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:

1. 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.
2. 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.