DE2558275B2

DE2558275B2 - DEVICE FOR THE HYDRAULIC TRANSPORTATION OF SOLIDS

Info

Publication number: DE2558275B2
Application number: DE19752558275
Authority: DE
Inventors: Dusan Dipl.-Masch.-Ing. Dr. Winterthur Florjancic (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1975-12-16
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1978-02-09
Also published as: DE2558275A1; CH606763A5; DE2558275C3; GB1505449A

Description

-'" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Feststoffen aus großen Meerestiefen, wobei ein Feststoff-Wassergemisch auf Grund des hydrostatischen Wasserdruckes in einer Förderleitung bis auf eine Zwischenhöhe gefördert wird, auf der an die- '"The invention relates to a device for hydraulic Pumping of solids from great depths of the sea, whereby a solid-water mixture due to the hydrostatic water pressure is conveyed in a delivery line up to an intermediate height on which the

-'"· Förderleitung eine mehrstufige Zentrifugalpumpe mit ihrer Saugseite angeschlossen ist, die das zu fördernde Gut in einer Druckleitung mindestens nahezu auf oder über Wasserspiegelniveau fördert.- '"· Delivery line with a multistage centrifugal pump their suction side is connected, which the material to be conveyed in a pressure line at least almost on or promotes above water level.

Zur Förderung von Erzknollen aus großen Meerestiefen ist es bekannt — »Fördern und Heben«, 20 (1970), Nr. 8, Seite 430/431 oder »Chem. Ing. Technik« 44 (1973), Nr. 20, Seite 1183-1188 -, diese Knollen zusammen mit Wasser durch den hydrostatischen Druck in einer Förderleitung auf eine Zwischenhöhe, dieFor the promotion of ore nodules from great depths of the sea it is known - »Promote and Heben«, 20 (1970), No. 8, page 430/431 or »Chem. Ing. Technik «44 (1973), No. 20, pages 1183-1188 -, these tubers together with water by the hydrostatic pressure in a delivery line to an intermediate height, the

'"> unterhalb des Wasserspiegelniveaus liegt, fördern zu lassen. Das Niveau der Zwischenhöhe, das beispielsweise bei einer Gesamttiefe von etwa 5—7 χ 10³ m bis zu etwa 10³ m unter dem Meeresspiegel liegen kann, ist dabei mindestens so zu wählen, daß die bei dieserThe level of the intermediate height, which for example with a total depth of about 5-7 χ 10 ³ m up to about 10 ³ m below sea level, is to be chosen at least so, that with this one

-⁴'¹ Förderung auftretenden Druckverluste, die im wesentlichen durch die Strömung in der Förderleitung und durch das gegenüber Wasser höhere spezifische Gewicht der zu fördernden Feststoffe entstehen, durch die Eintauchtiefe der Zwischenhöhe gegenüber Meeresspiegelni-- ⁴ ' ¹ pumping occurring pressure losses, which are mainly caused by the flow in the delivery line and by the higher specific weight of the solids to be conveyed compared to water, due to the immersion depth of the intermediate height compared to sea level

4^r> veau gedeckt werden. Von dieser Zwischenhöhe aus erfolgt die Förderung des Gutes auf oder über Meeresspiegelniveau dann mit Hilfe von Arbeitsmaschinen, z. B. Pumpen, die durch einen Motor angetrieben werden. Die Bereitstellung der für den Antrieb der4 ^r > veau to be covered. From this intermediate height, the goods are then conveyed at or above sea level with the help of working machines, e.g. B. pumps driven by a motor. The provision of the for driving the

">" Pumpen auf dem Zwischenniveau notwendigen Energie bereitet bei derartigen Anlagen häufig Schwierigkeiten. Diese bestehen vor allem in der Schmierung, Abdichtung, Kühlung und elektrischen Isolierung der bisher verwendeten elektrischen Antriebe; denn bei den">" Pumps at the intermediate level necessary energy often causes difficulties in such systems. These consist primarily of lubrication, sealing, Cooling and electrical insulation of the previously used electrical drives; because with the

^r>"> notwendigen Leistungen sind Spannungen von einigen 1000 Volt erforderlich, wobei der elektrische Antrieb darüber hinaus trocken, d. h. in einer Gasatmosphäre, laufen muß. ^{For the} necessary performance, voltages of a few 1000 volts are required, and the electric drive must also run dry, ie in a gas atmosphere.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für dieThe object of the invention is to provide a device for

