DE2055132A1 - Einrichtung und Verfahren zum hydraulischen Fordern von Erzen aus grossen Tiefen insbes vom Meeresboden - Google Patents

Einrichtung und Verfahren zum hydraulischen Fordern von Erzen aus grossen Tiefen insbes vom Meeresboden

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DE2055132A1 DE19702055132 DE2055132A DE2055132A1 DE 2055132 A1 DE2055132 A1 DE 2055132A1 DE 19702055132 DE19702055132 DE 19702055132 DE 2055132 A DE2055132 A DE 2055132A DE 2055132 A1 DE2055132 A1 DE 2055132A1
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Kurt Dr 6710 Franken thai Schiele Otto Prof Dr 6730 Neustadt MP Holzenberger
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Klein, Schanzhn & Becker AG, 6710 Frankenthal
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    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F7/10Pipelines for conveying excavated materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C50/00Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for

Description

Klein, Schanzlin & Becker 2055132 Aktiengesellschaft
j Par) mcj^eändert werden
Einrichtung und Vorfahren zum hydraulischen Fördern von Erzen aus grossen Tiefen, inabes. vom Meeresboden·
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren unter Verwendung dieser Einrichtung zum hydraulischen Fördern von Erzen oder anderen Feststoffen aus grossen Tiefen, insbesondere vom Meeresboden.
Bei derartigen, schon bekannten Einrichtungen verwendet man zur Förderung dieser - aus einem Gemisch von Vasser und Erzbrocken bestehenden- Erzaufschwemmungen bereits Pumpen, die unterhalb des Meeresspiegels zwischen Anfang und Ende der aus Rohren bestehenden Steigleitung angebracht sind. Nachteilig let bei dieser Anordnung der starke Verschleiss dieser Pumpen, da hierbei das gesamte Erz- · Wasser-Gemisch die vorwendeten Pumpen durchlaufen muss und diese mit ihm in engsten Kontakt kommen. Je grosser jeweils die Förderhöhe einer solchen Pumpe ist, also je langer die Rohrleitung oder je höher die Steigleitung ist, um so grosser ist auch der Verschloiss derartiger Pumpen. Zur Förderung von Erzknollen vom Meeresgrund sind diese PipnpcMi aber wenJg geeignet, da ihre Lebensdauer dabei vorhäitnismässig gering ist und Reparaturen an diesen Pumpen oder ihr Austausch wegen nor schwierigen Zu,-j;u)/;l lchkel t unter dom Meeresspiegel sehr aufwendig find. 209824/0185
BAD ORIGINAL
An sich wäre es möglich, weit unter dem Meeresspiegel einen grossen Behälter anzuordnen, der mit der unter atmosphärische?!*! Druck stehenden Luft oberhalb des Meeresspiegels in Verbindung steht und in den das vom Meeresgrund durch ein(y4angü Steigleitung kommende Erz-Wasser-Gemisch infolge des äusseren Überdrucks einströmt. Ein solcher Behälter müsste aber ständig geleert werden und dies würde ebenfalls durch Pumpen erfolgen, die das Erz-Wasser-Gomisch an die Meeresoberfläche weiterzubefordern hätten. Die dafür verwendeten Pumpen wären aber aus den gleichen Gründen, wie bereits weiter oben angegeben, einen» starken Verschleiss ausgesetzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fördereinrichtung für diese, besonders auf Pumpen überaus zerstörend einwirkende Feststoffe zu schaffen und ein Verfahren unter Verwendung dieser Einrichtung zu entwickeln, die bzw. das die angegebenen Nachteile des grosson Verschleisses und der dadurch bedingten Notwendigkeit des häufigen Heparierena bzw,Austausches von unter Wasser angeordneten Ti; ilen wie z.B. Pumpen und Schaltorganen - der Förderanlage vermeiden. Gleichzeitig soll die Fördereinrichtung so ausgebildet sein, dass ihre Schaltorgane von einer Berührung und Beschädigung durch die Feststoffe möglichst umfassend gescl iitzt werden.
BAD ORIGiNAP-
209824/018* ~~~
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mittels bosondcrur Einrichtungen und eines dadurch möglichen Verfahrens in der Weise gelöst, dass sowohl die hierbei verwendeten Pumpen zum Aufrechterhalten des Unterdruckes in der unteren Steigrohrleitung und zum Entfernen des Spülmittels, vorzugsweise Unterwasserpumpen,als auch die Spülpumpen weder mit dem feststoffbeladenen Nutzförderstrom selbst noch mit einem etwa durch hydraulische oder mechanische Abscheider vorgereiriigten - Teil des Nutzförderstromes in Berührung kommen, und dass trotzdem eine kontinuierliche Förderung von Erz-Wasser-Gernischen vom Meeresboden bis zur Wasseroberfläche durchführ~bar ist. Das dafür notwendige, zwischen Anfang und Ende dor Steigrohr-Förderleitung weit unter dem Meeresspiegel angeordnete Förderaggregat besteht zu diesem Zweck aus mehreren - vorzugsweise aus zwei bis vier nebeneinander angebrachten - miteinander verbundenen und parallel geschalteten Behältern, die einander abwechselnd zeitweise unter einen wesentlich geringeren als den Umgebungsdruck gebracht werden, ferner besteht es aus einer oder mehreren, am Förderaggregat mit Saugrohrleitungen angeschlossenen, den Unterdruck im unteren Teil der Steigrohrleitung aufrechterhaltenden und das Spülwasser entfernenden ρ impen, vorzugsweise Unterwasserpumpen, samt Antrieb und aus den für die verschiedenen Förderschaltungen der Behälter notwendigen Verbindungs-und Schaltorgannn.
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Jr-
Weiterhin gehören ausser diesem Förderaggregat zur Lösung der Aufgabe noch erfindungsgemäss eine oder mehrere, über oder unter Wasser angeordnete Spülpumpen samt Spülmittelzuleitung bis zum Förderaggregat,
Der grosse Vorteil dieser Fördereinrichtung und des damit durchführbaren Verfahrens besteht darin, dass durch diese besondere Gestaltung der - den Transport des Erz-Wasser-Gemisches bewirkenden - Elemente der Nutzförderstrom die
zur Anlage gehörenden Pumpen nicht mehr passieren muss.
Denn infolge dieses Hindurchtretens sind bisher an den Pumpen, die neben den Armaturen zu den empfindlichsten Teilen der Anlage zählen, die Schaden entstanden, die häufige
Unterbrechungen zum Reparieren bzw, für ein Austauschen
der Pumpen zur Folge hatten. Jetzt können dagegen anstolle von gepanzerten Schmutzwasserpumpen ganz normale und weniger aufwendigere Reinwasserpumpen verwendet werden, die normale Standzeiten haben, da sie nicht durch Erzknollen, Sand oder andere, abrasive Schwebestoffe auf Verschleiss beansprucht worden, /.uch zum Schutz der für die Anlage benötigten
Armaturen worden im Rahmen dieser Erfindung Schutzmassnahmen vorgeschlagen, wie im folgenden noch angegeben wird.
