устройство для добычи сапропеля

Формула изобретения

Устройство для добычи сапропеля, содержащее плавсредство с грунтовым насосом, приемное приспособление для захвата сапропеля, гибкий рукав, лебедку и приспособление для обработки сапропеля, отличающееся тем, что приемное приспособление выполнено в виде прямоугольного в плане перевернутого металлического короба П-образного поперечного сечения, снабженного лыжами с возможностью их опирания на подстилающий слой и размещенным в средней части крышки короба патрубком, соединенным с гибким всасывающим трубопроводом посредством закрепленного на крышке короба жесткого трубопровода, причем всасывающая часть патрубка размещена с зазором над плоскостью опирания лыж короба, а на крышке короба закреплены понтоны с возможностью их продувки сжатым воздухом и заполнения водой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области добычи придонных илов, а именно сапропеля, и может быть использовано при добыче сапропеля из закрытых водоемов и его использовании в качестве удобрения, наполнителя при производстве строительных материалов, в медицине.

Известно устройство для добычи сапропеля [1], содержащее энергетическую установку, плавучее средство с грунтозаборным органом, связанные трособлочным механизмом перемещения, отличающееся тем, что грунтозаборный механизм выполнен в виде эластичной емкости с режущим кольцом и направляющими, имеющими поршень, размещенный с возможностью перемещения вдоль направляющих для разгрузки накопленного в емкости сапропеля, при этом емкость установлена с возможностью растяжения по мере накопления в ней разрабатываемого материала.

Недостатком его является сильная водонасыщенность добываемого сапропеля из-за неизбежного захвата большого количества чистой воды, приводящей к снижению содержания сапропеля в пульпе.

Известно устройство для добычи сапропеля, принятое за прототип [2], содержащее плавсредство, емкость для загрузки, грунтонасос, рабочий орган в виде шнека, связанный гибким рукавом с емкостью, барабан для намотки гибкого рукава.

Недостатком этого устройства также является большая водонасыщенность добываемого сапропеля и большая энергоемкость добычи и обработки сапропеля.

Задачей предложенного устройства является устранение указанных недостатков, т.е. снижение водонасыщенности и энергоемкости добычи сапропеля.

Задача решается тем, что устройство для добычи сапропеля, содержащее плавсредство с грунтовым насосом, приемное приспособление для захвата сапропеля, гибкий рукав, лебедку и приспособление для обработки сапропеля, отличается тем, что приемное приспособление выполнено в виде прямоугольного в плане перевернутого металлического короба П-образного поперечного сечения, снабженного лыжами с возможностью их опирания на подстилающий слой и размещенным в средней части крышки короба патрубком, соединенным с гибким всасывающим трубопроводом посредством закрепленного на крышке короба жесткого трубопровода, причем всасывающая часть патрубка размещена с зазором над плоскостью опирания лыж короба, а на крышке короба закреплены понтоны с возможностью их продувки сжатым воздухом и заполнения водой.

Устройство для добычи сапропеля представлено на чертежах, где на фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для добычи сапропеля содержит самоходное или прицепное плавсредство 1, на котором смонтирован грунтовой насос 2. Его всасывающий трубопровод 3 выполнен гибким (гофрированным) и соединен с приемным приспособлением для захвата сапропеля в виде прямоугольного в плане, перевернутого металлического короба П-образного поперечного сечения 4, удлиненного в продольном направлении и размещенного в придонном пространстве разрабатываемого слоя продуктивной толщи сапропеля 5. Короб 4 состоит из крышки 6 и боковых стенок 7 и 8, оснащенных лыжами 9 и 10 с возможностью их опирания на нижележащий слой сапропеля или на дно 11 водоема 12. В средней части крышка короба оборудована патрубком 13, который закрепленным на коробе 4 жестким трубопроводом 14 связан с гибким всасывающим трубопроводом 3, причем всасывающая часть патрубка 13 размещена с зазором над плоскостью опирания лыж 9 и 10 короба 4. На крышке 6 короба 4 закреплены продуваемые понтоны 15 переменной плавучести, соединенные гибкими шлангами с компрессором, размещенным на плавсредстве 1. Плавсредство 1 с коробом 4 кинематически связано гибкими элементами (цепями) 16 с двумя лебедками 17 на плавсредстве 1. Грунтовый насос 2 нагнетательным трубопроводом 18 связан с приспособлением для дополнительного сгущения пульпы 19 или с системой наплавных трубопроводов для перекачки сапропеля к месту складирования или переработки (не показано). Направление движения плавсредства 1 и короба 4 показано стрелкой 20.

