
PNEUMA s.r.l. является итальянской компанией, которая начиная с 1970 г. работает в области производства грунтовых пневматических камерных насосов (ПКН) для производства дноуглубительных, добычных (сапропель, песок, гравий) и очистительных работ (очистка портов, рек, озер, водозаборов, водохранилищ от илистых отложений).
PNEUMA s.r.l. занимается производством грунтовых погружных пневматических камерных насосов (ПКН), работающих на сжатом воздухе, по своим собственным патентам, а также осуществляет технико-экономическое обоснование практического применения ПКН типа PNEUMA SYSTEM в любых экологических проектах по очистке дна водоемов или при производстве добычных и дноуглубительных гидромеханизированных работ. При выборе земснаряда и технологии для очистки акватории порта или другого водоема от донных отложений, неоспоримое преимущество остается за технологией с использованием насосов ПКН фирмы PNEUMA, имеющей следующие преимущества:
1. Высокая всасывающая способность насосов ПКН позволяют производить грунтозабор и подачу гидросмеси на поверхность с очень высокой объемной концентрацией. Концентрация твердого в гидросмеси может составлять 50-70% (90% от плотности донного грунта в естественном сложении) против 10-25% при использовании осевых или центробежных грунтовых насосов.
2. Высокая всасывающая способность насосов ПКН позволяет производить грунтозабор (всасывание) грунта без его предварительного рыхления за счет использования внешнего гидростатического давления столба жидкости и исключает необходимость применения как всевозможных механических рыхлителей (вращающихся фрез, шнеков и т.п.), так и гидрорыхления.
3. Отсутствие необходимости в рыхлении грунта обеспечивает насосам ПКН самые высокие экологические показатели как в водной среде, так и на берегу. Мутность воды в зоне забоя при использовании погружных ПКН в 2000 раз ниже, чем при работе обычного фрезерного земснаряда.
4. Разработку донного грунта при очистных работах можно вести послойно с отклонением по вертикали +/- 5см. Толщина срезаемого слоя грунта за одну проходку может составлять от 5см до 1,2м в зависимости от требований проекта.
5. Разработка донного грунта может вестись на глубинах от 0,0м фактически при отсутствии на поверхности свободной воды до глубины 200м и более (работы уже выполнялись на глубине 200м в Северном море).
6. Возможность насосов ПКН подавать высоко концентрированную гидросмесь делает высоко эффективным использование барж и сухопутного транспорта (автоцистерны, контейнеровозы, железная дорога) при транспортировке грунта на большие расстояния для дальнейшего складирования или переработки. При этом не нарушается экология прибрежной зоны очищаемого водоема как в случае с обычными земснарядами при перекачке пульпы на берег в карты-отстойники.
7. Вы сможете выполнять гидромеханизированные работы по очистке каналов, рек, прудов в стесненных условиях города, транспортируя высококонцентрированную гидросмесь в быстро сборный - разборный накопительный береговой бункер с последующей выгрузкой в автотранспорт, не нарушая при этом существующего ландшафта (смотри раздел Литература).
8. ГЗУ погружного ПКН не имеет вращающихся деталей и при работе земснаряда совершает только поступательные движения со скоростью не более 1-3м/мин. Эта особенность позволяет производить очистку дна сильно захламленного посторонними предметами (обрывки тросов, канатов, цепей, проволоки и т.п.) без остановок, не опасаясь повреждения насоса, а также дает возможность вести работы в местах с наличием взрывоопасных (бомб, снарядов, мин) и ценных (скульптур и пр.) предметов.
9. Система ПКН фирмы PNEUMA очень компактна, состоит из погружных камер, распределителя воздуха (три варианта), воздушного компрессора, нескольких лебедок и небольшого дизель-генератора для их привода. Это позволяет устанавливать насосы ПКН на имеющиеся в наличие плавсредства (понтоны, баржи, суда, стандартные земснаряды) с минимальными экономическими затратами. Нет необходимости в строительстве нового земснаряда.
10. Существующая линейка насосов ПКН фирмы PNEUMA позволяет обеспечить производительность от 40 до 1800м3 пульпы за 1час эффективной работы при 50%-70% объемной концентрации твердого в гидросмеси.
