Спосіб і пристрій для обробки ґрунту виїмки, видобутого за домогою земснаряда

Номер патенту: 102736

Опубліковано: 12.08.2013

Автор: Вандікке Стефан (помер)

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб обробки ґрунту виїмки, видобутого за допомогою земснаряда, в якому ґрунт виїмки подають від земснаряда до щонайменше одного відцентрового сепаратора, що розділяє ґрунт виїмки на вологу фракцію і суху фракцію, при цьому щонайменше суху фракцію збирають і подають до гравітаційного сепаратора, що додатково розділяє зібрану суху фракцію на більш суху і більш вологу фракції, в порівнянні з сухою фракцією, в якому щонайменше більш суху фракцію збирають в транспортному судні, виконаному з можливістю прийому більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 50000 тонн.

2. Спосіб за п. 1, в якому ґрунт виїмки доводять до прийнятної масової густини перед його подачею до відцентрового сепаратора.

3. Спосіб за п. 2, в якому масову густину ґрунту виїмки доводять до прийнятної масової густини за допомогою додавання до нього води.

4. Спосіб за п. 3, в якому масову густину ґрунту виїмки доводять до прийнятної масової густини за допомогою забезпечення потоку води, до якого керованим чином подають ґрунт виїмки.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому ґрунт виїмки подають до відцентрового сепаратора з по суті постійною витратою потоку.

6. Спосіб за п. 5, в якому по суті постійна витрата потоку складає щонайменше 6000 м3/год., переважно щонайменше 9000 м3/год. і найбільш переважно щонайменше 12000 м3/год.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, в якому відцентровий сепаратор містить гідроциклон.

8. Спосіб за п. 7, в якому відцентровий сепаратор містить мультициклон.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, в якому гравітаційний сепаратор містить зневоднюючий грохот, який приводить зібрану суху фракцію в коливальний рух, і під впливом сили тяжіння розділяє її на більш суху фракцію і більш вологу фракцію.

10. Спосіб за п. 9, в якому транспортне судно виконують з можливістю прийому більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 100000 тонн, більш переважно щонайменше 150000 тонн і найбільш переважно щонайменше 200000 тонн.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому більш суха фракція має вміст води максимально 20 % по вазі, більш переважно максимально 15 % по вазі.

12. Система, яка включає в себе пристрій для обробки ґрунту виїмки, що містить щонайменше один відцентровий сепаратор, виконаний з можливістю розділення ґрунту виїмки на вологу фракцію і суху фракцію, причому відцентровий сепаратор містить підвід для ґрунту виїмки для обробки і випуск для сухої фракції, і щонайменше один гравітаційний сепаратор, з'єднаний з випуском відцентрового сепаратора і виконаний з можливістю розділення сухої фракції на більш суху і більш вологу фракції в порівнянні з сухою фракцією, і

що містить випускні засоби для випускання більш сухої фракції; і транспортне судно, з'єднане з випускними засобами гравітаційного сепаратора і виконане з можливістю прийому більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 50000 тонн.

13. Система за п. 12, в якій пристрій розміщений на земснаряді або понтоні.

14. Система за п. 12, в якій пристрій розміщений на транспортному судні.

15. Система за п. 14, в якій пристрій розташований відносно трюму транспортного судна таким чином, що вивантаження більш сухої фракції в трюм здійснюється без використання випускних засобів.

16. Спосіб транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання, що включає в себе етапи, на яких здійснюють постановку на стоянку поблизу зони видобування щонайменше одного морського транспортного судна зі значно більшими розмірами, ніж земснаряд, виконаного з можливістю прийому великої кількості ґрунту виїмки в придатному для транспортування стані, видобування ґрунту виїмки, використовуючи щонайменше один земснаряд, доведення ґрунту виїмки до придатного для транспортування стану, використовуючи спосіб за будь-яким з пп. 1-11, збирання щонайменше більш сухої фракції в транспортному судні, транспортування більш сухої фракції до зони повторного використання, використовуючи транспортне судно, постановку на стоянку транспортного судна в зоні повторного використання і вивантаження більш сухої фракції з транспортного судна в зоні повторного використання.

