Главная / О нас / Статьи

Статьи

Всасывающая труба

В случае если всасывающую трубу направить ближе к подошве забоя, форма скоростного поля поменяется: в центре приемного отверстия возникнет завихрение. Размыв грунта сначала возникает возле стенок наконечника и расширяется и в глубину песка, и к центру наконечника. Увеличивая глубину разработки грунта, завихрение в центре способен вытягиваться до того момента, пока отрыв частиц грунта не закончится. Частицы грунта при всасывании перемещаются по откосам воронки к центру, затем атакуются вихрем и направляются во всасывающую трубу. Данный процесс продолжается момента полной разработки грунта. После чего во всасывающую трубу откроется доступ чистой воды. В связи с этим для того чтобы обеспечить непрерывное всасывание грунта, нужно соблюдать определенное расстояние отверстия наконечника всасывающей трубы от подошвы забоя. Как правило, расстояние зависит от вида грунта, формы, размеров наконечника всасывающей трубы и др.

Всасывающая труба установлена на раме, закрепленной шарниами на корпусе землесосного снаряда. Труба скреплена шаровым шарниром или шлангом с корпусным всасывающим пульпопроводом грунтонасоса, зафиксированного на земснаряде. Для того чтобы компенсировать случайные  смещения всасывающей трубы, при ее передвижении в вертикальной плоскости функционирует сальниковый компенсатор, монтируемый на всасывающей линии. Рама всасывающей трубы через полиспастные блоки закреплена с помощью троса к стреле подвески и посредством рамоподъемной лебедки способна передвигаться в вертикальной плоскости в верхнюю и нижнюю позиции.

Благодаря этому возникает контакт всасывающей трубы с грунтом в подводном забое и образуется необходимая глубина разрабатывания грунта. С целью упрощения заглубления всасывающей трубы в грунт наконечник трубы фиксируют под углом 15 – 20 градусов – для того чтобы всасывающая труба не давила на край воронки, возникающей в процессе разработки грунта.

Для снижения гидравлических сопротивлений, которые образуются во время входа водяных струй в приемное отверстие наконечника всасывающей трубы, площадь данного отверстия расширяют в 1,5 - 1,7 раза сравнительно  с площадью поперечного сечения всасывающей трубы. Для аналогичных целей на наконечнике у приемного отверстия крепят обтекатели.

Существуют наконечники конического раструба, щелевидного раструба и цилиндрические. Конические и цилиндрические наконечники всасывающего пульпопровода используются для разработки песчаных грунтов, исключая крупные включения; щелевидный эксплуатируется в процессе разработки забоев, которые засорены негабаритными включениями.

Высота щели щелевидного наконечника, как правило, на 10 - 15 мм меньше диаметра шара, направляемого через рабочее колесо грунтонасоса. К примеру, высота щелевого наконечника землесосного снаряда с грунтонасосом 20Р-11 должна быть не больше 220 мм. Ширина наконечника зависит от необходимой площади приемного отверстия наконечника, равная 1,5 - 1,7 площади поперечного сечения всасывающей трубы. Для того чтобы через приемное отверстие наконечника не было возможности  распространиться щелевидным камням, монтируют поперечные ограничители-ножи. Промежуток между ножами равен диаметру шара, который проходит через рабочее колесо грунтонасоса, закрепленного на землесосном снаряде.

Устройства от засорения

Во время разработки засоренных забоев на земснарядах используют устройства, предостерегающие от  засорения  всасывающего пульпопровода и грунтонасоса. Элементарным считается ограничитель наподобие серповидного крюка, созданного из круглой стали (диаметром – 25 - 30 мм). Ограничитель монтируют по оси наконечника около его приемного отверстия. Входящий во всасывающую трубу поток подхватывает негабаритный камень, в то время как камень ударяется о крюк, затем отлетает от наконечника и оказывается на дне забоя вне зоны всасывания.

Надежнее будет закреплять на наконечник неподвижную либо подвижную решетку. Неподвижная решетка – это усеченный конус, изготовленный из круглой стали, диаметр которого равен 20 - 30 мм. В области нижнего основания конус посажен на наконечник и скреплен сваркой. Промежуток кольца решетки от приемного отверстия наконечника не должен быть больше диаметра всасывающей трубы D, диаметр кольца, как правило, - не превышает 0.4D.

