DE2603832C3 - Unterwasser-Erz-Feststoff-Förderanlage - Google Patents
Unterwasser-Erz-Feststoff-FörderanlageInfo
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- B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
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Description
Die Erfindung betrifft eine Unterwasscr-Erz-Feststoff-Förderanlage
zur hydraulischen Förderung erzhaltiger Feststoffe von sehr tiefen Meeresböden, bestehend
aus einem Arbeitsschiff mit in einem Unterwasserpumpenraum angeordneten Hauptpumpen und einem dabei
befindlichen Erzbunker sowie iriner Förderrohrleitung mit HilfspumpwerkeiT.
Eine derartige Förderanlage ist aus der Zeitschrift »Umschau aus Wissenschaft und Technik, 1971, Heft 4,
Seite 132, Bild 1« bekannt. Dort sind Förderanlagen für die Tiefsee gezeigt, die je aus einem Arbeitsschiff und
einer Förderrohrleitung bestehen, wobei eine Förderrohrleitung mit Hilfspumpwerken versehen ist und ein
Arbeitsschiff mit einem Unterwasserpumpenraum mit darin angeordneten Hauptpumpen und einem dabei
befindlichen Erzbunker versehen ist. Über die Anordnung und Ausbildung der Förderrohrleitung im
Arbeitsschiff ist nichts näheres ausgeführt und über die Ausbildung und Anordnung der Hilfspumpwerke in der
Förderleitung ist lediglich gesagt, daß es sich hierbei um sogenannte »Bypass«-Pumpen handelt.
Es soll nun die Aufgabe gelöst werden, eine Unterwasser-Erz-Feststoff-Förderanlage der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß sie sich ohne öfter notwendige Montagen den veränderlichen Meerestiefen
und sich ändernden Fördergui anzupassen vermag.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Unterwasscr-Erz-Festsioff-Förderanlage
der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Fördcrrohrlcilung oben schwenkbar
und um 360" drehbar und tclcskopartig aus/ichbar angeordnet ist sowie von einer einseitig drehbar und
gefedert gelagerten Hebelbühne getragen wird und daß jedes Unterwasserhilfspumpwerk als Teil der Förderrohrleitung
aus mehreren in einem zylindrischen Hohlraum eingehängten Unterwasserpumpen und einem zentral angeordneten geschlitzten Rohr, aufgeschweißten
Rohren, Rundgummi sowie einem um den Hohlraum angeordneten luftgefüllten äußeren Hohlring
besteht.
ίο Durch diese Anordnung der Unterwasserpumpen
wird ein Teil des Förderwassers der Wasser-Feststoffsäule durch die als Rückschlagklappen wirkenden
geschlitzten Wände der zentral im Hilfspumpwerk vorhandenen Förderrohrteile hindurch ins Meer zurückgefördert.
Dadurch wird die Verschmutzung der Meeresoberfläche innerhalb der biologisch wichtigen Schichten
wesentlich verringert. Die beweglichen Teile aller Förderaggregate kommen bei dieser Anordnung der
Unterwasserpumpen mit den Feststoffen im Förderwasser nicht in Berührung. Die federnde Aufhängung der
Förderrohrleitung an der Hebelbühne ergibt eine größere Sicherheit. Bei dieser Förderanlage erfolgt die
Hebung und Lagerung der Erzknollen zunächst nur bis unter die Meeresoberfläche. Die Lagerung derselben
entlastet deshalb den Schiffsraum über Wasser.
Durch die Anordnung mehrerer Unterwasserpumpen, auf die die Förderleistung verteilt ist, können
einzelne Unterwasserpumpen vorübergehend abgeschaltet werden. Damit kann sowohl im Störungsfall
eine Mindest-Fördergeschwindigkeit der Wasser-Feststoffsäule aufrecht erhalten werden als auch die
Förderleistung an die Menge der geförderten Feststoffe angepaßt werden.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Förderanlage sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Unterwasser-Erz-Feststoff-Förderanlage ist im folgenden
näher erläutert:
In F i g. 1 sind einige unter Wasser befindliche Räume des als Ringschiff ausgebildeten Arbeitsschiffes gezeigt.
In diesen durch senkrechte und waagerechte Trennwände des Ringschiffes begrenzten Räume beginnt die bis
fast auf den Meeresboden führende Förderleitung der Förderanlage. Der Funktionsablauf und Aufbau der
Förderanlage ist folgender:
Nach Inbetriebnahme der Pumpen 78, 66, 65 (Fig. 1) gelangt die gemischte Wasser-Feststoff-Ton-Säule in
den durch Leitbleche und Siebbleche entsprechend unterteilten als Erzbunker dienenden untersten Raum
unter den Hauptpumpenraum des Ringschiffes 3. Die geförderten Feststoffe fallen bzw. sinken in diesen
Bunker nach unten und lagern hier bis zum Abtransport in einem Frachtschiff. Hierfür erhält jeder Raum des
Ringschiffes 3, der als Bunker für Erze vorgesehen ist, am äußeren Umfang einen geschlossenen Raum 72, in
den die Erzknollen durch den Schieber 71 dann hineingelangen, wenn z. B. zum Transport der Erze
bo dieser Schieber 71 geöffnet wird.