Текст

Реферат: Винахід стосується способу і пристрою для обробки ґрунту (50) виїмки, видобутого за допомогою земснаряда (30). Згідно з цим способом, ґрунт (50) виїмки подається від земснаряда (30) до щонайменше одного відцентрового сепаратора (10), що розділяє ґрунт виїмки на вологу фракцію (51) і суху фракцію (52), причому щонайменше суха фракція збирається. Винахід також стосується способу транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання. Спосіб включає в себе транспортування ґрунту виїмки, доведеного для цього в придатний для транспортування стан, використовуючи морське транспортне судно (40) із значно більшими розмірами, ніж земснаряд (30), причому придатний для транспортування стан досягається за допомогою обробки ґрунту виїмки, використовуючи приведений вище спосіб. UA 102736 C2 (12) UA 102736 C2 UA 102736 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до способу і пристрою для обробки ґрунту виїмки, видобутого за допомогою земснаряду. Винахід додатково належить до судна, оснащеного таким пристроєм. Винахід також належить до способу транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання, і, зокрема, способу видобування великих кількостей руди за допомогою транспортування великих кількостей рудовмісного ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання або вивантаження. Земля під забудову є дефіцитною в багатьох регіонах світу. Наприклад, це характерно для Сінгапура і району навколо нього, який оточений великим водним простором. Звичайно в таких регіонах створюють землю під забудову за допомогою скидання ґрунту на місцевості або в навколишні водоймища. Ґрунт звичайно витягується тут з дна навколишніх заток, бухт, каналів і/або океанів за допомогою відповідних земснарядів, при цьому ґрунт виїмки часто також необхідно обробляти після вивантаження, щоб зробити його прийнятним для відповідної функції, наприклад, як земля під забудову. Тут виникають дві основні проблеми. Звичайний спосіб виїмки ґрунту за допомогою земснаряду був знайдений економічно доцільним і технічно здійсненним тільки тоді, коли ґрунт для видобування розташовується не дуже далеко від місця вивантаження. Однак стає все важчим знайти достатню кількість ґрунту на відносно невеликій відстані від місця вивантаження. Тому є потреба в економічному способі транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання (або зони вивантаження). Друга проблема полягає в тому, що в звичайному способі ґрунт виїмки вивантажується на поверхню землі і, якщо потрібно, потім обробляється. Однак можливості по наземному розміщенню і. зберіганню ґрунту можуть бути обмеженими, зокрема в регіонах, оточених великою кількістю води, як у випадку згаданого вище Сінгапура. У патенті GB692668 розкритий землесосний снаряд, що містить насос для видобування ґрунту виїмки, в якому сторона нагнітання насоса з'єднана з групою циклонів, розташованих паралельно, для осушення ґрунту виїмки. Циклони утворюють частину насосної системи і повинні мати відносно невелику продуктивність для правильного функціонування. У патенті US20040181113А1 розкритий спосіб зміни хімічного складу небезпечних хімічних речовин, присутніх у видобутому річковому мулі, що використовує високі температури і високий тиск. Видобутий мул осушується до вмісту твердих частинок приблизно 50 % за допомогою будь-якого способу, такого як центрифугування, фільтрація або пресування. Потік твердих частинок потім проходить через декілька відцентрових сепараторів для видалення з нього важких металів. Обидва (забруднений і чистий) потоки твердих частинок потім знову осушуються до досягнення запланованого вмісту твердих частинок 50 % і закачуються на баржу для транспортування. Баржа є невеликою, тобто має розміри, що забезпечують можливість переміщення через річкову шлюзову систему. У патенті DE3825223 А1 розкритий пристрій для осушення суміші пісок/вода/забруднюючі домішки. Пристрій містить сортуючий механізм, що гойдається, в формі дна з отворами, що гойдається, який відділяє важку фракцію від легкої фракції. Важка фракція, що містить пісок і воду, збирається в задній частині сепаратора на одній стороні дна, що гойдається, і промивається за допомогою розпилення рідини. Надлишкова вода видаляється через отвори, виконані в дні, що гойдається, на вказаній стороні. Легка фракція транспортується до іншої сторони сепаратора, на якій дно, що гойдається, не має отворів. Циклон здійснює подачу суміші до пристрою. У патенті DE4410229A1 