CN114746609A - 同时服务一组抽吸桶 - Google Patents
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Abstract
一组至少两个或三个抽吸桶(7)和泵系统(1)的统一体,泵系统(1)的中央装置(10)通过方便手段同时地临时连接至5该组的所有抽吸桶的抽吸空间,方便手段例如抽吸管道(5,9),优选地,其中整个泵系统,或至少中央装置,位于向上延伸的抽吸桶的顶部隔板(6)的顶部上。泵系统包括泵模块,每个泵模块包括专用泵和泵10驱动器以产生所需的抽吸,并连接至相关的桶。中央装置(10)封闭在保护框架内,并且泵模块相互分开并远离。
Description
同时服务是由泵系统(还称为“系统”)提供的,泵系统具有通过方便手段(例如抽吸管道)同时地临时连接至该组的所有桶的抽吸空间的中央装置。泵系统可以由抽吸桩泵装置组件(在这里还称为“组件”)或设有歧管的单个泵装置来体现。组件的中央装置由中央单元(设有设计用于与ROV一起使用的控制面板)提供,并具有与其分开的至少两个或三个相互分开的泵模块,使得中央单元和每个泵模块都可以相互远离。歧管允许分配由中央单个泵装置产生的抽吸,同时在相互远离的两个、三个、四个或更多个抽吸空间上提供中央装置。表述“ROV”是指通常潜入水中的遥控潜水器。表述“液压流体”还指“加压的液压流体”或“海水”。表述“脐带式管线”还指“传输装置”和/或“柔性细长构件,例如软管状”。表达“软管”还指“管”或“管道”。表述“接口”还指“接口手段”。“泵接口”位于泵和/或泵装置和/或泵系统和/或中央装置侧,“桶接口”位于桶侧,这些接口提供两侧之间的流体连接,“抽吸桶”、“桶”、“抽吸桩”或“桩”是同义词。
根据本发明,以下一项或更多项适用于泵系统,特别是组件:
-中央装置或单元是液压流体和/或电力和/或电子信号的来源,以供应至单独的泵模块或桶;
-中央装置或单元设计为在ROV和单独的泵模块或桶之间传输液压流体和/或电力和/或电子信号的手段;
-从中央装置或单元将两条、三条或更多脐带式管线延伸至相同数量的泵模块或桶。每条脐带式管线优选地具有至少三条,例如至少五条或六条(在当前优选的实施例中为七条)液压管线,并且还可能有电导线;
-每个泵模块都包括泵手段,例如正排量型,连接至来自中央单元的相关脐带式管线,以接收来自中央单元的液压流体和/或电力和/或电子信号;
-中央装置或单元包括用于来自ROV的液压流体的输入端、在输入端下游的分流器以及在分流器下游的控制阀,以及在控制阀下游的脐带式管线,以将液压流体在桶或泵模块上分配,以驱动泵模块的泵手段;
-中央装置或单元具有手段使得可以单独控制液压流体向单独的桶或泵模块的流动;
-中央单元具有手段以控制流量、控制泵速和/或流向、控制泵的抽吸或挤压,优选地使得所有泵模块的流量和/或流向是共同的;
-脐带式管线为桶或泵模块提供数据和/或能量的传输,用于附加功能,例如控制排气阀以选择性地将抽吸空间与环境连接,和/或控制连接器(例如挂锁眼)以将泵模块或传输装置的泵接口临时紧固到相关联的桶的桶接口;
-中央装置或单元完全容纳在轻量型的直角保护框架中,并且优选地包括一个或更多个蓄电池。
-中央装置或单元被设计为仅在水下短暂或临时运行,这就是它设有例如蓄电池的原因;
-中央装置或单元被设计用于再利用/频繁放置和移除/对接/联接/解联接;
-中央装置或单元被设计成尺寸有限和体积小的可移动的、灵活的系统,优选地小于5立方米;
-中央装置或单元由紧固至顶部隔板的锁定手段锁定,以防止沿平行于顶部隔板和/或垂直于桶的轴向的方向相对于顶部隔板的移动;
-中央装置或单元可自由地远离顶部隔板轴向移动;
-中央装置或单元由紧固至顶部隔板的锁定装置锁定,以防止沿所有方向相对于顶部隔板的移动;
