RU2689107C1

RU2689107C1 - Device for water treatment and production of sapropel

Info

Publication number: RU2689107C1
Application number: RU2018127154A
Authority: RU
Inventors: Фахраддин Гасан оглы Габибов; Александр Николаевич Богомолов; Оксана Александровна Богомолова
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2019-05-23

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to cleaning of reservoirs from humid formations and production of sapropel. Device for cleaning reservoirs and production of sapropel comprises intake working tool of suction type with pump unit for sapropel intake and removal, drive. Pump unit is made in the form of conical pipe with installed in it cone torus, connected by means of tape with drive drum. In the branch pipe base there is a suction hole equipped with a valve; at that, the conical pipe is connected through a check valve to the discharge pipe. Inner walls of the conical toroid are twisted in twisted manner relative to the torus central axis. Belt connecting tapered torus with drive drum is also twisted by number of revolutions equal to number of turns of torsion of inner walls of tapered torus, wherein degree of torsion of inner walls of torus together with belt should be such that formation of dense linear bundle is achieved.

EFFECT: longer service life and reliability of the device.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике очистки водоемов от гумоидных образований и добычи сапропеля.The invention relates to a technique for cleaning water from humoid formations and sapropel extraction.

Известно устройство с вакуумным захватом для разработки вязких грунтов при добыче ила, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, открытый снизу, с загрузочно-разгрузочным конфузором, соединенным с помощью шланга через штуцер с источником вакуума - винтовым насосом [авторское свидетельство СССР на изобретение №1447996, Е02F 3/90, 1986 г. - аналог].A device with a vacuum pickup for the development of viscous soils for sludge mining, containing a vertical cylindrical body, open at the bottom, with a loading and unloading confuser, connected with a hose through a fitting with a vacuum source - a screw pump [USSR author's certificate No. 1447996, Е02F 3 / 90, 1986 - analog].

Недостатками указанного известного устройства являются сложность конструкции, высокие энергозатраты на создание вакуума, забор и отвод сапропеля.The disadvantages of this known device are the complexity of the design, high energy consumption for the creation of a vacuum, intake and removal of sapropel.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототипом) является устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля, содержащее заборный рабочий орган всасывающего типа с насосным агрегатом для забора и отвода сапропеля, привод. Насосный агрегат выполнен в виде конусного патрубка с установленным в нем конусным тором, соединенным с помощью ленты с приводным барабаном, в основании патрубка выполнено всасывающее отверстие, снабженное клапаном, при этом конусный патрубок соединен через обратный клапан с отводящей трубой [патент РФ на изобретение №2028436, МПК Е02F 5/28, 1995 г. - прототип].Of the known technical solutions closest to the claimed technical solution (prototype) is a device for cleaning ponds and extraction of sapropel, containing intake working body of the suction type with a pumping unit for the intake and removal of sapropel, drive. The pump unit is made in the form of a cone nozzle with a cone torus installed in it, connected with a tape to a driving drum, a suction port is made at the base of the nozzle, equipped with a valve, and the cone nozzle is connected via a non-return valve to the discharge pipe [RF Patent for Invention No. 2028436 , IPC E02F 5/28, 1995 - prototype].

Недостатками устройства - прототипа является сравнительно меньший срок службы из-за неравномерного смятия стенок конусного тора при его перекатывании и возможность просачивания текучей среды через внутренние стенки конусного тора.The disadvantages of the device prototype is a relatively shorter service life due to uneven wrinkling of the walls of the conical torus when it is rolled and the possibility of leakage of fluid through the internal walls of the conical torus.

Задачей изобретения является повышение срока службы и надежности устройства.The objective of the invention is to increase the service life and reliability of the device.

