RU2295611C2 - Плавучая установка для глубоководного извлечения грунта - Google Patents
Плавучая установка для глубоководного извлечения грунта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295611C2 RU2295611C2 RU2004132925/03A RU2004132925A RU2295611C2 RU 2295611 C2 RU2295611 C2 RU 2295611C2 RU 2004132925/03 A RU2004132925/03 A RU 2004132925/03A RU 2004132925 A RU2004132925 A RU 2004132925A RU 2295611 C2 RU2295611 C2 RU 2295611C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- pipe
- dredging
- air
- distributor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Revetment (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области механизации гидротехнических работ, в частности к плавучим установкам, снабженным погружным грунтовым пневматическим насосом, для извлечения и транспортировки грунтовой пульпы или гидросмеси. Техническая задача - повышение КПД установки и снижение энергозатрат на подъем и транспортировку гидросмеси путем сохранения энергии отработанного сжатого воздуха высокого давления и использования его для повторного цикла. Плавучая установка содержит понтон с установленным на нем погружным грунтовым пневматическим насосом, рабочие камеры которого соединены воздушными трубопроводами с распределителем воздуха высокого давления, соединенным трубопроводом высокого давления с компрессором. Установка также снабжена ресивером низкого давления, который выполнен в виде полой емкости, соединенной трубопроводом с всасывающим патрубком компрессора и которая дополнительным трубопроводом соединена со сбрасывающим патрубком распределителя, а нагнетательным трубопроводом соединена с трубопроводом высокого давления. При этом указные трубопроводы снабжены управляемыми воздушными клапанами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области механизации гидротехнических работ, в частности к плавучим установкам, снабженным погружным грунтовым пневматическим насосом, для извлечения и транспортировки грунтовой пульпы или гидросмеси.
Из патентной литературы известен способ и установка для разработки илистых отложений со дна водоема (патент Японии N 4-27336, Кл. Е 02 F 3/88, публ. 07.09.1990), в котором камера для заполнения и вытеснения гидросмеси и компрессор расположены на палубе установки. Заполнение камеры происходит под действием разрежения, создаваемого воздушным эжектором с использованием сжатого воздуха. Недостатком этого известного устройства является ограниченная глубина забора грунта.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является плавучая установка с погружным грунтовым пневматическим насосом, в котором рабочие камеры погружены под воду. Камеры соединены воздушными трубопроводами с распределителем воздуха высокого давления, который в свою очередь соединен трубопроводом высокого давления с компрессором. Вытеснение гидросмеси из камер производится сжатым воздухом, который после цикла вытеснения гидросмеси сбрасывается в атмосферу, после чего в камере образуется перепад давлений, равный глубине ее погружения. Под действием этого перепада давлений происходит всасывание грунта в камеру (см. каталог "Pneuma system" фирмы PNEUMA S.r.I., Италия, 2003 г., стр.7, 8).
Недостатком этого устройства является его низкий КПД, так как объем сжатого воздуха высокого давления полностью сбрасывается в атмосферу после каждого цикла вытеснения гидросмеси из камер.
Технической задачей изобретения является повышение КПД установки и снижение энергозатрат на подъем и транспортировку гидросмеси путем сохранения энергии отработанного сжатого воздуха высокого давления и использования его для повторного цикла.
Поставленная задача достигается за счет того, что плавучая установка снабжена ресивером низкого давления, который выполнен в виде полой емкости, соединенной трубопроводом с всасывающим патрубком компрессора и которая дополнительным трубопроводом соединена со сбрасывающим патрубком распределителя, а нагнетательным трубопроводом соединена с трубопроводом высокого давления. При этом указные трубопроводы снабжены управляемыми воздушными клапанами. Ресивером низкого давления является понтон, который выполнен в виде одной или нескольких полых емкостей, соединенных между собой воздуховодами.
На фиг.1 представлено схемное решение плавучей установки с размещенным на понтоне ресивером низкого давления.
На фиг.2 представлена расчетно-конструктивная схема плавучей установки с понтоном в качестве ресивера низкого давления:
А - с работой насоса в стадии вытеснения гидросмеси;
В - с работой насоса в стадии всасывания гидросмеси.