розкриті пристрій і спосіб для розділення ґрунту виїмки на фракції з конкретними розмірами частинок. У розкритому способі використовується комбінація множини відокремлюючих пристроїв. У патенті US4541927 розкриті спосіб і пристрій для обробки ґрунту, видобутого за допомогою фрезерного землесосного снаряда. Ґрунт виїмки подається до відцентрових сепараторів, розміщених на поворотній платформі для послідовної подачі. Відцентрові сепаратори розділяють ґрунт виїмки на суху важку фракцію і вологу фракції. Волога фракція спрямовується назад до фрезерної головки. Осушений твердий матеріал додатково осушується в поворотній печі з електричним нагріванням, і отриманий в результаті подрібнений сухий матеріал упаковується в мішки. Задачею винаходу є створення способу і пристрою для обробки ґрунту виїмки, видобутого за допомогою земснаряду, і, додатково, способу і судна для транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання, в яких вказані вище недоліки щонайменше частково усуваються. 1 UA 102736 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Згідно з першим аспектом винаходу ця задача досягається способом обробки ґрунту виїмки, видобутого за допомогою земснаряду, в якому ґрунт виїмки подається від земснаряду до щонайменше одного відцентрового сепаратора, що розділяє ґрунт виїмки на вологу фракцію і суху фракцію, причому щонайменше суха фракція збирається і подається до гравітаційного сепаратора, що додатково розділяє зібрану суху фракцію на більш суху і більш вологу фракції, причому щонайменше більш суха фракція збирається в транспортне судно, виконане з можливістю прийому більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 50000 тонн. За допомогою здійснення сепарації ґрунту виїмки з трюму земснаряду за допомогою відцентрового сепаратора суха фракція економічним чином відділяється від ґрунту виїмки і збирається і може, якщо потрібно, використовуватися як земля під забудову. Спосіб згідно з винаходом забезпечує можливість обробки ґрунту виїмки до його вивантаження на березі або в іншому місці вивантаження. Було знайдено, що ґрунт виїмки, оброблений відповідно до способу згідно з винаходом, займає менший простір, ніж необроблений ґрунт виїмки, що забезпечує переваги при вивантаженні ґрунту виїмки в зонах з обмеженими можливостями зберігання. У способі згідно з винаходом волога фракція може, якщо потрібно, збиратися у прийнятних для цього засобах для збирання, наприклад для додаткової обробки. Однак, переважно, відділена волога фракція повертається в навколишнє водоймище. Згідно з винаходом зібрана суха фракція подається до гравітаційного сепаратора, який додатково розділяє зібрану суху фракцію на більш суху і більш вологу фракції, причому щонайменше суха фракція збирається. Терміни "більш суха" і "більш волога" фракція визначені тут відносно сухої фракції. Було знайдено, що комбінація щонайменше одного відцентрового сепаратора і щонайменше одного гравітаційного сепаратора дає синергічний ефект, в результаті чого отримують якісно поліпшену більш суху фракцію, яка може більш успішно використовуватися, наприклад, як земля під забудову. Додаткова перевага способу згідно з винаходом полягає в тому, що на розподіл розмірів частинок ґрунту виїмки можна впливати ефективним чином. Тут переважно, щоб відцентрова сепарація і/або гравітаційна сепарація здійснювалися таким чином, щоб суха фракція і/або більш суха фракція мали розподіл розмірів частинок з параметром d50, що знаходиться в діапазоні між 50 і 1500 мікрометрів, більш переважно між 150 і 1200 мікрометрів і найбільш переважно між 300 і 1000 мікрометрів. Окремий прийнятний спосіб згідно з винаходом відрізняється тим, що гравітаційний сепаратор містить зневоднюючий грохот, який приводить зібрану суху фракцію в коливальний рух і, під впливом сили тяжіння, розділяє її на більш суху фракцію і більш вологу фракцію. У додатковому переважному варіанті здійснення цього способу як відцентровий сепаратор використовується гідроциклон. Гідроциклон містить циліндричний поворотний корпус, який переходить в напрямку його дна в конічну випускну частину. Ґрунт виїмки для обробки вводиться під тиском тангенціально в гідроциклон на верхній стороні через ексцентрично розташований підвідний трубопровід, в результаті чого ґрунт виїмки приводиться у обертальний або вихровий рух. Вихор відкидає більш важку фракцію ґрунту виїмки до бічної стінки гідроциклона, де важка фракція, під впливом сили тяжіння, приводиться в рух по