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专利号: 2017101414192
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种集成液力与空气提升的深海采矿提升系统,包括海面采矿船(3)、矿物存储容器(10)、提升立管(7)、液力提升源;所述提升立管(7)由矿物存储容器(10)向上敷设至海面采矿船(3),并在液力提升源的驱动下将混合物由矿物存储容器(10)向海面采矿船(3)输送;

其特征在于:在海面采矿船(3)安装有空气压缩容器(4),在提升立管(7)上设有上管道接入点(6)和空气注入管(5),所述空气注入管(5)一端连接于上管道接入点(6),另一端连接于空气压缩容器(4)的出口;

所述液力提升源包括位于海底的PD隔膜泵(12)、安装于海面采矿船(3)的海水注入泵(1)、顶端与海水注入泵(1)相连的海水注入管(17)和海水排出管(18);所述PD隔膜泵(12)隔膜的一侧为混合物腔室,另一侧为海水腔室;PD隔膜泵(12)上设有:连接混合物腔室与矿物存储容器(10)的混合物进口阀(13);连接混合物腔室与提升立管(7)底端的混合物出口阀(14);连接海水腔室与海水注入管(17)底端的海水进口阀(15);

连接海水腔室与海水排出管(18)的海水出口阀(16);

所述PD隔膜泵(12)有多个,各个PD隔膜泵(12)的混合物进口阀(13)的入口端连接在一起;各个PD隔膜泵(12)的混合物出口阀(14)的出口端连接在一起;各个PD隔膜泵(12)的海水进口阀(15)的入口端连接在一起;各个PD隔膜泵(12)的海水出口阀(16)的出口端连接在一起;

在上管道接入点(6)处且在空气注入管(5)入口下方安装有第一传感器(19);在提升立管(7)的空气主入口处安装有第二传感器(20);在提升立管(7)出口处安装有第三传感器(21);空气注入管(5)的上端与空气压缩容器(4)通过调节阀门(22)连接;所述调节阀门(22)与第一传感器(19)、第二传感器(20)以及第三传感器(21)通讯连接,并根据其采样数据和控制模型进行控制调节;

在提升立管(7)的顶端安装有防喷涌装置(2);所述防喷涌装置(2)包括防喷涌本体(210)、泄压阀(230)和消音器(240),贯通防喷涌本体(210)设有与提升立管(7)顶端连通的混合物提升通道(211),混合物提升通道(211)的下段为入口区域,中段为小直径区域、上段为喇叭口扩展区;在防喷涌本体(210)上设有与小直径区域连通的泄压孔(220),所述泄压阀(230)入口端连接于泄压孔(220)的末端,出口端与消音器(240)相连接;

所述PD隔膜泵(12)和矿物存储容器(10)载运于可驱动行走的履带式车体(23)上。