[发明专利]一种利用海洋表层温水开采可燃冰的设备

说明书

本发明公开了海洋工程技术领域的一种利用海洋表层温水开采可燃冰的设备，包括成型组件、水切割组件和工作台组件，所述水切割组件置于成型组件内，所述成型组件与工作台组件顶部连接，所述成型组件包括第一电机和钻杆，所述钻杆与第一电机的输出端活动连接。本发明的进料通道可根据开采难度连接加压部件，浇注物料通过角度转换管排出至可燃冰所处位置，待水泥与可燃冰混合物固化成型，配合水切割组件对带取出可燃冰进行块状切割，此时继续通入浇筑物料，使切割面浇筑成型，启动加压水泵和水切割刀，将块状可燃冰切下，配合外部抓取部件，对可燃冰进行成块开采，较传统转化可燃冰状态的开采方式，节省了开采耗能，便于运输及二次封存。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，具体为一种利用海洋表层温水开采可燃冰的设备。

背景技术

可燃冰，是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。地球浅部地层（特别是海洋底部地层）的地温梯度一般是每100米3°C，按这一梯度计算，如果要提高20°C，则要往地层深部钻近700米，成本较高。除非可燃冰层下方不远处有地热层。可燃冰的融化是吸热过程，当没有能量补充时，融化过程会停止，且已融化的水气混合流体会再次结冰。这种二次结冰现象妨碍开采方法的有效性，也使得其经济效率降低。太阳辐射的作用，使海洋水能保持一定的温度，全世界海洋表面的年平均温度是17.4°C。在热带和亚热带低纬度区域，海洋表层温度能达到20°左右，这些温水储存着巨大的热能，可以给可燃冰的开采提供热流供应支持。

但随着开采技术的不断发展，融化可燃冰再进行二次冷冻的开采方式耗能过高，整块整取的开采方法逐渐成为现阶段可燃冰开采的主流，基于此，我们将提供一种利用海洋表层温水开采可燃冰的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用海洋表层温水开采可燃冰的设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用海洋表层温水开采可燃冰的设备，包括成型组件、水切割组件和工作台组件，所述水切割组件置于成型组件内，所述成型组件与工作台组件顶部连接，所述成型组件包括第一电机和钻杆，所述钻杆与第一电机的输出端活动连接，钻杆的下端固定有连接台；所述连接台的底部固定有刀头，所述中心通道与钻杆内部同轴心贯通，所述连接台下端贯穿有中心通道，所述钻杆的表面固定有连接件，所述连接件内贯穿连接有输送管；所述水切割组件包括滑槽和第二电机，所述第二电机的输出端设有螺纹杆，所述螺纹杆表面螺纹连接有固定板，所述固定板的侧面连接有第三电机，第三电机的输出端连接有偏心转轴，所述偏心转轴的下端固定有横杆；所述横杆的侧面固定有第一舵机，第一舵机的输出端连接有转折杆，转折杆的一侧固定有第二舵机，第二舵机的输出端连接有活动底座，活动底座下端固定连接有加压水泵，所述加压水泵下端设有水切割刀。

优选的，所述钻杆的表面设有螺旋切刀，所述螺旋切刀覆盖在钻杆下端表面三分之一处，所述螺旋切刀的直径为钻杆直径的三至五倍，所述连接台的顶面宽度小于螺旋切刀的竖直投影宽度，所述中心通道的内径与钻杆内径相等。

优选的，所述刀头关于钻杆呈圆等间距阵列排布，所述刀头包括多个切割面。

优选的，所述工作台组件包括工作台本体，所述工作台本体的上端安装有方向座。

优选的，所述方向座的上端固定有第一机械臂，所述第一机械臂包括竖杆和斜杆，所述第一机械臂上端设有卡口。

优选的，所述第一机械臂的侧面安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有第二驱动臂。

优选的，所述第二驱动臂的一端卡接有液压缸，所述液压缸的下端固定连接有液压杆，液压杆的表面固定有联动座，所述联动座侧面与第一电机固定连接。

优选的，所述输送管的顶端固定有连接头，所述输送管的下端设有角度转换管，所述输送管为金属管。

优选的，所述连接头内螺纹连接有进料通道，所述进料通道的侧面贯穿设有进液管。