-组件的主要部件,即中央单元和泵模块,通过单独的提升手段(还称为“提升线”),例如诸如绳索或链条的柔性牵引构件,以以下方式连接:从它们在该组桶的使用位置开始,在向上移动的单次提升运动/操作中将它们一个接一个地从相关的桶中提升,例如由于单独的提升线的长度不同,优选地,所有提升线彼此之间的长度相差至少一米,并且这些提升线共享相同的提升点,在该相同的提升点处从提升装置(例如起重机)引入提升力;或者,替代地,也可以将中央单元和泵模块紧固在共同的提升线上,共同的提升线在中央单元和泵模块之间具有例如至少一米的足够的富余长度以允许一个接一个地提升,其中优选地,将共同的提升点移动到下一个待提升的部件的正上方的位置,之后提升所述下一个部件;
-提升线的设计使得已经提升的部件保持提升和/或尚未提升的部件保持不动,直至它们被提升;
-由于泵模块定位在相关联的桶接口上的大公差,泵模块没有紧固到刚性的共同支撑框架上;
-设计用于3000米或更深(例如5000米)的水深度;
-中央装置或单元设有控制面板,控制面板设计为由ROV的机械臂操作并由ROV的相机观察。
本发明涉及一种泵系统,例如在安装或移除用于海上有效载荷(例如海上风能装置)或用于石油或天然气应用的基础系统期间使用的桶泵装置。基础系统设有一组桶,例如排桩式抽吸桶。在风能装置的情况下,桅杆优选地包括直立的单桩并且在其顶部(例如在所谓的过渡连接件处)包括直立的塔,其中该塔在其顶部处支撑承载叶片的机舱。有效载荷例如可以包括例如用于石油或天然气应用的平台或用于海上变电站的变压器平台,而不是机舱。海水深度通常至少为10或20或50或60米,并且可行的海水深度至少为500或1000米,例如3000米。基础系统还可以提供锚固系统,例如用于系泊的目的,例如漂浮的海上风能装置或不同的漂浮物体。
在本文件中,定向,例如“上”、“下”、“顶部”、“旁边”、“直立”、“竖直”、“上方”、“水平”与以下情况相关:泵系统处于其操作位置,并且可操作地与桶和流体泵运行联接,从压力空间主动抽吸流体,同时桶竖直地直立定向,顶部隔板在上,敞开底侧在下,纵向轴线竖直。
排桩设有至少两个或三个相互平行且隔开的自容式桶,这些自容式桶以刚性方式彼此紧固,其中优选地,它们的相互间距小于桶直径。桶也可以是导管架的一部分。每个单独的桶的抽吸空间内的抽吸水平可以独立于排桩的其他桶进行控制。
抽吸桶及其如何安装是从GB-B-2300661和EP-B-0011894全面地(a.o.)了解到的,将其通过引用附在本文中。抽吸桶是薄壁钢或钢筋矿物水泥混凝土套筒或管道或圆筒,抽吸桶在其纵向顶端由隔板(还称为顶板)或钢或钢筋矿物水泥混凝土的不同密封手段封闭,并且抽吸桶密封地位于海底底部上,敞开端与隔板相对,因为由于抽吸桶的重量,该敞开端穿透海底底部。因此,由圆筒和隔板界定的腔,还称为抽吸空间,由海底底部密封,使得可以通过从抽吸空间内移除水来产生真空或抽吸,从而所得的力往往会迫使抽吸桶更深地进入海底底部。抽吸是通过诸如流体泵的抽吸源产生的,抽吸源在抽吸桶上或靠近抽吸桶或远离抽吸桶并连接至抽吸空间。流体泵优选地被设计为泵送液体,例如水。
从例如W099/51821或EP-A-1 101 872中已知自安装海洋结构,例如应用抽吸桶的平台。WO 02/088.475公开了一种塔,其在顶部处承载风力涡轮机并且承载抽吸桶作为基础。
抽吸桶用作海上风能涡轮机的基础(的一部分)。对于这种应用,通常应用一个或三个或更多个相互隔开的抽吸桶,以提供静态平衡或过平衡支撑。在操作中,抽吸桶至少几乎完全穿透海底,处于相等或基本相等的水平并且彼此相邻或具有相互的水平间距,以提供至少5米的间隙,通常为20米或更多,例如在30至35米之间,或至少0.5或1.0倍于抽吸桶的直径的间隙(间隙是指面对侧壁之间的最短距离)。该单个桶或抽吸桶组件承载单个单桩或钢梁或管的空间框架(即导管架),并且在其顶部承载竖直塔,竖直塔在其上端支撑设有转子叶片的风能涡轮机的机舱,转子叶片通常围绕水平轴线旋转并由风驱动。风能涡轮机将风能转换成电能。风力涡轮机通常是由相同风力涡轮机构成的风电场的一部分,每个风力涡轮机设有其自己的由三个或更多个抽吸桶构成的基础。线缆将电力从风力涡轮发电机传送到岸上的电力消费者,例如家庭。