Плавучая установка включает в себя понтон 1, на котором установлен погружной грунтовой пневматический насос 2, рабочая камера 3 которого соединена воздушным трубопроводом 4 для подачи и отвода сжатого воздуха с распределителем 5 воздуха высокого давления. Распределитель 5 соединен трубопроводом 6 высокого давления с компрессором 7. Ресивер 8 низкого давления выполнен в виде полой емкости и соединен трубопроводом 9, снабженным управляемым воздушным клапаном, с всасывающим патрубком 10 компрессора 7. Дополнительным трубопроводом 11 соединен со сбрасывающим патрубком 12 распределителя 5 и нагнетательным трубопроводом 13 с трубопроводом 6 высокого давления. Насос 2 снабжен всасывающим патрубком 14 с клапаном 15 и напорным грунтопроводом 16, который также снабжен запорным клапаном 17. Управляемые воздушные клапаны 18 установлены на соответствующие им трубопроводы и служат для регулирования работы установки (фиг.1, 2).
В качестве ресивера низкого давления 8 может быть использован понтон 1 (фиг.2). В этом случае он может быть выполнен в виде одной или нескольких полых емкостей, которые соединены между собой воздуховодами и в свою очередь снабжены управляемыми воздушными вентилями 18.
Плавучая установка работает следующим образом. Грунтовой пневматический насос 2 опускают на дно водоема и заглубляют всасывающий патрубок 14 насоса 2 в донный грунт. При опускании насоса 2 под воду давлением воды автоматически открываются клапан 15 всасывающего патрубка 14 и клапан 17 напорного грунтопровода 16. Камера 3 и напорный грунтопровод 16 заполняются водой. При соответствующих положениях клапанов 18 (открыт клапан 18 трубопровода 13 и закрыты клапаны 18 трубопроводов 9 и 11) включают компрессор 7. Воздух в компрессор 7 поступает по всасывающему патрубку 10 через клапан 18 из атмосферы, которым первично накачивают ресивер 8 или понтон 1. При этом в ресивере 8 (или понтоне 1) создается давление воздуха p1, которое на 0,5-1,5 кгс/см2 ниже давления столба воды высотой Н2, т.е. соответствующего глубине погружения торца всасывающего патрубка 14.
После этого переключают клапаны 18 (закрывают клапан 18 трубопровода 13 и открывают клапаны 18 трубопроводов 9 и 11), после чего сжатый воздух из ресивера 8 (или понтона 1) поступает в компрессор 7 через всасывающий патрубок 10. В компрессоре 7 он доводится до рабочего давления р2. Затем воздух по трубопроводу 6 поступает в распределитель 5 и далее по воздушному трубопроводу 4 в камеру 3. При этом клапан 15 закрывается, а заполнившая камеру 3 вода вытесняется по грунтопроводу 16 поступающим в камеру 3 сжатым воздухом. При достижении в камере 3 минимального уровня воды (фиксируется датчиками, на чертежах не указано) прекращается подача сжатого воздуха от распределителя 5, клапан 17 закрывается, а сжатый воздух с давление р2 из камеры 3 по воздуховоду 4 поступает в распределитель 5 и далее по дополнительному трубопроводу 11 подается в ресивер 8 (фиг.1) или в понтон 1 (фиг.2). В ресивере 8 или в понтоне 1 образуется давление р3, зависящее от соотношения объемов ресивера 8 (или понтона 1) и камеры 3. При освобождении камеры 3 от сжатого воздуха образуется перепад давлений
Δр=р3-H2γ, где:
р3 - давление в ресивере после поступления воздуха из камеры 3,
Н2 - глубина погружения торца всасывающего наконечника 14,
γ - объемный вес воды.
Под действием этого перепада давления Δр=0,5-1,5 кгс/см2 во всасывающий патрубок 14 интенсивно поступает гидросмесь, состоящая из ила, песка и воды с высокой объемной концентрацией твердой фазы - до 50%, которая быстро заполняет камеру 3 до максимального уровня.
После заполнения камеры 3 гидросмесью распределитель 5 снова подает сжатый до давления р2 воздух в камеру 3 и вытесняет гидросмесь в пульпопровод 16, и далее рабочий цикл повторяется.
Для обеспечения непрерывного цикла работы установки, т.е. непрерывной подачи гидросмеси в пульпопровод 16, камеры 3 соединяют в один блок, работающий от одного распределителя 5.
