PL124691B1 - Apparatus for separating sand and/or gravel from water - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do od¬ dzielania piasku i/albo zwiru od wody na wylo¬ cie zasysajacych pomp poglejbiajacych albo do od¬ dzielania innych materialów ziarnistych od stru¬ mienia cieczy, iPiasek i/aKbo zwir» mieszanina, jest podnoszony z dna rzeki za pomoca pomp poglebiajacych z ru¬ rami zasysajacymi, wydajnosc takich pomp docho¬ dzi do lOOiOl—10000 m3/h mieszaniny majacej kon¬ centracje objetosciowa rzedu od 8fVo do 00?/*, w zaleznosci od rodzaju gruntu. Taka niskoprocento¬ wa mieszanina ma duza energie kinetyczna, po¬ niewaz szybkosc przeplywu przez rury dochodzi do 2 m/s albo jest wieksza, dla unikniecia osadzania sie przenoszonego materialu, to jest zatykania sie rury.W najczestszych przypadkach zwir albo piasek sa ladowane na statki z wlasnym napedem, albo bez napedu, o zróznicowanych nosnosciach i «sa transportowane do miejsca wyladunku. Zaladunek zwiru jest przeprowadzany przez wlewanie miesza¬ niny do wnetrza statku, w którym zwir jako uzy- \teczny ladunek osadza sie, podczas gdy woda, któ¬ ra stanowi czynnik nosny, splywa z powrotem do rzeki poprzez burte albo poprzez specjalne otwory przelewowe, znajdujace sie we wnetrzu statku.Podczas zaladunku, albo wyladunku, gdy piasek i zwir sa przenoszone za pomoca rur, wystepuja przedstawione problemy.Z powodu duzej energii kinetycznej mieszaniny, 10 15 20 25 30 nie moze byó ona zaladowywana na statki o malej nosnosci albo na standardowe szalupy transporto¬ we i z tego powodu dla poglebianek o duzej nos¬ nosci stosuje sie specjalnie budowane statki, które sprawiaja trudnosci ze wzgledu na ekonomiczne wykorzystanie calego istniejacego tonazu plywaja¬ cego. Czesc uzytecznego materialu znajdujacego sie w mieszaninie nie osadza sie we wlasciwym czasie i wraca z powrotem do rzeki, co powoduje prze¬ dluzenie czasu zaladunku; oznacza to wieksze zu¬ zycie energii na jednostke uzytecznego materialu i czesto uniemozliwia pelny zaladunek statku.Wskutek czego statek przewozi obok uzytecznego materialu równiez nieuzyteczna wode.Uzyteczny material wydzielony z mieszaniny za¬ wiera w najczestszych przypadkach takze mul i inne niepozadane skladniki i z tego powodu jest on przenoszony przed zastosowaniem w powaznych budowach, co powoduje powazne zwiekszenie kosz¬ tów.Woda, która przenosila piasek na skarpe, dla zaladunku ze skarpy, albo dla (bezposredniego wy¬ korzystania, rozrzuca piasek na wielkiej powierzch¬ ni, co powoduje potrzebe uzycia duzej liczby sprze¬ tu mechanicznego, gdyby mieszanina byla zagesz¬ czona przed opuszczeniem rury zasysajacej, to zna¬ czy ze woda bylaby od niej oddzielana, wtedy po¬ wazniej zmniejszalaby sie liczba potrzebnego sprze¬ tu.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia, 124 6913 124 691 4 za pomoca którego eliminuje sie przedstawione po¬ wyzej problemy, przy czym urzadzenie moze byc równiez uzyte do oddzielania innych rodzajów ma¬ terialów ziarnistych od strumienia cieczy i do jego zgrubnego posegregowania.Cel wynalazku osiagnieto przez skonstruowanie urzadzenia, w którym zespól zmniejszajacy energie kinetyczna stanowi rurowy trójnik w postaci lite¬ ry Y, polaczony z wylotowa rura pompy poglebia¬ jacej, majacy wylot do komory, przy czym komora jest polaczona poprzez wylotowy otwór z zespo¬ lem oddzielajacym utworzonym przez kanal zamo¬ cowany do wylotowego otworu, majacy defflefctor umieszczony poprzecznie, korzystnie w dolnej czes¬ ci kapotu, #pod Jkafcem 45° oraz ma jeden albo kilka osadowych zbiorników usytuowanych pod przelo¬ towy;^ otworem kanalu.Osa^SWe^ zbiorniki maja w swych górnych za- koncseniaoh przelewy prowadzace do nastepnego zbiornika allbo na zewnatrz, a w dnie maja zawory albo klapy dla rozprowadzania piasku i/albo zwi¬ ru.Komora d kanal sa pochylone ku dolowi w kie¬ runku przebiegu kanalu.Urzadzenie wedlug wynalazku pracuje w ten sposób, ze uzyteczne skladniki (piasek lub zwir) sa oddzielane przy jednym wylocie, w stanie wilgot¬ nym albo z malo znaczacym procentem wody, z mieszaniny podawanej w sposób ciagly i sa one równoczesnie przemywane.Przy drugim wylocie przeprowadza sie równo¬ czesnie w sposób ciagly oddzielanie wody, która stosowano jako czynnik nosny.