[发明专利]带有深海单高压料仓给料设备的深海矿石水力提升系统

说明书

本发明公开了一种带有深海单高压料仓给料设备的深海矿石水力提升系统，包括注水泵、注水立管、深海单高压料仓给料设备、提升立管、脱水设备以及管道，注水泵、脱水设备固定在采矿船上，注水泵通过注水立管连通深海单高压料仓给料设备，深海单高压料仓给料设备通过提升立管连通脱水设备，注水泵与脱水设备通过管道连通。本发明利用注水泵将海水泵入注水立管，然后利用深海单高压料仓给料设备将矿石送入高压水力管道内与海水混合，将矿石和海水混合物提升到海面采矿船。利用采矿船上的脱水设备将分离出的海水重新泵入注水立管，形成一个半闭环循环系统。本发明运动部件少、可靠性高，且更加环保，工作效率更高，可靠性好。

技术领域

本发明涉及深海采矿技术领域，尤其涉及一种带有深海单高压料仓给料设备的深海矿石水力提升系统。

背景技术

深海海底富集了丰富的矿产资源。深海采矿的矿石水力提升系统是深海采矿的核心技术，普遍利用深海扬矿泵，将矿石和海水混合矿浆通过提升立管提升到采矿船上。深海扬矿泵一般采用多级设计，多级扬矿泵和其控制系统比较复杂，技术难度大，运动部件多，整体系统可靠性低。在使用时，矿浆的高速流动会对泵产生磨损，严重影响泵的使用寿命。而深海扬矿泵一般安装在海底或者悬挂在立管上，保养和维修困难，且成本较高。并且，在扬矿过程中，深海扬矿泵不断地从海底抽取海水，对海底的生态环境也会造成影响。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明的目的是在于提供一种工作过程更加环保，效率更高、可靠性更高的带有深海单高压料仓给料设备的深海矿石水力提升系统。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：带有深海单高压料仓给料设备的深海矿石水力提升系统，包括注水泵、注水立管、深海单高压料仓给料设备、提升立管、脱水设备以及管道，所述注水泵、脱水设备固定在采矿船上，所述注水泵通过注水立管连通深海单高压料仓给料设备，所述深海单高压料仓给料设备通过提升立管连通脱水设备，所述注水泵与脱水设备通过管道连通。

所述注水立管和提升立管可以是硬管、软管、或者硬管和软管组成的混合立管。

所述深海单高压料仓给料设备包括从上至下依次连通设置的储料仓、高压料仓和给料仓，所述给料仓的出口连通高压管道的，所述高压管道的一端与注水立管连通，所述高压管道的另一端与提升立管连通。

所述储料仓与高压料仓之间设有填料阀，所述高压料仓与给料仓之间设有卸料阀。

所述高压料仓与高压管道通过增压管道连通，所述增压管道上设有增压阀。

所述高压料仓上设有泄压阀。

所述给料仓与高压管道之间设有给料设备。

所述给料设备为螺旋给料机或者叶轮式给料机。

本发明的有益效果：利用采矿船上的注水泵，按照矿石水力提升系统需要的压力和流量，将海水泵入注水立管，然后利用深海单高压料仓给料设备，将矿石送入高压水力管道内与海水混合，然后将矿石和海水混合物提升到海面采矿船。利用采矿船上的脱水设备，将海水与矿物分离。海面注水泵将分离出的海水重新泵入注水立管，从而形成一个半闭环循环系统。本发明与海底环境产生极少量的海水交换，实现了对海底生态环境的最低扰动；深海单高压料仓给料设备通过重复填料作业和卸料作业，可以实现不间断给料，且运动部件少，可靠性高；海面注水泵扬程高，流量大，且易于保养和维修。使得本发明的水力提升系统更加环保，效率更高，扬程高，流量大，可靠性好，且易于保养和维修等特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的深海单高压料仓给料设备的结构示意图。