CN207568606U - 一种矿物提升系统的海水补给装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿物提升系统的海水补给装置，包括矿物脱水装置、海水补给舱、输送管道、采矿车和液泵；所述输送管道包括第一海水补给管、第二海水补给管、海水喷射管和矿浆提升管；所述第一海水补给管的进口端与海面连通，出口端与海水补给舱连通；所述第二海水补给管的进口端与矿物脱水装置连通，出口端与海水补给舱连通；通过设置海水补给舱，将矿物脱水分离得到的海水引入海水补给舱中，作为海底采矿的喷射动力源，从而避免了海水向海面直接排放，避免海底的海水中的不同微生物种群破坏海面生态环境，同时减轻了第一液泵的泵液量，起到了节能环保的作用。

Description

一种矿物提升系统的海水补给装置

技术领域

本实用新型涉及深海采矿船矿物提升系统技术领域，特别涉及一种矿物提升系统的海水补给装置。

背景技术

随着陆地矿产资源的不断枯竭,世界各国都加大了对海底矿产开采的力度。目前海底采矿的方向是管道提升式深海采矿系统，采矿车在海底采集的矿物和海水颗粒状桨体通过提升泵和数千米的管道泵达到水面的采矿支持船上。

现有的矿物提升系统是以喷射海水作为动力的隔膜泵，动力水来自采矿船上的海水喷射泵，海水驱动隔膜泵后排放到海底，同时将海底的海水和矿砂混合矿桨输送到采矿船。

现有的矿物提升系统在将海底的海水和矿砂混合矿浆输送到采矿船后，经过船上装配的矿物脱水装置把海水从矿浆中分离出来后，一般直接将分离矿浆的海水排入海面，这样矿桨中的海水会排放在海面，由于是深海海水，可能含有不同的微生物种群，会造成海面的生态环境的破坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种矿物提升系统的海水补给装置，解决现有的矿物提升系统直接将分离矿浆的海水排入海面造成的海面生态环境破坏的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供一种矿物提升系统的海水补给装置，包括矿物脱水装置、海水补给舱、输送管道、采矿车和液泵；

所述输送管道包括第一海水补给管、第二海水补给管、海水喷射管和矿浆提升管；

所述第一海水补给管的进口端与海面连通，出口端与海水补给舱连通；所述第二海水补给管的进口端与矿物脱水装置连通，出口端与海水补给舱连通；所述海水喷射管的进口端与海水补给舱连通，出口端与位于海底的采矿车连通；所述矿浆提升管的进口端连接于采矿车，所述矿浆提升管的出口端连接于矿物脱水装置；

所述液泵包括第一液泵、第二液泵和第三液泵；所述第一海水补给管上设置有第一液泵，所述海水喷射管上设置有第二液泵，所述矿浆提升管上设置有第三液泵。

进一步的，所述海水补给舱设置有液位控制装置，所述水位控制装置包括设置在海水补给舱侧部的第一低液位开关和高液位开关，所述第一低液位开关和高液位开关分别与第一液泵电连接。

进一步的，所述液位控制装置还包括设置在海水补给舱侧部的第二低液位开关，所述第二低液位开关的安装位置低于第一低液位开关，所述第二低液位开关与第二液泵电连接。

进一步的，所述第三液泵为隔膜泵。

进一步的，所述海水喷射管的进口端连接于海水补给舱的底部。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型涉及的矿物提升系统的海水补给装置结构中，通过设置海水补给舱，将矿物脱水分离得到的海水引入海水补给舱中，作为海底采矿的喷射动力源，从而避免了海水向海面直接排放，避免海底的海水中的不同微生物种群破坏海面生态环境，同时减轻了第一液泵的泵液量，起到了节能环保的作用。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的一种矿物提升系统的海水补给装置结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式的一种矿物提升系统的海水补给装置的海水补给舱结构示意图；

标号说明：

1、矿物脱水装置；2、海水补给舱；3、输送管道；31、第一海水补给管；32、第二海水补给管；33、海水喷射管；34、矿浆提升管；4、采矿车；5、第一液泵；6、第二液泵；7、第三液泵；8、第一低液位开关；9、第二低液位开关；10、高液位开关；11、采矿支持船；12、海底。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：通过设置海水补给舱，将矿物脱水分离得到的海水引入海水补给舱中，作为海底采矿的喷射动力源，从而避免了海水向海面直接排放。