низхідній спіралі. Більш важка фракція з часом входить в конічну частину, в якій вона додатково прискорюється і в результаті вивантажується через випуск. Більш легка фракція (що також включає в себе воду) продовжує плавати і входить в центральну частину гідроциклона. Завдяки конічній формі гідроциклона більш легка фракція з часом виштовхується вгору, де вона вивантажується через перелив. Оскільки в ґрунті виїмки більш легка фракція містить воду, більш важка фракція буде відповідати сухій фракції, тоді як більш легка фракція буде відповідати вологій фракції. Додаткова перевага цього варіанту здійснення полягає в тому, що можна керувати не тільки вмістом вологи, але також розподілом розмірів частинок сухої і/або більш сухої фракції. Тут діаметр d50 розділення визначається як діаметр частинки, що має однакову імовірність стати частиною більш легкої або більш важкої фракції. Точність кінцевої сепарації залежить, серед інших факторів, від вибраної конструкції гідроциклона і властивостей ґрунту виїмки. Характерними параметрами тут є внутрішній діаметр циклону, діаметри впуску, переливу і випуску, висота циліндричної і конічної частин гідроциклона і продуктивність гідроциклона. Додатковою перевагою способу згідно з винаходом є те, що на розподіл розмірів частинок ґрунту виїмки можна впливати ефективним чином. Тут переважно, щоб відцентрова сепарація і/або гравітаційна сепарація здійснювалися таким чином, щоб суха фракція і/або більш суха фракція мали розподіл розмірів частинок з параметром d50, що знаходиться в діапазоні між 50 і 1500 мікрометрів, більш переважно між 150 і 1200 мікрометрів, більш переважно між 300 і 1000 мікрометрів і найбільш переважно між 500 і 800 мікрометрів. 2 UA 102736 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У окремому прийнятному способі як відцентровий сепаратор використовується мультициклон. Мультициклон містить множину гідроциклонів, з'єднаних паралельно, причому їх кількість знаходиться в діапазоні між 2 і 20, більш переважно між 3 і 15 і найбільш переважно між 4 і 10. Додатковий переважний варіант здійснення способу згідно з винаходом відрізняється тим, що ґрунт виїмки доводиться до прийнятної масової густини перед його подачею до відцентрового сепаратора. Прийнятна масова густина залежить, серед іншого, від множини факторів, таких як властивості ґрунту виїмки, необхідні властивості ґрунту виїмки після обробки і приведені вище параметри конструкції гідроциклона або мультициклона. За рахунок доведення масової густини до по суті постійної середньої масової густини перед відцентровою сепарацією, забезпечується вища ефективність сепарації, а також вища якість обробленого ґрунту виїмки. Зокрема, прийнятна масова густина необробленого ґрунту виїмки знаходиться в 3 3 3 3 діапазоні між 1,1 тонн/м і 1,3 тонн/м , більш переважно між 1,15 тонн/м і 1,25 тонн/м . Зокрема, прийнятна масова густина сухої фракції обробленого ґрунту виїмки знаходиться в діапазоні між 3 3 3 3 1,8 тонн/м і 2,0 тонн/м , більш переважно між 1,85 тонн/м і 1,95 тонн/м . Масова густина 3 вологої фракції обробленого ґрунту виїмки знаходиться в діапазоні між 1,03 тонн/м і 1,13 3 тонн/м , але також може мати вищі значення, зокрема, коли у вологій фракції присутня велика кількість тонкодисперсних частинок. Зокрема, прийнятна масова густина більш сухої фракції 3 3 обробленого ґрунту виїмки знаходиться в діапазоні між 1,75 тонн/м і 1,95 тонн/м , більш 3 3 переважно між 1,80 тонн/м і 1,90 тонн/м . У додатковому переважному варіанті здійснення масова густина ґрунту виїмки доводиться до прийнятної масової густини за допомогою додавання до нього води і, більш переважно, за допомогою забезпечення потоку води, до якого керованим чином подається ґрунт виїмки. Це може здійснюватися зручним чином безпосередньо на земснаряді і/або між земснарядом і підведенням до щонайменше одного відцентрового сепаратора. Якщо потрібно, ґрунт виїмки, що знаходиться в трюмі земснаряду, можна розріджувати за допомогою впливу на нього потоком води під високим тиском з розпилювальних сопел високого тиску, розміщених в ґрунті виїмки. Вражаюче, але факт, що за рахунок додавання води до ґрунту виїмки перед його обробкою, зокрема, осушенням, досягається вища ефективність розділення. Додатково переважним є, коли ґрунт виїмки подається з по суті постійною витратою потоку до щонайменше одного відцентрового сепаратора. Було знайдено, що виключно великі кількості ґрунту виїмки можуть оброблятися економічним