CN110220732B - 一种深海料仓溢料试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深海料仓溢料试验装置，包括上端开口的料仓，其开口处内部通过阻尼架安装阻尼装置；料仓顶部外缘安装接料盘，下部为锥形结构且底端连接给料机，给料机输出端连接至管路一上；管路一一端头连接水箱，另一端固接至阻尼架并处于阻尼装置正上方；接料盘底部通过管路二连接标定箱；料仓中的矿料经给料机均匀输送至管路一，与水箱中流出的水混合并由泵抽吸至料仓开口处，经阻尼装置后流入料仓内，料仓注满后部分矿石与水溢至接料盘，通过管路二流入标定箱，对标定箱内矿石颗粒进行分析以获取料仓及阻尼装置设计参数。本发明通过试验实现了料仓及阻尼装置最佳参数的获取，为其结构设计和优化提供有力依据。
Description
技术领域
本发明涉及深海采矿试验设备技术领域，尤其是一种深海料仓溢料试验装置。
背景技术
随着陆地矿产资源的日益枯竭，海洋资源越来越受到各国的重视，在海洋中存在着大量的生物资源和矿产资源。从海底把矿物运输到陆地上，需综合考虑生产效率和经济性，输送难度较大，输送技术和装备复杂。
现有技术中，海底的集矿机完成矿石挖掘后，矿石结核通过输送管路，经漂浮在海中的中继站系统后，再输送至位于海面的采矿船。料仓，是现有中继站系统中重要的部件，为开放式结构，在中继站收集矿石料的时候，料仓存在矿石溢出现象，造成极大的浪费。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的深海料仓溢料试验装置，从而通过回路实验获取溢料最少时料仓及阻尼装置合适的设计参数，为结构设计提供有力参考。
本发明所采用的技术方案如下：
一种深海料仓溢料试验装置，包括间隔设置的支撑架一、支撑架二和支撑架三，支撑架一内安装有上端开口的料仓，料仓开口处的内部安装有阻尼架，阻尼架上安装有阻尼装置；料仓顶部外缘边安装有接料盘，料仓下部为锥形结构，料仓底端连接有给料机，给料机的输出端安装有与其贯通的管路一；所述管路一一端头连接有水箱，管路一另一端头固接至料仓开口处的阻尼架内，并处于阻尼装置正上方；接料盘底部还通过管路二连接有标定箱，所述标定箱固定在支撑架二内。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述标定箱底部通过管路三连接有废料箱。
所述水箱通过管路四连接有背压补偿器。
所述管路一上还串联连接有玻璃管、泵和流量计；所述泵和流量计同时固装于支撑架三内。
所述管路一与水箱连接的端部安装有闸阀。
所述阻尼装置为网状结构的阻尼板。
所述阻尼装置为阻尼筒。
所述给料机由电机驱动。
紧靠标定箱设置有梯子。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，料仓中预铺矿料并注满水，矿料重于水因而位于料仓的底部，底部的矿料经给料机均匀输送至管路一，与水箱中流出的水混合并由泵抽吸至料仓开口处，经阻尼装置后流入料仓内，料仓满溢，部分矿石与水溢至接料盘并通过管路二流入标定箱，对标定箱内矿石颗粒取样并进行粒径分布分析，调整不同阻尼值的阻尼装置或不同尺寸的料仓进行多次试验对比，从而获取到矿料溢料量最少时料仓及阻尼装置的相关设计参数，为中继站中料仓的设计提供了有力的参考，大大提高了深海采矿时的生产效率，大大减小了矿料经中继站时的浪费。
本发明还包括如下优点：
给料机用于将料仓中的矿料定量均匀地输送至管路一中进行循环试验；
标定箱又为取样箱，用于接收和储存溢出至接料盘中的矿料和水，并排出多余的水，以便于后期溢出料中矿料的取样；标定箱侧边的梯子，便于取样；
阻尼装置，用于降低从管路一注入至料仓中的矿料的速度，并降低矿料溢出量；
泵为管路一中矿料和水提供输送的动力；水箱则为试验装置提供足够的水；
管路一上玻璃管的设置，便于输送过程中，管路一内矿料的可视化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明料仓与阻尼装置的安装示意图。
