автоматизированный замкнутый магистральный грузовод

Формула изобретения

Магистральный грузовод, содержащий рабочую площадку для приема грузов, упакованных в контейнеры, ветвь для транспортировки груженых контейнеров по трубопроводу, ветвь для возврата порожних контейнеров, площадку выгрузки контейнеров и силовую установку для обслуживания магистрального грузовода, отличающийся тем, что ветвь для транспортировки груженых контейнеров и ветвь для возврата порожних контейнеров выполнены с образованием единого замкнутого трубопровода, причем конечные участки ветви для транспортировки груженых контейнеров выполнены закругленными при переходе в ветвь для возврата порожних контейнеров и оснащены шлюзовыми камерами для приема и выгрузки контейнеров, при этом ветвь для возврата порожних контейнеров расположена над ветвью для транспортировки груженых контейнеров и имеет участок, заполненный воздухом, для спуска пустых контейнеров в шлюзовые камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к грузотранспортирующим магистральным трубопроводам и предназначено для использования при подаче различных грузов, упакованных в контейнеры.

В настоящее время известны принципиальные системы магистральных грузоводов, из которых наиболее представительным и наиболее близким является магистральный грузовод, содержащий рабочую площадку для приема грузов, упакованных в контейнеры, ветвь для транспортировки груженых контейнеров по трубопроводу, ветвь для возврата порожних контейнеров, площадку выгрузки контейнеров и силовую установку для обслуживания магистрального грузовода /SU 829520 А, 1981/.

Обладая определенными преимуществами перед аналогами, этот магистральный грузовод имеет также существенные и очевидные недостатки, заключающиеся в его принципиальной конструктивной схеме, определяющей его значительные удельные затраты энергии на перемещение грузов в контейнерах по полости трубопровода; в значительном энергопотреблении его исполнительных механизмов; в существенных затратах на постоянное обслуживание его агрегатов и узлов при одновременной низкой производительности и незначительной эффективности всей его конструктивно-технологической системы.

Технический результат, согласно решаемой изобретением задачи, заключается в повышении производительности и эффективности, снижении удельных энергетических затрат на процесс перемещения грузов при одновременном использовании естественных закономерностей взаимодействия гравитационных сил и сил выталкивания с контейнером.

Указанная задача и технический результат в изобретении достигаются за счет того, что магистральный грузовод, содержащий рабочую площадку для приема грузов, упакованных в контейнеры, ветвь для транспортировки груженых контейнеров по трубопроводу, ветвь для возврата порожних контейнеров, площадку выгрузки контейнеров и силовую установку для обслуживания магистрального грузовода, при этом ветвь для транспортировки груженых контейнеров и ветвь для возврата порожних контейнеров выполнены с образованием единого замкнутого трубопровода, причем конечные участки ветви для транспортировки груженых контейнеров выполнены закругленными при переходе в ветвь для возврата порожних контейнеров и оснащены шлюзовыми камерами для приема и выгрузки контейнеров, при этом ветвь для возврата порожних контейнеров расположена над ветвью для транспортировки груженых контейнеров и имеет участок, заполненный воздухом, для спуска пустых контейнеров в шлюзовые камеры.

Такое принципиальное конструктивное выполнение магистрального грузовода позволяет решить поставленную техническую задачу и получить указанный технологический результат.

Описываемый магистральный грузовод более полно раскрывается графическими материалами, где:

на фиг.1 показан его общий вид с изображением в профиле;

на фиг.2 - схема расположения магистрального грузовода в плане;

на фиг.3 - сечение по I-I на фиг.1 грузовода;

на фиг.4 - узел "В" на фиг.2 магистрального грузовода;

на фиг.5 - узел "А" на фиг.2 этого же грузовода.

Магистральный грузовод согласно данного изобретения, предназначенный преимущественно для обслуживания рудодобывающего карьера 1, включающего забой-днище карьера 2, проложенную по винтовой спирали автотранспортерную систему 3 от днища карьера до уровня 4 дневной поверхности, по которой прокладывают ветви грузовода.

Для выполнения технологического цикла такого карьера магистральный грузовод содержит рабочую площадку для приема контейнеризованных грузов (в данном случае грузом является руда), эта рабочая площадка содержит шлюзовую камеру 5, имеющую несколько подкамер-отделов шлюзовой камеры; шлюзовая камера соединена герметично и плавно за счет выполненных закруглений (фиг.5) с полостью ветви 6 для транспортировки груженых контейнеров. Этот участок ветви 6 магистрального грузовода имеет вертикально наклонное ориентирование для подачи транспортируемых контейнеров с днища 2 карьера 1 на дневную поверхность 4 грунта; далее участок 6 грузоподающей ветви грузовода переходит в участок 7 ветви транспортировки груженых контейнеров, которая на своем конечном участке (фиг.1, 2, 4) так же, как на начальном участке, имеет закругление 8, переходящее в ветвь 9 для возврата порожних контейнеров под погрузку в карьер 1.

Переход ветви 6 из карьера 1 в ветвь 7 на поверхности грунта осуществлен плавно за счет выполнения закругления и местного расширения сечения ветви на участке 10 (фиг.1); то же выполнено и на ветви 9 - участок 11 закругления и плавного перехода ветви 9 возврата порожних контейнеров в ветвь 12 для спуска порожних контейнеров на днище 2 карьера 1 в одну из подкамер шлюзовой камеры 5 (фиг.1, 5).

