專(zhuān)利名稱(chēng):深海采礦礦石輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及深海采礦設(shè)備,特別是涉及一種深海采礦礦石輸送設(shè)備。
背景技術(shù):
在大洋海底,賦存著大量錳結(jié)核和鈷結(jié)殼兩種礦產(chǎn)資源,錳結(jié)核分布于4000~6000m的海底,鈷結(jié)殼分布于1500~4000m的海山之上。開(kāi)采錳結(jié)核和鈷結(jié)殼,采用由海底采礦車(chē)、采礦船和礦石水力輸送系統(tǒng)組成的深海采礦系統(tǒng),如圖1所示。礦石水力軟管輸送系統(tǒng)由軟管和安裝于采礦車(chē)上的礦石輸送設(shè)備組成。海底礦石通過(guò)該系統(tǒng)直接從海底輸送到海面。由于海水壓力作用,要將體積濃度為10%的礦石混合流體從5000m海底輸送到海面,輸送設(shè)備的揚(yáng)程需要600m~700mm,而且要長(zhǎng)期工作可靠。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供水力軟管輸送系統(tǒng)急需的一種高揚(yáng)程、工作長(zhǎng)期可靠的礦石輸送設(shè)備,滿(mǎn)足深海采礦軟管輸送的要求。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是深海采礦礦石輸送系統(tǒng)由高壓多級(jí)清水泵、儲(chǔ)料罐和閥組成,儲(chǔ)料罐A上方安裝壓力閥3,側(cè)方安裝閥1與運(yùn)輸通管9相連接,下方安裝閥2與運(yùn)輸通道9相連接;儲(chǔ)料罐B上方安裝閥6,側(cè)方安裝閥4與運(yùn)輸通管9相連接,下方安裝閥5與運(yùn)輸通管9相連接;運(yùn)輸能管9與水泵8相接,而構(gòu)成深海采礦礦石輸運(yùn)系統(tǒng),該系統(tǒng)整體設(shè)置于深底自治采礦車(chē)15上。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.由儲(chǔ)料罐與水泵組合的水力輸送設(shè)備具有強(qiáng)大的輸送能力,儲(chǔ)料罐能將礦石從5000m海底直接輸送到海面采礦船上。
2.由儲(chǔ)料罐與水泵組合的水力輸送設(shè)備能長(zhǎng)期可靠工作。從輸送設(shè)備的工作原理可知,礦石顆粒在輸送過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)過(guò)水泵,避免了水泵8過(guò)流部件與礦石直接磨損,可保證輸送設(shè)備長(zhǎng)期安全工作。
3.軟管輸送系統(tǒng)簡(jiǎn)單。輸送系統(tǒng)采用高速多級(jí)水泵,重量輕,并且通過(guò)一臺(tái)水泵8就能將礦石輸送到采礦船上,避免了采用多臺(tái)水泵接力輸送,因此,輸送系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化。與多臺(tái)輸送泵接力輸送的硬管輸送系統(tǒng)相比,輸送系統(tǒng)出現(xiàn)事故的機(jī)率大為減少。
圖1是深海采礦軟管輸送系統(tǒng)示意圖;圖中標(biāo)記為采礦船11、浮動(dòng)平臺(tái)12、軟管13、浮體材料14、自動(dòng)采礦車(chē)15、海面16、海底17。
圖2是儲(chǔ)料罐與水泵組合的水力輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2描述了本實(shí)用新型深海采礦礦石輸送系統(tǒng)的工作狀況。