完整的海上结构通常至少基本上由金属制成,通常由钢制成。
优选地,每个抽吸桶具有以下一项或更多项:至少5米的直径,通常在7米或10米和15米或甚至更大之间;至少5米的高度,通常在10米和15米之间,或甚至更高,和/或低于20米或30米,视土壤条件而定;至少1厘米的壁厚,通常至少3厘米或5厘米和/或低于10厘米或15厘米或20厘米;抽吸桶的纵向轴线和相关的支撑腿(待由抽吸桶支撑的上部结构)基本上成一直线或偏心。
本发明的目的是多用途的。举例来说,目的是以下一项或更多项:在该组桶的安装期间的改进控制;低成本;提高的可靠性;便于操纵。目的还可以从申请文件中公开的信息中获知。
对于海上装置,特别是风能涡轮机,对许多主题都有严格的要求。这些主题的例子有:低生产成本;在1至8小时内快速且高效的安装;环保。
目的通过泵系统获得,泵系统设计为临时连接至桶的内部空间(还称为抽吸空间)以在抽吸空间内产生过压或欠压,优选地,其中相对于周围水压力(例如在100米水深度处约为10巴,或者在1000米水深度处为100巴)产生的压力差至少为0.5或1或2或3或5巴。优选地,泵系统被设计成在抽吸空间内产生在5和10巴之间的过压或欠压。应当理解的是,对于欠压(即抽吸),抽吸空间内压力的降低受到真空度(0巴)的限制,使得在例如周围水压力为3巴(在约20米的水深度处)处,额定压力差为5巴的泵系统无法将抽吸空间内的压力降低3巴以上(实际上,可达到的最大欠压水平将是真空之上1巴的一部分,例如0.1或0.05巴)。
EP17166678.7中公开了现有技术的泵系统。
以下一项或更多项优选地适用于泵系统(上述部件中的任何一个优选地永久安装或属于泵系统):设计为稳定地支承到桶顶部隔板上,例如通过包括至少三个相互隔开的支撑脚;主框架,以承载泵系统的全部或多个部件;三维外壳,例如矩形和/或细长形状的且优选为直的梁的空间框架,作为用于流体泵和/或系统的其他组件的外部保护壳或封套(还称为“保护框架”),其中一个或多个流体泵和/或其他部件被包围在由保护框架界定的空间内;至少一个或两个电驱动或液压驱动的流体泵,例如离心式、固定排量式(如“凸轮泵”)、正排量式(如隔膜式或活塞式)中的一种或更多种;至少两个不同或相同类型的流体泵;高流量低压力型流体泵,例如离心流体泵;低流量高压力型流体泵,例如隔膜泵或活塞泵或正排量泵;接口,例如由从泵系统的下侧向下突出的管螺柱提供或包括该管螺柱,该接口提供泵接口以将流体泵连接至抽吸空间以用于流体连通,该接口优选地在其远离泵系统的端部处设有座部,例如法兰,在桶处的例如由向上导向的管螺柱提供的或包括向上导向的管螺柱的对应接口(例如对应的座部,例如法兰)抵靠该座部落座;接口设有用于密封接合到桶接口的密封件;接口设计成使得,如果泵系统的接口和桶流体连接,则泵通过连接至泵和泵接口两者的流体管线流体连接至抽吸空间;泵系统,优选地在接口处或邻近和/或在接口的相对侧处,设有连接器构件,用于与桶处的对应的连接器构件可释放地锁定接合,在桶处的对应的连接器构件例如设在桶顶部隔板处,例如在桶的对应接口处或邻近和/或在桶接口的相对侧处;连接器构件包括快速连接器,快速连接器优选地具有挂锁眼系统,用于与桶处的对应快速连接器接合;泵接口设计用于弹簧加载地与桶接口落座连接;测量探针,例如回声测深器探针,设计用于通过桶的顶部隔板管螺柱进行测量;对接锥体,设计用于穿透顶部隔板管螺柱以对齐泵系统或其一部分,例如泵模块,用于充分密封;设有一个或更多个(例如两个)三通阀的管道,用于将由流体泵(例如离心泵)提供的水流方向从抽吸改变为挤压,而不需要反向流体泵;闩锁销上的销覆盖系统;用于反转泵流动的阀布置;泵系统中的排气阀布置(例如,直接位于接口上方或集成在接口中或与接口相关联);临时增加排气能力的系统;其重心的方便位置,优选地例如在长度、宽度和高度中的一个或更多个上约在泵系统的中心或其一部分(例如泵模块)的中心;提升和/或翻转装置;控制面板,例如具有至少25或50厘米的宽度和/或高度,其连接并设计成由ROV操作,使得ROV可以操作和监控泵系统,并且其设有适合于ROV的输入和输出手段,例如诸如一个或更多个致动器的输入手段,例如一个或两个或更多个机械开关和/或机械杠杆,例如用于打开或关闭泵系统的阀或不同操作手段,其被设计为由ROV的致动手段(例如机械臂)和/或诸如一个或两个或更多个显示装置(例如仪表或电子显示屏)的输出手段操作,其被设计为由ROV的相机监控,以例如捕获泵系统的压力或温度或不同数据;控制面板被紧固到保护框架和/或第一区域和/或由保护框架和/或第一区域承载。
