CN110685694B - 一种适用于深水采矿的抽吸设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种适用于深水采矿的抽吸设备，包括：立管柱体，连接杆，固定环以及喇叭口装置组成；所述立管柱体由柱体内壳以及柱体外壳组成；所述连接杆与所述柱体外壳固定连接；所述喇叭口装置与所述连接杆连接，位于所述连接杆下方；所述固定环与所述连接杆连接，所述连接杆等角度分布在所述立管柱体以及所述固定环之间。本发明在抽吸环境方面得到极大的优化，出故障的概率极低，并且由于是与立管柱体结构嵌套安装，因此避免了海底环境进行安装的缺陷，大大增加了工程上的可操作性。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种适用于深水采矿的抽吸设备。
背景技术
随着经济的发展，我国矿产资源的对外依存度不断上升，矿产资源保障明显不足，资源紧缺严重制约中国经济的快速以及可持续发展，因此，寻求新的矿产资源来源迫在眉睫，根据国内外多年的勘探和研究成果，海洋是个巨大的资源宝库，矿产资源的存储量大大高于陆地的存储量，因此开发海上采矿设备具有重大的意义。
然而，目前在深水区域的采矿船存在诸多问题，深水条件下的各种特殊环境极容易造成常规的抽吸泵出现故障导致矿产资源无法开采，另外，由于深海环境非常黑暗，密度大，粘度高，因此在深海环境安装相关设备有非常大的困难，采矿作业的难度极高。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种适用于深水采矿的抽吸设备本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：
一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，包括：
一立管柱体，所述立管柱体由柱体内壳以及柱体外壳组成；
一连接杆，与所述柱体外壳固定连接；
一喇叭口装置，与所述连接杆连接，位于所述连接杆下方；
一固定环，与所述连接杆连接，所述连接杆等角度分布在所述立管柱体以及所述固定环之间。
优选的，所述柱体内壳设有带条形开孔，所述开孔为狭长型开孔。
优选的，所述开孔处设有阀门，当所述抽吸设备开始转动，所述阀门附近产生负压，当所述负压增加至一预设负压值时，所述阀门开启。
优选的，所述喇叭口装置设有一连接口，所述喇叭口装置通过所述连接口与所述连接杆连接。
优选的，所述喇叭口装置还设有一水流出入口，所述水流出入口为喇叭形状，所述水流出入口截面自所述水流出入口与所述连接口相连一端向所述水流出入口另一端扩张。
优选的，所述固定环为旋转结构，通过水流作用或电机驱动旋转。
优选的，所述喇叭口装置为水平相通结构，所述固定环旋转时，所述喇叭口装置被所述固定环带动发生旋转，使海水流入所述喇叭口装置。
优选的，所述连接杆、所述固定环以及所述喇叭口装置每隔一预设距离对称装置于所述立管柱体外壳两侧，并随着海水深度增加，所述固定环之间间距逐渐变短。
其有益效果在于：
本发明在抽吸环境方面得到极大的优化，出故障的概率极低，并且由于是与立管柱体结构嵌套安装，因此避免了海底环境进行安装的缺陷，大大增加了工程上的可操作性。
附图说明
图1为本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备主视图；
图2为本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备立管柱体内壳展开图；
图3为本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备水平剖面示意图；
图4为本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备喇叭口装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图1本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备主视图，包括：立管柱体1，连接杆2，固定环4以及喇叭口装置5组成；立管柱体1由柱体内壳11以及柱体外壳12组成；连接杆2与柱体外壳12固定连接；喇叭口装置5与连接杆2连接，位于连接杆2下方；固定环4与连接杆2连接，连接杆2等角度分布在立管柱体1以及固定环4之间。
进一步地，柱体内壳11设有带条形开孔3，开孔3为狭长型开孔3。