Wi Förderung des Gutes von der Zwischenhöhe auf eine Höhe mehrere Meter — etwa 30 bis 50 — über Meeresspiegel zu schaffen, bei der die genannten Schwierigkeiten mit der Zufuhr der Antriebsenergie zu der auf einer Zwischenhöhe liegenden Pumpe, die eineConveying the goods from the intermediate level to one Height several meters - about 30 to 50 - to create above sea level, at which the said Difficulties with the supply of the drive energy to the pump lying at an intermediate level, the one

iii bestimmte Mindestleistung an gefördertem Gut in der Zeiteinheit — beispielsweise 1 — 1,5 nWsec — erreichen soll, beseitigt sind.iii certain minimum performance of the promoted good in the Time unit - for example 1 - 1.5 nWsec - achieve should be eliminated.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,According to the invention, this object is achieved by

daß diese Pumpe von einem dynamischen Flüssigkeitsmotor angetrieben ist, der über eine Leitung für eine als Antriebsmittel dienende Druckflüssigkeit mit einer mindestens annähernd auf Wasserspiegeiniveau angeordneten, von einer weiteren Antriebsmaschine getriebenen Hochdruckpumpe für das Antriebsmittel verbunden ist.that this pump is driven by a dynamic fluid motor, which is via a line for a than Pressurized fluid serving drive means with a fluid arranged at least approximately at water level, high-pressure pump for the drive means driven by a further drive machine connected is.

Neben einer Druckleitung für das zu fördernde Cut benötigt man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Verbindung zum Antrieb der Zentrifugalpumpe lediglich eine weitere Druckleitung für das Antriebsmittel des Flüssigkeitsmotors, der mit Vorteil eine mehrstufige Radialturbine ist. Bei der erfindungsgemäßen Konzeption sind sowohl der Motor als auch die Zentrifugalpumpe völlig mit Flüssigkeit gefüllt, die die Abdichtung, Schmierung und Kühlung der Maschinen übernehmen.In addition to a pressure line for the cut to be conveyed, the device according to the invention requires as a connection to the drive of the centrifugal pump only another pressure line for the drive means of the liquid motor, which is advantageously a multi-stage radial turbine. In the inventive Conception, both the motor and the centrifugal pump are completely filled with liquid, which the Take over the sealing, lubrication and cooling of the machines.

Vorteilhafterweise kann als Druck- oder Antriebsmittel für den Flüssigkeitsmotor Seewasser dienen, das in einem offenen Kreislauf durch die Hochdruckpumpe und den Flüssigkeitsmotor geführt ist. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, den Flüssigkeitsantrieb als geschlossenes System auszuführen, wobei als bevorzugtes Antriebsmittel Süßwasser — aber auch eine andere Flüssigkeit, z. B. ein öl — Verwendung finden kann. Mit einem solchen geschlossenen System können vor allem Korrosionserscheinungen im Antriebskreislauf vermindert werden. Seawater, which is guided in an open circuit through the high pressure pump and the liquid motor, can advantageously serve as pressure or drive means for the liquid motor. Of course, however, it is also possible to run the liquid drive as a closed system, with fresh water as the preferred drive means, but also another liquid, e.g. B. an oil - can be used. With such a closed system, above all signs of corrosion in the drive circuit can be reduced.

Für die konstruktive Ausbildung der Leitungsverbindungen — d. h. der Druckmittelzufuhrleitung zu dem Flüssigkeitsmotor und mindestens der Druckleitung tür das Fördergut der Zentrifugalpumpe, sowie gegebenenfalls eine Druckmittelrückführleitung zur Hochdruckpumpe — zwischen dem Maschinenaggregat auf der Zwischenhöhe und dem Meeresniveau hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn diese Verbindungsleitungen als konzentrische Rohre geführt sind, wobei in dem zentralen Rohr das Mittel höchstens und im äußersten Rohr das Mittel niedrigsten Druckes geführt ist.For the constructive formation of the line connections - d. H. the pressure medium supply line to the Liquid motor and at least the pressure line for the conveyed material of the centrifugal pump, as well as possibly a pressure medium return line to the high pressure pump - between the machine unit on the Between height and sea level, it has proven to be useful if these connecting lines are performed as concentric tubes, with the means in the central tube at most and in the outermost Pipe the medium of the lowest pressure is carried out.