本申请中引用的文献在此通过引用插入,并且每个文献都提供了用于更好地理解本发明的技术背景。
优选地,适用以下一项或更多项:在抽吸桶的顶部隔板上方产生在安装期间将抽吸桶穿透到海底底部所需的抽吸,优选地,因为抽吸泵手段的抽吸侧或压力泵手段的压力侧在顶部隔板上方的位置连接至抽吸桶,例如顶部隔板设有喷嘴或不同的可密封端口,用于抽吸空间与单独的抽吸或压力泵手段流体连接;抽吸桶的直径在其高度上是恒定的(高度是从顶部隔板到相对的敞开端的方向);抽吸桶的圆柱壁从顶部隔板平行延伸;设计为位于海底的抽吸桶的敞开端首先是完全敞开的,换言之,其开口仅由圆柱壁环绕;水深度使得在抽吸桶的下端接触海底时,换言之,在抽吸桶的下端尚未穿透海底时,抽吸桶完全低于水面;基础包括三个、四个或更多个相互间隔的抽吸桶;通过例如阀的可释放的密封手段,在顶部隔板中的选择性地可封闭的端口允许水进入和/或离开抽吸桶,该端口设有联接手段,该联接手段设计用于分别在抽吸桶分别到海底土壤中和离开海底土壤的安装、沉降校正和移除时,临时接合抽吸和/或压力泵,该端口与流体流动通道相关联。
优选地,抽吸桶的设计使得来自源(例如,压力泵)的流体从源流动通过密封的通道,终止于顶部隔板下方和桶的抽吸空间内。在吸入期间,压力通常比抽吸桶外部的局部水压低至少0.1或0.25或0.5或1巴。在压出(校正操作或停用)期间,压力通常比抽吸桶外部的局部水压高至少0.25或0.5或1或2巴。
抽吸桶还优选地在其顶部隔板附近或在其顶部隔板处设有本身已知的阀和/或舱口,以选择性地允许水和空气通过抽吸桶的顶侧进入或离开抽吸空间。
泵接口和桶接口优选地在抽吸或挤压期间的可操作位置具有平行于桶的纵向轴线的纵向轴线。
桶的顶部隔板设有接口,例如,向上突出的管螺柱,提供桶接口以将流体泵连接至抽吸空间。优选地,该接口设有以下一项或更多项:阀,用于选择性地密封抽吸空间;座部,例如法兰,在其远离顶部隔板的末端处,在泵系统处的对应接口,例如向下导向的管螺柱,落座在其上,例如对应的座部,例如法兰;联接构件,用于与泵接口处的对应构件可释放地和/或临时地接合,例如挂锁眼系统,优选地定向为用于在垂直于桶纵向轴线的方向上穿透。挂锁眼系统优选地包括可伸缩销和/或至少一个相互间隔和/或平行的板或结构元件,可伸缩销优选地设有驱动手段以延伸和缩回,每个板或结构元件都具有孔,孔相互对准并且与销对准。优选地,板或元件平行于接口纵向轴线延伸和/或孔被定向成用于垂直于桶纵向轴线插入销。联接构件还可以设置在桶上的另一个位置处,例如邻近接口的相对侧和/或在接口的相对侧处。
本发明涉及泵系统,泵系统可操作地临时连接至作为海洋结构或其一部分的桶,桶优选地由敞开底部和封闭顶部提供。有利地,圆柱形细长外壳提供抽吸隔间或抽吸空间,所述封闭顶部具有面向外部的上表面和相对的面向抽吸空间的下表面,并且优选地设有选择性地允许抽吸空间和环境之间的流体连通的一个或更多个阀。
对于至顶部隔板管螺柱的快速连接器,优选地适用以下一项或更多项:具有用于可释放地锁定到桶接口的手段;优选地具有孔和/或销,销优选地由泵系统的致动器手段操作以在释放缩回位置和锁定延伸位置之间移动,优选地通过纵向移动和/或垂直于接口纵向轴线的移动;挂锁眼系统;弹簧加载的落座连接,例如纵向弹性管螺柱,优选地提供管自由端。挂锁眼系统优选地包括一个或两个隔开的平行板或结构元件,每个平行板或结构元件具有相互对准的孔,板或元件优选地从泵接口突出,并且通过将桶接口的板或结构元件中的孔定位成与泵接口对准并将紧密配合的销插入这两个或三个孔中来实现与桶的联接。板或元件例如平行于接口纵向轴线延伸。