Vom Meeresboden kontinuierlich gefördertes Erz-Wasser-Gemisch gelangt durch äusseren Überdruck - jeweils wechselweise in einen der parallel geschalteten Behälter des weit unter dem Meeresspiegel angeordneten erfinderischen Förderaggregates, und zwar ohne eino Pumpe zu durchlaufen. Denn der betroffende
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BAD ORIGINAL r, _
Behälter ist vorher durch die vorgesehene Unterwasserpumpe auf einen wesentlich geringeren Innendruck gebracht worden, als der - in dieser Tiefe auf die Behälter und auf das in der Steigleitung befindliche Fördergut wirkende - Aussendruck beträgt. Deshalb strömt dieses Fördergut solange in den Behälter, bis er gefüllt ist. Während dieses Füllvorganges dient die ausserdem vorgesehene Spülpumpe, die je nach den bevorzugt angestrebten Vorteilen über oder unter Wasser angebracht ist, dazu, einen zweiten, völlig gleich gebauten Behälter, der auf die oben angegebene Weise bereits vorher mit Erz-Wasser-Gemiach gefüllt wurde, mit einem Friachwaseerstrom zu durchspülen, so dass das Fördergut dieses Behälters in die obere Steigrohrleitung aufwärts in Richtung Meeresspiegel gedrängt wird. Aber auch in diesem Fall braucht die Spülpumpe nur reines Wasser zu pumpen und kommt nicht mit dem Nutzförderstrom in Berührung. Zur gleichen Zeit, also während infolge inneren Unterdruckes Fördergut in den ersten Behälter einströmt und der zweite Behälter mit reinem Wasser gespült und dadurch das darin befindliche Fördergut nach oben gebracht wird, entleert die bereits erwähnte Unterwasserpumpe einen dritten, ebenfalls völlig gleich gebauten Behälter von dem darin befindlichen Spülwasser und bringt ihn - z.B. durch Ansaugen von unter Atmosphärendruck stehender Luft oder Gas mittels einer von der Meeresoberfläche herabgeführten Leitung - auf einen wesentlich geringeren Druck, als er in dieser Tiefe herrscht. Der dritte Behälter ist nunmehr zur Aufnahme des nächsten Ere-Wasser-Gemisches bereit. Mit Hilfe
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/ / Λ 1 ö C
dieses - hier an einer Einrichtung mit drei Behältern beschriebenen - Verfahrens ist es also möglich, einerseits den Fördervorgang im Takte aufzulösen, um das Erz-Vasser-Gemisch auf diese vorteilhafte Weise, ohne direkte Berührung mit den Pumpen, zu bewegen, und andererseits das zu fördernde Gemisch nach zyklischer Verteilung über die einzelnen Behälter wieder zu einem kontinuierlichen Strom zu vereinigen. Denn wenn man es durch geeignete, bereits bekannte Hilfsmittel so einrichtet, dass das Umschalten des - hier z.B. in drei Takte aufgeteilten - Förderprozesses gleichzeitig und stoss,- frei erfolgt, ergeben eich alle diese Förderströme - Erz-Waeser-Geralsch, zugeführter und abgeführter Spülstrom und auch der Luftstrom in der besonderen, von der Meeresoberfläche herabgeführten Verbindungsleitung einer Ausführungsform - als kontinuierliche Ströme.
Damit ist die gestellte Aufgabe, eine kontinuierliche Förderung von Erz-Waeser-Gemisch. zu erzielen, ohne aber diesen Nutzförderatrom mit einer der in der Anlage eingesetzten Pumpen in Berührung zu bringen, gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung betreffen die Verbesserung und vorteilhafte Ausgestaltung der für dieses Förderverfahren notwendigen Elemente.
Der bereits erwähnte Luft-oder Gasstrom braucht aht;r- j beim Füllen eines Behälters mit Erz-Waasor-('i«ni i sch - nicht unbedingt wieder bis zur Meeresoberfläche geführt zu worden, denn es genügt, wenn er von einem Bohälter in den anderen
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überströmt, BAD ORIGINAL
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Es wäre auch möglich, dass jeweils dor Spülstrom - nachdem er bereits in einem der Behälter das darin befindliche Erz-Vasser-
Gemisch verdrängt hat - von diesem Behälter durch eine Unterwasserpumpe, die sowohl zum Spülen als auch zum Erzeugen und Aufrechterhalten des Unterdruckes dient, zum weiteren Verdrängen von Erz-Wasser-Gemisch in einen der anderen Behälter gepumpt wird und so fort. Aber dieser Spülstrom wird dann im Laufe der Zeit durch Rückstände des auszuspülenden ErWasser-Gemisches so verunreinigt, dass die - bei dieser Schaltung einzige - Pumpe der Anlage einem stärkeren Verschleiss unterliegt. Demgegenüber ist dieses Problem dadurch, dass man den Spülstrom von der Meeresoberfläche zu den Behältern hinabführt, vorteilhafter zu lösen, weil die Spülpumpe dann leicht zug-anglich ist, nicht mit Feststoffteilen in Berührung kommt und weil nicht ein zum Teil bereits verunreinigtes Spülwasser verwendet wird, auch wenn man bei dieser Lösung den Widerstand einer vom Meeresspiegel zu den Behältern führenden Rohrleitung zusätzlich zu berücksichtigen hat.
Die Behälter des Förderaggregates können etwa kugelförmig oder zylinderförmig gestaltet sein, wobei der Durchmesser der zylinderförmigen Behälter grosser ist als der Durchmesser der zu-und abführenden Rohrleitungen. Für diese Ausführungsformen spricht z.B. der Vorteil der geringeren Baulänge und kleinerer Abmessungen des Förderaggregatos.
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BAD ORIGINAL
andere, vorteilhafte Ausgestaltung des erfinderischen Förderaggregates besteht darin, dass dessen Behälter als lange, vorwiegend parallel geführte, horizontal oder vertikal angeordnet© Rohrleitungen derart ausgeführt sind, dass die Feststoffteile des Nutzförderstromes an keiner Stelle des Förderaggregates zur Ruhe kommen, so dass sich das Erz nicht absetzen kann. Durch zweckmässige Schaltung kann man es erreiphen, dass der Nutzförderstrom - z.B. bei drei Rohrleitungen im Dreitakt-Verfahren - seine Richtung in diesen Rohren nicht umzulenken braucht, so dass seine Strömungsgeschwindigkeit ständig erhalten bleibt, auch wenn das Einströmen des Gemisches beendet ,ist und das Spülen beginnt,
Eine weitere vorteilhafte Abwandlung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass jede der parallel geschalteten, zweokraässigerweise nebeneinander angebrachten Rohrleitungen im Bereich des Förderaggregates jeweils durch entsprechende Verbindungs-und Schaltorgane als Weiterführung der Spülmittelzuleitung gestaltet ist. Ohne einen Mehraufwand an Rohrleitungen ergeben sich erhebliche Vorteile daraus, dass der untere Teil der herabgeführten Spülmittelzuleitung als weiterer Behälter mit in das Förderaggregat einbezogen und dass das Verfahren auf diese Weise um einen zweckmässigon Takt erweitert wird.
