Спосіб роботи гідротранспортної установки та гідротранспортна установка

1. Спосіб роботи гідротранспортної установки, що включає транспортування твердих часток у складі гідросуміші та подачу гідросуміші у всмоктувальний трубопровід насоса, який відрізняється тим, що попередньо задають величину швидкості обертання робочого колеса, через лопаті якого проходить потік гідросуміші всмоктувального трубопроводу насоса, в процесі підйому елементів підводних родовищ корисних копалин з глибини безперервно виводять тверді частки зі складу потоку гідросуміші всмоктувального трубопроводу насоса, подають виведені зі складу потоку всмоктувального трубопроводу насоса тверді частки підводних родовищ корисних копалин в потік нагнітального трубопроводу насоса, контролюють величину швидкості обертання обладнаного лопатями робочого колеса під час надходження в потік нагнітального трубопроводу насоса твердих часток підводних родовищ корисних копалин, порівнюють контрольовану величину з заданою та досягають їх відповідності шляхом регулювання витратою спрямованої подачі частини високонапірного потоку нагнітального трубопроводу насоса на лопаті робочого колеса. 2. Гідротранспортна установка, що містить насос з патрубком, 3 датчик визначення швидкості 82200 після акумулятора, 4 та розташованого в обертання - тахометр сполучений з обладнаним акумуляторі наконечника зменшується по ходу лопатями руху в ньому потоку гідросуміші. робочим колесом, блок керування з'єднаний з насосом, керованою засувкою та 3. Гідротранспортна установка за п. 2, яка тахометром, а внутрішній діаметр з'єднаного з відрізняється ділянкою нагнітального трубопроводу насоса, яка робоче тим, колесо що має обладнане додаткові лопатями лопаті. розташована по ходу руху потоку гідросуміші в ній Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаний безпосередньо в розробці підводних родовищ корисних копалин. Відомий спосіб підйому багатокомпонентної суміші з великих глибин насосною установкою, який включає запуск насоса, подачу стисненого повітря в проміжну ступінь насоса, відкачку води у складі потоку водоповітряної суміші нагнітального трубопроводу насоса, виведення стисненого повітря з потоку нагнітального трубопроводу насоса і подачу відділеного від рідини стисненого повітря знову на стиск у проміжну ступінь насоса, при цьому попередньо задають швидкість транспортування твердої складової пульпоповітряної суміші, а потім у сталому режимі роботи установки на водоповітряній суміші з заданою швидкістю подають тверду складову пульпи у нагнітальний трубопровід насоса і транспортують утворену в наслідок цього багатокомпонентну суміш при підтримці заданої величини швидкості, [патент України №61294А, кл. F04F1/00, F04F1/20, E21F17/00, 2003р.] Недоліками відомого способу є можливість вступу в процес агломерації твердих часток до їх введення у нагнітальний трубопровід, погіршення напірно-витратних характеристик насоса через подачу стисненого повітря безпосередньо в насос, складність технологічного процесу, а також наявність стисненого повітря у складі потоку багатокомпонентної суміші, який транспортують, що зумовлює зниження ефективності підйому елементів підводних родовищ корисних копалин. Відомий пристрій для транспортування гідросуміші, який містить відцентровий насос з всмоктувальним та обладнаним керованою засувкою нагнітальним трубопроводами, при цьому всмоктувальний трубопровід насоса сполучений з приймальним резервуаром, обладнані відповідними керованими засувками окремі підживлюючі патрубки сполучені з приймальним резервуаром та всмоктувальним трубопроводом насоса, зони сполучення приймального резервуара з окремими підживлюючими патрубками розташовані на різних рівнях приймального резервуара, а всмоктувальний трубопровід насоса, в свою чергу, обладнаний наконечником, який містить ряд всмоктувальних патрубків, [патент України №67246А, кл. F04D29/70, F04D13/00, 2004р.]