RU2132908C1

RU2132908C1 - Device for recovery of sapropel

Info

Publication number: RU2132908C1
Application number: RU98102689A
Authority: RU
Inventors: Ю.Д. Тарасов
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет)
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-07-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: device can be used for winning sapropel from restricted water basins. Device is provided with following units: floating facility having earth suction pump, receiving unit for collecting sapropel, flexible hose, winch, and unit for treating sapropel. Receiving unit is made in the form of rectangular in plan and overturned metal box which is U-shaped in lateral cross-section. It has skis for resting on underlying layer in water basin. Located in middle part of box cover is pipe union connected with flexible suction pipeline by means of rigid pipeline installed on box cover. Suction part of pipe union is located with clearance above resting plane of box skis. Fastened on box cover are pontoons which are adapted for blowing with compressed air and filling with water. Application of aforesaid arrangement of device allows for reducing water content in recovered sapropel together with saving power in its recovery. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

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. The invention relates to the field of extraction of bottom sludge, namely sapropel, and can be used in the extraction of sapropel from closed reservoirs and its use as fertilizer, filler in the production of building materials, in medicine.

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. A device for producing sapropel [1] is known, which contains a power plant, a floating device with a soil-collection unit, connected by a cable-block movement mechanism, characterized in that the soil-collection mechanism is made in the form of an elastic container with a cutting ring and guides having a piston arranged to move along the guides for unloading the sapropel accumulated in the tank, while the tank is installed with the possibility of stretching as the developed material accumulates in it.

Недостатком его является сильная водонасыщенность добываемого сапропеля из-за неизбежного захвата большого количества чистой воды, приводящей к снижению содержания сапропеля в пульпе. Its disadvantage is the strong water saturation of the extracted sapropel due to the inevitable capture of large quantities of pure water, leading to a decrease in the content of sapropel in the pulp.

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. A device for the extraction of sapropel, adopted for the prototype [2], containing a watercraft, a loading tank, a soil pump, a working body in the form of a screw connected by a flexible sleeve with a capacity, a drum for winding a flexible sleeve.

Недостатком этого устройства также является большая водонасыщенность добываемого сапропеля и большая энергоемкость добычи и обработки сапропеля. The disadvantage of this device is also the high water saturation of the mined sapropel and the high energy consumption of the extraction and processing of sapropel.

Задачей предложенного устройства является устранение указанных недостатков, т.е. снижение водонасыщенности и энергоемкости добычи сапропеля. The objective of the proposed device is to eliminate these disadvantages, i.e. reduction in water saturation and energy intensity of sapropel production.

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. The problem is solved in that the device for producing sapropel, containing a watercraft with a soil pump, a receiving device for gripping the sapropel, a flexible sleeve, a winch and a device for processing sapropel, is characterized in that the receiving device is made in the form of a U-shaped metal box rectangular in plan cross-section equipped with skis with the possibility of their support on the underlying layer and a pipe located in the middle of the box lid connected to a flexible suction pipe means mounted on the rigid pipe cover box, wherein the suction nozzle part arranged with clearance above the plane bearing ski boxes, the box and the lid are fixed pontoons with the possibility of blowing compressed air and filling with water.