参照图2为本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备立管柱体内壳11展开图，开孔3为狭长型开孔，在进行抽吸作业的过程中，由于矿物质在抽吸过程中有沿管道轴向运动的惯性，因此开孔3几乎不会有矿物质的泄露。
进一步地，开孔3处设有阀门，当抽吸设备开始转动，阀门附近产生负压，当所述负压增加至一预设负压值时，所述阀门开启。
具体的，为了避免立管柱体1内部的矿物质混入海水中导致矿物质采集效率降低，在开孔3处配有阀门，在固定环4以及连接杆2转速能够满足抽吸压力的时候，阀门开启。
参照图3为本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备水平剖面示意图，固定环4位于外圈，与连接杆2一端固定连接，喇叭口装置5设置于连接杆2上。
参照图4为本发明所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备水平剖面示意图，喇叭口装置5设有一连接口51，喇叭口装置5通过连接口51与连接杆2连接；喇叭口装置5还设有一水流出入口52，水流出入口52为喇叭形状，水流出入口52截面自水流出入口52与连接口51相连一端向水流出入口52另一端扩张。
进一步地，固定环4为旋转结构，通过水流作用或电机驱动旋转。
具体的，固定环4为可旋转结构不仅可以通过水流作用产生旋转，也可以电机驱动旋转，保证抽吸作业的持续正常并且绿色运行。
进一步地，喇叭口装置5为水平相通结构，固定环4旋转时，喇叭口装置5被固定环4带动发生旋转，使海水流入喇叭口装置5。
具体的，喇叭口装置5为水平相通结构，使海水在水平面可以自由穿透；在固定环4转动的过程中，喇叭口装置5被带动发生转动，从而有大量海水流经喇叭口装置5，由于截面变化的关系，会产生不同的流速，从而形成巨大的内外表面压力差，从而将矿物质从海底持续向海面抽吸。
优选的，连接杆2、固定环4以及喇叭口装置5每隔一预设距离对称装置于立管柱体外壳12两侧，并随着海水深度增加，固定环4之间间距逐渐变短。
具体的，立管柱体1具有多层抽吸功能，且海底越深，抽吸设备布置越紧密，当抽吸装置开始转动，阀门附近会产生较大负压，当负压持续增加，阀门开启，从而将矿物质一层一层抽吸到海面。
本发明提出的一种适用于深水采矿的抽吸设备装置，在抽吸环境上得到极大的优化，出故障的概率极低，并且由于是与立管柱体1结构嵌套安装，因此避免了海底环境进行安装的缺陷，大大增加了工程上的可操作性。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，包括：
一立管柱体，所述立管柱体由柱体内壳以及柱体外壳组成；
一连接杆，与所述柱体外壳固定连接；
一喇叭口装置，与所述连接杆连接，位于所述连接杆下方；
一固定环，与所述连接杆连接，所述连接杆等角度分布在所述立管柱体以及所述固定环之间；
所述连接杆、所述固定环以及所述喇叭口装置每隔一预设距离对称装置于所述立管柱体外壳两侧，并随着海水深度增加，所述固定环之间间距逐渐变短。
2.根据权利要求1所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，所述柱体内壳设有带条形开孔，所述开孔为狭长型开孔。
3.根据权利要求2所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，所述开孔处设有阀门，当所述抽吸设备开始转动，所述阀门附近产生负压，当所述负压增加至一预设负压值时，所述阀门开启。
4.根据权利要求1所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，所述喇叭口装置设有一连接口，所述喇叭口装置通过所述连接口与所述连接杆连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，所述喇叭口装置还设有一水流出入口，所述水流出入口为喇叭形状，所述水流出入口截面自所述水流出入口与所述连接口相连一端向所述水流出入口另一端扩张。
6.根据权利要求1所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，所述固定环为旋转结构，通过水流作用或电机驱动旋转。
7.根据权利要求1所述的一种适用于深水采矿的抽吸设备，其特征在于，所述喇叭口装置为水平相通结构，所述固定环旋转时，所述喇叭口装置被所述固定环带动发生旋转，使海水流入所述喇叭口装置。
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