. Недоліками відомого пристрою є транспортування елементів підводних родовищ корисних копалин, які розробляються, у складі гідросуміші через всі ступіні насоса, що зумовлює істотне здрібнення твердих часток, в наслідок чого погіршується процес їх подальшої переробки. Найбільш близьким технологічним рішенням є спосіб транспортування гідросуміші, який включає завдання концентрації твердих часток в потоці гідросуміші нагнітального трубопроводу насоса, подачу гідросуміші у всмоктувальний трубопровід насоса, контролювання величини концентрації твердих часток в потоці гідросуміші нагнітального трубопроводу насоса, порівняння контрольованої величини з заданою та досягнення їх відповідності шляхом регулювання величиною витрати подачі окремого потоку гідросуміші з необхідною концентрацією твердих часток в потік гідросуміші всмоктувального трубопроводу насоса. [патент України №67246А, кл. F04D29/70, F04D13/00, 2004р.]. Недоліками найбільш близького технологічного рішення є транспортування елементів підводних родовищ корисних копалин, які розробляються, у складі гідросуміші через всі ступіні насоса, що зумовлює істотне здрібнення твердих часток, в наслідок чого погіршується процес їх подальшої переробки. Найбільш близьким технологічним рішенням є насосна установка для перекачування пульпи, яка містить багатосекційний відцентровий насос з всмоктувальним та обладнаним керованими засувками нагнітальним трубопроводом, шнековий живильник, встановлений в ставі нагнітального трубопроводу насоса акумулятор пневматичної енергії, сполучений з проміжною ступінню багатосекційного відцентрового насоса та акумулятором пневматичної енергії окремий трубопровід, сполучений з окремим трубопроводом через обладнаний зворотним клапаном патрубок компресор, дві робочі камери, нижні частини яких сполучені через обладнані керованими засувками відповідні окремі патрубки з нагнітальним трубопроводом багатосекційного відцентрового насоса, додатковий відцентровий насос з відповідними всмоктувальним та обладнаним керованою засувкою нагнітальним трубопроводом, при цьому шнековий живильник сполучений через обладнані керованими 5 82200 6 обладнаного лопатями робочого колеса під час засувками підвідні патрубки з відповідними надходження в потік нагнітального трубопроводу робочими камерами, всмоктувальні трубопроводи насоса твердих часток підводних родовищ багатосекційного відцентрового насоса та корисних копалин, порівнюють контрольовану додаткового відцентрового насоса сполучені з величину з заданою та досягають їх відповідності приймальною ємністю, нагнітальний трубопровід шляхом регулювання витратою спрямованої додаткового відцентрового насоса сполучений з подачі частини високонапірного потоку шнековим живильником, нагнітальний трубопровід нагнітального трубопроводу насоса на лопаті багатосекційного відцентрового насоса, в свою робочого колеса. чергу, сполучений через обладнані керованими В основу винаходу поставлена задача засувками додаткові патрубки з відповідними удосконалення гідротранспортної установки в якій, робочими камерами, окремий трубопровід шляхом додаткових з'єднань елементів відомої обладнаний керованою засувкою та сполучений конструктивної схеми забезпечується можливість через обладнані керованими засувками безперервного підйому у складі гідросуміші трубопроводи з відповідними робочими камерами, елементів підводних родовищ корисних копалин, а нагнітальний трубопровід багатосекційного які розробляються, уникаючи створення умов для відцентрового насоса містить встановлену між їх вступу в процеси агломерації, виключаючи зонами сполучення з окремими та додатковими процеси введення стисненого повітря у склад патрубками керовану засувку, [патент України гідросуміші та транспортування твердих часток №61294А, кл. F04F1/00, F04F1/20, Ε21F17/00, через насос при мінімальній конфігурації технічних 2003p.]