请参照图1以及图2，本实用新型提供一种矿物提升系统的海水补给装置，包括矿物脱水装置1、海水补给舱2、输送管道3、采矿车4和液泵；

所述输送管道3包括第一海水补给管31、第二海水补给管32、海水喷射管33和矿浆提升管34；

所述第一海水补给管31的进口端与海面连通，出口端与海水补给舱2连通；所述第二海水补给管32的进口端与矿物脱水装置1连通，出口端与海水补给舱2连通；所述海水喷射管33的进口端与海水补给舱2连通，出口端与位于海底12的采矿车4连通；所述矿浆提升管34的进口端连接于采矿车4，所述矿浆提升管34的出口端连接于矿物脱水装置1；

所述液泵包括第一液泵5、第二液泵6和第三液泵7；所述第一海水补给管31上设置有第一液泵5，所述海水喷射管33上设置有第二液泵6，所述矿浆提升管34上设置有第三液泵7。

上述矿物提升系统的海水补给装置的工作原理说明：通过第一液泵5将海水由第一海水补给管31进入海水补给舱2中，通过第二液泵6将海水补给舱2中储存的海水由海水喷射管33进入采矿车4中，通过海水喷射的冲力使海底12的海水和矿砂混合成矿浆；通过采矿车4收集海底12的矿浆，通过第三液泵7将矿浆经过矿浆提升管34输送到矿物脱水装置1内，通过矿物脱水装置1使矿砂与海水分离，分离得到的海水则通过第二海水补给管32进入海水补给舱2中。上述海水补给舱2、矿物脱水装置1、第一液泵5和第二液泵6可设置在采矿支持船11上。

上述矿物提升系统的海水补给装置的有益效果在于：本实用新型涉及的矿物提升系统的海水补给装置结构中，通过设置海水补给舱2，将矿物脱水分离得到的海水引入海水补给舱2中，作为海底12采矿的喷射动力源，从而避免了海水向海面直接排放，避免海底12的海水中的不同微生物种群破坏海面生态环境，同时减轻了第一液泵5的泵液量，起到了节能环保的作用。

进一步的，上述矿物提升系统的海水补给装置结构中，所述海水补给舱2设置有液位控制装置，所述水位控制装置包括设置在海水补给舱2侧部的第一低液位开关8和高液位开关10，所述第一低液位开关8和高液位开关10分别与第一液泵5电连接。

进一步的，上述矿物提升系统的海水补给装置结构中，所述液位控制装置还包括设置在海水补给舱2侧部的第二低液位开关9，所述第二低液位开关9的安装位置低于第一低液位开关8，所述第二低液位开关9与第二液泵6电连接。

通过在海水补给舱2中设置液位控制装置，由于矿物脱水装置1分离出的海水量是不稳定的，在初运行时，需要第一液泵5向海水补给舱2中泵入海水，使海水补给舱2的液位不断升高，直至到达高液位开关10时，控制第一液泵5停泵，此时上述矿物提升系统运行，开启第二液泵6和第三液泵7，由于矿物脱水装置1分离得到的海水量少于第二液泵6泵出海水补给舱2的海水量，致使液位下降，当降至第一低液位开关8时，控制第一液泵5开启，一般情况下，第一液泵5的泵水量与第二液泵6的泵水量相同，当第一液泵5开启时，海水补给舱2的水位不断上升，到达高水位开关后，继续关闭第一液泵5，水位不断下降，如此循环上述流程；若因某些故障或意外因素，海水补给舱2内的水位持续下降，当降至第二低液位开关9时，控制第二液泵6停止，以避免海水补给舱2缺水导致的第二液泵6干转损坏。