Weiterhin kann zur Zerkleinerung der zu fördernden Feststoffe auf der Welle der Zentrifugalpumpe ihren Laufrädern ein Brechwerk vorgesetzt sein.Furthermore, to crush the solids to be conveyed on the shaft of the centrifugal pump A crusher must be placed in front of the impellers.

Konstruktiv läßt sich das Maschinenaggregat Flüssigkeitsmotor/Zentrifugalpumpe günstig an die daran nach oben und unten anschließenden rohrförmigen Leitungen anpassen, wenn die übereinander angeordneten Rotoren der Zentrifugalpumpe und des Flüssigkeitsmotors in getrennten topfartigen Gehäusen untergebracht sind, die im Bereich der benachbarten Wellenenden beider Maschinen lösbar miteinander verbunden sind, wobei zusätzlich die Maßnahme getroffen sein kann, daß die Förderkanäle der Zentrifugalpumpe, ringförmig verteilt, im Gehäusetopf des Flüssigkeitsmctors angeordnet sind. Die Ausführung getrennter Wellen und die Trennung der Gehäuse im Bereich der benachbarten Wellenenden haben sich dabei im Hinblick auf Unterhalts- und Reparaturarbeiten als vorteilhaft erwiesen, da die Pumpe wegen der mitgeförderten Feststoffe gegenüber dem Motor, der nur von sauberen Flüssigkeiten durchsetzt wird, einem erheblich höheren Verschleiß unterliegt.The machine unit can be constructed with a liquid motor / centrifugal pump adapt favorably to the tubular lines adjoining it at the top and bottom if the lines are arranged one above the other The rotors of the centrifugal pump and the liquid motor are housed in separate pot-like housings that are detachably connected to one another in the area of the adjacent shaft ends of both machines, in addition, the measure can be taken that the delivery channels of the centrifugal pump, ring-shaped distributed, arranged in the housing pot of the liquid motor are. The execution of separate shafts and the separation of the housings in the area of the neighboring ones Shaft ends have proven to be advantageous with regard to maintenance and repair work Proven as the pump because of the conveyed solids compared to the motor, which is only clean Liquids penetrated, is subject to a significantly higher level of wear.

Eine zweckmäßige Möglichkeit für die Kupplung beider Rotoren ist gegeben, wenn diese über eine Schalenkupplung verbunden sind, bei der die auf ihrem Umfang kantig ausgebildeten Wellenenden von zwei inneren Halbschalen umfaßt und axial abgestützt sind, die über konische Flächen von einer ungeteilten, axial aufgeschobenen, äußeren Schale zusammengepreßtA useful option for coupling the two rotors is when they have a Shell coupling are connected, in which the angular shaft ends of two on its circumference inner half-shells are comprised and axially supported, the conical surfaces of an undivided, axially pushed open, outer shell pressed together

sind. Ein weiteres vorteilhaftes Detail für die Konstruktion kann darin bestehen, daß die Zentrifugalpumpe und der Flüssigkeitsmotor je einen eigenen Ausgleichskolben für den axialen Schubausgleich haben, wobei der Ausgleichskolben des Motors eine Steuerkante für den selbsttätigen Ausgleich kleinerer Schubschwankungen haben und gleichzeitig als Notlauf- und Anfahrlager dienen kann.are. Another advantageous detail for the construction can be that the centrifugal pump and the liquid motor each have their own compensating piston for axial thrust compensation, with the Compensating piston of the engine a control edge for the automatic compensation of smaller thrust fluctuations and at the same time can serve as an emergency and start-up bearing.

Schließlich ist ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Flüssigkeitsmotors als Antrieb gegeben, wenn Druckflüssigkeit aus einer Zwischenstufe des Motors als Schmiermittel für die Radiallager der Zentrifugalpumpe dient.Finally, there is another advantage of using a liquid motor as a drive, if Hydraulic fluid from an intermediate stage of the motor as a lubricant for the radial bearings of the centrifugal pump serves.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen um Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.In the following the invention on the basis of two exemplary embodiments in connection with the Drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaues der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Fig. 1 shows a schematic representation of the overall structure of the device according to the invention,

F i g. 2 ist eine Variante von F i g. 1,F i g. 2 is a variant of FIG. 1,

Fig. 3 gibt eine schemnüsche Schnitizeichnung nach HI-III von Fig. 4 durch das Maschinenaggregat Flüssigkeitsmotor/Zentrifugalpumpe wieder, währendFIG. 3 shows a schematic sectional drawing according to HI-III from FIG. 4 through the machine unit liquid motor / centrifugal pump, while

F i g. 4 den Schnitt IV-IV von F i g. 3 ist.F i g. 4 the section IV-IV from F i g. 3 is.