. засобів. Недоліками найбільш близького Поставлена задача розв'язується таким технологічного рішення є циклічність процесів чином, що гідротранспортна установка, що містить завантаження - розвантаження завантажувальних насос з всмоктувальним та нагнітальним камер пульпою, яка має високу концентрацію трубопроводами та розташований в ставі твердих часток, що створює умови для вступу в нагнітального трубопроводу насоса акумулятор, процеси агломерації твердої складової пульпи та яка відповідно до винаходу відрізняється тим, що заштибовки відповідних елементів насосної насос та акумулятор заглиблені в воду басейну установки під час її функціонування, погіршення водоймища, в якому ведеться розробка підводних напірновитратних характеристик насоса через родовищ корисних копалин, розташований в ставі подачу стисненого повітря безпосередньо в насос, нагнітального трубопроводу насоса акумулятор наявність стисненого повітря у складі потоку встановлений в ставі всмоктувального багатокомпонентної суміші, який транспортується, трубопроводу насоса, обладнане лопатями що зумовлює зниження ефективності підйому робоче колесо встановлене в акумуляторі, ділянка елементів підводних родовищ корисних копалин та нагнітального трубопроводу насоса, яка значна металоємність насосної установки. розташована по ходу руху потоку гідросуміші в ній В основу винаходу поставлена задача після акумулятора, з'єднана з розташованим в удосконалення способу роботи гідротранспортної акумуляторі наконечником, обладнане лопатями установки в якому, шляхом контролю величини робоче колесо встановлене в акумуляторі вище швидкості обертання обладнаного лопатями зони сполучення акумулятора з розташованою між робочого колеса під час надходження в потік насосом та акумулятором ділянкою нагнітального нагнітального трубопроводу насоса твердих трубопроводу насоса, при цьому сполучені з часток, забезпечується можливість безперервного насосом та басейном водоймища, в якому підйому у складі гідросуміші елементів підводних ведеться розробка підводних родовищ корисних родовищ корисних копалин, які розробляються, копалин, ділянки всмоктувального трубопроводу уникаючи створення умов для їх вступу в процеси насоса приєднані до акумулятора так, щоб агломерації, виключаючи процеси введення траєкторія руху потоку всмоктувального стисненого повітря у склад гідросуміші та трубопроводу насоса при проходженні ним транспортування твердих часток через насос. акумулятора пролягала через лопаті робочого Поставлена задача розв'язується таким колеса, розташована між насосом та чином, що спосіб роботи гідротранспортної акумулятором ділянка нагнітального трубопроводу установки, що включає транспортування твердих насоса приєднана до акумулятора так, щоб часток у складі гідросуміші та подачу гідросуміші у траєкторія руху потоку в розташованому в всмоктувальний трубопровід насоса, який акумуляторі та з'єднаному з відповідною ділянкою відповідно до винаходу відрізняється тим, що нагнітального трубопроводу насоса наконечнику попередньо задають величину швидкості продовжувала траєкторію інерційного руху обертання робочого колеса, через лопаті якого створеного насосом високонапірного потоку, який проходить потік гідросуміші всмоктувального надходить в акумулятор, нагнітальний трубопровід трубопроводу насоса, в процесі підйому елементів насоса додатково сполучений з акумулятором підводних родовищ корисних копалин з глибини обладнаним керованою засувкою патрубком, безперервно виводять тверді частки зі складу датчик визначення швидкості обертання потоку гідросуміші всмоктувального трубопроводу тахометр сполучений з обладнаним лопатями насоса, подають виведені зі складу потоку робочим колесом, блок керування з'єднаний з