对接锥体优选地适用以下一项或更多项:设计成穿透桶接口,例如顶部隔板管螺柱,以对准泵系统或其一部分,以用于实现两个接口的充分密封联接;向下和/或在泵系统下方突出;由板状构件的空间布置提供,以提供通过通道的最大流量,例如以定向成与接口纵向轴线平行的直角交叉板以及与接口纵向轴线共轴的横轴(即,例如图4);与泵系统接口共轴。
歧管
以下进一步适用于歧管泵装置。
-歧管(还称为“歧管装置”)使得单个桶泵装置(在这里还称为“泵装置”)可以同时服务一组抽吸桶,用于向抽吸空间供应海水或从抽吸空间抽出海水或用于抽吸空间的排气。泵装置优选地设有设计用于与ROV一起使用的控制面板。
-泵装置设有一个或更多个泵,这些泵通过泵装置的流动管道产生海水流(还称为“流”)。泵由来自例如ROV的优选地外部的源的液压流体驱动。流动管道终止于泵装置的外周处,在那里它与歧管的流动通道流体连通地连接。流通过歧管内的分支流动通道,使得流被分成至少两个或三个相互分开的流部分,流部分从流动通道分支流动通过临时连接至歧管的分开的软管。分开的软管是单独传输装置的每一部分,以在桶的抽吸空间和歧管之间提供相关流的传输。
-歧管优选地通过单独的联接手段临时固定到泵接口和/或两个或更多个(例如4个)传输装置,例如设有挂锁眼系统。
-固定到歧管的传输装置中的每一个都包括延伸至相关的桶并联接到桶接口并与所述桶的抽吸空间流体连通的软管。相对的软管纵向端分别设有与流动通道接口和桶接口流体连接的软管端口。
-歧管设有流动通道接口,以在流动通道分支和传输装置之间提供单独的流体连接。流动通道接口包括呈固定流动通道端口样式的流动通道端口,流动通道端口与流动通道分支固定流体连通,并优选地设置在虚构的矩形或正方形或三角形或多边形的拐角处。
-优选地,在操作中,最初,传输装置的单独的软管与其相关软管端口流体固定到桶接口,并且根据歧管处的固定流动通道端口样式,邻近软管端口的歧管以固定软管端口样式设置。这种安装操作可以在岸上完成。随后,例如在海上安装现场,歧管和泵装置的组件下降到固定样式的软管端口上,使得流动通道端口样式和软管端口样式相互对中。以这种方式,流动通道端口和软管端口流体连接,并且歧管通过联接手段临时固定在适当位置。随后,泵开始运行,海水流在桶之间分配。
-歧管还优选地具有手段,例如从底部向下突出的对接锥体,用于引导歧管和传输装置之间的对准接合程序,和/或手段,例如弹性材料(例如橡胶)的凸起,优选地正好在每个流动通道端口上方,以提供流动通道端口的一些运动自由度(径向和/或轴向),以在两种样式接合时适应软管端口样式的尺寸偏差。
-海水流例如如下:从泵进入流动管道,并且然后进入歧管的流动通道,然后进入歧管内的分支流动通道,使得流被分为至少两个或三个相互分开的流部分,流部分从流动通道分支通过流动通道端口和软管端口流到软管中,并且然后从相对软管端部处的软管端口进入桶的抽吸空间。海水流还可能是以相反的顺序,从桶的抽吸空间开始。如果从抽吸空间排出海水,则通常通过打开歧管和泵之间的流动管道中的排气阀来绕过泵。
-在泵操作完成时,歧管相对于软管端口解联接,流动通道端口从软管端口释放,泵装置和歧管的组件被提升,并且均包括软管的单独的接口留下。
优选地,以下一项或更多项进一步适用于歧管泵装置:
-泵装置包括用于来自ROV的液压流体的输入端;
-泵装置是海水和/或电力和/或电子信号的源,以供应至单独的桶;
-从歧管延伸两个、三个或更多个软管至相等数量的桶;
-泵装置包括泵手段,例如正排量型,优选地连接至输入手段,例如供应管,输入手段可以临时连接至ROV,以接收来自ROV的液压流体和/或电力和/或电子信号;
-歧管具有手段使得可以单独控制进出单独的桶的海水流动;
-歧管具有手段以控制海水的流量,控制相关的桶穿透或离开海底的速度,优选地使得对每个桶单独控制流量和/或海水流向对所有泵模块是共同的;