Для решения поставленной задачи в устройстве для очистки водоемов и добычи сапропеля, содержащем заборный рабочий орган всасывающего типа с насосным агрегатом для забора и отвода сапропеля, привод, причем насосный агрегат выполнен в виде конусного патрубка с установленным в нем конусным тором, соединенным с помощью ленты с приводным барабаном, в основании патрубка выполнено всасывающее отверстие, снабженное клапаном, при этом конусный патрубок соединен через обратный клапан с отводящей трубой, внутренние стенки конусного тора винтообразно скручены относительно центральной оси тора, лента соединяющая конусный тор с приводным барабаном также скручена на количество оборотов равное количеству оборотов скрученности внутренних стенок конусного тора, причем степень скрученности внутренних стенок тора совместно с лентой должна быть такой, чтобы достигалось формирование плотного линейного жгута.To solve the problem in a device for cleaning ponds and sapropel extraction, which contains a suction intake working element with a pumping unit for collecting and withdrawing sapropel, the drive is, moreover, the pumping unit is made in the form of a tapered nozzle with a tapered torus installed in it drive drum, at the base of the nozzle, there is a suction opening equipped with a valve, while the cone nozzle is connected through a non-return valve with a discharge pipe, the inner walls of the conical torus AZNO twisted relative to the central axis of the torus, cone belt connecting the torus with a drive drum as the number of coiled turns equal to the number of turns of torsion of the inner walls of the conical torus, wherein the degree of twist of the inner walls of a torus together with the tape should be such as to achieve the formation of dense linear harness.

Сущность изобретения заключается в том, что внутренние стенки конусного тора винтообразно скручены относительно центральной оси тора, лента соединяющая конусный тор с приводным барабаном также скручена на количество оборотов равное количеству оборотов скрученности внутренних стенок конусного тора, причем степень скрученности внутренних стенок тора совместно с лентой должна быть такой, чтобы достигалось формирование плотного линейного жгута.The essence of the invention is that the inner walls of the cone torus are twisted helically about the central axis of the torus, the tape connecting the cone torus to the driving drum is also twisted by the number of revolutions equal to the number of revolutions of the cones internal torsion, and the degree of torsion of the inner walls of the torus together with the tape should be such that the formation of a dense linear harness is achieved.

Первый новый признак, заключающийся в винтообразной скрученности внутренних стенок конусного тора, позволяет заявленному техническому решению достигнуть нового свойства, заключающегося в достижении равномерного смятия всей поверхности конусного тора. Второй новый признак, заключающийся в скрученности ленты на количество оборотов равное количеству оборотов скрученности внутренних стенок конусного тора, позволяет заявленному техническому решению достигнуть нового свойства, заключающегося в равновесной совместной работе конусного тора и ленты в процессе перекатывания тора. Третий новый признак, заключающийся в том, что степень скрученности внутренних стенок тора совместно с лентой должна быть такой, чтобы достигалось формирование плотного линейного жгута, позволяет заявленному техническому решению достигнуть нового свойства, заключающегося в достижении оптимальной механической структуры внутренних стенок тора, как вместе с лентой, так и без нее, при этом не достигая перенапряженности и выходу этой структуры за пределы линейного равновесия. Указанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют заявленному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в повышении срока службы и надежности устройства.The first new feature, consisting in the helical torsion of the inner walls of the conical torus, allows the claimed technical solution to achieve a new property, which consists in achieving a uniform collapse of the entire surface of the conical torus. The second new feature consisting in twisting the tape by the number of revolutions equal to the number of revolutions of the torsion of the inner walls of the conical torus allows the claimed technical solution to achieve a new property consisting in the equilibrium joint work of the conical torus and the ribbon during the rolling of the torus. The third new feature is that the degree of torsion of the inner walls of the torus together with the tape should be such as to achieve the formation of a dense linear bundle, allows the claimed technical solution to achieve a new property consisting in achieving the optimal mechanical structure of the inner walls of the torus, as well as the tape , and without it, while not reaching overpotential and the output of this structure beyond the limits of linear equilibrium. These new features and properties are absent in the known technical solutions and allow the claimed technical solution to achieve the effects of increasing the service life and reliability of the device.

