Разработка технологии попутной сепарации пульпы для земснарядов

Abstract

Объектом исследования является качество речного песка, получаемого при проведении дноуглубительных работ с помощью земснаряда. Цель работы – создания технологии и устройства, предназначенных для сепарации пульпы непосредственно на работающем земснаряде. В процессе работы установлена оптимальная форма поперечного сечения – каплевидная, которая рекомендуется для использования в конструкции сепаратора пульпы на земснаряде ЗРС-15. В результате исследования установлено, что каплевидная форма поперечного сечения обеспечивает рациональное разделение потока на две зоны течения, в которых сконцентрированы крупные и мелкие фракции пульпы, подаваемой грунтовым насосом. Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: предложены два варианта модернизации нагнетательной линии грунтового насоса на основе применения для технологии сепарации пульпы ТСП как поворотного колена, так и центробежного пульпосгустителя (ЦП). Установлено, что применение поворотного колена позволит реализовать ТСП при напоре Н = 19 м; подаче Q = 0,54 м3/с. При этом подача товарной пульпы Qт прогнозируется в количестве 0,42 м3/с, а осветленной – 0,12 м3/с. Прогнозируется, что на реализацию ТСП будет затрачена мощность насоса N = 183 кВт, а работа двигателя будет реализована с расходом горючего 40 л/час. В случае использования центробежного пульпосгустителя прогнозируется, что ТСП будет реализована при напоре Н = 21 м и подаче насоса Q = 0,507 м3/с. При этом подача товарной пульпы Qт прогнозируется в количестве 0,432 м3/с, а осветленной Qос – 0,075 м3/с. Прогнозируется, что на реализацию ТСП по этому варианту мощность насоса N будет равна 179,5 кВт, а расход топлива на работу ДВС будет составлять 40 л/час. Степень внедрения – разработаны практические рекомендации для внедрения на нагнетательной линии с поворотным коленом трубопроводов для товарной и осветленной пульпы с диаметрами условных проходов соответственно Dу,т = 0,326 м и Dу,с = 0,23 м, а для схемы ЦП значения этих же диаметров равны Dу,т = 0,346 м и Dу,с = 0,2 м. Рекомендуется к практическому использованию критический расход Qкр = 0,378 м3/с, при котором транспорт товарной пульпы будет осуществляться со скоростями не ниже критической υкр = 3 м/с. Эффективность и значимость работы окончательно будут установлены после практической апробации предложенных разработок в течение одного года эксплуатации земснаряда ЗРС-15.