всмоктувального трубопроводу насоса тверді насосом, керованою засувкою та тахометром, а частки підводних родовищ корисних копалин в внутрішній діаметр з'єднаного з ділянкою потік нагнітального трубопроводу насоса, нагнітального трубопроводу насоса, яка контролюють величину швидкості обертання 7 82200 8 розташовану між акумулятором 4 та насосом 1 розташована по ходу руху потоку гідросуміші в ній ділянку всмоктувального трубопроводу 2 після акумулятора, та розташованого в зосереджену у верхній частині акумулятора 4 акумуляторі наконечника зменшується по ходу рідину. При відкачуванні рідини з заглибленого в руху в ньому потоку гідросуміші. Крім того басейн водоймища, в якому ведеться розробка обладнане лопатями робоче колесо має додаткові підводних родовищ корисних копалин, лопаті. акумулятора 4, в нього під статичним тиском На Фіг.1 та 2 зображена схема рідини через сполучену з басейном цього гідротранспортної установки. водоймища та акумулятором 4 ділянку Гідротранспортна установка містить насос 1 з всмоктувального трубопроводу 2 починає всмоктувальним 2 і нагнітальним 3 надходити потік гідросуміші, який містить трубопроводами, а також розташований в ставі елементи підводних родовищ корисних копалин, нагнітального трубопроводу 3 акумулятор 4, при які розробляються. Паралельно з цим в процесі цьому насос 1 та акумулятор 4 заглиблені в воду проходження утвореного насосом 1 потоку басейну водоймища, в якому ведеться розробка нагнітального трубопроводу 3 через об'єм підводних родовищ корисних копалин, акумулятора 4 завдяки вищенаведеній конструкції розташований в ставі нагнітального трубопроводу наконечника 10 виникає ефект ежекції, який 3 акумулятор 4 встановлений в ставі забезпечує надходження в з'єднану з всмоктувального трубопроводу 2, обладнане наконечником 10 ділянку нагнітального лопатями 5 робоче колесо 6 встановлене в трубопроводу 3 зосередженої в акумуляторі 4 акумуляторі 4, нагнітальний трубопровід 3 рідини разом з утвореним насосом 1 додатково сполучений з акумулятором 4 високонапірним потоком. патрубком 7, який має керовану засувку 8, При надходженні гідросуміші з сполученої з обладнане лопатями 5 робоче колесо 6 має басейном водоймища, в якому ведеться розробка додаткові лопаті 9, при цьому ділянка підводних родовищ корисних копалин, та нагнітального трубопроводу 3, яка розташована по приєднаної до акумулятора 4 ділянки ходу руху потоку гідросуміші в ній після всмоктувального трубопроводу 2 в акумулятор 4 акумулятора 4, з'єднана з розташованим в швидкість руху гідросуміші знижується. Таким акумуляторі 4 наконечником 10, сполучені з чином в акумуляторі 4 під дією сил гравітації насосом 1 та басейном водоймища, в якому відбувається процес безперервного осадження ведеться розробка підводних родовищ корисних твердих часток підводних родовищ корисних копалин, ділянки всмоктувального трубопроводу 2 копалин зі складу потоку всмоктувального приєднані до акумулятора 4 так, щоб траєкторія трубопроводу 2, траєкторія руху якого пролягає руху потоку всмоктувального трубопроводу 2 при через акумулятор 4. В процесі осадження проходженні ним акумулятора 4 пролягала через елементи підводних родовищ корисних копалин лопаті 5 робочого колеса 6, розташована між надходять у нижню частину акумулятора 4, де насосом 1 та акумулятором 4 ділянка вони потрапляють у створену в результаті нагнітального трубопроводу 3 приєднана до надходження високонапірного потоку в наконечник акумулятора 4 так, щоб траєкторія руху потоку в 10 зону ежекції та транспортуються далі у складі розташованому в акумуляторі 4 наконечнику 10 потоку ділянки нагнітального трубопроводу 3, яка продовжувала траєкторію інерційного руху розташована по ходу руху потоку гідросуміші в ній створеного насосом 1 високонапірного потоку, після акумулятора 4. Конструкція наконечника 10, який надходить в