Устройство для добычи сапропеля работает следующим образом. Короб 4 погружают на дно 11 водоема 12. При этом давление лыж 9 и 10 на дно 11 и слой сапропеля и положение короба 4 по высоте регулируют за счет изменения плавучести понтонов 15 путем их продувки сжатым воздухом или заполнения водой из водоема 12. С помощью лебедок 17 и гибких элементов 16 короб 4 по отношению к пласредству 1 размещают таким образом, чтобы всасывающий трубопровод 3 имея слабину, т.е. не испытывал натяжения, а по высоте (глубине погружения) короб 4 размещают так, чтобы крышка 6 короба 4 находилась примерно над верхним уровнем придонного слоя сапропеля 5.

При включении грунтового насоса 2 сапропель 5 засасывается через патрубок 13 из нижней зоны средней части канала, образованного коробом 4 (его крышкой 6 и боковыми стенками 7 и 8) после чего транспортируется по трубопроводу 14 и всасывающему трубопроводу 3, насосу 2 и нагнетательному трубопроводу 18, попадая в приспособление для дополнительного сгущения пульпы 19 или в наплавной трубопровод, по которому транспортируется к месту хранения или переработки.

Благодаря герметизации зоны захвата сапропеля 5 сверху крышкой 6, с боков - боковыми стенками 7 и 8 короба 4, снизу - дном 11 водоема 12, концентрации частиц сапропеля в пульпе, засасываемой через патрубок 13, увеличивается по сравнению со свободным захватом сапропеля из водоема 12.

Уменьшение водонасыщенности добываемого сапропеля обеспечивается не только за счет экранирования крышкой и боковыми стенками 7 и 8 короба 4, но и благодаря достаточной протяженности искусственного канала, сформированного коробом 4 в придонном слое сапропеля, т.е. удалению всасывающего патрубка 13 от переднего и заднего срезов короба 4, через которые во внутреннюю полость короба 4 сапропель 5 поступает. Поэтому фильтрация воды в зону всасывающего патрубка 13 из водоема 12 за счет увеличенного гидравлического сопротивления в искусственном канале, образованном коробом 4, существенно снижается, что и снижает водонасыщенность добываемого сапропеля.

По мере отработки сапропеля плавсредство 1 вместе с коробом 4 смещается в направлении 20. Причем режим перемещения может быть периодическим или непрерывным, при малой скорости движения в зависимости от мощности продуктивного придонного слоя сапропеля. При мощных отложениях сапропеля 5 на дне 11 водоема может быть осуществлен послойный захват сапропеля без продольного перемещения короба в направлении 20, а при периодическом опускании короба 4 по мере отработки сапропеля 5. Для этого периодически уменьшают плавучесть понтонов 15, благодаря чему короб опускается на нижележащую толщу еще не добытого сапропеля.

Предлагаемое устройство добычи сапропеля позволяет за счет снижения водонасыщенности добываемого сапропеля снизить энергопотребление как при добыче, так и при переработке сапропеля, а также улучшить экологическую обстановку за счет уменьшения землеотвода, снижения замутненности водоема, существенно снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы, связанные с более глубоким обезвоживанием сапропеля при доведении его до товарной кондиции.

Источники информации

1. А.С. N 1812315, М. Кл.⁵ E 21 C 49/00, публ. Б.И. N 16, 1993 г.

2. Патент Р.Ф. N 2023160, М. Кл.⁵ E 21 C 50/00, публ. Б.И. N 21, 1994 г. (прототип).