatment and production of sapropel |
RU202042U1 (en) * | 2018-07-23 | 2021-01-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | DEVICE FOR WATER CLEANING AND SAPROPEL PRODUCTION |
RU202043U1 (en) * | 2018-07-23 | 2021-01-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | DEVICE FOR WATER CLEANING AND SAPROPEL PRODUCTION |
RU2745146C1 (en) * | 2020-10-15 | 2021-03-22 | Владимир Александрович ДЕМЕНТЬЕВ | Device for cleaning reservoirs from oily sediments and production of sapropel of natural humidity |
CN113882454A (en) * | 2021-11-11 | 2022-01-04 | 杭州兴业市政园林工程有限公司 | Pier side river course silt cleaning device |
RU2818871C1 (en) * | 2023-11-10 | 2024-05-06 | Владимир Александрович ДЕМЕНТЬЕВ | Device for deep-water extraction of silt deposits and treatment of water bodies |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LV13764B (en) | 2008-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2348762C1 (en) | Device for cleaning of water bodies from uliginous depositions and procurement of sapropel (versions) | |
US4028009A (en) | Jet pump | |
NL2007072C2 (en) | Drag head and trailing suction hopper dredger. | |
CN104785007A (en) | Apparatus and method for de-watering of slurries | |
EP0056814A1 (en) | Slurry trench method and apparatus for constructing underground walls | |
US8522459B2 (en) | Submergible densification cell, sediment separator and sediment densification method | |
CN1277999C (en) | Method for hydraulic subsea dredging | |
CN101806074B (en) | Triangular-saw groove forming machine | |
JP5372796B2 (en) | Slime treatment equipment | |
JP7568334B2 (en) | Spiral reamer suction type lightweight aerated soil cement MJS device and its construction method | |
JPH11293698A (en) | Dredging device and dredging method | |
RU2745146C1 (en) | Device for cleaning reservoirs from oily sediments and production of sapropel of natural humidity | |
RU2390612C2 (en) | Drag head of hydraulic dredge | |
JP6095148B1 (en) | Bottom sediment removal system, bottom sediment removal apparatus, and bottom sediment removal method | |
RU2645390C1 (en) | Aggregate for cleaning waters from bottom sediments and extraction of minerals from water | |
RU2170823C1 (en) | Device for mining of concretions | |
JP4321715B2 (en) | Ground improvement method | |
RU217758U1 (en) | EARTH PROJECT | |
JP2002113385A (en) | Apparatus for removing irregular-shaped matter in sand | |
RU2418914C1 (en) | Device to produce silt deposits (versions) | |
JPS62101715A (en) | Slime processor | |
RU2352779C1 (en) | Method of development of buried water-flooded placers | |
JP2022160269A (en) | Implement for sediment shaping and charging, apparatus for sediment shaping and charging and construction method | |
EP2834419B1 (en) | Method and arrangement for producing gravel columns | |
RU70689U1 (en) | Soil intake |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090630 |