Вышеизложенное позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».The foregoing suggests that the proposed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty" and "inventive step".

На фиг. 1 схематически показан общий вид предлагаемого устройства для очистки водоемов и добычи сапропеля.FIG. 1 schematically shows a general view of the proposed device for cleaning ponds and sapropel production.

Устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля содержит конусный патрубок 1, в котором установлен конусный тор 2, соединенный с помощью ленты 3 с приводным барабаном 4. На основании конусного патрубка выполнено всасывающее отверстие 5, снабженное клапаном. Конусный патрубок 1 соединен с отводящей трубой 6 через обратный клапан 7. Снаружи на патрубке 1 установлен якорь 8. Внутренние стенки 9 конусного тора 2 и часть ленты, находящаяся во внутренних стенках тора винтообразно скручены относительно центральной оси тора 2.A device for cleaning water bodies and mining sapropel contains a cone nozzle 1, in which a cone torus 2 is installed, connected with a tape 3 to a driving drum 4. On the basis of a cone nozzle, there is a suction inlet 5 equipped with a valve. The cone nozzle 1 is connected to the discharge pipe 6 through the check valve 7. Outside, an anchor 8 is installed on the nozzle 1. The inner walls 9 of the cone torus 2 and the part of the tape located in the inner walls of the torus are twisted helically about the central axis of the torus 2.