Подвижная решетка заключает в себе 2 диска – нижний и верхний. Диски посажены на оси на щелевидном наконечнике и ножен, прикрепленных к торцовой части дисков. Установленные ножи препятствуют попаданию негабаритных включений во всасывающую трубу. Если решетка забита камнями, машинист запускает тросовый привод и направляет решетку вокруг оси. В это время камни упираются в направляющую пластину наконечника и извлекаются из решетки. Приемное отверстие наконечника застилается другой частью подвижной решетки. В случае засорения камнями второй части решетку направляют обратно, после чего камни с обратной стороны будут вытолканы направляющей пластиной наконечника.

Забивание решетки камнями машинист землесосного снаряда заметит по вакуумметру и манометру, смонтированным на пульте управления. Тросовый привод решетки организуется при помощи лебедки, которая имеет реверс.

Как правило, используют камнезадерживающую и камневыбрасывающую установку, смонтированные на всасывающей трубе на отрезке 2 - 3 м от приемного отверстия наконечника. Данное устройство применяется на земснарядах со всасывающей трубой, с грунтозаборными устройствами с механическими рыхлителями.

Недвижимые входной и выходной коническо-цилиндрические патрубки соединены друг с другом с помощью ребер жесткости и балок. Подвижный патрубок шарнирно скреплен с выходным патрубком. Внутри входного патрубка смонтированы 2 зуба, которые разделяют полость трубы на 3 секции. Если диаметр всасывающей трубы равен 426 мм, то промежуток между зубьями равен 160 - 170 мм, другими словами, камни и иные включения в грунте больше по размеру 170 мм проникнуть сквозь зубья не способны. Этим исключена возможность засорения проточных каналов рабочего колеса грунтонасоса. Внизу патрубка изнутри прикреплен язык, который препятствует движению камней во всасывающую трубу из патрубка в момент его открытия.

В процессе задержания камня зубьями увеличиваются данные вакуумметра, и машинист земснаряда запускает привод на открытие патрубка. Если камни застряли между зубьями, то они  будут вытолканы выталкивателем, а в случае если застряли между стенками патрубка и зубьями - выталкиваются стенками подвижного патрубка.

Оптимальный привод для данного устройства - гидравлический, обеспечивающий плавное открытие и закрытие подвижного патрубка, что предостерегает от случайных гидравлических ударов. Данный привод несложно автоматизировать - достаточно смонтировать исполнительный механизм на привод кранов и скрепить его с электроконтактным вакуумметром.

Данное устройство может применяться для недопущения срыва вакуума во время завала грунтом наконечника всасывающей трубы. Если завал произошел, нужно привести патрубок в открытое состояние - и затем завал грунта будет разобран. Камерный камнеуловитель монтируют на корпусном всасывающем пульпопроводе. Действует он при снижении скорости потока пульпы, благодаря чему из него высыпаются включения большого размера. Камера в верхней области прикрепляется при помощи сварки к всасывающему пульпопроводу на его горизонтальном участке. К нижней области камеры с помощью шарниров закреплено днище. Для исключения оседанмя песка в камере камнеуловителя, в его днище предусмотрены отверстия, сквозь которые из водоема в камеру проходит вода, уносящая песок во всасывающую трубу. С обратной стороны от шарнира к днищу присоединен рычаг для того чтобы отокрывать или закрывать днище.

В некоторых случаях на всасывающих пульпопроводах землесосных снарядов монтируют щековые и роторные дробилки, раздробляющие крупные камни, проникшие через всасывающую трубу. Питание всасывающей трубы грунтом осуществляется посредством неподдающихся настройке оползней забоя. В связи с этим при чрезмерном движении грунта наконечник всасывающей трубы может засыпать грунтом, что повлечет за собой срыв вакуума. Для избежания срыва вакуума существуют такие конструкции устройств, которые обеспечивают прохождение воды в область всасывания или во всасывающую трубу.

