CN116336310A - 一种二氧化碳海底封存装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及二氧化碳海底封存技术领域，具体为一种二氧化碳海底封存装置和方法。一种二氧化碳海底封存装置和方法，包括基座及封存箱，基座内开设有空腔，空腔的内周壁固定连接有伺服电机一，伺服电机一的输出轴端部固定连接有平衡杆，平衡杆的两侧对称开设有缓冲槽，两个缓冲槽的内周壁均滑动连接有连接轴，两个连接轴的两端均固定连接有联动杆，基座的底部固定连接有支撑杆，支撑杆的端部固定连接有重力块，本发明的有益效果是：该二氧化碳海底封存装置和方法，能够以伺服电机一作为驱动，带动平衡杆进行转动，并以此能够基于挡板改变基座的角度，以使其能够与海水的浮力呈垂直状态，从而能够以此间接地缩小海水对装置所产生的浮力。
Description
技术领域
本发明涉及二氧化碳海底封存技术领域，具体为一种二氧化碳海底封存装置和方法。
背景技术
二氧化碳水合物是水和大部分气体在低温、高压条件下形成的一种较为特殊的包络化合物。在二氧化碳水合物中，水分子借助较强的氢键形成主体结晶网络，网络中的孔穴内充满气体分子(称客体分子)，而其孔穴填满的程度则取决于体系的温度、压力和过冷度。主、客体分子之间无化学计量关系，且其分子之间的作用力为范德华力。目前对二氧化碳水合物的研究热点集中在天然气水合物开采、气体储运、气体分离等领域。
在用户需要对二氧化碳封存之前，需要将装置固定于海底，而现有的二氧化碳海底封存装置和方法，难以在装置固定后保持装置与海水的浮力处于垂直状态，从而使得海水的浮力无法得到减小，由此导致装置更加容易受到海水的冲击，影响装置固定后的平稳。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种二氧化碳海底封存装置和方法，来解决上述中提到的现有的二氧化碳海底封存装置和方法无法对绝缘外壳的切割长度进行定长的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种二氧化碳海底封存装置，包括基座及封存箱，基座内开设有空腔，空腔的内周壁固定连接有伺服电机一，伺服电机一的输出轴端部固定连接有平衡杆，平衡杆的两侧对称开设有缓冲槽，两个缓冲槽的内周壁均滑动连接有连接轴，两个连接轴的两端均固定连接有联动杆。
一种二氧化碳海底封存方法，包括以下步骤：
步骤S1、由重力块的重力使其自身能够插入海底；
步骤S2、根据海底的倾斜度，以电能驱动伺服电机一带动平衡杆转动，以使平衡杆与海底的倾斜度相对应，然后由平衡杆连带着挡板进行相应的滑动并抵在海底表面上；
步骤S3、以波纹凹槽与波纹凸齿相互吻合的作用，使基座与封存箱之间能够紧密贴合，并以此减小封存箱在海底所受到的浮力；
步骤S4、根据封存箱至海洋表面的距离，使用伺服电机二带动活塞连杆进行活动，以使其能够将多余的输送软管缠绕于卷轴406的外周壁。
本发明的有益效果是：
1)该二氧化碳海底封存装置和方法效果更好，本发明中在现有的基础上进行改进，能够以伺服电机一作为驱动，带动平衡杆进行转动，并以此能够基于挡板改变基座的角度，以使其能够与海水的浮力呈垂直状态，从而能够以此间接地缩小海水对装置所产生的浮力；
2)同时可保证装置更加平稳。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述基座的底部固定连接有支撑杆，支撑杆的端部固定连接有重力块，支撑杆内开设有滑槽，滑槽的内周壁滑动连接有滑动连杆，滑动连杆与联动杆的端部固定连接，滑动连杆的两端固定连接有挡板。
采用上述进一步方案的有益效果是，能够基于挡板与海底地面的接触角度，辅助基座进行平衡度调节。
进一步，所述封存箱的底部紧密贴合有密封条，封存箱的底部开设有波纹凹槽，波纹凹槽的内周壁固定连接有波纹凸齿，封存箱通过波纹凹槽及波纹凸齿与基座搭接相连。
采用上述进一步方案的有益效果是，以波纹凹槽与波纹凸齿相互吻合的作用，使基座与封存箱之间能够紧密贴合，并以此减小封存箱在海底所受到的浮力。
进一步，所述封存箱的顶部开设有内腔，内腔的内周壁固定连接有伺服电机二，伺服电机二的输出轴端部固定连接有转盘，转盘的顶部一侧转动连接有活塞连杆，活塞连杆的中间固定连接有套环，套环的内周壁贯穿连接有输送软管，内腔的内周壁固定连接有卷轴，卷轴位于套环的底部。