Предложенная установка с ресивером низкого давления в виде полой емкости позволяет сохранить энергию сжатого воздуха и повторно ее использовать для работы устройства. Обеспечивается экономия энергозатрат на сжатие воздуха компрессором, т.е. компрессор работает в наиболее экономичном режиме.
Произведенные поверочные расчеты подтверждают большую экономию энергии по сравнении с другими способами и устройствами для глубинной добычи грунта из водоема, которая возрастает с увеличением глубины разработки грунта.
Claims (2)
1. Плавучая установка для глубоководного извлечения грунта, содержащая понтон с установленным на нем погружным грунтовым пневматическим насосом, рабочие камеры которого соединены воздушными трубопроводами с распределителем воздуха высокого давления, соединенным трубопроводом высокого давления с компрессором, отличающаяся тем, что она снабжена ресивером низкого давления, который выполнен в виде полой емкости, соединенной трубопроводом с всасывающим патрубком компрессора и которая дополнительным трубопроводом соединена со сбрасывающим патрубком распределителя, а нагнетательным трубопроводом соединена с трубопроводом высокого давления, при этом указанные трубопроводы снабжены управляемыми воздушными клапанами.
2. Плавучая установка по п.1, отличающаяся тем, что ресивером низкого давления является понтон, который выполнен в виде одной или нескольких полых емкостей, соединенных между собой воздуховодами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132925/03A RU2295611C2 (ru) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Плавучая установка для глубоководного извлечения грунта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132925/03A RU2295611C2 (ru) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Плавучая установка для глубоководного извлечения грунта |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004132925A RU2004132925A (ru) | 2006-04-20 |
RU2295611C2 true RU2295611C2 (ru) | 2007-03-20 |
Family
ID=36607799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004132925/03A RU2295611C2 (ru) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Плавучая установка для глубоководного извлечения грунта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2295611C2 (ru) |
-
2004
- 2004-11-12 RU RU2004132925/03A patent/RU2295611C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Каталог "PNEUMA SYSTEM", PNEUMA S.r.I, Италия, 2003, с.7-8. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004132925A (ru) | 2006-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2580573C2 (ru) | Пузырьковая газлифтная система и пузырьковый газлифтный способ | |
US20020119010A1 (en) | Ship lift system and method for transportation of ships with recycling water system in canal | |
RU2009103920A (ru) | Система, судно и способ для добычи нефти и тяжелых фракций газа из коллекторов под морским дном | |
CN1317160C (zh) | 自安装式吸力锚或桩 | |
US20090173142A1 (en) | Controlling gas pressure in porosity storage reservoirs | |
CN107882518B (zh) | 水文孔清孔装置及使用方法 | |
KR101557473B1 (ko) | 지하수 지열 굴착공 토사 슬러리 배출 장치 및 방법 | |
CN105253277A (zh) | 一种空压机压载半潜船压载舱下潜辅助系统及方法 | |
CN106050198A (zh) | 用于低压低产井的综合排水采气系统 | |
CN112267547B (zh) | 一种水利工程用边坡虹吸排水系统和方法 | |
RU2295611C2 (ru) | Плавучая установка для глубоководного извлечения грунта | |
US8137076B2 (en) | Method and system for raising a liquid using a pressurised gas and a buoyant, movable interface member | |
CN210658408U (zh) | 一种基坑降水井及其封堵结构 | |
KR20120064692A (ko) | 드라이 벌크선의 제조방법 | |
CN213625682U (zh) | 长结构压载型吸力桩 | |
CN113508771B (zh) | 深远海养殖网箱压载调倾系统 | |
CN101372835A (zh) | 水力-机械一体化排沙装置 | |
CN208586114U (zh) | 水环境生态修复系统 | |
EP1064432A1 (en) | Consolidation method for soil layers with low permeability | |
RU2439250C1 (ru) | Устройство для очистки водоемов | |
CN101586568A (zh) | 一种离心浮动半潜式提水装置 | |
CN2823194Y (zh) | 采吸和输送固液混合物的装置 | |
RU2310102C2 (ru) | Способ подъема многокомпонентной смеси с больших глубин и система для его реализации | |
CN210440078U (zh) | 一种基于水压致裂的瓦斯抽采装置 | |
CN117386310B (zh) | 地热井洗井清砂装置及清砂方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071113 |