чином за допомогою способу згідно з винаходом. Переважний спосіб згідно з винаходом відрізняється тим, що по суті постійна витрата потоку, що подається до щонайменше одного відцентрового сепаратора, складає 3 3 щонайменше 6000 м /год., переважно щонайменше 9000 м /год., більш переважно щонайменше 3 3 12000 м /год. і найбільш переважно щонайменше 20000 м /год. Множина відцентрових сепараторів, з'єднаних паралельно, переважно використовуються для вищих витрат потоку. Такі витрати потоку забезпечують можливість обробки щонайменше 45 мільйонів тонн ґрунту виїмки на рік, що типово забезпечує отримання щонайменше 10 мільйонів тонн обробленого ґрунту виїмки на рік. Ці кількості неможливо отримати з більш звичайними способами сепарації, такими як, наприклад, основані на силі тяжіння. Було знайдено, що спосіб згідно з винаходом має особливі переваги, коли суха і/або більш суха фракція має вміст води максимально 20 % по вазі, більш переважно максимально 15 % по вазі і найбільш переважно максимально 10 % по вазі, тому що така обробка ґрунту виїмки дуже підходить для способу, в якому суха і/або більш суха фракція збирається в транспортне судно і, зокрема, в транспортне судно, виконане з можливістю прийому сухої або більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 50000 тонн, переважно щонайменше 100000 тонн, більш переважно щонайменше 150000 тонн і найбільш переважно щонайменше 200000 тонн, і далі транспортується до зони повторного використання, переважно розташованої на великій відстані. Згідно з винаходом зокрема пропонується спосіб транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання, що включає в себе етапи постановки на стоянку поблизу зони видобування щонайменше одного морського транспортного судна зі значно більшими розмірами, ніж земснаряд, виконаного з можливістю прийому великої кількості ґрунту виїмки в придатному для транспортування стані, видобування ґрунту виїмки, використовуючи щонайменше один земснаряд, доведення ґрунту виїмки до придатного для транспортування стану, використовуючи спосіб обробки ґрунту виїмки згідно з винаходом, збирання сухої і/або більш сухої фракції в транспортному судні, транспортування сухої і/або більш сухої фракції до зони повторного використання, використовуючи транспортне судно, постановку на стоянку 3 UA 102736 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 транспортного судна в зони повторного використання і вивантаження сухої і/або більш сухої фракції з транспортного судна в зони повторного використання. Додаткова перевага способу згідно з винаходом полягає в тому, що суха і/або більш суха фракція задовольняють вимоги, встановлені Міжнародною морською організацією для транспортування насипних вантажів (стандарти ММО для транспортування насипних вантажів). Винахід також стосується пристрою для обробки ґрунту виїмки, який містить щонайменше один відцентровий сепаратор, виконаний з можливістю розділення ґрунту виїмки на вологу фракцію і суху фракцію, причому відцентровий сепаратор містить підвід для ґрунту виїмки для обробки і випуск для сухої фракції. Підвід може бути переважно з'єднаний з випускним трубопроводом трюму земснаряду. Пристрій додатково містить щонайменше один гравітаційний сепаратор, з'єднаний з випуском відцентрового сепаратора і виконаного з можливістю розділення сухої фракції на більш суху і більш вологу фракцію, причому гравітаційний сепаратор також містить випускні засоби для випускання більш сухої фракції. Пристрій згідно з винаходом може бути в принципі розміщений в будь-якому необхідному місці між земснарядом і зоною вивантаження або транспортним судном. Однак переважно розмістити пристрій на земснаряді, або на понтоні, типово поставленому на стоянку поблизу земснаряду і/або транспортного судна. Більш переважним є транспортне судно, зокрема, вказаного вище розміру, яке забезпечене пристроєм згідно з винаходом. Додатковою перевагою тут є, коли пристрій розташовується відносно трюму транспортного засобу таким чином, що випускання сухої або більш сухої фракції в трюм відбувається без використання випускних засобів. Така конфігурація значно збільшує швидкість завантажування. Звичайний спосіб виїмки ґрунту включає в себе використання земснаряду, такого як самовідвідний земснаряд з ґрунтоприймачем, який тягнеться, або фрезерний землесосний снаряд, в якому ґрунт виїмки засмоктується з дна водоймища і через всмоктувальний трубопровід збирається на тимчасове зберігання в трюмі земснаряду. Якщо