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do oddzielania piasku i/ /albe zwiru schematycznie, fig. 2 — zespól od¬ dzielania, schematycznie; fig. 3 — zespól dla zmniejszenia energii kinetycznej, schematycznie.(Urzadzenie zawiera trzy zespoly: zespól dla zmniejszenia energii kinetycznej, zespól oddzielania i zespól osadzania.Zespól zmniejszania energia kinetycznej zawiera rurowy trójnik 1, w ksztalcie litery Y i komore 2 (fig. 3). Rurowy trójnik 1 jest wykonany z za¬ okragleniami, zgodnie z zasadami hydrodynamiki dla zmiany kierunku strumienia i w zaleznosci od srednicy rury. Komora 2 jest wykonana jako skrzynia i jej wymiary zaleza od srednicy D li od szybkosci przenoszenia mieszaniny. Komora 2 ma otwór wylotowy 3.Zasade jaka wykorzystano dla zmniejszenia energii kinetycznej jest zderzenie sie dwóch stru¬ mieni, które powinno wystapic w miejscu wystar¬ czajaco oddalonym od rury, dla unikniecia zajbu- rzen w pracy pompy, to znaczy zmniejszenia jej wydajnosci. Podobny, lecz mniej intensywny efekt mozna uzyskac przez wielokrotne zalamanie stru¬ mienia i nagle zmiany kierunku przeplywu stru¬ mienia.Zespól oddzielania zawiera kanal 4 polaczony z otworem 3 i majacy deflektor 5. Na dnie kanalu 3 umieszczony jest przelotowy otwór 5', Wylotowy otwór 3 jest umieszczony w odleglosci okolo 2,5 D od konców komory 2, a cala powierzchnia tych otworów powinna wynosic (6—7) D2ji/4. Kanal 4 ma szerokosc b i wysokosc h.Kanaly 4 i wylotowe otwory 3 maja prostokat¬ ny przekrój poprzeczny. Stosuje sie b/h«2. Kanal 5 4 ma dlugosc taka, aby mozna bylo latwo umies¬ cic deflektor 5, podczas gdy odleglosc otworu 3 od deflektora 5 wynosi 2—2,5 D. Pozostala czesc ka¬ nalu 4 jest dopasowana do osadowych zbiorników przelotowych 6, 9, 12. io Deflektor 5 jest przegroda z blachy metalowej przytwierdzona w polozeniu, które zazwyczaj two¬ rzy kat 45° wzgledem dna kanalu 4. Deflekitor 5 rozciaga sie na calej szerokosci kanalów 4, a jego wysokosc jest tak dobrana, zeby jego górna kra- 15 wedz znajdowala sie na wysokosci okolo 0,2—0£h.Deflektor 5 jest umieszczony w otworze przeloto¬ wym 5' kanalu 4.W tej czesci jest zastosowana zasada ruchu o szybkosci podkrytycznej QJ5h-QA m/s, przy której 20 poziomy przeplyw napewno zatykal rure, z powodu szybkiego osadzania sie czesci stalych. Zejby tego uniknac komora 2 i kanal 4 sa nachylone pod ka¬ tem, którego wielkosc ustala sie doswiadczalnie.Strumien, w tym zakresie szybkosci podkrytycz- 25 nej jest wyraznie podzielony na dwie warstwy.Górna warstwa w kanale zawiera wode i szlamowe skladniki materialu, podczas gdy w warstwie dol¬ nej przesuwaja sie uzyteczne ciala stale z szyb¬ koscia nieco mniejsza. Deflektor 5 skierowuje nad- 30 chodzacy strumien mieszaniny, w której sa skon¬ centrowane czesci stale, wymuszajac napelnianie pierwszego osadowego zbiornika 6.Zespól osadzania zawiera zbiornik, przy czym korzystnie trzy albo wiecej zbiorników (fig. 3). 