[发明专利]一种绞吸式天然气水合物采集系统

说明书

本发明公开了一种绞吸式天然气水合物采集系统，属于新能源开采技术领域，包括小车，所述小车包括绞吸头、杆臂、车身、底盘，所述绞吸头通过杆臂与车身前端底部相连，在杆臂下方设有管道连接绞吸头和车身，车身安装于底盘上且为中空结构，车身内装设有分离器、液压泵站、电子仓，底盘两侧装配有履带。本发明能够解决目前海床天然气水合物开采面积小，开采效率低的问题，并将采集、运输、分离一体化，且其杆臂结构更加合理，受力均衡，同时能够回收大部分气化的可燃冰，保护环境。

技术领域

本发明涉及新能源开采技术领域，具体涉及一种绞吸式天然气水合物采集系统。

背景技术

天然气水合物(可燃冰)是一种清洁高效、储存量大的新能源，在以后工作中，将结合我国海域实际地质条件和勘查开发中发现的关键科学问题，研发适应不同类型特点的试采、开采工艺和技术装备，建立适合我国资源特点的开发技术装备体系。

由于可燃冰普遍存在于海底或者永久冻土层中，现有的天然气水合物开采受制于复杂的海床环境，难以采用常规的钻井开采方式，这就使得固态的天然气水合物开采效率难以提高，不能有效的采集天然气水合物，而如果开采步骤不当，让固态的天然气水合物发生气化，由于天然气水合物是温室气体，其温室效应远大于二氧化碳，一旦大量泄漏到空气中，将对环境造成不可估量的影响，产生灾难性后果。

绞吸的开采方式通过绞刀的旋转将海床表层的固态天然气水和物破碎，经绞吸力的聚合和液压泵站提供的吸力将天然气水合物和沙粒的混合物吸入软管并运送到车身中的分离器进行初分离，再通过软管运输至目的地。其绞吸、分离、运输同时进行，配合液压缸组使其可上下左右运动的杆臂能做到大面积高效率的采集海床表层的天然气水合物。申请号为201510568442.0的中国专利给出了一种海底坦然器水合物绞吸式开采方法，其给出了相应的开采车和管道以及船，但其未给出具体的结构，尤其是没有说明其如何避免让气化物泄漏到空气中(这在开放式的绞吸式开采中是难以避免的，由于搅动和摩擦，会有部分固相可燃冰发生液化和气化，并上浮到海面进入大气层)。

发明内容

针对上述问题，本发明基于目前正深入研究的海底天然气水合物开采的研究，本文提出了一种绞吸式天然气水合物采集系统，使其能够有效的开采海床表面的天然气水合物，同时能够有效的避免泄露。

本发明的技术方案是：

一种绞吸式天然气水合物采集系统，包括小车，所述小车包括绞吸头、杆臂、车身、底盘，所述绞吸头通过杆臂与车身前端底部相连，在杆臂下方设有管道连接绞吸头和车身，车身为中空结构，车身内装设有分离器、液压泵站、电子仓，车身安装于底盘上，底盘两侧装配有履带。

进一步的，所述绞吸头包含有六条流线状的刀翼，每条刀翼嵌置有7个沿切向的梯形刀；绞吸头通过自带的转轴，连接到杆臂中设置的液压马达。

进一步的，所述杆臂后端设有2#液压缸组，使杆臂能够上下摆动，杆臂后端设有1#液压缸组与杆臂前端连接，使得杆臂前端能够左右摆动，杆臂前端下方安装有1#软管，1#软管后端设有2#软管，并通过2#软管穿过机身连接到分离器。

进一步的，分离器侧面设有采集物进口，顶部设有天然气水合物出口，采集物进口与2#软管连接，天然气水合物出口和3#软管连接，分离器通过水力旋流作用分离天然气水合物；液压泵站通过自带的油管与2#液压缸组、1#液压缸组和液压马达连接，并提供动力；电子仓为小车工作的控制中心；车身装载于底盘上。

进一步的，所述底盘装配履带，在履带两端分别以齿轮啮合传动，底盘与履带之间用滑轮连接。

进一步的，所述杆臂前段设有回收装置，回收装置包括外壳、支撑管，所述外壳由5块板组成，其正面为倒梯形，侧面为正梯形，其后端设有支撑管，支撑管底部设有4#软管，4#软管连接到1#软管上，支撑管底部连接在杆臂上端，支撑管为中空结构，其顶部在靠近外壳内侧的位置设有开关阀。