акумулятор 4, робоче колесо 6 яка передбачає зменшується його діаметра по встановлене в акумуляторі 4 вище зони ходу руху в ньому потоку гідросуміші, запобігає сполучення акумулятора 4 з розташованою між надходженню високонапірного потоку гідросуміші з насосом 1 та акумулятором 4 ділянкою розташованої між насосом 1 та акумулятором 4 нагнітального трубопроводу 3, датчик визначення ділянки нагнітального трубопроводу 3 у швидкості обертання - тахометр 11 сполучений з розташовану між акумулятором 4 та насосом 1 робочим колесом 6, блок керування 12 з'єднаний з ділянку всмоктувального трубопроводу 2 через насосом 1, керованою засувкою 8 та тахометром об'єм акумулятора 4. Це забезпечує можливість 11, а внутрішній діаметр з'єднаного з ділянкою безперервного підйому у складі гідросуміші нагнітального трубопроводу 3, яка розташована по елементів підводних родовищ корисних копалин, ходу руху потоку гідросуміші в ній після які розробляються, виключаючи транспортування акумулятора 4, та розташованого в акумуляторі 4 твердих часток через робочі ступіні насоса 1. наконечника 10 зменшується по ходу руху в ньому Вищезазначена конструкція наконечника 10 потоку гідросуміші. також забезпечує ефективне інтегрування потоку Спосіб роботи гідротранспортної установки за нагнітального трубопроводу 3, після надходження допомогою наведеного на Фіг.1 та 2 пристрою до його складу виведених з потоку реалізується наступним чином. всмоктувального трубопроводу 2 твердих часток Попередньо задають величину швидкості підводних родовищ корисних копалин. обертання робочого колеса 6, через лопаті 5 якого Полягання траєкторії руху потоку проходить потік гідросуміші всмоктувального всмоктувального трубопроводу 2 при проходженні трубопроводу 2. Перед запуском ним акумулятора 4 через лопаті 5 робочого колеса гідротранспортної установки керована засувка 8 6 забезпечує обертання робочого колеса 6, що, в повністю закрита. свою чергу, сприяє процесу осадження твердих Блок керування 12 запускає заповнений елементів підводних родовищ корисних копалин, а рідиною насос 1, який починає відкачувати через 9 82200 також перешкоджає відбуванню процесів агломерації в акумуляторі 4 та його заштибовки. Додаткові лопаті 9 сприяють надходженню твердих часток в потік нагнітального трубопроводу 3. Після запуску насоса 1 блок керування 12 за допомогою тахометра 11 розпочинає контролювати величину швидкості обертання робочого колеса 6, порівнює контрольовану величину з заданою та досягає їх відповідності шляхом регулювання витратою спрямованої подачі частини високонапірного потоку нагнітального трубопроводу 3 по патрубку 7 на лопаті 5 робочого колеса 6. Регулюванням величиною відкриття керованої засувки 8 блок керування 12 керує величиною витрати спрямованої подачі частини потоку нагнітального трубопроводу 3 на лопаті 5 робочого колеса 6 і відповідно величиною швидкості його обертання. При необхідності збільшення швидкості обертання обладнаного лопатями 5 робочого колеса 6, блок керування 12 збільшує величину відкриття керованої засувки 8 і частина потоку нагнітального трубопроводу 3 спрямовується по патрубку 7 на лопаті 5 робочого колеса 6, в наслідок чого його оберти збільшуються. Безпосередньо перед зупинкою гідротранспортної установки блок керування 12 виконує зупинку насоса 1 з подальшим повним закриттям керованої засувки 8. Таким чином, застосування винаходу, який заявляється, дозволить видобуток елементів підводних родовищ корисних копалин виключаючи створення умов вступу в процес агломерації твердої складової пульпи та заштибовку відповідних елементів гідротранспортної установки під час її функціонування без істотного здрібнення твердих часток в насосі, що, в свою чергу, забезпечить поліпшення умов експлуатації насоса, а також підвищить ефективність розробки підводних родовищ корисних копалин. 10