Питатели
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.
 Шлюзовой камерный питатель
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, 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 намывнойвариант возведения Нурекской плотины. Но выполненные проработки, подтвержденные опытными рабо­тами, показали, что внедрение шлюзовых пи­тателей в крупное гидротехническое строи­тельство сможет дать огромный эффект.