Angetrieben von einem weiteren Motor 1 (Fig. 1), z. B. einer Dampf- oder Gasturbine oder einem Elektromotor, der beispielsweise auf einem Schiff 2 über Meeresspiegelniveau aufgestellt ist, saugt eine Hochdruckpumpe 3 Druck- oder Antriebsmittel — im Beispiel nach F i g. 1 Seewasser — für einen als Turbine ausgebildeten Flüssigkeitsmotor 4 durch eine Leitung 5 an, bringt dieses auf einen für die geforderte Antriebsleistung des Motors 4 erforderlichen Druck und fördert es in eine Druckmittelzufuhrleitung 6; diese führt zum Einlauf 7 der Turbine 4. Nach dem Durchsetzen der Turbine 4 fließt das als Antriebsmittel benutzte Wasser durch den Austritt 8 ins Meer oder aber (F i g. 2) gelangt über eine Leitung 5a zurück an die Saugseite der Hochdruckpumpe 3.Driven by another motor 1 (Fig. 1), z. B. a steam or gas turbine or an electric motor, for example on a ship 2 over Sea level is set up, a high pressure pump sucks 3 pressure or drive means - im Example according to FIG. 1 sea water - for a liquid motor 4 designed as a turbine through a line 5 on, brings this to a pressure required for the required drive power of the motor 4 and promotes it in a pressure medium supply line 6; this leads to the inlet 7 of the turbine 4 Passing through the turbine 4, the water used as the drive means flows through the outlet 8 into the sea or but (FIG. 2) is returned to the suction side of the high pressure pump 3 via a line 5a.

Die Turbine 4 ist über eine Kupplung 10 mit einer Zentrifugalpumpe It gekoppelt, von derem druckseitigen Austritt 12 zunächst das Turbinengehäuse umgebende Druckkanäle 13 und anschließend eine die Leitung 6 konzentrisch umschließende Druckleitung 14 für das Fördergut 19 an die Oberfläche des Meeresspiegels führt. Dort wird das Gut 19 von dem Wasser getrennt, wozu es beispielsweise auf einer am Schiff 2 befestigten, mit Abflußöffnungen 9 versehenen Lagerplattform 15 gelagert wird.The turbine 4 is coupled via a coupling 10 to a centrifugal pump It, one of which is on the pressure side Outlet 12 first of all pressure channels 13 surrounding the turbine housing and then a die Line 6 concentrically enclosing pressure line 14 for the conveyed material 19 to the surface of the sea level leads. There, the goods 19 are separated from the water, for which purpose it is placed, for example, on an on the ship 2 attached, provided with drainage openings 9 storage platform 15 is stored.

An ihrer Einlaufseite 16 ist die Pumpe 11 mit einer Förderleitung 17 verbunden, die am Meeresboden in einem Saugkopf 18 endet, durch den auf Grund des hydrostatischen Überdruckes das Gut 19 auf das Niveau des Einlaufs 16 der Pumpe U gehoben wird.At its inlet side 16, the pump 11 is connected to a delivery line 17, which is on the seabed in a suction head 18 ends through which the good 19 due to the hydrostatic pressure on the level of the inlet 16 of the pump U is raised.

Wie bereits erwähnt, beträgt die Zwischenhöhe, auf der das Maschinenaggregat 4, 11 angeordnet ist, etwa 1000 m unter Meeresspiegel, so daß bei den angegebenen Tiefen, aus denen die Erzknollen gefördert werden sollen, die Länge der Leitung 17 etwa 4000—6000 m beträgt.As already mentioned, the intermediate height at which the machine assembly 4, 11 is arranged is approximately 1000 m below sea level, so that at the specified depths from which the ore nodules are extracted should, the length of the line 17 is about 4000-6000 m.