ґрунт виїмки, зібраний в трюмі, повинен транспортуватися у віддалене місце, це транспортування, як правило, потім здійснюється за допомогою наземного транспорту і/або за допомогою спеціально прокладеного трубопроводу і/або за допомогою земснаряду, який переміщується в це місце. Обладнання і організаційні заходи, необхідне для цього, роблять відомий спосіб дорогим. Спосіб згідно з винаходом пропонує ефективне рішення для виконання цієї задачі. Транспортні судна переважно мають велику вантажомісткість. Зокрема, прийнятними є судна, вантажомісткість яких складає щонайменше 50000 тонн чистої вантажопідйомності, переважно щонайменше 100000 тонн чистої вантажопідйомності, більш переважно щонайменше 150000 тонн чистої вантажопідйомності і найбільш переважно щонайменше 200000 тонн чистої вантажопідйомності або навіть більше. Зокрема, прийнятними є судна, які включають в себе модифіковані великотоннажні судна і судна класу "Панамакс", які звичайно використовуються для транспортування вантажів з одного основного порту в інший. Також прийнятними є так звані супертанкери (судна класу VLCC), модифіковані для цієї мети. Використання цих транспортних суден для транспортування ґрунту виїмки невідоме, і при цьому не є очевидним, наприклад, через проблеми стійкості і як правило через абразивний характер ґрунту виїмки. Спосіб згідно з винаходом робить ґрунт виїмки придатним для транспортування вказаними суднами. Переважно виконати їх додаткову адаптацію, за допомогою забезпечення цих суден подвійними стінками, між якими утворюється повітряний простір. Ширина повітряного простору між двома стінками, якщо потрібно, може бути приблизно близькою до ширини трюму транспортного засобу. Спосіб згідно з винаходом забезпечує можливість транспортування на великі відстані, наприклад, 20 мільйонів кубічних метрів ґрунту виїмки на рік, тоді як відомий спосіб може забезпечити можливість транспортування до близько 4 мільйонів кубічних метрів. Спосіб згідно з винаходом зокрема підходить для транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання. Переважними відстанями є відстані більші 500 км в один бік, більш переважно більші 1000 км в один бік і найбільш переважно більші 1500 км в один бік. У додатковому переважному варіанті здійснення способу згідно з винаходом ґрунт виїмки обробляють до отримання вмісту води максимально 20 % по вазі, більш переважно максимально 15 % по вазі. Спосіб згідно з винаходом зокрема підходить для видобування великих кількостей руди за допомогою транспортування великих кількостей рудовмісного ґрунту виїмки від зон виїмки до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання або вивантаження. 4 UA 102736 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід далі буде додатково пояснений за допомогою прикладених креслень, без якого-небудь його обмеження. Фіг. 1 - показує схематично варіант здійснення пристрою згідно з винаходом. Фіг. 2 - показує схематичний вигляд в перспективі системи транспортного судна і земснаряду, що типово використовується в способі згідно з винаходом. На фіг. 1 показаний варіант здійснення пристрою 1 для обробки ґрунту 50 виїмки. У показаному варіанті здійснення пристрій 1 містить відцентровий сепаратор в формі мультициклона 10 і з'єднаний з ним послідовно гравітаційний сепаратор в формі зневоднюючого грохоту 20. Ґрунт 50 виїмки для обробки надходить з трюму (не показаний) земснаряду 30. Прийнятний земснаряд 30 включає, наприклад, самовідвідний земснаряд з ґрунтоприймачем, який тягнеться, або фрезерний землесосний снаряд. Ґрунт 50 виїмки подається через трубопровід 31, з'єднаний з підводом 11, до мультициклону 10 і подається під тиском в розподільний резервуар 12. Мультициклон 10 розділяє ґрунт 50 виїмки на вологу фракцію 51 і суху фракцію 52, як буде додатково пояснено нижче. У показаному варіанті підводи (13а,13b, 13с, …) п'яти гідроциклонів (14а, 14b, 14с, …) з'єднані з розподільчим резервуаром 12. Кожен підвід (13а, 13b, 13с, …) має відповідний запірний клапан (15а, 15b, 15с, …), який може керувати витратою потоку, що подається до кожного циклону. Кожний гідроциклон (14а, 14b, 14с, …) мультициклона 10 містить циліндричний поворотний корпус, який переходить в напрямку дна в конічну випускну частину. Ґрунт 50 виїмки для обробки вводиться під тиском тангенціально у відповідний гідроциклон на верхній стороні кожного циклону через ексцентрично розташовані підводи (13а, 13b, 13с, …). Ґрунт 50 виїмки в результаті приводиться