-软管为桶提供数据和/或能量的传输,用于附加功能,例如:控制排气阀以选择性地将抽吸空间与环境连接,和/或控制连接器(例如挂锁眼),以将软管的泵接口临时紧固到相关联的桶的桶接口;
-泵装置完全容纳在轻量型直角保护框架中,并且优选地包括一个或更多个蓄电池;
-泵装置被设计为仅在水下短暂或临时运行,这就是它设有例如蓄电池的原因;
-泵装置被设计用于再利用/频繁放置和移除/对接/联接/解联接;
-泵装置被设计成尺寸有限的并且体积小的可移动的、灵活的系统,优先小于5立方米;
-泵装置由紧固至顶部隔板的锁定手段锁定,以防止沿平行于顶部隔板和/或垂直于桶的轴向的方向相对于顶部隔板的移动;
-泵装置由紧固至顶部隔板的锁定手段锁定,以防止沿所有方向相对于顶部隔板的移动;
-设计用于3000米或更深(例如5000米)的水深度;
-泵装置设有控制面板,控制面板设计为由ROV的机械臂操作并由ROV的相机观察;
-歧管装置被设计为临时添加到泵装置。
本发明通过非限制性的、目前优选的实施例进一步说明,该实施例提供了实施本发明的最佳方式,并在附图中示出:
图1是桶的俯视图;
图2是桶和在其顶部上的泵系统的根据图1的A-A线的截面侧视图;
图3以透视图示出泵装置;
图4是图3装置的侧视图;
图5是销锁定法兰联接的分解侧视图;
图6是图5实施例的替代方案的透视图;
图7是本发明泵系统的透视图;
图8图7系统的俯视图;
图9-11是图7系统的细节图;
图12是本发明另一系统的透视图;
图13是图12系统的歧管的俯视图;
图14是图13歧管的侧视图;
图15是提升机构造的示意图;
图16是桶的顶部隔板的透视图;以及
图17是桶接口的透视图。
图1-6示出了示例泵系统的已知部件。如果桶竖直地直立定位,则泵系统在其工作位置示出。
图1-2示出了桶接口5、圆柱壁7、泵系统1、泵接口9、海底11、抽吸空间内的土塞12、顶部隔板6、纵向轴线14、敞开下侧8。
图3-5示出了泵装置的细节,特别是上面讨论的特征:快速连接器,用于可释放地相互锁定泵装置和桶接口;测量探针设计;对接锥体设计(锥体27);在不反转泵的情况下改变水流方向的管道;闩锁销上的销覆盖系统;泵装置中的排气阀布置。
图3图示了保护外部空间框架24和四个支撑脚25。在顶部,框架24设有用于提升装置的附接件28(例如眼),以提升泵系统1以及在接口5、9相互联接时提升从泵系统悬挂的桶。泵3、其在接口5、9的相对侧处的驱动器,以及连接泵3和泵接口9的管道26是可见的。
图5右侧示出了锁定状态。该实施例可以设计成使得整个桶可以从相互锁定的接口5、9悬挂,换句话说,桶可以从保护框架悬挂。箭头图示了泵接口9向桶接口5的位移。
图6示出了挂锁眼系统,两个平行板16与泵接口相关联,并且销17用于相互锁定三个板15、16的对准孔。板15是挂锁眼系统的一部分,并且如果接口5、9相互锁定,则夹在泵接口9的板16之间。还示出了液压起重器18作为致动器以缩回和伸出销17。
图6示出了用于将泵系统1刚性联接至顶部隔板6的实施例,同时允许管道5和9选择性地相互隔开(例如,为了将流体从桶内排放到环境中)或相互连接。连接器框架23设有挂锁眼系统的板16。连接器框架23通过在接口9周围均匀地隔开的四个液压起重器22(图6中可见三个)附接至保护框架24。当板15和16通过销17相互固定时,管道5和9之间的距离可以通过操作液压起重器以延伸或缩回来调整。
图5和6的实施例允许将桶悬挂在保护框架悬挂上。
图7-8示出了泵系统的总体布局,并且图9-11示出了细节。ROV 30临时连接至实施为中央单元的中央装置10的控制面板,并向中央单元提供加压的液压流体和电力和电子信号,并且中央单元通过脐带式管线13分配它们,以操作泵模块29的泵,用于将海水泵入或泵出桶,以使桶排气等。
图9和10清楚地示出了中央装置10的面对ROV 30的正面处的控制面板31。图11从相对于图10的相对侧示出了中央装置10的视图。