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Bei einem z.B. von ursprünglich drei auf vier Takte erweiterten Förderverfahren strömt das Spülwasser zunächst abwärts in einen - zu diesem Zeitpunkt mit Spülwasser gefüllten - Rohrbehälter, um dieses Spülwasser vor sich her aus dem Rohrbehälter zu verdrängen. Im Anschluss daran strömt es im nächsten Takt aufwärts in einen anderen, mit Erz-Wasser-Gemisch gefüllten Rohrbehälter, um dieses Gemisch in die obere Steigrohrleitung zu fördern. Diese Abwandlung der Erfindung verbessert den Spüleffekt erheblich, weil auf diese Weise zwei der z.B. parallel nebeneinander befindlichen Rohrleitungsbehälter nacheinander vom Spülstrom durchflossen werden und die Beanspruchung der Pumpe durch etwaige Rückstände des Nutzförderstromes aus der Mischungszone oder aus den Grenzschichten vermindert wird.
Je nach Anzahl der Behälter bzw,Rohrleitungen des Förderaggregates bestehen dessen Verbindungs-und Absperrelemente aus einer entsprechenden Anzahl von Einaelarmaturen samt Verbindungsleitungen. Diese Anzahl lässt sich zweckmässig reduzieren bei Ausbildung der Armaturen zu je einer, am Anfang und Ende des Förderaggregatea angebrachten, jeweils unterschiedlich gestalteten Mehrwegearroatur.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die GrÖsse des Unterdruckes, der abwechselnd in jedem der weit unter dem Meeresspiegel angeordneten Förderbehälter zu erzeugen ist, bestimmt wird durch das Füllen des jeweiligen Behälters mit Luft oder Gas von etwa atmosphärischem Druck.
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Dies lässt sich auf vorteilhafte Weise dadurch erreichen, dass die Behälter mit einer vom Meeresspiegel herabgeführten, eine Verbindung zu Luft oder einem anderen Gas unter angenähert atmosphärischem Druck herstellenden Leitung verbunden wird, wobei eine - das Spülmittel entfernende und Luft oder Gas nachsaugende - Pumpe, vorzugsweise eine Unterwasserpumpe, mit ihrer Saugrohrleitung am unteren Ende der Behälter angeschlossen ist. Dadurch ist also der Unterdruck, den man jeweils im Behälter wegen der - für den Fördervorgang unerlässlichen - erheblichen Druckdifferenz benötigt, vorteilhaft in einfacher Weise zu bestimmen, Eine derartig gekennzeichnete Fördereinrichtung arbeitet nach einem auf drei-oder mehr Takte aufgeteilten Verfahren, das aber ebenso, wie es in der unteren Steigleitung kontinuierlich ansaugt, in der oberen Steigleitung wieder zu einem kontinuierlichen Nutzförderstrom führt.
Eine andere, ebenfalls vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der abwechselnd in je einem Behälter zu erzeugende Unterdruck äusserstenfalls bis zur Dampf drxuckgrenze des Wassers abgesenkt wird. Zum Erzeugen des Unterdruckes, zu seiner Aufrechterhaltung im unteren Teil der Steigrohrförderleitung sowie zum Entfernen des Spülmittels ist eine Pumpe, vorzugsweise eine Unterwasserpump ο, vorgesehen und mit ihrer Saugrohrleitung am oberen Ende der Förderbehälter angeschlossen. Auf diese Weise lässt sich die Fördereinrichtung, für die bei einem auf drei oder mehr Takte aufgeteilten Verfahren eine entsprechende
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Anzahl von Förderbehältern bzw„Rohrleitungen innerhalb des Förderaggregates vorzusehen ist, vereinfachen und in ihrer Betriebssicherheit erhöhen, indem sich mit den angegebenen Mitteln eine - nur zwei Förderbehälter benötigende und mit erheblich weniger und dazu noch einfacher ausgebildeten Verbindungs-und Schaltorganen zu versehene - Fördereinrichtung gestalten lässt, die; in Zweitaktverfahren arbeitet. Eine solche Reduzierung auf zwei einander abwechselnde Arbeitstakte setzt voraus, dass die u„a„ den Spülstrom absaugende Pumpe, vorzugsweise eine Unterwasserpumpe, nicht am unteren Ende der Förderbehälter bzw„Rohrleitungen, sondern an ihrem oberen Ende angeschlossen ist, Denn zum Unterschied gegenüber den drei oder mehr Takte umfassenden Verfahren, bei denen ja die Grosse des durch die Untfwasserpumpe erzeugten Unterdruckes - mittels einer vom Meeresspiegel herabgeführten Verbindungsleitung - vom :_>twa atmosphärischen Druck der Luft oder eines Gases bestimmt wird, ist es für das - mit der oben angegebenen Ausführungsform mögliche Zweitakt-Verfahren charakteristisch, dass der" den Fördervorgang aufrechterhaltende Unterdruck, der abwechselnd in je einem der Behälter bzw.Rohrleitungen herrscht, durch die Untft wasserpumpe aufgrund ihrer Förderhöhe aufrechterhalten wird, wobei der niedrigste Druck durch die Bildung von Dampfblasen bestimmt wird. Die Unterwasserpumpe ist dann bei dieser Ausführungsform der Erfindung durch das Herunterführen ihrer Saugrohrleitung und durch die damit verbundene Erhöhung des Wasserdruckes in dieser Leitung vor den Folgen etwaiger Kavitationserscheinungen geschützt. Neben der schon erwähnten Verminderung der sonst notwendigen Anzahl von Absperrarmaturen ergibt sich ausserdem als weiterer Vorteil
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des Zweitakt-Verfahrens, dass anstatt aufwendigerer Absperrarmaturen einfacher gebaute und schneller reagierende Umschaltklappen verwendet werden können, die zum Teil ohne Fremdantrieb von den Förderströmen selbst gesteuert werden. Für Alle diese Fördereinrichtungen, ob sie nun mit zwei oder mehr Behältern und im Zweitakt-, Dreitakt-oder Mehrtakt-Verfahren arbeiten, sind jeweils eine Anzahl Verbindungsund Absperrelemente samt einer zuverlässig arbeitenden Steuerung notwendig. Diese Armaturen kommen zum grössten Teil nacheinander mit reinem Spülmedium, ζ.B.Seewasser, und mit Erz-Wasser-Gemisch in Berührung, Sie müssen deshalb entsprechend anpassungsfähig und möglichst verschleissarm sein. Trotzdem besteht für diese Armaturen immer die Gefahr erheblicher Beschädigungen, wenn der umgeschaltete Nutzförderstrom auf sich öffnende oder sich schliessende oder auf noch geschlossene Armaturen trifft. Um dadurch verursachte Schäden zu vermeiden, ist deshalb erfindungsgemäss bei mit derartigen Armaturen versehenen hydraulischen Fördereinrichtungen zum Umsteuern und zum Schutz von Feststoffen vorteilhaft jeweils ein Diffusor vorgesehen, der zwischen dem Aneaugteil der Steigrohrleitung und den unteren, die Förderbehälter absperrenden bzw, öffnenden Einzelarmaturen eingebaut ist.