采用上述进一步方案的有益效果是，能够让用户根据海平面至装置的距离后以驱动伺服电机二进行运转的方式对输送软管置于装置外的长度进行相应的调整，以使输送软管在处于绷直状态时与装置的距离相差不大，而用户则能够根据装置所处位置找到输送软管的端部，以便于用户将二氧化碳通过输送软管输送至封存箱内。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的正面剖视结构示意图；
图3为本发明中支撑杆的俯视剖面结构示意图；
图4是图2的A处放大结构示意图；
图5是图2的B处放大结构示意图；
图6是图2的C处放大结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、基座；101、空腔；102、伺服电机一；103、平衡杆；104、缓冲槽；105、连接轴；106、联动杆；2、封存箱；201、密封条；202、波纹凸齿；203、波纹凹槽；3、支撑杆；301、重力块；302、滑槽；303、挡板；304、滑动连杆；4、内腔；401、伺服电机二；402、转盘；403、活塞连杆；404、套环；405、输送软管；406、卷轴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
二氧化碳水合物是水和大部分气体在低温、高压条件下形成的一种较为特殊的包络化合物。在二氧化碳水合物中，水分子借助较强的氢键形成主体结晶网络，网络中的孔穴内充满气体分子(称客体分子)，而其孔穴填满的程度则取决于体系的温度、压力和过冷度。主、客体分子之间无化学计量关系，且其分子之间的作用力为范德华力。目前对二氧化碳水合物的研究热点集中在天然气水合物开采、气体储运、气体分离等领域，而现有的海洋二氧化碳地质封存设备，无法辅助装置进行平衡度调节，并且输送管道的端部漂浮于海平面上时，难以控制其端部所处的位置，从而使得输送管道置于装置外的长度大于海平面至装置距离时，容易导致其端部被海水冲走，进而导致用户在需要将其它管道与之相连以输送二氧化碳时难以寻找，由此给用户造成了不必要的困难，对此发明人提出了一种二氧化碳海底封存装置和方法来解决上述问题。
本发明提供了以下优选的实施例
如图1所示，一种二氧化碳海底封存装置，包括基座1及封存箱2，基座1内开设有空腔101，空腔101的内周壁固定连接有伺服电机一102，伺服电机一102的输出轴端部固定连接有平衡杆103，平衡杆103的两侧对称开设有缓冲槽104，两个缓冲槽104的内周壁均滑动连接有连接轴105，两个连接轴105的两端均固定连接有联动杆106，空腔101开设于基座1内，并在空腔101的内周壁设置伺服电机一102，且伺服电机一102的输出轴端部与平衡杆103相互固定，然后在伺服电机一102进行运转后，能够带动平衡杆103以伺服电机一102的输出轴端部为圆心进行转动，然后由于平衡杆103的两侧开设有缓冲槽104，而连接轴105则与缓冲槽104滑动连接，再通过连接轴105将平衡杆103与联动杆106相连，由此则能够在平衡杆103进行转动后，改变联动杆106所处高度，使得与联动杆106所连接的挡板303抵在海底地面之后，让平衡杆103与之保持平行，并能够在此作用下，让基座1处于平衡状态，从而能够以此间接地缩小海水对装置所产生的浮力，所以通过设置有平衡杆103，能够以伺服电机一102作为驱动，带动平衡杆103进行转动，并以此能够基于挡板303改变基座1的角度，以使其能够与海水的浮力呈垂直状态，从而能够以此间接地缩小海水对装置所产生的浮力。
本实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，为了进一步提升装置的辅助性能，基座1的底部固定连接有支撑杆3，支撑杆3的端部固定连接有重力块301，支撑杆3内开设有滑槽302，滑槽302的内周壁滑动连接有滑动连杆304，滑动连杆304与联动杆106的端部固定连接，滑动连杆304的两端固定连接有挡板303，支撑杆3设置于基座1的底部，并在支撑杆3的端部设置有重力块301，然后能够以重力块301自身的重力，在用户将基座1放置于海底相应的位置处后，连带着支撑杆3插入海底，之后在支撑杆3内开设滑槽302，并在滑槽302的内周壁设置滑动连杆304，且滑动连杆304与联动杆106相互固定，以使联动杆106能够带动滑动连杆304在滑槽302内进行滑动，并在滑动连杆304与挡板303相互固定，且挡板303抵在海底地面之后，能够基于此，辅助用户对基座1的平衡进行调节。