у обертальний або вихровий рух, в результаті чого більш важка фракція ґрунту 50 виїмки відкидається до бічної стінки гідроциклонів (13а, 13b, 13с, …), де більш важка фракція, під впливом сили тяжіння, приводиться в рух по низхідній спіралі. Більш важка фракція з часом входить в конічну частину кожного гідроциклона (14а, 14b, 14с, …), в якій вона додатково прискорюється і в результаті вивантажується через випуск в проміжний резервуар 16. Більш легка фракція (що також включає в себе воду) входить в центральну частину гідроциклонів (14а, 14b, 14с, …), і, завдяки конічній формі гідроциклонів, більш легка фракція в результаті виштовхується вгору, де вона вивантажується через переливи (17а, 17b, 17с, …) в резервуар 18 для збирання, з якого легка фракція далі закачується через випускний трубопровід 19 в навколишнє водоймище. Оскільки в ґрунті 50 виїмки більш легка фракція містить воду, вона буде відповідати вологій фракції 51, тоді як більш важка фракція відповідає сухій фракції 52. Суха фракція 52 транспортується з проміжного резервуара 16 за допомогою конвеєрної стрічки 60 до гравітаційного сепаратора в формі зневоднюючого грохоту 20. Зневоднюючий грохот 20 містить проміжний лоток 21, з якого суха фракція 52 спрямовується в резервуар 22 розділення. Резервуар 22 розділення містить дно (яке на кресленні не видно), що має отвори заданого розміру. Дно приводиться в коливальний рух у вертикальному напрямку за допомогою виконавчих механізмів (не показані). Дно забезпечене для цієї мети пружинами 23. За рахунок того, що суха фракція 52, розміщена в резервуарі 22 розділення, приводиться в коливальний рух, вона розділяється, під впливом сили тяжіння, на фракцію 53, яка є більш сухою в порівнянні з сухою фракцією 52, і більш вологу фракцію 54. Задаючи розмір отворів, можна впливати на розмір частинок більш сухої фракції 53. Більш суха і більш волога фракції вивантажуються за допомогою відповідно конвеєрної стрічки 25 і випускного трубопроводу 24. Випускний трубопровід 24 для більш вологої фракції 54 веде в навколишнє водоймище. Конвеєрна стрічка 25 для більш сухої фракції 53 веде до місця вивантаження, або, в переважному варіанті здійснення, до трюму (не показаний) транспортного судна 40, зокрема, судна класу "Панамакс" або подібного типу. Випускний трубопровід 24 і конвеєрна стрічка 25 не є обов'язковими. Наприклад, можливо залишити сторону 26 резервуара 22 розділення, протилежну проміжному лотку 21, відкритою, і розташувати зневоднюючий грохот 20 біля трюму транспортного судна 40. Більш суха фракція 53 тоді падає автоматично з резервуара 22 розділення в трюм. Трубопровід 24 може також бути відсутнім, при цьому більш волога фракція (в основному вода) буде витікати через дно, наприклад, в навколишнє водоймище. Очевидно, що можлива множина різних варіантів технічних вирішень. На фіг. 2 показана система транспортного судна 40 класу "Панамакс" і земснаряду 30. Транспортне судно 40 має значно більші розміри, ніж земснаряд 30, наприклад в 10 разів більші, і виконане з можливістю прийому великих кількостей ґрунту 50 виїмки в придатному для транспортування стані. Згідно з аспектом даного винаходу, велика кількість ґрунту 50 виїмки перевозиться від зони видобування до розташованої на великій відстані від неї зони повторного використання. Транспортне судно 40 для цієї мети ставиться на стоянку поблизу зони видобування. Використовуючи земснаряд 30, ґрунт 50 виїмки витягується з дна водоймища і 5 UA 102736 C2 5 тимчасово зберігається в трюмі (не показаний). Ґрунт 50 виїмки доводиться до придатного для транспортування стану, використовуючи описаний вище спосіб. У показаному на кресленні варіанті здійснення транспортне судно 40 забезпечене для цієї мети пристроєм 1. Отримана таким чином суха і/або більш суха фракція зберігається на транспортному судні, зокрема, в трюмах транспортного судна 40, і далі транспортується до зони повторного використання. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб обробки ґрунту виїмки, видобутого за допомогою земснаряда, в якому ґрунт виїмки подають від земснаряда до щонайменше одного відцентрового сепаратора, що розділяє ґрунт виїмки на вологу фракцію і суху фракцію, при цьому щонайменше суху фракцію збирають і подають до гравітаційного сепаратора, що додатково розділяє зібрану суху фракцію на більш суху і більш вологу фракції, в порівнянні з сухою фракцією, в якому щонайменше більш суху фракцію збирають в транспортному судні, виконаному з можливістю прийому більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 50000 тонн. 2. Спосіб за п. 1, в якому ґрунт виїмки доводять до прийнятної масової густини перед його подачею до відцентрового сепаратора. 