Dieser Diffusor ist mit einem Eintrittsstutzen und mehreren Austrittsstutzen für den Nutzförderstrom sowie mit mehreren, diesen Austritsstutzen jeweils entsprechenden Steuerstromzuleitungen versehen und an seiner vom Nutzförderstrom berührten Innenwand mit dort endenden, sich maximal auf den
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Bereich zwischen dem Eintrittsstutzen und den Abzweigungen der Austrittsstutzen erstreckenden Steuerdüsen oder Steuerdüsengruppen ausgestattet, wobei die Anzahl dor Austrittsstutzen identisch ist mit der Anzahl der Steuerdüsengruppen und mit der Anzahl der in zyklischer Vertauschung steuerbaren, epülmittölführenden Zuleitungen zu diesen Düsengruppen,
Mit einem derartigen erfindungsgemässen Steuerdiffusor wird der Nutzförderstrom mittels zyklisch wechselnder Steuerströme von reinem Spülmedium so beeinflusst, dass das ISrz-Wasser-Gemisch nicht auf geschlossene oder sich noch öffnende oder schliessendo Armaturen trifft, Denn das Auswechseln auch nur einer beschädigten Armatur würde, da das Förderaggregat ja weit unter dem Meeresspiegel angeordnet ist, einen erheblichen Aufwand verursachen und eine längere Unterbrochung der gesamten Förderung bedeuten. Die Armaturen werden also erst dann bestätigt, wenn der jeweilige Steuerstrom vermittels des Dlffusors den Nutzförderstrom in die gewünschte Richtung umgelenkt und dadurch in den - für den jeweiligen Takt vorgesehenen - Förderbehälter geleitet hat und wenn die zu schaltenden Armaturen nur vom Spülmedium durchflossen werden. Ein weiterer Vorteil des Diffusors liegt darin, dass die Umlenkung des Nutzförderstromes auf rein hydraulischem Wege und damit ebenfalls verschleissfrei erfolgt. Die im folgenden beschriebenen Beispiele enthalten noch nähere Einzelheiten zur Wirkungsweise und Ausführung des Diffusors.
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Anhand mehrerer in der Zeichnung veranschaulichten AusfUhrungebeispiele wird die Erfindung näher erläutert und weitgehend schematisch dargestellt, es zeigen:
Fig. 1 eine Übersichtszeichnung einer Gesamtanlage
Fig. 2 ein Förderaggregat mit drei kugelförmigen Behältern für Dreitakt-Verfahren mit Einzelarmaturen, mit schematisch angedeuteter Spülpumpe samt Spülmittelleitung und Verbindungsleitung zum Meeresspiegel
Fig. 3 ein Förderaggregat mit drei kugelförmigen Behältern für Dreitakt-Verfahren, mit Mehrwegearmaturen sowie schematisch angedeuteten Spülmittel-und Atmosphärendruck-Verbindungsleitungen
Fig. k ein Förderaggregat mit drei Rohrleitungen als Behälter für Dreitakt-Verfahren, mit Mehrwegearmaturen sowie den beiden in Fig. 2 angegebenen Leitungen
Fig. 5 ein Förderaggregat mit vier Rohrleitungen als Behälter für Viertakt-Verfahren und mit Einzelarmaturen, wobei die Rohrleitungen im Bereich des Förderaggregates jeweils als Weiterführung der Spülmittelleitung gestaltet sind, sowie den beiden in Fig. 2 angegebenen Leitungen
Fig. 6 den saugseitigen Teil eines Förderaggregates nach Fig. 5 mit einem Diffusor zum Umsteuern des Nutzförderstromes und zum Schutz der Einzelarmaturen
Fig. 7 einen Querschnitt bei VII-VII durch den in Fig, 6 dargestellten Diffusor
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Fig. 8 ein Förderaggregat mit zwei Rohrleitungen als Behälter für Zweitakt-Verfahren, mit Diffusor und Rückschlagklappen sowie - nur schematisch angedeutet - mit Unterwasserpumpe samt Saugleitung und Spülpumpe liebst Spülmittelleitung
Fig. 9 das Förderaggregat nach Fig. 8, Ansicht in Richtung A Fig, 10 einen Schnitt X-X durch das Förderaggregat nach Fig. 9 und 8
Fig. 11 das Förderaggregat nach Fig. 8, Ansicht in richtung B Fig. 12 einen Schnitt XII-XII durch das Förderaggregat nach Fig. 11 und 8.