Das in F i g. 3 und 4 gezeigte Maschinenaggregat, das auf an sich in ihrer Grundkonzeption bekannten Maschinen aufgebaut ist — es werden daher von dieser Konstruktion nur die im Zusammenhang mit der Erfindung wesentlichen Elemente näher beschrieben —, eignet sich für eine Vorrichtung nach Fig. i, d.h. für einen offenen mit Seewasser betriebenen Antriebsmittelkreislauf des Flüssigkeitsmotors. Das Aggregat besteht aus einer mehrstufigen, mit einer Anzahl vonThe in Fig. 3 and 4 machine unit shown, which is known per se in its basic concept Machines - there are therefore only those in connection with the Invention essential elements described in more detail - is suitable for a device according to Fig. I, i.e. for an open drive medium circuit of the liquid engine operated with seawater. The aggregate consists of a multi-level, with a number of

Radiallaufrädern 20 versehenen Turbine 4, an deren Unterseite koaxial die ebenfalls mit einer Anzahl radialer Stufen 21 versehene Pumpe 11 angesetzt ist.Radial impellers 20 provided turbine 4, on the underside of which also coaxially with a number radial steps 21 provided pump 11 is attached.

Von oben mündet die Leitung 6 für die Zufuhr des Druck- oder Antriebsmittels in die Turbine 4 ein; sie greift dabei mit einem Endstück 22 in eine zylindrische Ausnehmung 24 im Deckel 25 des inneren Turbinengehäuses, das seinerseits in ein glockenartiges Topfgehäuse 26 eingeschoben ist. Durch den Deckel 25 führt eine Strömungsverbindung 27 über einen Ringkanal 28 im Einlaufgehäuse 29 zur ersten Stufe 20 der Turbine.The line 6 for the supply of the pressure or drive medium opens into the turbine 4 from above; she engages with an end piece 22 in a cylindrical recess 24 in the cover 25 of the inner turbine housing, which in turn is pushed into a bell-shaped pot housing 26. Through the cover 25 leads a Flow connection 27 via an annular channel 28 in the inlet housing 29 to the first stage 20 of the turbine.

Das Laufrad 20 sitzt — zusammen mit den anderen, abgesehen von demjenigen 20a der letzten Stufe nicht weiter dargestellten, Rändern 20 — auf einer Welle 30, die oberhalb der Räder 20 einen Ausgleichskolben 31 für den axialen Schubausgleich hat.The impeller 20 sits - together with the others, apart from that 20a of the last stage not further illustrated, edges 20 - on a shaft 30, the above the wheels 20 a compensating piston 31 for has the axial thrust compensation.

Der mit einer Scheibe 23 versehene Ausgleichskolben 31, der durch den Spalt 53 an seiner Außensetie mit Wasser versorgt wird, hat längs des äußeren Umfangs der Scheibe 23 eine Abspritzkante 32, durch die beim Heben und Senken des Rotors, d. h. bei axialen Schubschwankungen, mehr oder weniger Wasser in einen Hohlraum 33 zwischen dem Deckel 25 und dem Gehäuse 26 gespritzt wird, wobei eine automatische Anpassung des den Ausgleichskolben 31 tragenden Druckes an diese Schwankungen erreicht wird. Vom Hohlraum 33 kann das Spritzwasser, zusammen mit ebenfalls aus dem Ringkanal 28 kommendem Wasser, das als Schmiermittel des oberen Radiallagers 34 der Welle 30 dient, aus dem Gehäuse 26 durch eine Öffnung 35 abfließen. Die der Scheibe 23 des Ausgleichskolbens 31 benachbarten Oberflächen im Deckel 25 und im Einlaufgehäuse 29 sind mit Material 36 belegt, das Trockenlaufeigenschaften hat, so daß die Scheibe 23 des Ausgleichskolbens 31 gleichzeitig als Anfahr- und Notlauflager dient.The compensating piston 31 provided with a disk 23, which through the gap 53 on its outer set with Water is supplied, has along the outer periphery of the disc 23 a spray edge 32 through which when Raising and lowering the rotor, d. H. with axial thrust fluctuations, more or less water in a cavity 33 is injected between the cover 25 and the housing 26, with an automatic Adaptation of the pressure carrying the compensating piston 31 to these fluctuations is achieved. From the Cavity 33 can be the splash water, together with water also coming from the annular channel 28, which serves as the lubricant of the upper radial bearing 34 of the shaft 30, from the housing 26 through an opening 35 drain. The surfaces adjacent to the disk 23 of the compensating piston 31 in the cover 25 and in the Inlet housing 29 are covered with material 36 that has dry running properties, so that the disk 23 of the Compensating piston 31 also serves as a starting and emergency bearing.