其中：1、水箱；2、接料盘；3、料仓；4、管路一；5、管路二；6、标定箱；7、泵；8、流量计；9、闸阀；10、给料机；11、梯子；12、玻璃管；13、支撑架三；14、背压补偿器；15、阻尼架；16、废料箱；17、管路三；18、阻尼装置；19、管路四；20、支撑架一；21、支撑架二。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2和图3所示，本实施例的一种深海料仓溢料试验装置，包括间隔设置的支撑架一20、支撑架二21和支撑架三13，支撑架一20内安装有上端开口的料仓3，料仓3开口处的内部安装有阻尼架15，阻尼架15上安装有阻尼装置18；料仓3顶部外缘边安装有接料盘2，料仓3下部为锥形结构，料仓3底端连接有给料机10，给料机10的输出端安装有与其贯通的管路一4；管路一4一端头连接有水箱1，管路一4另一端头固接至料仓3开口处的阻尼架15内，并处于阻尼装置18正上方；接料盘2底部还通过管路二5连接有标定箱6，标定箱6固定在支撑架二21内。
标定箱6底部通过管路三17连接有废料箱16；标定箱6又为取样箱，用于接收和储存溢出至接料盘2中的矿料和水，并排出多余的水，以便于后期溢出料中矿料的取样。
水箱1通过管路四19连接有背压补偿器14；水箱1为试验装置提供足够的水，背压补偿器14用以保障水箱1中有足够的压力。
管路一4上还串联连接有玻璃管12、泵7和流量计8；泵7和流量计8同时固装于支撑架三13内；玻璃管12便于输送过程中管路一4内矿料的可视化，泵7为管路一4中矿料和水提供输送的动力。
管路一4与水箱1连接的端部安装有闸阀9。
阻尼装置18为网状结构的阻尼板。
阻尼装置18为阻尼筒。
阻尼装置18用于降低从管路一4注入至料仓3中的矿料的速度，从而降低矿料溢出量。
给料机10由电机驱动，给料机10用于将料仓3中的矿料定量均匀地输送至管路一4中进行循环试验。
紧靠标定箱6设置有梯子11，以便于标定箱6中取样。
本发明的工作原理为：
试验初始前，料仓3中预铺矿料并注满水，矿料重于水因而位于料仓的底部；
位于料仓3底部的矿料经给料机10后被均匀输送至管路一4中，与水箱1中流出的水混合并由泵7抽吸，由回路输送至料仓3开口处，经阻尼装置18后注入料仓3内；
料仓3满溢，从管路一4注入料仓3中的部分矿料因自身重力沉淀至料仓3底部，水和少部分粒径相对较小的矿料则在料仓3中上升水流的作用下而溢出至接料盘2，并通过管路二5流入标定箱6内部；
对标定箱6内矿石颗粒取样并进行粒径分布分析；
调整不同阻尼值参数的阻尼装置18，或替换不同尺寸参数的料仓3，进行多次试验及结果对比，从而获取到矿料溢料量最少时料仓3及阻尼装置18的适当设计参数。
本发明结构紧凑简单，为中继站中料仓及阻尼装置的设计提供了有力的试验依据，进而优化其结构。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (6)
1.一种深海料仓溢料试验装置，其特征在于：包括间隔设置的支撑架一（20）、支撑架二（21）和支撑架三（13），支撑架一（20）内安装有上端开口的料仓（3），料仓（3）开口处的内部安装有阻尼架（15），阻尼架（15）上安装有阻尼装置（18）；料仓（3）顶部外缘边安装有接料盘（2），料仓（3）下部为锥形结构，料仓（3）底端连接有给料机（10），给料机（10）的输出端安装有与其贯通的管路一（4）；所述管路一（4）一端头连接有水箱（1），管路一（4）另一端头固接至料仓（3）开口处的阻尼架（15）内，并处于阻尼装置（18）正上方；接料盘（2）底部还通过管路二（5）连接有标定箱（6），所述标定箱（6）固定在支撑架二（21）内；
所述标定箱（6）底部通过管路三（17）连接有废料箱（16）；
所述水箱（1）通过管路四（19）连接有背压补偿器（14）；
紧靠标定箱（6）设置有梯子（11）。
2.如权利要求1所述的一种深海料仓溢料试验装置，其特征在于：所述管路一（4）上还串联连接有玻璃管（12）、泵（7）和流量计（8）；所述泵（7）和流量计（8）同时固装于支撑架三（13）内。
3.如权利要求1所述的一种深海料仓溢料试验装置，其特征在于：所述管路一（4）与水箱（1）连接的端部安装有闸阀（9）。
4.如权利要求1所述的一种深海料仓溢料试验装置，其特征在于：所述阻尼装置（18）为网状结构的阻尼板。
5.如权利要求1所述的一种深海料仓溢料试验装置，其特征在于：所述阻尼装置（18）为阻尼筒。
6.如权利要求1所述的一种深海料仓溢料试验装置，其特征在于：所述给料机（10）由电机驱动。
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