|
Питателями, или загрузочными устройствами, называют аппараты, позволяющие вводить грунт в напорный водовод для его гидротранспортирования. Из большого количества известных систем питателей для условий гидротехнического строительства более подходящими являются шлюзовые камерные питатели. Принцип действия шлюзового камерного питателя показан на рис. 1-48. Грунт, подлежащий гидротранспортированию, подается транспортером / в загрузочную воронку камеры шлюзового питателя. Во время загрузки камеры открыт верхний загрузочный клапан 2. Клапаны 4 и 5 закрыты. Сливной клапан 3 открыт, через этот клапан из камеры сливается вода, вытесняемая загружаемым грунтом.
Рис. 1-48. Шлюзовой камерный питатель. После окончания загрузки клапаны 2 и 3 закрываются, а клапаны 5 и 4 открываются, благодаря чему давление в камере выравнивается с давлением в водоводе 7, и начинается вымыв грунта из камеры и поступление его в водовод. Дроссельная задвижка 6, установленная на водоводе, регулируется так, чтобы в ответвление, ведущее к камере, поступало 30-40% общего количества воды, подаваемой насосом. Как показывает опыт, этой воды достаточно, чтобы устойчиво разгружать камеру, вымывая грунт через восходящий патрубок и клапан 4. Пульпа по трубе 8 вводится в трубу 7, по которой потоком, идущим от центробежного насоса, и осуществляется гидротранспортирование. После опорожнения камеры описанный процесс повторяется. Для получения достаточно равномерной загрузки водовода грунтом необходимо иметь две или более камер, работающих в определенной последовательности. Управление клапанами и устройствами, загружающими питатель грунтом, производится автоматически по определенной программе. Питатели как средство гидротранспортирования по сравнению с грунтовыми насосами имеют следующие основные преимущества: 1. Предельная дальность транспортирования назначается только по соображениям экономического характера, так как загрузка материала может производиться в водоводы с произвольно большим напором, величина которого определяется только прочностью питателя. 2. Питатели значительно упрощают гидротранспортирование крупнообломочного материала. 3. Консистенция перекачиваемой пульпы легко регулируется и может быть доведена до предельно больших значений. 4. Энергетические показатели высокие, так как к. п. д. центробежных насосов, нагнетающих чистую воду в пульповод, существенно выше, чем к. п. д. грунтовых насосов, перекачивающих пульпу. Эти преимущества питателей послужили причиной повышенного интереса к ним за последние годы как в СССР, так и за рубежом. Шлюзовье питатели в строительной гидромеханизации смогут эффективно применять при следующих условиях: 1) грунт в карьере целесообразно разрабатывать экскаваторами, бульдозерами, плавучими землечерпалками или грейферами; 2) грунты, подлежащие гидротранспортированию, являются тяжелыми гравийно-галечными смесями; 3) грунты содержат валуны, размер которых превышает проходные сечения грунтового насоса; 4) дальность и высота подачи грунта превышает возможность трех последовательно установленных грунтовых насосов. В крупном гидротехническом строительстве наиболее перспективным является применение шлюзовых гидротранспортных установок при намыве высоких плотин в горных условиях. Так, при проектировании самой высокой в мире плотины Нурекского гидроузла в связи с большими трудностями возведения плотины сухим способом был рассмотрен вариант намывной плотины с использованием в качестве карьера речных отложений в пойме р. Вахш, в семи километрах ниже створа. Гидротранспортная установка была запроектирована в виде двух четырехкамерных батарей  Рис. 1-49. Схема загрузки гидротранспортной установки.
шлюзовых питателей производительностью по 1 000 м3/ч,работающих на пульповоды диаметром 700 мм.Схема загрузки батарей показана на рис. 1-49. С магистральных транспортеров 6 песчано-гравийно-галечная смесь поступает на поворотные транспортеры 4, загружающие бункер 5. Из бункеров вибропитатели 3 подают материал на восемь ленточных транспортеров 2, каждый из которых загружает свою камеру 1. Так как высота подачи материала непрерывно увеличивается, то должен соответственно изменяться и напор, развиваемый насосной станцией. Изменения напора достигают изменением диаметров рабочих колес и последовательным включением дополнительных насосов. Водопроизводительность насосной станции составляет 12 000-13 000 м3/ч, т. е. 6-6,5 м3 воды на 1 м3 транспортируемого материала. Стоимость работ по возведению плотины при помощи шлюзовых аппаратов по материалам проектирования получалась несколько ниже стоимости отсыпки плотины авгосамосвалами, кроме того, этот способ давал и целый ряд производственных преимуществ. Однако совершенно уникальный характер сооружения (высота плотины 300 м) в районе, подверженном землетрясениям, и недостаточная изученность вопросов устойчивости намытого гравийно-галечного грунта в теле высотной плотины не позволили принять намывной вариант возведения Нурекской плотины. Но выполненные проработки, подтвержденные опытными работами, показали, что внедрение шлюзовых питателей в крупное гидротехническое строительство сможет дать огромный эффект.
Шкундин Б.М. Оборудование гидромеханизации земляных работ. Учебник для учащихся гидроэнергетических, энергетических и энергостроительных техникумов.М.,"Энергия",1970.240 с. |