Die Förderleitung 70 ist in den oberen stopfbuchsenartigen Rohrleilen un den K-Stücken zweimal drehbar
gelagert bzw. eingeführt. Das fast horizontal skizzierte Teilstück der Förderleitung 70 (Fig. 2) wird als
b5 konzentrisches Doppelrohr incinanderliegend ausgebildet.
Es läßt sich um 360° drehen und fast um die doppelte Länge vergrößern bzw. lelcskopartig ausziehen
— also verlängern. Deshalb kann das obere unter
Wasser befindliche Teilstück der Förderleitung 70 (Fig.2) bei einer Anhebung der ganzen Förderleitung
nach oben aus dem Wasser herausgehoben werden. Das Montieren und Demontieren eines Rohrstückes ist
damit über Wasser möglich. Bei einer Senkung der Förderleitung 70 (F i g. 2) nach unten ist eine Verlängerung
der gesamten Förderleitung 70 uin zusätzlich 40 bis 50 Meter oder mehr möglich.
Für einen normalen Förderbetrieb kann die gesamte Förderrohrleitung mittels Winden und Kran auf einer
federnd gelagerten Hebelbühne 68 (Fig. 1) vorübergehend
aufgehängt werden.
Dies ist besonders bei Nachtbetrieb nach eingestellter Förderung wünschenswert.
Durch die sich im Betrieb dauernd ändernden mittleren spez. Gewichte der stark gemischten Wasser-Feststoff-Ton-Säule
in der Förderleitung (abhängig auch von der Lagerdichte der Erzknollen) ändert sich
auch etwa proportional die Reibungshöhe innerhalb der Förderleitung.
Um notwendigerweise eine Verstopfung der Förderleitung
durch schon teilweise geförderte aber wie nach unten sinkende Erzknollen und Tonteilchen, z. B. bei
Unterbrechung der Förderung zu verhindern, ist die Beibehaltung einer Mindestgeschwindigkeit im Förderrohr
dringend erforderlich bzw. zu gewährleisten. Deshalb wird ein durch einen äußeren Hohlring 82
(F i g. 3) gewichtslos und noch auftreibend gemachtes Hilfspumpwerk 73,78 (F i g. 3) oder mehrere, zentral zur
Förderleitung angeordnet.
Mit Hilfe von Unterwasserpumpen 78 (Fig.3) dieser
Hilfspumpwerke wird das »Anfahren« der großen Hauptpumpen 65 (F i g. 1) erleichtert.
Auch wird eine Mindestgeschwindigkeit im Förderrohr (ohne eigentliche Erzknollenförderung) bei Störungen
oder Arbeiten am oberen Förderrohr mit Hilfe der Pumpen 78 (F i g. 3) der Hilfspumpwerke erzwungen.
Hierfür erhält das im Hilfspumpwerk 73 (Fig. 3) angeordnete zentral sitzende Rohr 75 (F i g. 3) genügend
Schlitzreihen, die mit Hilfe von aufgeschweißten Rohren 76 und Rundgummi 77 zu einem rohrartigen
Rückschlagventil vereinigt werden. Mit solchen Hilfspumpwerken werden nicht nur die »Ansaugverhältnisse«
für die Hauptpumpen 65 verbessert, sondern auch bei Störungen aller Art (in manchen Fällen mit Hilfe von
Notstromaggregaten) die in einer sehr langen Förderleitung sich befindlichen Schwebestoffe, insbesondere
Erzknollen, »in Schwebe« gehalten und dadurch die gefürchtete Verstopfung einer solchen Leitung vermieden.
Erläuterungen zu F i g. 1
Die Fig. 1 zeigt den ungefähren Schnitt durch einen
Teil bzw. durch einen Raum des unteren Ringschiffes 3. Der für die Beladung von Frachtschiffen und zur
Unterbringung von Elevatoren oder kleinen Mammutpumpen notwendige Behälter 72 ibt angedeutet.
Ferner sind Hauptpumpen 65 und Pumpen 66 sowie das zur Kontrolle der Fördermenge notwendige
Meßgerät 67 skizziert
Die Eintrittsstelle für die gemischte Wasser-Feststoffmenge in den Erzbunker ist ebenso zu erkennen wie das
Ablenkblech und die Eintrittsstelle für das von schwereren Feststoffen befreite Wasser in die Pumpenleitung
65. Auf dem unteren Deck des Ringschiffes 3 ist die Hebelbühne 68 und die dafür notwendige Federung
69 für die vorübergehende Aufhängung oder Abstützung der Förderrohrleitung zu erkennen. Es ist auch ein
Teil der oberen Förderrohrleitung 70 mit Formstücken bzw. K-Stücken sowie ein Hilfspumpwerk 73 mit den
Unterwasserpumpen 78 gezeigt.