本实施例中，如图1、图2和图5所示，为了进一步提升装置的密封性能，封存箱2的底部紧密贴合有密封条201，封存箱2的底部开设有波纹凹槽203，波纹凹槽203的内周壁固定连接有波纹凸齿202，封存箱2通过波纹凹槽203及波纹凸齿202与基座1搭接相连，波纹凹槽203开设于封存箱2的底部，并在其内周壁设置有波纹凸齿202，而基座1的顶部同样设置有与之相吻合的波纹凹槽203及波纹凸齿202，然后在基座1与封存箱2进行连接后，能够以两个相互吻合的波纹凹槽203及波纹凸齿202紧密相连后，将基座1与封存箱2之间的海水挤压排出，并由密封条201将海水至两者之间的空间进行隔绝，从而能够间接地缩小海水对封存箱2所产生的浮力，使得封存箱2能够平稳的与基座1进行连接。
本实施例中，如图1、图2和图6所示，为了进一步提升装置的密封性能，封存箱2的顶部开设有内腔4，内腔4的内周壁固定连接有伺服电机二401，伺服电机二401的输出轴端部固定连接有转盘402，转盘402的顶部一侧转动连接有活塞连杆403，活塞连杆403的中间固定连接有套环404，套环404的内周壁贯穿连接有输送软管405，内腔4的内周壁固定连接有卷轴406，卷轴406位于套环404的底部，内腔4开设于封存箱2的顶部，并在内腔4的内周壁设置有伺服电机二401，且伺服电机二401的输出轴端部与转盘402相互固定，然后在伺服电机二401进行运转后，能够带动转盘402进行转动，而由于转盘402的顶部与活塞连杆403相连，且活塞连杆403的中间设置有套环404，同时输送软管405贯穿于套环404的内周壁，由此则能够在活塞连杆403经由转盘402所带动后，能够连带着套环404以椭圆形为轨迹进行转动，之后则能够顺带着输送软管405环绕于卷轴406的外周壁并进行缠绕，以此缩短输送软管405所置于装置外的长度，而在转盘402反转后，则能够增长输送软管405所置于装置外的长度，从而能够让用户根据海平面至装置的距离后以此方式进行相应的调整，以使输送软管405在处于绷直状态时与装置的距离相差不大，而用户则能够根据装置所处位置找到输送软管405的端部，以便于用户将二氧化碳通过输送软管405输送至封存箱2内。
本发明的具体工作过程如下：
(1)将基座1进行放置
首先，由重力块301的重力使其自身能够插入海底；
(2)调节装置的平衡
根据海底的倾斜度，以电能驱动伺服电机一102带动平衡杆103转动，以使平衡杆103与海底的倾斜度相对应，然后由平衡杆103连带着挡板303进行相应的滑动并抵在海底表面上。
(3)将封存箱2与基座进行连接
以波纹凹槽203与波纹凸齿202相互吻合的作用，使基座1与封存箱2之间能够紧密贴合，并以此减小封存箱2在海底所受到的浮力。
(4)将多余的输送软管405进行缠绕收纳
根据封存箱2至海洋表面的距离，使用伺服电机二401带动活塞连杆403进行活动，以使其能够将多余的输送软管405缠绕于卷轴406的外周壁。
综上所述：本发明的有益效果具体体现在，该装置在现有的基础上进行改进，该二氧化碳海底封存装置和方法效果更好，空腔101开设于基座1内，并在空腔101的内周壁设置伺服电机一102，且伺服电机一102的输出轴端部与平衡杆103相互固定，然后在伺服电机一102进行运转后，能够带动平衡杆103以伺服电机一102的输出轴端部为圆心进行转动，然后由于平衡杆103的两侧开设有缓冲槽104，而连接轴105则与缓冲槽104滑动连接，再通过连接轴105将平衡杆103与联动杆106相连，由此则能够在平衡杆103进行转动后，改变联动杆106所处高度，使得与联动杆106所连接的挡板303抵在海底地面之后，让平衡杆103与之保持平行，并能够在此作用下，让基座1处于平衡状态，从而能够以此间接地缩小海水对装置所产生的浮力，所以通过设置有平衡杆103，能够以伺服电机一102作为驱动，带动平衡杆103进行转动，并以此能够基于挡板303改变基座1的角度，以使其能够与海水的浮力呈垂直状态，从而能够以此间接地缩小海水对装置所产生的浮力；
该装置在使用时，支撑杆3设置于基座1的底部，并在支撑杆3的端部设置有重力块301，然后能够以重力块301自身的重力，在用户将基座1放置于海底相应的位置处后，连带着支撑杆3插入海底，之后在支撑杆3内开设滑槽302，并在滑槽302的内周壁设置滑动连杆304，且滑动连杆304与联动杆106相互固定，以使联动杆106能够带动滑动连杆304在滑槽302内进行滑动，并在滑动连杆304与挡板303相互固定，且挡板303抵在海底地面之后，能够基于此，辅助用户对基座1的平衡进行调节；
该装置在使用时，波纹凹槽203开设于封存箱2的底部，并在其内周壁设置有波纹凸齿202，而基座1的顶部同样设置有与之相吻合的波纹凹槽203及波纹凸齿202，然后在基座1与封存箱2进行连接后，能够以两个相互吻合的波纹凹槽203及波纹凸齿202紧密相连后，将基座1与封存箱2之间的海水挤压排出，并由密封条201将海水至两者之间的空间进行隔绝，从而能够间接地缩小海水对封存箱2所产生的浮力，使得封存箱2能够平稳的与基座1进行连接；