Die Leitung 6 ist konzentrisch umgeben von der Druckleitung 14, in der Wasser und Fördergut 19 über die Kanäle 13 an die Oberfläche geführt werden; die Druckkanäle 13 sind in vier senkrechten Strängen über den Umfang des Gehäuses 26 verteilt (Fig.4) und verbinden einen Ringkanal 37 am druckseitigen Ende 12 der Pumpe 11 mit der Druckleitung 14.The line 6 is concentrically surrounded by the pressure line 14, in which water and conveyed material 19 above the channels 13 are brought to the surface; the pressure channels 13 are in four vertical strands across distributed over the circumference of the housing 26 (FIG. 4) and connect an annular channel 37 at the pressure-side end 12 the pump 11 with the pressure line 14.

Die einzelnen Laufräder 20 der Turbine 4 sind umgeben von Gehäuseelementen 38 und 39, in denen die einzelnen Laufräder 20 verbindende Strömungswege 40 vorhanden sind. Aus dem letzten Laufrad 20a der Turbine 4 fließt das als Antriebsmittel verwendete Wasser durch ein unteres Anstrittsgehäusestück 41 in einen Sammelraum 42, von dem es durch — wie F i g. 4 zeigt — vier öffnungen 8 in die Umgebung abfließt.The individual impellers 20 of the turbine 4 are surrounded by housing elements 38 and 39, in which the flow paths 40 connecting individual impellers 20 are provided. From the last impeller 20a of the Turbine 4, the water used as the drive means flows through a lower inlet housing piece 41 into a collecting space 42, from which it is through - as FIG. 4 shows - four openings 8 drains into the environment.

Der Sammelraum 42 für das Antriebswasser, der innerhalb eines mehrteiligen, über Längsflansche 44 zusammengeschraubten Distanzstückes 45, das Ausiriltsöffnungen 43 (Fig. 4) für das Antriebswasser hat, gebildet ist, ist axial nach unten von einem, zwischen einem unteren Endflansch 46 des Gehäuses 26 und einem Deckel 47 der Pumpe U liegenden Zwischenflansch 48 abgeschlossen. Schraubenbolzen 49, die den Endflansch 46, den Zwischenflansch 48, den Gehäusedeckel 47 und einen oberen Endflansch 50 eines topfartigen Pumpengchäuses 51 durchsetzen, bilden eine lösbare Verbindung zwischen der Turbine 4 und der Pumpe U, wobei nach Lösen der Schraubenbolzen 49 das Gehäuse 26 nach oben weggehoben und der Körper der Pumpe 11 aus seinem Topf 51 herausgezogen werden kann.The collecting space 42 for the drive water, which is within a multi-part, via longitudinal flanges 44 screwed together spacer 45, the Ausiriltsöffnungen 43 (Fig. 4) for the drive water is formed, is axially downward from one, between a lower end flange 46 of the housing 26 and a cover 47 of the pump U lying intermediate flange 48 completed. Screw bolts 49, the end flange 46, the intermediate flange 48, the housing cover 47 and pass through an upper end flange 50 of a pot-like pump housing 51, form a detachable connection between the turbine 4 and the pump U, whereby after loosening the screw bolts 49 the housing 26 is lifted upwards and the body of the pump 11 is pulled out of its pot 51 can be.

Im Hohlraum 42 ist auch die als Schalcnkupplung ausgebildete Kupplung 10 gelegen, die die beiden Wellen 30 der Turbine 4 und 54 der Pumpe 11 an ihren benachbarten Enden miteinander verbindet.In the cavity 42 there is also the switching clutch trained coupling 10 located, which the two shafts 30 of the turbine 4 and 54 of the pump 11 at their connecting adjacent ends together.

Die Kupplung 10 besteht aus zwei inneren Halbscha-, len 55, die die achteckig ausgebildeten Wellen 30 und 54 umfassen und für die Montage durch einen Schraubenbolzen 56 zusammengehalten sind. In die Welle 30 und 54 eingreifende Ringe 57 und 48 fixieren die Welle relativ zu den Halbschalen 55 in axialer Richtung. DieseThe coupling 10 consists of two inner half-shells 55, which have the octagonal shafts 30 and 54 and are held together by a screw bolt 56 for assembly. In shaft 30 and 54 engaging rings 57 and 48 fix the shaft relative to the half-shells 55 in the axial direction. These

in haben an ihren Außenseiten konische Flächen 59, die mit entsprechenden konischen Flächenstücken 63 längs des Umfangs einer ungeteilten Außenschale 60 zusammenwirken. Diese ist mit Hilfe eines Ringes 61, in den Schraubenbolzen 62 eingeschraubt werden können, inin have conical surfaces 59 on their outer sides, the cooperate with corresponding conical surface pieces 63 along the circumference of an undivided outer shell 60. This is with the help of a ring 61 into which screw bolts 62 can be screwed in

π axialer Richtung auf die Halbschalen 55 gepreßt, wodurch diese über konische Flächen 59 und 63 radial zusammengedrückt sind.π pressed in the axial direction on the half-shells 55, whereby these are radially compressed via conical surfaces 59 and 63.