图7-8所示的实施例可以通过将中央装置10提供为在其下侧设有歧管装置32(即图12)的单个泵装置,并移除泵模块来进行调整。三个分开的液压软管从歧管32延伸(类似于图7-11中的脐带式管线13)至相关的抽吸桶。在每个抽吸桶处,相关的液压软管通过其泵接口流体连接至桶接口,使得单个泵装置可以从相关的抽吸桶的抽吸空间抽取或供应液体。单个泵装置可以如图3-4所示的实施,另外以图9-10所示的方式设有控制面板31。
这样调整的实施例会在如图8的视图中示出,ROV 30临时连接到泵装置的控制面板31,并向泵装置提供加压的液压流体和电力和电子信号,以操作泵装置的泵,以从相关的抽吸桶的抽吸空间抽取或供应液体或使相关的抽吸桶的抽吸空间排气。
图12示出了位于泵装置下侧的歧管装置32。可见流动通道接口具有四个流动通道端口33,流动通道端口33呈固定的流动通道端口的样式,其中这些端口设置在虚构的矩形(或正方形或三角形或多边形)的拐角处。
图13-14在顶部和底部示出了挂锁眼系统(分别将歧管32临时固定至泵装置和传输装置(未示出))以及从底部向下突出的对接锥体27(即图14)),以及正好位于每个流动通道端口33上方的弹性材料(例如橡胶)的凸起34,以提供流动通道端口33的一些运动自由度,以在两种样式接合时适应软管端口样式的尺寸偏差。如果两个物体结合在一起(即图12),则泵装置(即图4)处的对接锥体27突出到歧管32的顶部处的流动端口35中。
图15示出了提升机构造的示例,以在单次操作中用单个共同的提升点36通过长度至少相差一米的单独的线缆37一个接一个地提升图7泵系统的四个主要部件,即通过单独的脐带式管线13相互连接的三个泵模块29和承载控制面板31的中央装置10,其中已经被提升的部件保持提升,尚未被提升的部件保持不动直至它们被提升时。
图16示出了挂锁眼系统,板15永久地固定至桶的顶部隔板6,并且泵接口9位于板15之间。
图17示出了图16的替代方案,其中挂锁眼系统的板15永久地固定至泵接口9(例如管),泵接口9永久地固定至顶部隔板6。图5和图6示出了类似于图17的设计。
本发明不限于上文描述的和在附图中图示的实施例。附图、说明书和权利要求书包含了许多组合的特征。本领域的技术人员还将单独考虑这些并将它们组合成进一步的实施例。本文公开的实施例中的不同特征可以以不同的方式组合,并且一些特征的不同方面被视为是可以相互交换的。所有描述的或在附图中公开的特征本身或以任意的组合提供本发明的主题,也独立于它们在权利要求中的布置或它们的引用。
条款
1.泵系统的中央装置(10)是包括泵、泵驱动器和歧管装置(32)的泵装置,从歧管装置延伸出单独的传输装置(13),每个传输装置连接至相关的抽吸空间;优选地,泵装置产生液压抽吸,使得海水同时从该组的所有桶的所有抽吸空间通过连接的传输装置流入歧管装置并随后流入泵装置的泵;优选地,泵装置内的泵驱动器由连接的ROV供给液压加压流体作为驱动能量。
Claims (18)
1.一组至少两个或三个抽吸桶(7)和泵系统(1)的统一体,所述泵系统(1)的中央装置(10)通过方便接口手段同时地临时连接至所述组的所有抽吸桶的抽吸空间,方便接口手段例如抽吸管道(5,9),优选地,其中整个所述泵系统,或至少所述中央装置,位于向上延伸的桶的顶部隔板(6)的顶部上。
2.根据权利要求1所述的统一体,其中,所述泵系统包括至少两个或三个泵模块(29),每个泵模块包括专用泵和泵驱动器以产生所需的抽吸,并连接至相关的桶(7);所述中央装置(10)优选地封闭在保护框架(24)内,并且所述泵模块(29)相互分开并远离。
3.根据权利要求2所述的统一体,设计成使得每个泵模块(29)内的泵驱动器由连接的所述中央装置(10)提供能量作为驱动能量,能量例如液压加压流体,使得所述中央装置用作用于连接的所述泵模块(29)的例如流体的所述能量的分配器。
4.根据权利要求3所述的统一体,所述中央装置(10)从连接的ROV(30)接收例如流体的所述能量。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的统一体,两个、三个或更多个传输装置(13),例如脐带式管线,从所述中央装置(10)延伸至并连接到相同数量的所述泵模块(29)或抽吸空间,以相互传输能量,例如液压流体和/或信号。