该装置在使用时，内腔4开设于封存箱2的顶部，并在内腔4的内周壁设置有伺服电机二401，且伺服电机二401的输出轴端部与转盘402相互固定，然后在伺服电机二401进行运转后，能够带动转盘402进行转动，而由于转盘402的顶部与活塞连杆403相连，且活塞连杆403的中间设置有套环404，同时输送软管405贯穿于套环404的内周壁，由此则能够在活塞连杆403经由转盘402所带动后，能够连带着套环404以椭圆形为轨迹进行转动，之后则能够顺带着输送软管405环绕于卷轴406的外周壁并进行缠绕，以此缩短输送软管405所置于装置外的长度，而在转盘402反转后，则能够增长输送软管405所置于装置外的长度，从而能够让用户根据海平面至装置的距离后以此方式进行相应的调整，以使输送软管405在处于绷直状态时与装置的距离相差不大，而用户则能够根据装置所处位置找到输送软管405的端部，以便于用户将二氧化碳通过输送软管405输送至封存箱2内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，包括基座(1)及封存箱(2)，所述基座(1)内开设有空腔(101)，所述空腔(101)的内周壁固定连接有伺服电机一(102)，所述伺服电机一(102)的输出轴端部固定连接有平衡杆(103)，所述平衡杆(103)的两侧对称开设有缓冲槽(104)，两个所述缓冲槽(104)的内周壁均滑动连接有连接轴(105)。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，两个所述连接轴(105)的两端均固定连接有联动杆(106)。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，所述基座(1)的底部固定连接有支撑杆(3)，所述支撑杆(3)的端部固定连接有重力块(301)。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，所述支撑杆(3)内开设有滑槽(302)，所述滑槽(302)的内周壁滑动连接有滑动连杆(304)，所述滑动连杆(304)与所述联动杆(106)的端部固定连接，所述滑动连杆(304)的两端固定连接有挡板(303)。
5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，所述封存箱(2)的底部紧密贴合有密封条(201)，所述封存箱(2)的底部开设有波纹凹槽(203)，所述波纹凹槽(203)的内周壁固定连接有波纹凸齿(202)，所述封存箱(2)通过所述波纹凹槽(203)及所述波纹凸齿(202)与所述基座(1)搭接相连。
6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，所述封存箱(2)的顶部开设有内腔(4)，所述内腔(4)的内周壁固定连接有伺服电机二(401)，所述伺服电机二(401)的输出轴端部固定连接有转盘(402)，所述转盘(402)的顶部一侧转动连接有活塞连杆(403)。
7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，所述活塞连杆(403)的中间固定连接有套环(404)，所述套环(404)的内周壁贯穿连接有输送软管(405)。
8.根据权利要求7所述的一种二氧化碳海底封存装置，其特征在于，所述内腔(4)的内周壁固定连接有卷轴(406)，所述卷轴(406)位于所述套环(404)的底部。
9.一种二氧化碳海底封存方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、由重力块(301)的重力使其自身能够插入海底；
步骤S2、根据海底的倾斜度，以电能驱动伺服电机一(102)带动平衡杆(103)转动，以使平衡杆(103)与海底的倾斜度相对应，然后由平衡杆(103)连带着挡板(304)进行相应的滑动并抵在海底表面上；
步骤S3、以波纹凹槽(203)与波纹凸齿(202)相互吻合的作用，使基座(1)与封存箱(2)之间能够紧密贴合，并以此减小封存箱(2)在海底所受到的浮力；
步骤S4、根据封存箱(2)至海洋表面的距离，使用伺服电机二(401)带动活塞连杆(403)进行活动，以使其能够将多余的输送软管(405)缠绕于卷轴406的外周壁。
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