Nahe dem oberen Ende trägt die Welle 54 einen eigenen axialen Ausgleichskolben 64, der aus einem dieNear the upper end, the shaft 54 carries its own axial compensating piston 64, which consists of a

.'ο letzte Stufe 21a der Pumpe 11 mit dem Ringkanal 37 verbindenden Verbindungskanal 65 im Deckel 47 mit Druckwasser aus der Pumpe 11 gespeist wird..'ο last stage 21a of the pump 11 with the annular channel 37 connecting channel 65 in cover 47 is fed with pressurized water from pump 11.

Aus einer nicht gezeigten Zwischenstufe geeigneten Druckes der Turbine 4 wird sauberes, d. h. nicht mitFrom an intermediate stage of suitable pressure, not shown, of the turbine 4, clean, i.e. H. not with

j-, Feststoffen durchsetztes, Druckwasser entnommen und über eine Leitung 66, die in einen Raum 52 zwischen dem Gehäuse 51 und inneren Gehäuseelementen 68 der Pumpe 11 führt, den Radiallagern 67 der Pumpe 11 als Schmiermittel zugeführt, was für einige Lager 67j-, solids permeated, pressurized water removed and Via a line 66 which enters a space 52 between the housing 51 and inner housing elements 68 of the Pump 11 leads, the radial bearings 67 of the pump 11 as Lubricant supplied what for some bearings 67

in beispielsweise für das oberste, unmittelbar unterhalb des Ausgleichskolbens 64, andeutungsweise gezeigt isi (Leitungen 74).in, for example, the uppermost one, immediately below the compensating piston 64, is indicated by way of illustration (Lines 74).

An den Pumpendeckel 47 schließen nach unten die Gehäuseelemente 68 an, in denen beschaufelte, dieAt the bottom of the pump cover 47, the housing elements 68 adjoin, in which the bladed

)-, einzelnen Laufräder 21 der Pumpe 11 verbindende Leitapparate 69 vorgesehen sind. Während das sich am Einlauf 16 der Pumpe 11 trichterförmig verengende Gehäuse 51 in die Förderleitung 17 übergeht, folgt aul das unterste Gehäuseelement 68 ein Einlaufgehäuse 70) -, individual impellers 21 of the pump 11 connecting guide devices 69 are provided. While that is on The inlet 16 of the pump 11, the funnel-shaped narrowing housing 51 merges into the delivery line 17, aul follows the lowermost housing element 68 is an inlet housing 70

■ίο das eine über Rippen 71 gehaltene Gehäusenabe 72 zum Schutz des unteren Endes der Welle 54 hat. Durch die Nabe 72 hindurch ist den Laufrädern 21 auf der Welle 54, in Strömungsrichtung gesehen, ein Brechwerk 73 vorgesetzt, welches die Aufgabe hat, die durch die■ ίο the one held by ribs 71 housing hub 72 for Protection of the lower end of the shaft 54 has. The impellers 21 are on the shaft through the hub 72 54, seen in the direction of flow, a crusher 73 placed in front, which has the task of the

•r, Leitung 17 geförderten Feststoffe in einem solcher Maße zu zerkleinern, daß sie durch die Pumpe 11 strömen können. Das Brechwerk 73 ist im gezeigter Beispiel als einfaches Flügelrad ausgebildet.• r, line 17 solids conveyed in such a To crush the extent that they can flow through the pump 11. The crusher 73 is shown in FIG Example designed as a simple impeller.