11. Разнообразие насосов по производительности, сменных ГЗУ, распределителей воздуха с автоматическим регулированием и использование линейки стандартных воздушных компрессоров ( рабочее давление 6-13 атм) делает систему ПКН очень гибкой, и позволяет:
- вести работы как на мелководье, так и на очень больших глубинах в море;
- выполнять как очистку дна, так и добычу полезных ископаемых со дна морей и внутренних водоемов;
- разрабатывать как несвязные грунты (илы, песок, гравий), так и глинистые (с сопротивлением сдвигу до 75кН/м2);
- транспортировать грунт как по напорному трубопроводу, так и различными плавсредствами.
12. Низкие эксплуатационные затраты в виду того, что в насосе отсутствую быстро трущиеся и вращающиеся детали, и износу подвержены только шаровые клапана.
13. При использовании насосов ПКН транспортируется гидросмесь очень высокой концентрации, что делает не эффективным применение различного рода систем обезвоживания гидросмеси, особенно в случаях транспортировки илистых и глинистых фракций. Даже современные ленточные пресс-фильтры при такой концентрации твердого становятся неэффективными (они всего на 5-10% смогут увеличить концентрацию твердого в гидросмеси).
Применение различных флоакулянтов и коагулянтов также не эффективно в данном случае ввиду практического отсутствия возвратной воды. При такой высокой концентрации твердого в гидросмеси становится эффективным загружать гидросмесь сразу в транспортные средства без предварительного обезвоживания (практически, это та же перевозка товарного бетона в бетоносмесителях) с перевозкой на требуемое расстояние.
История появления современных ПКН типа PNEUMA
Для перемещения жидкостей, в особенности едких или содержащих твёрдые примеси, давно использовались так называемые пневматические насосы или «монжусы». Камера пневматического насоса представляла собой закрытый сосуд с присоединёнными к нему двумя трубопроводами с клапанами для подвода и отвода жидкости и воздуховодами с клапанами для подвода сжатого воздуха от компрессора и его выпуска в атмосферу после выдавливания жидкости из камеры. Управление клапанами осуществлялось вручную или автоматически с помощью поплавков, размещённых в сосуде и воздействующих на воздушные клапаны при изменении уровня жидкости в сосуде. Такие пневматические насосы получили название пульсометров ввиду толчкообразного характера подачи жидкости.
Основным недостатком пульсометров был его низкий КПД – не более 10 – 15%. Объясняется это тем, что, во-первых, процесс подачи гидросмеси из камеры прерывался процессом всасывания гидросмеси в камеру, что резко снижало эффективность (производительность) работы пульсометра. Во-вторых, сжатый воздух после вытеснения жидкости из камеры сбрасывался в атмосферу, что резко снижало КПД такого устройства. В-третьих, при работе компрессора при сжатии воздух нагревается и потери энергии при этом доходят до 20 % в зависимости от степени сжатия и эти потери энергии являются не обратимыми. Другим недостатком такого устройства была неравномерная подача жидкости.
В России применялись камерные шлюзовые аппараты с вытеснением твёрдого материала из камеры с помощью воды для гидротранспорта угля из шахт и транспортирования грунта на дражном снаряде. В таких аппаратах нет потерь энергии на нагрев среды, так как вода не сжимаема. Однако в применяемых аппаратах загрузка материала производилась «сухим» способом в освобождённую от жидкости камеру. Для загрузки песчаной гидросмеси в камеру с концентрацией 10 - 20 % требовалось сгущение смеси со сливом осветлённой воды, вместе с которой уносились мелкие частицы грунта, в производственном масштабе решить эту сложную задачу не удалось.
Но два бесспорных преимущества пневматического камерного насоса – возможность подачи высоко концентрированной смеси и низкое взмучивание в зоне забоя – требовали продолжения совершенствования конструкции насосов ПКН и их применения.
В 70-х годах прошлого века в лаборатории Ленинградского института водного транспорта группой российских ученых (Е.А. Летинский, С.В. Овчарук и др) был разработан опытный образец ПКН, впоследствии успешно испытанный в г. Рига в одном из подразделений Гидромеханизации. К сожалению, после окончания испытаний и сдачи отчета о проделанной работе, проект был свернут и не получил дальнейшего распространения.
Для устранения указанных выше недостатков, начиная с 70-х годов 20 века и на протяжении 30 лет в Италии были разработаны и построены установки с использованием пневматических насосов с забором грунта и его вытеснением из погружных камер с помощью сжатого воздуха, названные погружными ПКН (пневматический камерный насос), приспособленными для разработки гравия, песка и илистых пород. В настоящее время производителем насосов ПКН является итальянская фирма PNEUMA S.r.l. |