In Fig. 1 ist in einer Übersichtszeichnung eine Einrichtung zilm hydraulischen Fördern von Erzen und anderen Feststoffen vom Meeresboden als Gesamtanlage dargestellt. Diese Fördereinrichtung setzt sich zusammen aus einer oberen Steigrohrförderleitung 1, einer unteren, bis zum Meeresboden hinabreichenden Steigrohrförderleitung 2 mit einer an ihrem unteren Ende angebrachten Erz-Aufnahmevorrichtung 3» aus einem - zwischen Anfang und Ende dieser flexiblen Steigrohrleitung weit unter dem Meeresspiegel und vertikal angeordneten Förderaggregat 4, aus einer oder mehreren, hier z.B. über Wasser angeordneten Spülpumpen 5 samt Spülmittelleitung 6 und aus einer - bei diesem,im Dreitakt-Verfahren arbeitenden Ausführungsbeispiel vorgesehenen - Verbindungsleitung 7 zwischen der Atmosphäre an der Wasseroberfläche - gegebenenfalls zusammen mit der Spülpumpe 5 z.B. auf einem Träger-Schiff 12a oder auf einem Abbauschiff 12b - und dem
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Förderaggregat 4„ Dieses Aggregat 4 besteht hier z,B. aus drei für ein Dreitakt-Verfahren parallel geschalteten, den eigentlichen Fördervorgang vermittelnden Behältern 8, die nebeneinander angeordnet und über Verbindungs-und Schaltorgane 9 miteinander verknüpft sind, Ausserdem gehört zu dem Förderaggregat 4 noch eine weitere Pumpvorrichtung, hier z.B. einer Unterwasserpumpe 10, die bei diesem Ausführungsbeispiel mit ihrer Saugrohrleitung 11 am unteren Ende der Behälter 8 angeschlossen ist. Das geförderte Gut wird an der Meeresoberfläche aus dem oberen Ende der Steigrohrleitung in ein Abbau-Schiff 12b gespült,
Figo 2 zeigt das Förderaggregat k aus Fig» 1 in einer seiner möglichen Ausführungsformen für ein Dreitakt-Verfahren. Drei kugelförmige, nebeneinander angeordnete Förderbehälter 13 sind jeweils auf ihrer Unter-und Oberseite mit Zwischenförderleitungen Ik untereinander verbunden, in welche die untere und die obere 1 Steigrohr-Förderleitungen jeweils im entsprechenden Verzweigungspunkt 15 und 16 münden. Die Spülmittelleitung 6 wird von der Spülpumpe 5 aus dem Förderaggregat k hinabgeführt und mittel· Abzweigungen jeder der Behälter 13 an die Leitung 6 angeschlossen. Weiterhin ist eine Saugrohrleitung 11 mit einer Unterwasserpumpe 10 vorhanden und mit jedem Behälter 13 verbunden sowie jeder von ihnen an seinem Oberteil an einer zur Wasseroberfläche führenden Verbindungsleitung 7 angeschlossen. In der Nähe der Behälter 13 befinden eich oberhalb und unterhalb von ihnen in den Leitungen 14, 6, 11 und 7 jeweils Einzelarmaturen 17 zum taktweisen öffnen und Schliessen dieser
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Leitungen.
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Die Förderung eines aus Erz-Wasser-Gemisch bestehenden Nutzförderstromes geht nun - wie schon weiter vorn prinzipiell angegeben - im Dreitakt-Verfahren so vor sich, dass wechselweise jeweils einer der Behälter 13i die sich ja weit unter des Meeresspiegel befinden, zunächst von der Unterwasserpumpe geleert und vermittels der Verbindungsleitung 7 zur Meeresoberfläche auf einen Druck von nur etwa einer Atmosphäre gebracht wird. Infolge des äusseren Überdruckes strömt dann in den betreffenden Behälter beim Öffnen seines unteren Verbindungsventiles zur Förderleitung l4 bzw.2 eine bestimmte Menge von Erz-Wasser-Gemisch, das bereits vorher, ebenfalls durch äusseren Überdruck ohne Zwischenschaltung einer Pumpe in der unteren Steigrohr-Förderleitung 2 vom Meeresboden herangebracht worden war. Dieses Fördergut strömt solange ein, bis der Behälter 13 gefüllt ist. Dabei verdrängt das aufsteigende Erz-Wasser-Gemisch die in dem betreffenden Behälter 13 vorhandene Luft atmosphärischen Druckes nach oben in die Verbindungsleitung 7· Während dieses Füllvorganges durchspült die - bei diesem Ausführungsbeispiel an der Meeresoberfläche befindliche - Pumpe 5 einen zweiten, völlig gleichgebauten Behälter 13, der sich dicht bei dem zuerst erwähnten Behälter 13 befindet und auf die oben angegebene Weise bereits vorher mit Erz-Wasser-Gemisch gefüllt wurde, mit einem von der Meeresoberfläche herangeführten Frischwasserstrom, so dass der Behälterinhalt in die obere Steigrohr-Förderleitung 1 aufwärts in Richtung Meeresspiegel verdrängt wird. Zur gleichen Zeit entleert
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die Unterwasserpumpe 10 einen dritten, ebenfalle völlig gleichgebauten Behälter 13 von dem darin befindlichen Spülwasser und bringt Ihn, wie bereits angegeben, mittels der Verbindungeleitung 7 wieder auf etwa Atmosphärendruck. Dieser dritte Behälter 8 ist nunmehr wieder zur Aufnahme des nächsten Erz-Wasser-Gemisches aus der Steigrohr-Förderleitung bereit.
In Fig. 3 ist ein ähnliches Förderaggregat k wie in Fig. 2 dargestellt, nur dass hier die zahlreichen Elnzelarmaturen des in Fig.2 erläuterten Aggregates durch je eine untere und obere Mehrwegearmatur ersetzt sind, die z.B. als Drehschieber ausgebildet sind. An der unteren Mehrwegearmatur 18 sind die Leitungen 2, Ik, 6 und 11, an der oberen Mehrwegearmatur die Leitungen 1, 14 und 7 angeschlossen. Der Fördervorgang ist der gleiche, wie er bereite geschildert wurde.
Das in Fig. k erläuterte Förderaggregat k besitzt statt der bisher kugel-oder zylinderförmigen Behälter drei lange, parallel nebeneinander geführte und vertikal angeordnete Rohrleitungen 20 als Förderbehälter und ebenfalls Mehrwegearmaturen 18 und 19. Sonst ist es mit den gleichen Elementen ausgestattet wie das Förderaggregat nach Fig.3» der Fördervorgang läuft ab wie bereits geschildert, die Feststoffteile des Nutzförderetrone· können an keiner Stelle des Förderaggregates zur Ruhe kommen.
Bei der in Fig.5 dargestellten weiteren Ausführungsform dee Förderaggregatee k sind vier lange, einander parallel und vertikal angeordnete Rohrleitungen 20a, 20b, 2Od
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als Förderbehälter vorgesehen'. Um ein Viertakt-Verfahren zu ermöglichen, ist die von der Meeresoberfläche und der Spülpumpe 5 herabgeführte Spülmittelzuleitung 6 im Bereich des Aggregates 4 als vierter Behälter in die zyklische Vertauschung der Förderbehälter mit einbezogen und im oberen Bereich des Aggregates 4 durch die Einzelarmaturen 4l, 42, 43, 44 jeweils mit den Rohrleitungen 20a, 2Ob1 20c, 2Od verbunden. Die letzteren sind an ihrem oberen Ende zur Überleitung in die obere Steigrohr-Förderleitung 1 mit den Einzelarmaturen 21, 22, 23, 24 und zum Anschluss an die Verbindungsleitung 7 mit den Einzelarmaturen 51» 52, 53> 54 versehen, die alle taktweise durch eine, in der Zeichnung nicht dargestellte Steuerung betätigt werden. An ihrem unteren Ende sind die als Förderbehälter dienenden Rohrleitungen 20a, 20b, 20c, 20d mit den Ein?elarmaturen 31, 32, 33, 34 jeweils gegen die untere Steigrohr-Förderleitung 2 absperrbar und in diesem Bereich durch die Leitung 60 verbunden, in der jeweils zu den Behältern 20a, 20b, 20c, 2Od hin - die Einzelarmaturen 61, 62, 63j 64 angebracht sind. Ausserdem ist in diesem unteren Bereich des Förderaggregates 4 die Saugpumpe über die Saugrohrleitung 11 - jeweils mit den Einzelarmaturen 71, 72, 73> 74 - an den einzelnen Förderbehällern angeschlossen.