6.根据权利要求5所述的统一体,每个传输装置(13),例如脐带式管线,具有至少三个液压管线,并且还可能具有电导线,所有管线和导线都连接至相同的泵模块(29)或抽吸桶(7)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的统一体,所述中央装置(10)包括用于来自所述ROV(30)的液压流体的输入端、在输入端下游的分流器以及在分流器下游的控制阀,并且在控制阀下游,所述传输装置(13),例如脐带式管线,连接至所述中央装置以将由所述ROV供给的所述液压流体在所述桶(7)或所述泵模块(29)上分配,以在所述组的所有抽吸空间内产生抽吸。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的统一体,每个传输装置(13),例如脐带式管线,为所述桶(7)或所述泵模块(29)提供数据和/或能量的传输,例如电的和/或液压的,以用于附加功能,例如控制排气阀以选择性地将抽吸空间与环境连接,和/或控制连接器(15-17)(例如挂锁眼)以将传输装置(13)或泵模块(29)的泵接口(9)临时紧固至相关联的所述桶(7)的桶接口(5)。
9.根据权利要求3-8中任一项所述的统一体,每个传输装置(13),例如脐带式管线,是柔性的、细长的、软管状物体,和/或考虑到所述中央装置(10)和相关的所述泵模块(29)或所述桶接口(5)之间的单独的距离,每个传输装置(13)具有至少20%的富余长度。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的统一体,在所述抽吸桶(7)和相关联的所述泵模块(29)或所述传输装置(13)之间,优选地远程控制的快速连接器是可操作的,所述快速连接器优选地包括销(17),所述销(17)通过所述泵系统的致动器手段(18)操作以在释放缩回位置和锁定延伸位置之间移动。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的统一体,所述桶接口(5)从所述桶(7)的顶板(6)向上突出并连接至所述桶(7)的内部抽吸空间。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的统一体,每个泵模块(29)包括对接手段,例如锥体(27),对接手段设计成接合所述桶接口(5),例如穿透桶接口(5),并且优选地对接手段向下和/或在所述泵模块下方突出和/或与泵模块接口(9)共轴。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的统一体,所述中央装置(10)被保护刚性框架(24,25)包封,所述框架例如为空间框架型,所述框架优选为直角的和/或砖形的。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的统一体,所述中央装置(10)承载优选地竖直定向的控制面板(31),所述控制面板(31)被设计为由遥控潜水器(ROV,30)操作以控制和监测所述泵系统。
15.根据权利要求14所述的统一体,所述面板(31)在其从所述中央装置(10)面向外的正面处设有用于所述ROV(30)的抓握部和/或输入和输出手段。
16.用于根据权利要求1-15中任一项所述的统一体的泵系统。
17.根据权利要求16所述的泵系统,包括至少两个或三个泵模块(29),每个泵模块包括专用泵和泵驱动器以产生所需的抽吸,并连接至相关的桶(7);所述中央装置(10)优选地封闭在保护框架(24)内,并且所述泵模块(29)相互分开并远离。
18.一种安装一组至少两个或三个抽吸桶(7)的方法,所述方法使用根据权利要求16或17所述的泵系统,所述泵系统通过方便手段临时连接至所述组的每个桶(7)的抽吸空间。
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