Полости ветви 6-7, закругления 8, ветви 9 заполнены рабочей жидкостью, в то время как участок 12 (фиг.1) заполнен воздухом и спуск контейнеров на этом участке 12 ветви осуществляют в воздушной среде с торможением этим же сжимаемым воздухом.

Для технологической выгоды и повышения производительности и эффективности всего магистрального грузовода его возвратная ветвь 9 для подачи порожних контейнеров расположена над (фиг.1) грузоподающей ветвью 7, предназначенной для транспортировки груженых контейнеров, в профиле вся конструкция выглядит единой системой и занимает незначительную площадь на дневной поверхности; такое расположение также позволяет согласовать профиль и уклоны обеих ветвей: 7 и 9 и выбрать уровни заполнений обеих ветвей рабочей жидкостью и обеспечить перемещение и транспортировку груженых контейнеров 13, как и порожних контейнеров по магистрали 9 их возврата в карьер 1.

Шлюзовая камера 5 имеет несколько подкамер-отделов 14 (фиг.5) с шахтами 15 для ввода в низ контейнеров 13 и загрузки подкамер 14 шлюзовой камеры 5; каждая шахта имеет герметизирующие задвижки (на чертеже ввиду известности такого узла не показаны как не имеющие прямого отношения к сущности данного изобретения). Конечный участок на закруглении 8 (фиг.4) также имеет шлюзовую камеру 16, предназначенную для выгрузки контейнеров 13 за счет открытия задвижки в этом шлюзе (на чертеже задвижка не показана) и вывода контейнера из полости этого шлюза 16 и соответственно - из полости ветви 7, подающей груженые контейнеры 13 на процесс их разгрузки.

Обе ветви: 7 и 9 магистрального грузовода имеют термоизоляционную рубашку 17 и 18 с гидрофобным наружным покрытием.

Шлюзовая камера 5 и ее подкамеры 14 оснащены гидрозатворами 19 и 20 в виде секторных задвижек (на чертеже не раскрыты как известные узлы и не имеющие прямого отношения к сущности данного изобретения), предназначенных для подачи рабочей жидкости в полость подкамер 14 шлюза в вводе в шлюз и его подкамеры груженого контейнера 13 и выпуска его в ветвь 6 магистрального грузовода с последующим переводом контейнера в ветвь 7 для транспортировки груженых контейнеров, в полости которой поддерживают уровень 21 рабочей жидкости: этот уровень может быть очевидным (фиг.3) - при наклонном расположении ветви 7 и ветви 9, где полость ветви 7 будет заполнена полностью по всему своему живому сечению, а полость ветви 9 будет заполнена только до участка 11 (фиг.1) закругления и плавного перехода ветви 9 в участок 12 ветви для спуска контейнеров, который, как показано выше, заполнен воздухом; при горизонтальном же положении ветви 7 и соответственно ветви 9 уровень 21 легко регулируют за счет работы шлюза 5 и шлюза 16, перепуская в полость ветви или, наоборот, выбирая из полости ветви (7, 9) объем рабочей жидкости.

Работа описанного и раскрытого своей принципиальной конструктивной схемой магистрального грузовода осуществляется следующим образом. Загруженные контейнеры 13 вводят в шлюзовую камеру 5 через ее подкамеры 15; если контейнер находится в крайней полости шлюза у крайних подкамер 15 (по фиг.5), то открытием задвижки 19 контейнер в потоке рабочей жидкости подают в полость ветви 6 магистрального грузовода; если же контейнер находится в средней части полости шлюза 5 (по фиг.5), то сначала открывают задвижку 20, потом - задвижку 19.

Контейнер на участке 6 ветви поднимается вверх за счет действия выталкивающей силы рабочей жидкости (силы Архимеда) за счет того, что контейнер с загруженной в него рудой обладает положительной плавучестью (для предупреждения касания стенками контейнера стенок трубы ветви 6 и далее ветвей 7 и 9, 12 стенки контейнера оснащают роликами, на чертеже ввиду известности такого технического решения не показаны), после прохождения участка 10 контейнер движется в потоке рабочей жидкости по полости ветви 7, при этом движение рабочей жидкости организуют по направлению от шлюза 5 к шлюзу 16, например самотеком (при положительном уклоне, где используют и положительную характеристику силы гравитации, "подгоняющей" контейнер); или используют принудительную подачу рабочей жидкости, например, с помощью гидронасоса (на чертеже не показан), этот насос наиболее эффективно установить в районе шлюза 16 для перекачки рабочей жидкости из ветви 7 в ветвь 9 магистрального грузовода (фиг.2).

После выгрузки контейнера 13 после вывода его из шлюза 16, возврат порожнего контейнера с помощью шлюза 16 осуществляют в полость ветви 9 для возврата порожних контейнеров, где также используют положительную плавучесть контейнера и движением рабочей жидкости подают его в ветвь 12, где спуск его производят в воздухе за счет торможения пустого контейнера своим же корпусом о поджимаемый им поток воздуха (за счет поддерживающей контейнер воздушной подушки).

Далее цикл загрузки, ввода контейнера в шлюз и дальнейшую его транспортировку повторяют, замыкая процесс в единую непрерывную технологическую систему транспортировки грузов из карьера 1 на обогатительную фабрику или для дальнейшей поставки в район назначения.