3. Спосіб за п. 2, в якому масову густину ґрунту виїмки доводять до прийнятної масової густини за допомогою додавання до нього води. 4. Спосіб за п. 3, в якому масову густину ґрунту виїмки доводять до прийнятної масової густини за допомогою забезпечення потоку води, до якого керованим чином подають ґрунт виїмки. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому ґрунт виїмки подають до відцентрового сепаратора з по суті постійною витратою потоку. 3 6. Спосіб за п. 5, в якому по суті постійна витрата потоку складає щонайменше 6000 м /год., 3 3 переважно щонайменше 9000 м /год. і найбільш переважно щонайменше 12000 м /год. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, в якому відцентровий сепаратор містить гідроциклон. 8. Спосіб за п. 7, в якому відцентровий сепаратор містить мультициклон. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, в якому гравітаційний сепаратор містить зневоднюючий грохот, який приводить зібрану суху фракцію в коливальний рух, і під впливом сили тяжіння розділяє її на більш суху фракцію і більш вологу фракцію. 10. Спосіб за п. 9, в якому транспортне судно виконують з можливістю прийому більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 100000 тонн, більш переважно щонайменше 150000 тонн і найбільш переважно щонайменше 200000 тонн. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому більш суха фракція має вміст води максимально 20 % по вазі, більш переважно максимально 15 % по вазі. 12. Система, яка включає в себе пристрій для обробки ґрунту виїмки, що містить щонайменше один відцентровий сепаратор, виконаний з можливістю розділення ґрунту виїмки на вологу фракцію і суху фракцію, причому відцентровий сепаратор містить підвід для ґрунту виїмки для обробки і випуск для сухої фракції, і щонайменше один гравітаційний сепаратор, з'єднаний з випуском відцентрового сепаратора і виконаний з можливістю розділення сухої фракції на більш суху і більш вологу фракції в порівнянні з сухою фракцією, і що містить випускні засоби для випускання більш сухої фракції; і транспортне судно, з'єднане з випускними засобами гравітаційного сепаратора і виконане з можливістю прийому більш сухої фракції ґрунту виїмки в кількості щонайменше 50000 тонн. 13. Система за п. 12, в якій пристрій розміщений на земснаряді або понтоні. 14. Система за п. 12, в якій пристрій розміщений на транспортному судні. 15. Система за п. 14, в якій пристрій розташований відносно трюму транспортного судна таким чином, що вивантаження більш сухої фракції в трюм здійснюється без використання випускних засобів. 16. Спосіб транспортування великих кількостей ґрунту виїмки від зон видобування до розташованої на великій відстані від них зони повторного використання, що включає в себе етапи, на яких здійснюють постановку на стоянку поблизу зони видобування щонайменше одного морського транспортного судна зі значно більшими розмірами, ніж земснаряд, виконаного з можливістю прийому великої кількості ґрунту виїмки в придатному для транспортування стані, видобування ґрунту виїмки, використовуючи щонайменше один земснаряд, доведення ґрунту виїмки до придатного для транспортування стану, використовуючи спосіб за будь-яким з пп. 1-11, збирання щонайменше більш сухої фракції в транспортному судні, транспортування більш сухої фракції до зони повторного використання, використовуючи транспортне судно, постановку на стоянку транспортного судна в зоні 6 UA 102736 C2 повторного використання і вивантаження більш сухої фракції з транспортного судна в зоні повторного використання. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and device for treatment of extracted earth extracted by means of a dredge

Автори англійською

Vandycke, Stefaan

Назва патенту російською

Способ и устройство для обработки грунта выемки, добытого при помощи земснаряда

Автори російською

Вандикке Стефан (умер)

МПК / Мітки

МПК: B03B 9/00, E02F 7/00

Мітки: спосіб, домогою, виїмки, земснаряда, видобутого, ґрунту, обробки, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-102736-sposib-i-pristrijj-dlya-obrobki-runtu-vimki-vidobutogo-za-domogoyu-zemsnaryada.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій для обробки ґрунту виїмки, видобутого за домогою земснаряда</a>

Подібні патенти