Работа устройстваDevice operation

Устройство для очистки водоемов и добычи сапропеля работает следующим образом. Автотранспортом или плавсредством устройство доставляется к водоему. После перемещения к месту разработки устройство с помощью якоря 8 погружается на дно водоема. В исходном положении конусный тор 2 заполняет почти весь объем конусного патрубка 1. Реверсивным вращением приводного барабана 4 лентой 3 тор 2 подтягивается к вершине конусного патрубка 1, сжимается и уменьшается в объеме. В результате в полости патрубка 1 создается разрежение, под действием которого через открытый клапан всасывающего отверстия 5 поступает в устройство сапропель до выравнивания давления с внешней средой. Затем клапан входного отверстия 5 закрывается. Остановкой приводного барабана 4 снимается тяговое усилие ленты 3 с тора 2, тор стремится занять прежний объем, расправляется и выдавливает сапропель из полости патрубка 1 через открытый под действием давления обратный клапан 7 в отводящую трубу 6. При следующем вращении приводного барабана 4 цикл повторяется. Лента 3 скреплена с конусным тором 2 в определенном крайнем месте внутренних стенок 9 конусного тора 2 (по схеме, когда тор 2 находится в исходном состоянии до создания тягового усилия, то место соединения ленты 3 с тором 2 находится с правого края внутренних стенок 9 тора 2). Внутренние стенки 9 тора вместе с лентой 3, находящейся внутри них винтообразно скручены. Причем степень скрученности внутренних стенок 9 совместно с лентой 3 такая, чтобы достигалось формирование плотного линейного жгута. При этом не допускается избыточная скрученность внутренних стенок 9 совместно с лентой 3, что приводит к перенапряженности и выходу образовавшегося жгута за пределы линейного равновесия. Действие конусного тора 2 таково. Подтягиваясь лентой 3 в сторону суженной части конусного патрубка 1 он перекатывается и сжимается. При реверсивном вращении приводного барабана 4 лента 3 скрепленная с тором 2 в правой крайней части его внутренних стенок 9 (исходное положение конусного тора) тянет внутренние стенки 9 в левую сторону. Тор 2 перекатывается в левую сторону и сжимается в объеме за счет упругого сжатия воздуха, заполняющего полость тора 2. При этом внешние стенки тора 2 переходят во внутренние и начинают скручиваться. Одновременно с этим в правой части внутренние стенки 9 тора 2 переходя во внешние раскручиваются, раскручивается и выпрямляется лента 3. В крайнем левом расположении конусного тора 2 часть ее внутренних стенок винтообразно скручена без нахождения ленты внутри них. В этом состоянии равновесное состояние плотного линейного жгута сохраняется.Device for cleaning water and mining sapropel works as follows. By road or watercraft, the device is delivered to the reservoir. After moving to the development site, the device is immersed to the bottom of the reservoir with the help of an anchor 8. In the initial position, the tapered torus 2 fills almost the entire volume of the tapered nozzle 1. By reverse rotation of the drive drum 4 with a tape 3, the torus 2 is pulled to the top of the tapered nozzle 1, compressed and reduced in volume. As a result, a vacuum is created in the cavity of the nozzle 1, under the action of which, through the open valve of the suction inlet 5, the sapropel enters the device until pressure is equalized with the external environment. Then the valve inlet 5 is closed. By stopping the drive drum 4, the belt 3 is removed from torus 2, the torus tends to occupy the same volume, smooths out and squeezes the sapropel out of the cavity of the nozzle 1 through the pressure-opened check valve 7 into the discharge pipe 6. The next rotation of the drive drum 4 repeats. Tape 3 is bonded with a conical torus 2 in a certain extreme place of the inner walls 9 of the conical torus 2 (according to the scheme, when the torus 2 is in the initial state before creating a traction force, then the junction of the tape 3 with the torus 2 is located on the right edge of the inner walls 9 of the torus 2 ). The inner walls 9 of the torus together with the tape 3 inside them are twisted like a spiral. Moreover, the degree of torsion of the inner walls 9 together with the tape 3 is such that the formation of a dense linear tow is achieved. In this case, the excessive torsion of the inner walls 9 together with the tape 3 is not allowed, which leads to overvoltage and the formation of the formed bundle beyond the limits of linear equilibrium. The action of the conical torus 2 is as follows. Pulling up the tape 3 in the direction of the constricted part of the cone pipe 1, it rolls and compresses. When reversing the rotation of the drive drum 4 tape 3 bonded to the torus 2 in the right extreme part of its inner walls 9 (the initial position of the conical torus) pulls the inner wall 9 to the left. Torus 2 rolls to the left side and shrinks in volume due to the elastic compression of air filling the cavity of torus 2. At the same time, the outer walls of torus 2 become internal and begin to curl. At the same time, on the right side, the inner walls 9 of the torus 2 turn into outer spins, the tape 3 unwinds and straightens. In the extreme left position of the conical torus 2, part of its inner walls are twisted like a spiral without finding the tape inside them. In this state, the equilibrium state of a dense linear bundle is preserved.

Использование предлагаемого технического решения, по сравнению с устройством - прототипом, позволяет повысить срок службы устройства из-за равномерного смятия и износа стенок конусного тора в процессе работы устройства, а также повысить надежность устройства из-за значительного уменьшения возможности просачивания текучей среды через внутренние стенки конусного тора.The use of the proposed technical solution, compared with the prototype device, allows to increase the service life of the device due to uniform wrinkling and wear of the walls of the conical torus during operation of the device, as well as to increase the reliability of the device due to a significant reduction in the possibility of leakage of fluid through the internal walls of the conical Torah.

Claims

A device for cleaning ponds and sapropel extraction, containing an intake working body of the suction type with a pumping unit for collecting and withdrawing sapropel, a drive, the pumping unit being made in the form of a tapered nozzle with a tapered torus installed in it connected with a tape to a driving drum at the base the nozzle is made suction hole, provided with a valve, while the cone pipe is connected through a check valve with a discharge pipe, characterized in that the inner walls of the cone torus are helically twisted s relative to the central axis of the torus, the tape connecting conical torus with a drive drum as twisted at the number of revolutions equal to the number of turns of torsion of the inner walls of the conical torus, wherein the degree of twist of the inner walls of a torus together with the tape should be such as to achieve the formation of dense linear harness.