Erläuterungen zu F i g. 2
Die obere Teilfläche des untersten Hohlringes des Ringschifft 3 ist mit den anteiligen Verbindungssäulen
4 zu erkennt n.
Zur Hauptsache soll die Anordnung der in dieser Fig.2 fast horizontal skizzierten kurzen Förderrohrstrecke
70 mit den Armaturen und Formstücken und dem stopfbuchsenartigen Rohrteil 79 für die Drehung
im Rohrteil gezeigt werden.
Während die Hilfstragbühne 80 zur Aufhängung oder
Abstützung der Förderrohrleitung 70 vorübergehend dienen soll, ist die ähnliche Hilfsbühne 81 zur Anlehnung
und vorübergehenden Festlegung des hochgehobenen Förderrohres 70 gedacht.
Die Verbindungssäule 4 des Ringschiffes in der Mitte dieser Figur zeigt die Lage des zentral angeordneten
Aufzuges in der Verbindungssäule 4 und die um diese herum angeordneten Treppen mit Zwischenpodesten.
Erläuterungen zu F i g. 3
Die sich oft ändernden und größtenteils unbekannten Strömungsverhältnisse im Förderrohr einer sehr langen
Förderleitung machen ein Hilfspumpwerk notwendig.
Mit diesem um das Förderrohr angeordneten Pumpwerk 73 ist das Anfahren der Hauptpumpen und die
Anpassung an unterschiedliche Rohrreibungen bzw. an die sich stets ändernden Mischungsverhältnisse im
Förderrohr bestens gewährleistet.
Diese Figur zeigt den nach Einschaltung mit Wasser gefüllten zylindrischen Hohlraum 73 mit eingebauten
bzw. eingehängten Unterwasserpumpen 78. Der durch den Hohlring 82 ohne Wasserfüllung gebildete
Schwimmkörper kann beliebig verlängert und mehrmais übereinander angeordnet werden.
Das Rohr-Rückschlagventil aus geschlitztem Rohr 75 aufgeschweißten Rohren 76 und den langen Rundgummi
77 dient auch der Förderung von mit tonigen Beimengungen behaftetem Meerwasser ohne sonstige
größere Feststoffe.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Unterwasser-Erz-Feststoff-Förderanlage zur
hydraulischen Förderung erzhaltiger Feststoffe von sehr tiefen Meeresböden, bestehend aus einem
Axbeitsschiff mit in einem Unterwasserpumpenraum angeordneten Hauptpumpen und einem dabei
befindlichen Erzbunker sowie einer Förderrohrleitung mit Hilfspumpwerken, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderrohrleitung (70) oben schwenkbar und um 360° drehbar und teleskopartig
ausziehbar angeordnet ist sowie von einer einseitig drehbar und gefedert gelagerten Hebeibühne (68,
69) getragen wird und daß jedes Unterwasserhilfspumpwerk als Teil der Förderrohrleitung aus
mehrerer, in einem zylindrischen Hohlraum (73) eingehängten Unterwasserpumpen (7G) und einem
zentral angeordneten geschlitzten Rohr (75), aufgeschweißten Rohren (76), einem Rundgummi (77)
sowie einem um den Hohlraum (73) angeordneten luftgefüllten äußeren Hohlring (82) besteht (Fig. 1
und 3).
2. Unterwasser-Erz-Feststoff-Förderan!agen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Erzbunker (3) den Wassergemischstrom umlenkende Bleche und siebartige, zur unteren Bunker-Entleerungsöffnung
(71) hin gerichtete Rutschbieche aufweist.
3. Unterwasser-Erz-Feststoff-Förderanlagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Entwässerung der Erzbunker (3) Pumpen (66) mit vertikaler Welle vorgesehen sind, die vom Unterwasserpumpenraum
in den Erzbunker (3) hinabreichen.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE2603832A1 DE2603832A1 (de) | 1977-08-04 |
DE2603832B2 DE2603832B2 (de) | 1980-11-20 |
DE2603832C3 true DE2603832C3 (de) | 1981-07-23 |
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Family Applications (1)
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DE19762603832 Expired DE2603832C3 (de) | 1976-02-02 | 1976-02-02 | Unterwasser-Erz-Feststoff-Förderanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2603832C3 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2777736A (en) * | 1953-11-20 | 1957-01-15 | Harry B Cannon | Hydraulic conveyor with granular slurry control valve |
-
1976
- 1976-02-02 DE DE19762603832 patent/DE2603832C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2603832A1 (de) | 1977-08-04 |
DE2603832B2 (de) | 1980-11-20 |
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Legal Events
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