Die Förderung des Erz-Wasser-Gemisches geht mit einem derartigen, in Fig. 5 schematisch dargestellten Förderaggregat 4 in vier Takten folgendermassen vor sich:
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Während sich ζ,B« die Rohrleitung 20a, unter etwa Atmosphärendrzck stehend, nach Öffnen der Armatur 31 - bei geschlossenen Armaturen 21, 4l, 6l, 71» aber offener Armatur 51 - durch den in der unteren Steigrohr-Förderleitung 2 herrschenden Überdruck aus dieser mit Erz-Wasser-Gemisch füllt, erhält zur gleichen Zeit die beim vorhergehenden Takt mit Fördergut gefüllte Rohrleitung 20b von unten über die Verbindungsleitung 60 und die geöffneten Armaturen 6j und 62 Spülwasser, so dass der Behälterinhalt dadurch in die obere Steigrohr-Förderleitung 1 verdrängt wird. Im gleichen Zeitraum wird durch die Spülpumpe 5 über die Spülmittelzuleitung 6 und die Armatur kj das dazu nötige Spülwasser von der Meeresoberfläche in die Rohrleitung 20c gebracht und unten über die Armaturen 63 und 62 in die Rohrleitung 20b geleitet. Zur gleichen Zeit wird die beim vorhergehenden Takt mit Spülwasser gefüllte Rohrleitung 2Od von unten her durch die Unterwasserpumpe 10 und die Saugrohrleitung 11 über die Armatur 7^ geleert, während der Förderbehälter 2Od durch die Leitung 7 und die geöffnete Armatur 5k mit der Atmosphäre in Verbindung steht und die anderen Armaturen 2k, Jk, kk, 6k geschlossen sind. Durch zyklisches Vertauschen der Behälter sowie ein entsprechendes Steuern und Schalten der Einzelarmaturen wird auf diese Weise der Fördervorgang taktweise durchgeführt und das ErzWasser-Gemisch anschliessend in der oberen Steigrohr-Förderleitung 1 wider zu einem kontinuierlichen Nutzförderstrom vereinigt.
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In Pig. 6 ist als weitere Ausgestaltung der Erfindung der untere Teil eines vertikal angeordneten Förderaggregates dargestellt, das für ein Viertaktverfahren gedacht und dem Aggregat 4 in Fig.5 ähnlich ist. Allerdings ist hier zum Schutz und zur Schonung der - die vier Förderbehälter 20a bis 2Od des Aggregates 4 unten abschliessenden Armaturen 31, 32, 33, 34 ein Diffusor 80 vorgesehen.
Das Verbindungsstück zwischen dem oberen Teil 81 der Förderleitung 2 und den Verzweigungen zu den vier Förderbehältern 20a bis 2Od ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Diffusor 80 ausgebildet. Xn diesem Diffusor 80 sind am Übergangsteil zwischen dem Eintrittsstutzen 82 und den vier Austrittsstutzen 83a bis 83d Steuerdüsen 87 in vier Steuerdüsengruppen 88a bis 88d angebracht. Diese Steuerdüsengruppen 88a bis 88d sind durch die Steuerstromzuleitungen 84a bis 84d, die mit den Armaturen 85 bis 85d versehen sind, an die - hier als Ringleitung ausgebildete- - untere Spülwasserzuleitung 60 angeschlossen. Durch vertikale Leitungsstücke 6Oa bis 6Od ist die Spülwasserleitung 60 über Armaturen 6l, 62, 63, 64 mit den Förderbehältern 20a bis 2Od verbunden. Die Säugpumpe 10 ist durch eine ringförmige Saugrohrleitung 11 über Armaturen 71, 72, 73, an die Förderbehälter 20a bis 2Od angeschlossen.
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Die Förderung in vier Takten geht im Prinzip wie bei dem
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Ausführungsbeispiel j das in Fig. 5 dargestellt ist, vor sich. Der Diffusor 80 bewirkt eine hydraulische verschleissfreie Umlenkung des Nutzförderstromes aus der Steigrohrleitung 2 in die Richtung auf den im Fördertakt jeweils zu füllenden Rohrbehälter, z.B. 2Ob0 Dies wird dadurch erreicht, dass durch die zugehörige Steuerdüsengruppe 88d ein Steuerstrom von reinem Spülwasser aus der zugehörigen Steuerstromzuleitung 84d einströmt« Auf diese Weise wird der Nutzförderstrom umgelenkt und löst sich auf derjenigen Seite, wo die Düsenöffnungen der Düsengruppe 88d in der Diffusorinnenwand angebracht sind, von der - sich bereits zum Austrittsstutzen 83d hin krümmenden - Diffusorinnenwand ab, und schmiegt sich an die gegenüberliegende - zum Austrittsstutzen 88b hin gekrümmte - Innenwand ab·, die das Erz-Wasser-Gemisch an den Öffnungen der Düsengruppen 88b entlang in den Austrittsstutzen 20b weiterleitet.
Das aus der Steuerstromzuleitung 84d über die Düsengruppen 88d einströmende Spülwasserdea Steuerstromes gelangt dabei ausser- dem in die drei anderen - zu diesem Zeitpunkt kein ErzWasser-Gemisch enthaltende - Dlffusoraustrittsstutzen 83a, 83c, 83d bis zu den Armaturen 3I, 33, 3^» was diese beim nachfolgenden Öffnen zum Beginn des jeweiligen Fördertaktes vor Beschädigungen durch den ankommenden Nutzförderstrom schützt. Auf diese Weise werden die Armaturen 31. 33t 31* an ihrer, dem Diffusor zugekehrten Seite beim Öffnen nur von reinem Spülwasser terührt.
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Die dem Diffusor nachgeschaltete Armatur 32 am unteren Ende des Förderbehälters 20b wird ebenfalls nur dann betätigt, wenn sie von reinem Wasser berührt bzw.durchströmt wird; also z.B. erst dann geschlossen, wenn der Nutzförderstrom umgelenkt ist, den Behälter 20b gefüllt hat und nur Spülwasser durch die Armatur 32 strömt, während der Nutzförderstrom bereits in der nächsten, den - im Takt folgenden Behälter umgelenkt wird. Diese Vorgänge wiederholen sich in zyklischem Wechsel des Erz-Wasser-Gemisches in die obere Steigrohr-Förderleitung
Es strömt also z.B., um etwa «fen Behälter 20a mit Gemisch zu füllen, der aus reinem Spülwasser bestehende Steuerstrom von der Leitung 60 her durch die Steuerstromleitung 84c zu der in der Fig. 6 nicht dargestellten Düsengruppe 88c. In dem anderen Takt strömt der Steuerstrom zur Umleitung des Nutzförderstromes in den Behälter 2Od zur Düsengruppe 88b bzw. zur Umleitung in den Behälter 20c zur Düsengruppe 88a.