进一步的，上述矿物提升系统的海水补给装置结构中，所述第三液泵7为隔膜泵。

进一步的，上述矿物提升系统的海水补给装置结构中，所述海水喷射管33的进口端连接于海水补给舱2的底部。

实施例1

一种矿物提升系统的海水补给装置，包括矿物脱水装置1、海水补给舱2、输送管道3、采矿车4和液泵；所述输送管道3包括第一海水补给管31、第二海水补给管32、海水喷射管33和矿浆提升管34；所述第一海水补给管31的进口端与海面连通，出口端与海水补给舱2连通；所述第二海水补给管32的进口端与矿物脱水装置1连通，出口端与海水补给舱2连通；所述海水喷射管33的进口端与海水补给舱2连通，出口端与位于海底12的采矿车4连通；所述矿浆提升管34的进口端连接于采矿车4，所述矿浆提升管34的出口端连接于矿物脱水装置1；所述液泵包括第一液泵5、第二液泵6和第三液泵7；所述第一海水补给管31上设置有第一液泵5，所述海水喷射管33上设置有第二液泵6，所述矿浆提升管34上设置有第三液泵7；所述海水补给舱2设置有液位控制装置，所述水位控制装置包括设置在海水补给舱2侧部的第一低液位开关8和高液位开关10，所述第一低液位开关8和高液位开关10分别与第一液泵5电连接；所述液位控制装置还包括设置在海水补给舱2侧部的第二低液位开关9，所述第二低液位开关9的安装位置低于第一低液位开关8，所述第二低液位开关9与第二液泵6电连接；所述第三液泵7为隔膜泵；所述海水喷射管33的进口端连接于海水补给舱2的底部。

综上所述，本实用新型涉及的矿物提升系统的海水补给装置结构中，通过设置海水补给舱，将矿物脱水分离得到的海水引入海水补给舱中，作为海底采矿的喷射动力源，从而避免了海水向海面直接排放，避免海底的海水中的不同微生物种群破坏海面生态环境，同时减轻了第一液泵的泵液量，起到了节能环保的作用。通过在海水补给舱中设置液位控制装置，由于矿物脱水装置分离出的海水量是不稳定的，在初运行时，需要第一液泵向海水补给舱中泵入海水，使海水补给舱的液位不断升高，直至到达高液位开关时，控制第一液泵停泵，此时上述矿物提升系统运行，开启第二液泵和第三液泵，由于矿物脱水装置分离得到的海水量少于第二液泵泵出海水补给舱的海水量，致使液位下降，当降至第一低液位开关时，控制第一液泵开启，一般情况下，第一液泵的泵水量与第二液泵的泵水量相同，当第一液泵开启时，海水补给舱的水位不断上升，到达高水位开关后，继续关闭第一液泵，水位不断下降，如此循环上述流程；若因某些故障或意外因素，海水补给舱内的水位持续下降，当降至第二低液位开关时，控制第二液泵停止，以避免海水补给舱缺水导致的第二液泵干转损坏。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种矿物提升系统的海水补给装置，其特征在于，包括矿物脱水装置、海水补给舱、输送管道、采矿车和液泵；

所述输送管道包括第一海水补给管、第二海水补给管、海水喷射管和矿浆提升管；

所述第一海水补给管的进口端与海面连通，出口端与海水补给舱连通；所述第二海水补给管的进口端与矿物脱水装置连通，出口端与海水补给舱连通；所述海水喷射管的进口端与海水补给舱连通，出口端与位于海底的采矿车连通；所述矿浆提升管的进口端连接于采矿车，所述矿浆提升管的出口端连接于矿物脱水装置；

所述液泵包括第一液泵、第二液泵和第三液泵；所述第一海水补给管上设置有第一液泵，所述海水喷射管上设置有第二液泵，所述矿浆提升管上设置有第三液泵。

2.根据权利要求1所述的矿物提升系统的海水补给装置，其特征在于，所述海水补给舱设置有液位控制装置，所述液位控制装置包括设置在海水补给舱侧部的第一低液位开关和高液位开关，所述第一低液位开关和高液位开关分别与第一液泵电连接。

3.根据权利要求2所述的矿物提升系统的海水补给装置，其特征在于，所述液位控制装置还包括设置在海水补给舱侧部的第二低液位开关，所述第二低液位开关的安装位置低于第一低液位开关，所述第二低液位开关与第二液泵电连接。

4.根据权利要求1所述的矿物提升系统的海水补给装置，其特征在于，所述第三液泵为隔膜泵。

5.根据权利要求1所述的矿物提升系统的海水补给装置，其特征在于，所述海水喷射管的进口端连接于海水补给舱的底部。