1.采礦系統(tǒng)工作開(kāi)始前,閥3和閥6處于打開(kāi)狀態(tài),其它閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài),儲(chǔ)料罐內(nèi)壓力與海水壓力相通,水泵8啟動(dòng)后,海水在水泵8的作用下,從水泵8的入口處吸入,通過(guò)輸送管道9輸送到海面16。
2.采礦車(chē)開(kāi)始工作后,礦石顆粒在重力的作用下,經(jīng)閥3流入儲(chǔ)料罐A內(nèi),同時(shí),儲(chǔ)料罐內(nèi)的部分海水經(jīng)閥3排出。當(dāng)儲(chǔ)料罐A裝滿(mǎn)礦石顆粒后,關(guān)閉閥3,同時(shí)打開(kāi)閥1和閥2,儲(chǔ)料罐A內(nèi)的壓力與輸送管道9壓力相通,儲(chǔ)料罐A內(nèi)的礦石顆粒流入輸送管道9,與管道內(nèi)的海水混合形成混合流體,在水泵8的作用下,輸送到采礦船11上。
3.在關(guān)閉閥3后,礦石顆粒經(jīng)閥6流入儲(chǔ)料罐B內(nèi)。隨著儲(chǔ)料罐A內(nèi)的礦石逐漸輸送完畢,儲(chǔ)料罐B內(nèi)的礦石顆粒逐漸裝滿(mǎn),關(guān)閉閥6,打開(kāi)閥4和閥5,隨其流入輸送管道9,在水泵8的作用下,輸送到海面的采礦船11上。
打開(kāi)閥3礦石顆粒又經(jīng)閥3流入儲(chǔ)料罐A;上述工作步驟,不斷重復(fù),輸送系統(tǒng)能將采礦車(chē)采集的礦石源源不斷地輸送到海面的采礦船上。
總之,本實(shí)用新型深海采礦礦石輸送系統(tǒng)采用調(diào)整多級(jí)水泵對(duì)海水加壓,采用儲(chǔ)料罐將礦石摻入到高壓水中進(jìn)行輸送,在輸送過(guò)程中,礦石沒(méi)有與水泵接觸,充分體現(xiàn)了具有揚(yáng)程高和長(zhǎng)期工作可靠的特點(diǎn);該輸送系統(tǒng)簡(jiǎn)單,采礦車(chē)的工作范圍大;采礦車(chē)工作時(shí),采礦船停泊于海面,系統(tǒng)易控制和操作;一艘采礦船可同時(shí)與多臺(tái)海底采礦車(chē)相接,采礦量成倍提高;遇大風(fēng)大浪時(shí),可以解開(kāi)輸送軟管,防止海難發(fā)生。
權(quán)利要求1.深海采礦礦石輸送系統(tǒng),深海采礦礦石輸送系統(tǒng)由高壓多級(jí)清水泵、儲(chǔ)料罐和閥組成,其特征在于儲(chǔ)料罐(A)上方安裝壓力閥(3),側(cè)方安裝閥(1)與運(yùn)輸通管(9)相連接,下方安裝閥(2)與運(yùn)輸通道(9)相連接;儲(chǔ)料罐(B)上方安裝閥(6),側(cè)方安裝閥(4)與運(yùn)輸通管(9)相連接,下方安裝閥(5)與運(yùn)輸通管(9)相連接;運(yùn)輸能管(9)與水泵(8)相接;該系統(tǒng)整體設(shè)置于深底自治采礦車(chē)(15)上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及深海采礦設(shè)備,特別是涉及一種深海采礦礦石輸送設(shè)備,它由高壓多級(jí)清水泵、儲(chǔ)料罐和閥組成,其特征在于儲(chǔ)料罐1上方安裝壓力閥3,側(cè)方安裝閥與運(yùn)輸通管9相連接,下方安裝閥2與運(yùn)輸通道9相連接;儲(chǔ)料罐2上方安裝閥5,側(cè)方安裝閥5與運(yùn)輸通管9相連接,下方安裝閥5與運(yùn)輸通管9相連接;運(yùn)輸通管9與水泵8相接;該系統(tǒng)整體設(shè)置于深底自治采礦車(chē)上。該系統(tǒng)具有揚(yáng)程高和長(zhǎng)期工作可靠的特點(diǎn),滿(mǎn)足深海采礦軟管輸送的要求。
文檔編號(hào)E02F7/00GK2729158SQ20042003607
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者徐海良, 何清華 申請(qǐng)人:中南大學(xué)