Mittels jeweils taktweise aufeinander abgestimmter, hier nicht dargestellter Schaltungen werden die betreffenden Armaturen im Takt geöffnet und geschlossen.
Fig. 7 zeigt einen schematisch gezeichneten Querschnitt VII-VII durch den in Fig.6 dargestellten Diffusor 80, bei dem sein symmetrischer Aufbau, der sich z.B. aus dem beschriebenen Viertakt-Verfahren ergibt, zu erkennen ist, Ausserdem sieht man in diesem Schnitt die zu den einzelnen
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Austrittsstutzen 83, 83b, 83c, 83d gehörenden Steuerdüsengruppen 88a bis 88d mit ihren Steuerstromzuleitungen 8^a bis 84d und den darin angebrachten Armaturen 85a bis 85d.
Die Fig. 8 bis 12 zeigen das Förderaggregat h aus Fig. in einer für ein Zweitakt-Förderverfahren abgewandelten Ausführungsform, bei der nur zwei lange, parallel nebeneinander geführte ind vertikal angeordnete Rohrleitungen 100a und 100b als Förderbehälter verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalle wieder ein Steuer-und Schutzdiffusor 80 zwischen dem oberen Ende 81 der Förderleitung und den die Rohrleitungebehälter 100a und 100b unten •bschliessenden Armaturen 101a, 101b angebracht.
Fig. 9 zeigt dieses Zweibehälter-Aggregat aus Fig.8 als Ansicht in Richtung A, wobei die an der Meeresoberfläche angeordnete Spülpumpe 5 und die Unterwasserpumpe 10 nicht mit dargestellt sind.
Fig. 11 zeigt das Förderaggregat aus Fig. 8 als Ansicht in Richtung B.
Bei dem hier zur verschleissarmen Betätigung der Rückschlagklappen vorgesehenen Diffusor 80 sind ebenfalls am Übergangsteil zwischen dem Eintrittsstutzen 82 und den beiden Austrittsstutzen 103a, 103b Steuerdüsen 107 in zwei Steuerdüsengruppen 108a, 108b angebracht. Diese Düsengruppen 108a, 108b sind durch die Steuerstromzuleitungen 105a, 105b - in denen hier im Gegensatz z.B. zum Dreitakt-oder Viertakt-Verfahren keine zusätzlichen Armaturen
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nötig sind - jeweils an eine der beiden Verzweigungen der Spülmittelzuleitung 6 angeschlossen, die von der an der Meeresoberfläche angeordneten Spülpumpe 5 herabgeführt wird, Die beiden Förderbehälter 100a, 100b werden an ihrem oberen Ende, wo sie sich zur oberen Steigrohr-Förderleitung 1 vereinigen, durch die als Umschlagklappe ausgeführte obere Absperrarmatur 102 abgeschlossen. Die Saugrohrleitung 111 ist bei diesem Dreitakt-Ausführungsbeispiel nahe beim oberen Ende der Förderbehälter 100a, 100b - aber unterhalb der Armatur 102 - durch eine Verzweigung an jedem der beiden Behälter 100a, 100b angeschlossen und parallel zu diesen nach unten geführt, wo an ihrem Ende die Unterwassersaugpumpe angebracht ist. Kurz vor dem Anschluss der Spülmittelzuleitung 6 am unteren Ende und kurz vor dem Anschluss der Saugrohrleitung 111 am oberen Ende der Förderbehälter 100a,100b ist in diese Leitungen 6 und 111 jeweils als Stellorgan z.H. eine Steuerklappe 110 mit Antrieb eingebaut.
Die Förderung im Zweitakt-Verfahren geht analog zu dem bereits beschriebenen Dreitakt-und Viertakt-Verfahren vor sich, nur dass hier der Nutzförderstrom im Diffusor abwechselnd in je einen von zwei sich gegenüberliegenden Austrittsstutzen 103 bzw.103b umgelenkt wird.
Soll also z.B. das Erz-Wasser-Geraisch in den Förderbehälter 100b geleitet werden, so strömt ein Steuerstrom von reinem Spülwasser, der aus der Spülmittelzuleitung 6 mittels der Steuerstromzuleitung 105b abgezweigt wird, durch die Düsen der Steuerdüsengruppe 108b. Dadurch erfolgt eine hydraulische Umlenkung in den Austrittsstutzen 103b, weil sich der
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Nutzförderstrom an der Seite der Düsengruppen 108b ablöst und sich an der gegenüberliegenden Diffusorinnenwand anschmiegt.
Auf diese Weise gelangt dann das Erz-Wasser-Gemisch in den
Behälter 100b, denn die Unterwasserpumpe 10 saugt ja über die - am oberen Ende der Förderbehälter angebrachte - Saugrohrleitung 111 das noch vom vorhergehenden Takt in dem Behälter 100b enthaltene Spülwasser ab und erzeugt damit den für die Förderung nötigen Unterdruck, der äusserstenfalls bis zur Dampfdruckgrenze des Wassers abgesenkt wird. Während des Vorganges strömt in den anderen Behälter 100a, der im vorhergehenden Takt mit Erz-Wasser-Gemisch gefüllt worden war, von unten Spülwasser, das von der Spülpumpe 5 durch die Spülmittelzuleitung 6 vom Meeresspiegel herangebracht wird. Dadurch wird der Behälterinhalt in die obere Steigrohr-Förderleitung 1 gedrängt und weiterbefördert.
Die als Rückschlagklappen ausgebildeten Armaturen 101a, 101b und die Rückschlagklappe 102 öffnen und schliessen sich jeweils im Takt bzw.werden Spülwasserströme betätigt, die frei von den zu fördernden Feststoffen sind, während die Steuerklappen in den Leitungen 6 und 111 bei entsprechendem Takt, z.B.durch Stellantriebe so umgeschaltet werden, dass auch sie nur Mit feststoffreinem Wasser in Berührung kommen.