Wie schon mehrfach erwähnt, wird ein Feststoff-Was·As already mentioned several times, a solid matter is

■■«ι sergemisch auf Grund des hydrostatischen Druckes ir der Leitung 17 bis auf das Niveau 16 am Einlauf dei Pumpe 11 gefördert. Durch das erwähnte Brechwerk 73 werden dort die Feststoffe, d. h. vor allem die Erzknoller unter Umständen auf eine zulässige Maximalgröße■■ «ι water mixture due to the hydrostatic pressure ir the line 17 up to the level 16 at the inlet of the pump 11 promoted. Through the aforementioned crusher 73 are the solids there, d. H. especially the ore knolls under certain circumstances to a permissible maximum size

Vi zerkleinert, ehe das Gemisch von den Rädern 21 de: Pumpe 11 durch die Kanäle 69 in den Ringkanal 3i gefördert wird, der etwa auf der Höhe des Pumpenaus tritts 12 liegt.Vi crushed before the mixture from the wheels 21 de: Pump 11 is conveyed through the channels 69 into the annular channel 3i, which is approximately at the level of the pump outlet step 12 is located.

Der Antrieb der Pumpe 11, die mit ihrer Druckhöh«The drive of the pump 11, which with its pressure head «

Wi die in der Leitung 17 entstandenen und zusätzlich die noch in der Druckleitung 14 entstehenden, eingang! erwähnten Druckverluste deckt, erfolgt mit Hilfe dei Turbine 4, die in der beschriebenen Weise mi Druckwasser versorgt und von diesem durchsetzt wird.Wi the arisen in the line 17 and additionally the still arising in the pressure line 14, input! covers mentioned pressure losses, takes place with the help of the Turbine 4, which is supplied with pressurized water in the manner described and is penetrated by this.

ι--■ Der die Pumpe 11 durchfließende Strom gelangt au! dem Ringkanal 37 in die Druckkanäle 13 und wird übei die Leitung 14 von der Pumpe 11 an die Oberfläche gefördert.ι-- ■ The current flowing through the pump 11 comes au! the annular channel 37 into the pressure channels 13 and is via the line 14 from the pump 11 to the surface promoted.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the hydraulic conveyance of solids from great depths of the sea, wherein a Solid-water mixture due to the hydrostatic water pressure in a delivery line except for an intermediate height is conveyed at which a multistage centrifugal pump is attached to the conveying line is connected with its suction side, which at least the material to be conveyed in a pressure line promotes almost at or above the water level, characterized in that this pump (11) is driven by a dynamic liquid motor (4), which is via a line (6) for one as Drive means serving pressure fluid with at least approximately at water level arranged, by a further, drive machine (1) driven high pressure pump (3) for the Drive means is connected.

2. Apparatus according to claim I _1, characterized in that seawater is used as the pressure and drive means, which is guided in an open circuit through the high pressure pump (3) and the liquid motor (4).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the liquid drive as a closed System (3,6,4,5a, 3) is carried out.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that fresh water is used as the pressure and drive means serves.

5. Apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that the pressure medium supply line (6) to the - and optionally the pressure medium return line (5a) from the liquid motor (4) and the pressure line (14) for the conveyed material (19) guided as concentric tubes are, wherein in the central tube the agent is at most and in the outermost tube the agent of lowest pressure.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the shaft (54) of the centrifugal pump (11) a crusher (73) for comminuting the solids is placed in front of their impellers (21).

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the superposed rotors (30, 54) of the centrifugal pump (11) and the Liquid motor (4) are housed in separate pot-like housings (26,51) in the area the adjacent shaft ends of the two machines (11, 4) are detachably connected to one another.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the delivery channels (13) of the centrifugal pump (11) distributed in a ring, are arranged in the housing pot (26) of the liquid motor (4).

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rotors (30, 54) of the centrifugal pump (11) and the liquid motor (4) are connected to one another via a shell coupling (53), in which the angular shaft ends of two inner half-shells (55) and are axially supported, the conical surfaces (59, 63) of an undivided, axially pushed open outer shell (60) are pressed together.

10. The device according to claim I _1, characterized in that the centrifugal pump (11) and the liquid motor (4) each have their own compensating piston (31,64) for the axial thrust compensation.

11. The device according to claim 10, characterized in that the compensating piston (31) of the Motor (4) has a control edge (32) for the automatic compensation of smaller thrust fluctuations.

12. The device according to claim 11, characterized characterized in that the compensating piston (31) of the motor (4) serves as an emergency running and start-up bearing (36).

1.3. Device according to Claim 1, characterized in that the pressurizing fluid consists of a Intermediate stage of the motor (4) serves as a lubricant for the radial bearings (67) of the centrifugal pump (11).

14. The device according to claim 1, characterized in that the liquid motor (4) has a multi-stage turbine is.