Универсальная эжекторно-землесосная установка для подводной разработки грунтов
Единственно возможной мерой борьбы с наносами в оросительных системах является устройство уширенных участков, используемых как отстойники с их последующей гидромеханизированной очисткой, выполняемой землесосными установками классической конструкции.
Эти установки имеют ряд существенных недостатков:
- ограниченная плотность перекачиваемой пульпы (ρп = 1,1 ÷ 1,2);
- абразивный износ рабочего колеса и корпуса, приводящий к снижению гидравлического КПД и вынуждающий производить частые и дорогостоящие ремонты;
- срывы вакуума и образование грунтовых пробок.
Часть указанных недостатков усугубляется отсутствием специализированных ремонтных баз и обслуживающего персонала достаточной квалификации.
Эффективность применения эжекторных систем, где в качестве основного рабочего органа используются струйные аппараты, обусловлена присущими им особенностями:
- простота, дешевизна и малая металлоемкость конструкции;
- отсутствие движущихся частей;
- способность устойчиво засасывать и транспортировать гидросмесь высокой объемной консистенции с плотностью до 1.20-1.25 т/м3;
- простота обслуживания, не требующая высокой квалификации персонала.
Схема струйного всасывающего наконечника рекомендуемая, к использованию в качестве основного рабочего органа для землесосных установок, представлена на рисунке 1.
Схема эжекторного наконечника для всасывающих трубопроводов землесосных установок с механическим и гидравлическим рыхлителями
1 – турбина; 2 – патрубок подвода воды; 3 – наружный стакан; 4 – смеситель; 5 – подвижные ножи; 6 – фрезерный подвижный рыхлитель; 7 – наружное сопло; 8 – внутреннее сопло; 9 – диффузор; 10 – подвижное сопло; 11, 13 – подшипники скольжения; 12 – гидрорыхлитель
На фото 2 представлен разработанный лабораторный образец.
Струйный аппарат данного вида способен производить весь цикл производственных манипуляций с помощью одного центробежного насоса, транспортирующего в аппарат воду из очищаемого водоёма.
Земснаряд вышеописанной конструкции прошёл производственную проверку на Дельтовом канале республики Дагестан.
Работает установка двумя способами:
- Необходимый напор не превышает 20 м. Центробежный насос производит подачу воды из очищаемого водоёма в струйный аппарат, которым приводится во вращение фреза рыхлителя и создаётся необходимая величина вакуума для забора пульпы. Пульпа подаётся в трубопровод в обход центробежного землесоса.
- Необходимый напор более 20 м. Струйный аппарат подаёт пульпу в центробежный землесос. Такого вида последовательная установка струйного аппарата и центробежного землесоса позволяет увеличить напор всей установки, а соответственно увеличить глубину разработки.
В случае необходимости возможна установка гидравлического рыхлителя (лёгкий грунт или песок), питание которого осуществляется от насоса, одновременно питающего и струйный аппарат.
Работа механического и гидравлического рыхлителя может осуществляться как индивидуально, так и параллельно.
На основании вышеизложенного, можно утверждать, что разработанной схемой, апробированной на построенных и эксплуатируемых в настоящее время установках, поставленные задачи решены.
Забор пульпы, привод механического и гидравлического рыхлителей осуществляется гидравлическим способом, с помощью одного центробежного насоса, подобранного по характеристике для питания всех механизмов землесосной установки.
Простота обслуживания и ремонта подтверждается возможностью изготовления и замены оборудования всего всасывающего наконечника в неспециализированных ремонтных мастерских, в связи с отсутствием стандартных, технологически сложных узлов, устанавливаемых на аналоговых центробежных землесосах.
За весь период использования не было зафиксировано критических отказов, приведших к остановке технологического процесса. В первую очередь, это связано с отсутствием большого количества движущих частей.