Устройство для добычи сапропеля представлено на чертежах, где на фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. A device for producing sapropel is shown in the drawings, where in FIG. 1 shows a device, side view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 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. A device for producing sapropel contains a self-propelled or trailed craft 1, on which a soil pump 2 is mounted. Its suction pipe 3 is made flexible (corrugated) and connected to a receiving device for gripping the sapropel in the form of a rectangular in plan, inverted metal box of a U-shaped cross section 4 elongated in the longitudinal direction and placed in the bottom space of the developed layer of the productive stratum of sapropel 5. Box 4 consists of a cover 6 and side walls 7 and 8, equipped with 9 and 10 with the possibility of their support on the underlying layer of sapropel or on the bottom 11 of the reservoir 12. In the middle part, the lid of the box is equipped with a pipe 13, which is attached to the box 4 by a rigid pipe 14 connected to a flexible suction pipe 3, and the suction part of the pipe 13 is placed with a clearance above the plane supporting the skis 9 and 10 of the box 4. On the lid 6 of the box 4 are fixed blowing pontoons 15 of variable buoyancy, connected by flexible hoses with a compressor located on the boat 1. The boat 1 with the box 4 is kinematically connected flexible elements (chains) 16 with two winches 17 on a watercraft 1. The soil pump 2 by the discharge pipe 18 is connected with a device for additional thickening of the pulp 19 or with a system of overhead pipelines for pumping sapropel to the storage or processing site (not shown). The direction of movement of the boat 1 and box 4 is shown by arrow 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. A device for the extraction of sapropel works as follows. The box 4 is immersed on the bottom 11 of the reservoir 12. In this case, the pressure of the skis 9 and 10 on the bottom 11 and the sapropel layer and the position of the box 4 in height are controlled by changing the buoyancy of the pontoons 15 by blowing them with compressed air or filling with water from the reservoir 12. Using winches 17 and flexible elements 16 box 4 in relation to the means 1 is placed so that the suction pipe 3 having slack, i.e. did not experience tension, and in height (depth of immersion) the box 4 is placed so that the cover 6 of the box 4 is approximately above the upper level of the bottom layer of sapropel 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. When the soil pump 2 is turned on, sapropel 5 is sucked in through the nozzle 13 from the lower zone of the middle part of the channel formed by the duct 4 (its cover 6 and side walls 7 and 8) and then transported through the pipeline 14 and the suction pipe 3, the pump 2 and the discharge pipe 18, getting into the device for additional thickening of the pulp 19 or in the overflow pipe, through which it is transported to the place of storage or processing.

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. Due to the sealing of the capture zone of sapropel 5 from the top with a cover 6, from the sides to the side walls 7 and 8 of the box 4, from the bottom to the bottom 11 of the reservoir 12, the concentration of sapropel particles in the pulp sucked through the pipe 13 increases compared with the free capture of sapropel from the reservoir 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. Reducing the water saturation of the extracted sapropel is ensured not only by shielding the lid and side walls 7 and 8 of the box 4, but also due to the sufficient length of the artificial channel formed by the box 4 in the bottom layer of sapropel, i.e. removing the suction pipe 13 from the front and rear sections of the duct 4, through which sapropel 5 enters the internal cavity of the duct 4. Therefore, the filtration of water into the area of the suction pipe 13 from the reservoir 12 due to the increased hydraulic resistance in the artificial channel formed by the duct 4, is significantly reduced, which reduces the water saturation of the extracted sapropel.

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. As the sapropel is worked out, the watercraft 1 together with the box 4 shifts in the direction 20. Moreover, the displacement mode can be periodic or continuous, at a low speed, depending on the power of the productive bottom layer of sapropel. With powerful deposits of sapropel 5 at the bottom of the reservoir 11, the sapropel can be graded in layers without longitudinal movement of the box in the direction of 20, and with the periodic lowering of the box 4 as the sapropel 5 is worked out, the buoyancy of the pontoons 15 is periodically reduced, due to which the box is lowered to the underlying thickness not yet mined sapropel.

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. The proposed device for the production of sapropel allows for reducing the water saturation of the extracted sapropel to reduce energy consumption both in the extraction and processing of sapropel, as well as to improve the environmental situation by reducing land allocation, reducing the turbidity of the reservoir, significantly reduce capital costs and operating costs associated with deeper dehydration sapropel when bringing it to a commodity condition.

Источники информации
1. А.С. N 1812315, М. Кл.⁵ E 21 C 49/00, публ. Б.И. N 16, 1993 г.Sources of information
1. A.S. N 1812315, M. Kl. ⁵ E 21 C 49/00, publ. B.I. N 16, 1993

2. Патент Р.Ф. N 2023160, М. Кл.⁵ E 21 C 50/00, публ. Б.И. N 21, 1994 г. (прототип).2. Patent R.F. N 2023160, M. Kl. ⁵ E 21 C 50/00, publ. B.I. N 21, 1994 (prototype).

Claims

A device for producing sapropel containing a craft with a soil pump, a receiving device for gripping sapropel, a flexible sleeve, a winch and a device for processing sapropel, characterized in that the receiving device is made in the form of a rectangular inverted inverted metal box of a U-shaped cross section equipped with skis with the possibility of their support on the underlying layer and placed in the middle part of the lid of the duct pipe, connected to a flexible suction pipe by means of fixed of the cover rigid pipe duct, wherein the suction nozzle part arranged with clearance above the plane bearing ski boxes, the box and the lid are fixed pontoons with the possibility of blowing compressed air and filling with water.