Die Fig.10 und 12 zeigen jeweils einen Querschnitt durch dieses für ein Zweitakt-Förderverfahren vorgesehene Aggregat. Es können ausserdem gewisse Abwandlungen und Modifikationen dieser hydraulischen Fördereinrichtung - von denen einige Ausführungebeispiele näher beschrieben worden sind - vorgenommen werden, ohne dass der Gegenstand der Erfindung verlassen wird. 209824/0185

Claims (12)

Patentansprüche
1. Einrichtung zum hydraulischen Fördern von Erzen und/oder anderen Feststoffen aus grossen Tiefen . insbesondere vom Meeresboden - gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, bis zum Meeresboden hinabreichende Steigrohr-FÖrderleitung (l, 2) mit an ihrem unteren Ende angebrachter Aufnahmevorrichtung (3)> durch ein - zwischen Anfang und Ende dieser Steigrohr-Förderleitung weit unter dem Meeresspiegel angeordnetes - Förderaggregat (^), das aus mehreren - vorzugsweise aus zwei bis vier nebeneinander angebrachten - miteinander verbundenen und parallel geschalteten, zeitweise unter einen wesentlich geringeren Innendruck als dem in der Tiefe herrschenden Umgebungsdruck gebrachten Behältern (8), ferner aus einer oder mehreren, am Förderaggregat (4) mit Saugrohrleitungen (ll) angeschlossenen, einen Unterdruck im unteren Teil der Steigrohr-Förderleitung (2) aufrechterhaltenden, Spülmittel entfernenden Pumpen (z.D ΙΟ), vorzugsweise Unterwasserpumpen, einschliesslich Antrieb und aus - den Förderschaltungen entsprechenden - Verbindungs-und Schaltorganen (9) besteht, und weiterhin gekennzeichnet durch eine oder mehrere, über oder unter Wasser angeordnete Spülpumpen (z.B, 5) samt Spülmittelzuleitung (6) zu dem Förderaggregat (k), wobei die Pumpen (lO) und die Spülpumpen (5) weder mit dem feststoffbeladenen Nutzförderstrom selbst noch mit einem - durch hydraulische oder mechanische Abscheider - vorgereinigten Teil des Nutzförderstromes in Borünrung kommen,
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2. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter kugelförmig (13) oder zylinderförmig gestaltet sind, wobei der Durchmesser der zylinderförmigen Behälter grosser ist als der Durchmesser der zu-und abführenden Rohrleitungen.
3. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (8) als lange, vorwiegend parallel geführte Rohrleitungen (20) derart ausgeführt sind, dass die Feststoffteile des Nutzförderstromes an keiner Stelle des Förderaggregates (4) zur Ruhe kommen.
4. Hydraulische Fördereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, dass jede der parallel geschalteten Rohrleitungen (z.B. 20a, 20b, 20c, 2Od) im Bereich des Förderaggregates (4) jeweils durch entsprechende Verbindungs-und Schaltorgane (z.B. 9,17,41,42,43,44) als Weiterführung der Spülmittelzuleitung (6) gestaltet ist.
5. Hydraulische Fördereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
20, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (z.B.8,13,20a bis d) mit einer vom Meeresspiegel herabgeführten - eine Verbindung zu Luft oder einem anderen Gas unter angenähert atmosphärischem Druck herstellenden - Leitung (7) verbunden sind, wobei eine - das Spülmittel entfernende und Luft oder Gas nachsaugende Pumpe (z.B.10), vorzugsweise eine Unterwasserpumpe, mit ihrer Saugrohrleitung (ll) am unteren Ende der Behälter (z.B. 8,13,20,20a bis d) angeschlossen ist.
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6. Hydraulische Fördereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die - das Spülmittel entfernende und einen Unterdruck erzeugende sowie im unteren Teil der Steigrohr-Förderleitung (2) aufrechterhaltende - Pumpe vorzugsweise eine Unterwasserpumpe (1O) - am oberen Ende der Behälter (z.B. 100a, 100b) mit ihrer Saugrohrleitung (z.B.Ill) angeschlossen ist.
7· Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungs-und Schaltorgane (9) des Förderaggregates (4) aus Einzelarmaturen samt Verbindungsleitungen bestehen.
8. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungs-und Schaltorgane (9) des Förderaggregates (4) als Mehrwegearmaturen ausgebildet sind.
9, Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ansaugteil (8l) der unteren Steigrohr-Fördeleitung (2) und den unteren, die Behälter (z.B. 20a, 20b, 20c, 2Od bzw.100a, 100b) absperrenden Einzelarmaturen (z.B. 31,32,33,34 bzw.101a, 101b) zum Schutz der letzteren ein Steuer-und Schutzdiffusor (80) eingebaut ist, der - mit einem Eintrittsstutzen (82) und mehreren Austrittsstutzen (z.B.83a, 83b, 83c, 83d, 103a, 103b) für den Nutzförderstrom sowie mit
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mehreren, diesen jeweils entsprechenden Steuerstro»- zuleitungen (z.B. 84a, 84b, 84c, 84d, 105», lO5b) versehen an seiner vom Nutzförderstrom berührten Innenwand (86) mit dort endenden, sich maximal auf den Bereich zwischen dem Eintritsstutzen (82) und den Abzweigungen der Austrittsstutzen (z.B.83a bis 83d, 103a, 103b) erstreckenden Steuerdüsen (z.B.87,107) oder Steuerdüsengruppen (z.B. 88a bis 88d, lO8a,lO8b) ausgestattet ist, wobei die Anzahl der Austrittsstutzen identisch ist mit der Anzahl der Steuerdüsengruppen und mit der Anzahl der in zyklischer Vertauschung steuerbaren, spülmittelführenden Steuerstrom-Zuleitungen (z.B. 84a bis 84d, 105<? 105b) zu diesen Steuerdüsengruppen (z.B. 88a bis 88d, 108a, 108b).
10. Verfahren unter Verwendung einer Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9t dadurch gekennzeichnet, dass der Fördervorgang - trotz abwechselnder Aufteilung des Nutzförderstromes auf mehrere Behälter (z.B. 8, 13, 20, 100), in die das Fördergut taktweise nacheinander einströmt und aus denen es vom Spülmedium in einem anderen Takt weitergefördert wird - kontinuierlich verläuft, wobei weder der gesamte Nutzförderstrom noch ein - durch hydraulische oder mechanische Abscheider vorgereinigter Teil des Nutzförderstroroes die Pumpe (lO), vorzugsweise eine Unterwasserpumpe, und die Spülpumpe (5) durchläuft.
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— 5—
11. Verfahren unter Verwendung einer Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 und nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Grosse des ~ abwechselnd in je einem Behälter (z.B.8) zu erzeugenden - Unterdruckes bestimmt wird durch das Füllen dieses jeweiligen Behälters mit Luft oder Gas von etwa atmosphärischem Druck.
12. Verfahren unter Verwendung einer Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 und nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der abwechselnd in je einem Behälter zu erzeugende Unterdruck äusserstenfalls bis zur Dampfdruckgrenze des Wassers abgesenkt wird.
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ι 3t ·· Leerseite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0108869A2 (de) * 1982-10-13 1984-05-23 Klein, Schanzlin &amp; Becker Aktiengesellschaft Unterwassermotorpumpe zur Förderung unterseeischer Mineralien
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