35 Kazdy zbiornik 6, 9, 12 ma zespól napelniajacy, przelew i zespól spustowy.Zbiornik 6 napelniony poprzez deflektor 5, skon¬ centrowana mieszanine, która przelewa sie przez wylot 7, a opróznia sie przez zawór albo Mape & 40 do wnetrza statku albo na sklad na skarpie.Zbiornik 9 jest napelniany z kanalu 4, jego za¬ wartosc przelewa sie przez wylot 10, a opróznia siie pinzaz zawór albo klape 11.Zbiornik 12 jest napelniany poprzez przelew 10, 45 zawartosc zbiornika przelewa sie poprzez wylot 13 do rzeki a zbiornik opróznia sie poprzez klape 14 albo do srodków transportowych, albo z powrotem do rzeki, w zaleznosci od wymiarów czesci sta¬ lych.^ Za pomoca przelewów z jednego zbiornika do drugiego uzyskuje sie równiez zgrubna segregacje materialu. W pierwszym zbiorniku beda zatrzyma¬ ne wieksze czastki, w drugim mniejsze i w trze¬ cim najmniejsze. 55 Wymiary zbiorników zaleza od srednicy D rury tzasiliajaicej i sa okreslane doswiiadczalliniie, dla wszystkich wielkosci srednic pomp zasysajacych w praktyce.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do oddzielania piasku i/albo zwiru od wody na wylocie zasysajacym pomp poglejbia- * jacych, albo oddzielania innych materialów ziar-124 691 nistych od strumienia cieczy, zawierajace zespól zmniejszajacy energie kinetyczna, zespól oddziela¬ jacy i zespól osadzania, znamienne tym, ze zespól zmniejszajacy energie kinetyczna stanowi rurowy trójnik (1), w postaci litery „Y", polaczony z wy¬ lotowa rura pompy poglebiajacej, majacy wylot do komory (2), przy czym komora (2) jest polaczona poprzez wylotowy otwór (3) z zespolem oddziela¬ jacym, utworzonym przez kanal (4) zamocowany do wylotowego otworu (3), majacy deflektor (5) umieszczony poprzecznie w dolnej czesci kanalu (4), w otworze przelotowym (5') kanalu (4), korzystnie 10 6 pod katem 45° oraz ma jeden albo kilka osado¬ wych zbiorników (6, 9, 12) usytuowanych pod prze¬ lotowym otworem (5') kanalu (4). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze osadowe zbiorniki (6, 9, 12), maja w swych górnych zakonczeniach przelewy (7, 10, 13) prowa¬ dzace do nastepnego zbiornika albo na zewnatrz, a w dnie maja zawory albo klapy (8, 11, 14), dla rozprowadzenia piasku i/albo zwiru. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze komora (2) i kanal (4) sa nachylone ku dolowi w kierunku przebiegu kanalu (4).Fig.l l dl v i i _2_ -a~. 2D I 1 LJ __b-- i—i 1 1 ^¦¦~ I 1 1 1 1 1 1 1 , u 2D 1 1 1 T* \ i Fig. 2 Fig.3 PL PL PL

Claims (3)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do oddzielania piasku i/albo zwiru od wody na wylocie zasysajacym pomp poglejbia- * jacych, albo oddzielania innych materialów ziar-124 691 nistych od strumienia cieczy, zawierajace zespól zmniejszajacy energie kinetyczna, zespól oddziela¬ jacy i zespól osadzania, znamienne tym, ze zespól zmniejszajacy energie kinetyczna stanowi rurowy trójnik (1), w postaci litery „Y", polaczony z wy¬ lotowa rura pompy poglebiajacej, majacy wylot do komory (2), przy czym komora (2) jest polaczona poprzez wylotowy otwór (3) z zespolem oddziela¬ jacym, utworzonym przez kanal (4) zamocowany do wylotowego otworu (3), majacy deflektor (5) umieszczony poprzecznie w dolnej czesci kanalu (4), w otworze przelotowym (5') kanalu (4), korzystnie 10 6 pod katem 45° oraz ma jeden albo kilka osado¬ wych zbiorników (6, 9, 12) usytuowanych pod prze¬ lotowym otworem (5') kanalu (4).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze osadowe zbiorniki (6, 9, 12), maja w swych górnych zakonczeniach przelewy (7, 10, 13) prowa¬ dzace do nastepnego zbiornika albo na zewnatrz, a w dnie maja zawory albo klapy (8, 11, 14), dla rozprowadzenia piasku i/albo zwiru.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze komora (2) i kanal (4) sa nachylone ku dolowi w kierunku przebiegu kanalu (4). Fig.l l dl v i i _2_ -a~. 2D I 1 LJ __b-- i—i 1 1 ^¦¦~ I 1 1 1 1 1 1 1 , u 2D 1 1 1 T* \ i Fig. 2 Fig.3 PL PL PL