К примеру, на всасывающей трубе монтируют жалюзи. Ими управляют дистанционным путем. Во время завала наконечника всасывающей трубы жалюзи распахивают - и это помогает избежать срыв вакуума и обеспечить слаженную работу грунтонасоса, а разрежение в наконечнике помогает обеспечить последовательную разработку завала грунта.

Оборудование, которое обеспечивает подачу воды в зону всасывания при завале наконечника - это дополнительная труба, длина которой составляет 4 - 5 м, смонтированная на всасывающей трубе так, чтобы нижний конец трубы не достигал приемного отверстия наконечника на 1 - 1,5 диаметра всасывающей трубы. В случае завала грунтом наконечника всасывающей трубы под давлением разрежения у приемного отверстия наконечника по трубе в область разрежения проникает из верхних слоев вода, последовательно размывавшая обвалившийся грунт.

С целью продуктивной разработки песчаных забоев с прослойками из ила или суглинка на всасывающей трубе монтируют гидравлические рыхлители, с помощью воды разрушающие массив из плотных грунтов. В сввязи с чем на земснаряде закрепляют центробежный насос, подача которого составляет 300 - 1500 куб. м/ч воды и напо р - 60 - 100 м. Вода от насоса проходит сквозь гибкий шланг по трубе, которая установлена вдоль всасывающей трубы, затем проходит к насадку, выступающему вперед за приемное отверстие наконечника на промежуток, равный 1,5 - 2 диаметра всасывающей трубы. Из насадка вода с максимальной скоростью выбрасывается к груди забоя - и под давлением ударной силы разбивает грунт.

Во время разработки грунта земснарядами, которые оборудованы гидрорыхлителями, нужно насадок гидрорыхлителя держать вблизи грунта, потому что ударная сила струи в воде моментально идет на убыль.

Совмещенные гидрорыхлители

Рассмотрим гидрорыхлители, которые совмещены с эжекторными грунтозаборными устройствами. Эжекторные грунтозаборные устройства используются в процессе разработки грунтов на глубине, превышающей 12 м, когда грунтонасос не имеет достаточной всасывающей способности для поднятия пульпы по всасывающей трубе землесосного снаряда даже при небольшой консистенции пульпы. В данных случаях используют эжектирующие устройства либо погружные грунтонасосы разных конструкций.

Кольцевой щелевой эжектор закрепляют на конце всасывающей трубы взамен наконечника. Вода сквозь патрубок от центробежного насоса проходит в кольцевую камеру. Основная часть воды из камеры сквозь кольцевую щель проходит с максимальной скоростью во всасывающий патрубок и с увлекаемой пульпой продвигается через диффузор во всасывающую трубу. Другая часть воды из камеры сквозь патрубок и насадок используется на рыхление грунта. Главным недочетом кольцевого щелевого эжектора считается узкое входное отверстие всасывающего патрубка, что влияет на создание большой скорости потока пульпы и скорого износа входного кольца и патрубка.

Повышенной износостойкостью характеризуется многоструйное эжектирующее оборудование с кольцевым коллектором шестью восемью насадками, которые расположены под определенным углом по внешнему контуру всасывающей трубы. Данное устройство может использоваться также при механических рыхлителях.

Грунтозаборное эжектирующее устройство с центральным насадком - своего рода приставка к наконечнику всасывающей трубы. Вода от насоса движется к коллектору, затем через насадок, смонтированный по центру приемного отверстия наконечника, максимальной струей подается в наконечник всасывающей трубы. Часть воды сквозь напротив закрепленный насадок используется на рыхление. Характерной чертой работы эжекторных грунтозаборных устройств считается заглубление их в грунт, другими словами, максимальная эффективность землесосного снаряда осуществляется во время завала всасывающего наконечника. В противном случае направляемая от насоса вода эффективнее разжижает пульпу.

Погружные грунтонасосы монтируют на раму грунтозаборного устройства, в связи с этим они  функционируют под водой и осуществляют подачу пульпы высокой консистенции. Погружные грунтонасосы - первая ступень, в то время как насосы, закрепленные на корпусе землесосного снаряда - вторая ступень. Часто погружные насосы считаются низконапорными (напор не превышает 20 метров) с увеличенной подачей.

Рассчитать стоимость земснаряда Доступный лизинг земснарядов