一种深海采矿提升系统转让专利
申请号 : CN202010052463.8
文献号 : CN111173515B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : 刘刚 , 郭浩 , 许静
申请人 : 江苏科技大学 , 江苏科技大学海洋装备研究院
摘要 :
权利要求 :
1.一种深海采矿提升系统,该提升系统的一端与采矿船相连;其特征在于:包括底仓、中间仓、下提升管、上提升管和注水管;所述下提升管连接在底仓和中间仓之间,所述上提升管的一端连接在中间仓上,上提升管的另一端连接在采矿船上;所述注水管的一端连接在中间仓上,注水管的另一端连接在采矿船上;
所述底仓包括底仓体、料仓室和底仓提升泵组;所述底仓体上开有矿浆输入口和矿浆输出口;所述料仓室置于底仓体内,且料仓室与底仓体之间设置有压力测控单元实现对料仓室的重量检测;所述料仓室与底仓体的矿浆输入口接通,且料仓室上开有与底仓提升泵组连通的接通口;所述底仓提升泵组设置在底仓体内且位于料仓室的外侧;所述底仓提升泵组包括一级提升泵和二级提升泵;所述一级提升泵的输入口通过接通口与料仓室连接,将料仓室内的矿浆通过一级提升泵提升;所述一级提升泵的输出口与二级提升泵的输入口通过管道连接;所述二级提升泵的输出口通过管道连接在下提升管上;
所述中间仓包括中间仓体和中间仓提升泵组;所述中间仓提升泵组具有若干中间仓提升泵单元,所述中间仓提升泵单元呈环形阵列设置在中间仓体内,且中间仓提升泵单元之间并联设置;所述中间仓体内设置有控制室和液压动力室,所述中间仓体的周向上设置有海水出口;所述中间仓提升泵单元包括容积式提升泵、海水进口阀、海水出口阀、矿浆进口阀和矿浆出口阀;所述海水进口阀的进水端通过管道连接在注水管上,海水进口阀的出水端通过管道连接在容积式提升泵的一侧边上;所述海水出口阀的输出端连接在一海水排放阀上,且海水排放阀与中间仓体上的海水出口连通;所述矿浆进口阀的输入端与下提升管相连,矿浆进口阀的输出端连接在容积式提升泵的另一侧边上;且矿浆出口阀的输出端连接上提升管上;
通过容积式提升泵排放的海水在由中间仓周向的海水排放阀控制排放,用来驱动中间仓运动,实现中间仓的运动补偿功能。
2.根据权利要求1所述的一种深海采矿提升系统,其特征在于:所述一级提升泵和二级提升泵均具有多个并联的底仓提升泵单元,且一级提升泵和二级提升泵均具有独立的单台泵工作控制阀,控制一级提升泵和二级提升泵独立地接入系统或脱离系统。
说明书 :
一种深海采矿提升系统
技术领域
背景技术
技术。
扬矿管损坏,进而造成重大的经济损失,因此有必要提出改进。
发明内容
述下提升管连接在底仓和中间仓之间,所述上提升管的一端连接在中间仓上,上提升管的
另一端连接在采矿船上;所述注水管的一端连接在中间仓上,注水管的另一端连接在采矿
船上;
对料仓室的重量检测;所述料仓室与底仓体的矿浆输入口接通,且料仓室上开有与底仓提
升泵组连通的接通口;所述底仓提升泵组设置在底仓体内且位于料仓室的外侧;所述底仓
提升泵组包括一级提升泵和二级提升泵;所述一级提升泵的输入口通过接通口与料仓室连
接,将料仓室内的矿浆通过一级提升泵提升;所述一级提升泵的输出口与二级提升泵的输
入口通过管道连接;所述二级提升泵的输出口通过管道连接在下提升管上;
元之间并联设置;所述中间仓体内设置有控制室和液压动力室,所述中间仓体的周向上设
置有海水出口;所述中间仓提升泵单元包括容积式提升泵、海水进口阀、海水出口阀、矿浆
进口阀和矿浆出口阀;所述海水进口阀的进水端通过管道连接在注水管上,海水进口阀的
出水端通过管道连接在容积式提升泵的一侧边上;所述海水出口阀的输出端连接在一海水
排放阀上,且海水排放阀与中间仓体上的海水出口连通;所述矿浆进口阀的输入端与下提
升管相连,矿浆进口阀的输出端连接在容积式提升泵的另一侧边上;所述矿浆出口阀与矿
浆进口阀并联且矿浆出口阀的输出端连接上提升管上。
离系统。
部通过压力测控单元与底仓内壁连接,用来实时监测料仓室矿水混合比例;采用多级的底
仓提升泵组,降低单台离心泵的功率提高冗余度,当单个离心泵出现故障时可以通过相对
应的控制阀将泵从系统中剥离,而不影响系统的正常工作。
附图说明
具体实施方式
本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范
围。
发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不
是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不
能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理
解为指示或暗示相对重要性。
全水平,而是可以稍微倾斜。
体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接
相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上
述术语在本发明中的具体含义。
间,上提升管4的一端连接在中间仓2上,上提升管4的另一端连接在采矿船上;注水管5的一
端连接在中间仓2上,注水管5的另一端连接在采矿船上。
14实现对料仓室12的重量检测;料仓室12与底仓体11的矿浆输入口接通,且料仓室12上开
有与底仓提升泵组13连通的接通口;底仓提升泵组13设置在底仓体11内且位于料仓室12的
外侧;底仓提升泵组13包括一级提升泵131和二级提升泵132;一级提升泵131的输入口通过
接通口与料仓室12连接,将料仓室12内的矿浆通过一级提升泵131提升;一级提升泵131的
输出口与二级提升泵132的输入口通过管道连接;二级提升泵132的输出口通过管道连接在
下提升管3上。
之间并联设置;中间仓体21内设置有控制室23和液压动力室24,中间仓体21的周向上设置
有海水出口25;中间仓提升泵单元包括容积式提升泵221、海水进口阀222、海水出口阀223、
矿浆进口阀224和矿浆出口阀225;海水进口阀222的进水端通过管道连接在注水管5上,海
水进口阀222的出水端通过管道连接在容积式提升泵221的一侧边上;海水出口阀223的输
出端连接在一海水排放阀226上,且海水排放阀226与中间仓体21上的海水出口25连通;矿
浆进口阀224的输入端与下提升管3相连,矿浆进口阀224的输出端连接在容积式提升泵221
的另一侧边上;矿浆出口阀225与矿浆进口阀224并联且矿浆出口阀225的输出端连接上提
升管4上。
脱离系统。
升管进入到中间仓;再由中间仓内的容积式提升泵输送到上提升管,最后输送到海面采矿
平台上,进行矿水分离;矿水分离后的海水由采矿平台上的注水泵通过注水管注入中间仓
的容积式提升泵驱动容积式提升泵工作,工作后的海水由中间仓的周向排水口排到海底。
制排到海底。
各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围
由所附的权利要求书及其等效物界定。