RU2779867C1 - Intermediate capsule for recovery of solid mineral resources from the bottom of the world ocean - Google Patents

Intermediate capsule for recovery of solid mineral resources from the bottom of the world ocean Download PDF

Info

Publication number
RU2779867C1
RU2779867C1 RU2022109841A RU2022109841A RU2779867C1 RU 2779867 C1 RU2779867 C1 RU 2779867C1 RU 2022109841 A RU2022109841 A RU 2022109841A RU 2022109841 A RU2022109841 A RU 2022109841A RU 2779867 C1 RU2779867 C1 RU 2779867C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capsule
housing
fixed
recording equipment
coupling
Prior art date
Application number
RU2022109841A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Леонидович Сержан
Сергей Александрович Лавренко
Дмитрий Владимирович Малеванный
Лаврентий Маратович Дадаян
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2779867C1 publication Critical patent/RU2779867C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: solid minerals extraction.
SUBSTANCE: invention relates to the extraction of solid minerals from the bottom of the oceans. An intermediate capsule for lifting solid minerals from the bottom of the oceans includes a capsule, a body made in the form of a cylinder with spherical ends. A number of reinforcing circular power rings are installed on the inner side of the body. The capsule contains a free volume filled with a mixture of liquid and solid component. Measuring sensors are placed in the capsule chamber, connected by communication lines with the recording equipment, and communication is carried out through a tubular line with the atmosphere. At the bottom of the capsule there is a technological opening equipped with a hermetically sealed hatch. Lugs are rigidly fixed at the top of the end parts of the housing. On top of the housing, a coupling of a fitting connection is rigidly fixed, through which a tubular line is connected with the possibility of removal, including a high-pressure hose and a communication cable between the recording equipment and the control room on the floating craft. In the front end part of the housing there is a quick-release coupling, to which the catching casing is fixed from the outside with the possibility of removal. Inside the coupling, a connection control sensor and a Coriolis mass flowmeter are installed, the outputs of which are connected to the input of the recording equipment fixed inside the front part of the housing, and its output is connected to the input of the dispatching device. A hydraulic accumulator is rigidly fixed at the top in the front part of the body, connected by a quick-coupling coupling to the pipeline. Inside the housing, a liquid level sensor and an internal pressure sensor are fixed with the possibility of removal, the outputs of which are connected to the input of the recording equipment. In the center of the front end part of the housing, an end eye is rigidly fixed, on which an external pressure sensor is fixed with the possibility of removal, the output of which is connected to the input of the recording equipment.
EFFECT: increasing the reliability of the system and reducing the energy intensity of the complex.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам для добычи твердых полезных ископаемых, а именно к комплексам для добычи железомарганцевых конкреций, кобальто-марганцевых корок и глубинных полиметаллических сульфидов со дна мирового океана.The invention relates to technical means for the extraction of solid minerals, namely, complexes for the extraction of ferromanganese nodules, cobalt-manganese crusts and deep polymetallic sulfides from the bottom of the oceans.

Известна установка для сбора полезных ископаемых с поверхности морского дна (патент RU № 2165021, опубл. 10.04.2001) которая включает плавсредство, придонный модуль на гусеничном ходу и подводный модуль. Придонный модуль содержит исполнительный орган в виде барабана-рыхлителя с резцами. Привод барабана осуществляется многоступенчатой прямоточной турбиной, вход которой соединен непосредственно с окружающей средой. Для улавливания донного грунта предназначен наконечник-сопло, установленный на модуле. Придонный и подводный модули соединены между собой гидроподъемным трубопроводом, а для выдачи добытого полезного ископаемого на плавсредство предназначен транспортирующий землесос, расположенный на подводном модуле. На гидроподъемном трубопроводе в непосредственной близости от наконечника-сопла установлена кольцевая камера с соплами, направленными внутрь гидроподъемного трубопровода по направлению потока пульпы.Known installation for the collection of minerals from the surface of the seabed (patent RU No. 2165021, publ. 10.04.2001) which includes a watercraft, a bottom module on a caterpillar track and an underwater module. The bottom module contains an executive body in the form of a drum-ripper with cutters. The drum is driven by a multi-stage direct-flow turbine, the inlet of which is connected directly to the environment. A tip-nozzle mounted on the module is designed to capture the bottom soil. The near-bottom and underwater modules are interconnected by a hydraulic lifting pipeline, and a transport dredger located on the underwater module is designed to deliver the mined mineral to the floating craft. An annular chamber with nozzles directed inside the hydraulic lifting pipeline in the direction of the pulp flow is installed on the hydraulic lifting pipeline in the immediate vicinity of the nozzle tip.

Недостатком является использование силового оборудования, а именно транспортирующего землесоса, расположенного на подводном модуле, что приводит к усложнению конструкции и снижению надежности. Наличие силового оборудования на подводном модуле затрудняет его техническое обслуживание и ремонт.The disadvantage is the use of power equipment, namely the transporting dredger located on the underwater module, which leads to more complex design and lower reliability. The presence of power equipment on the underwater module complicates its maintenance and repair.

Известна система добычи железомарганцевых конкреций (патент RU № 2598010, опубл. 20.09.2016), содержащий добывающее судно, самоходный агрегат сбора, соединенный с трубопроводом гибкой связью, подключенной к нижнему концу трубопровода добывающего судна, транспортный трубопровод, буфер-накопитель. Система дополнительно снабжена необитаемым подводным аппаратом с пространственным вектором тяги, оборудованным гидроакустическими системами и системой визуального обзора, где в верхнюю часть механической гибкой связи включена сосредоточенная система элементов плавучести, а в состав нижней части механической гибкой связи, расположенной между необитаемым подводным аппаратом и самоходным агрегатом сбора, входит распределенная система элементов плавучести.A known system for the production of ferromanganese nodules (patent RU No. 2598010, publ. 09/20/2016), containing a mining vessel, a self-propelled collection unit connected to the pipeline by a flexible connection connected to the lower end of the pipeline of the mining vessel, a transport pipeline, a buffer storage. The system is additionally equipped with an uninhabited underwater vehicle with a spatial thrust vector, equipped with hydroacoustic systems and a visual review system, where a lumped system of buoyancy elements is included in the upper part of the mechanical flexible connection, and a concentrated system of buoyancy elements is included in the lower part of the mechanical flexible connection located between the uninhabited underwater vehicle and the self-propelled collection unit , includes a distributed system of buoyancy elements.

Недостатком конструкции является использование большого количества электрооборудования, что повышает энергоёмкость системы, а наличие тягового усилия на гибком трубопроводе может спровоцировать его обрыв.The disadvantage of the design is the use of a large amount of electrical equipment, which increases the energy intensity of the system, and the presence of traction on the flexible pipeline can cause it to break.

Известна установка для добычи конкреций (патент RU № 2208164, опубл. 10.07.2003) в состав которой входят рабочие аппараты, навешенные на бесконечный трос, помещенный между участком добычи конкреций и судном, обслуживающим установку. Рабочий аппарат предназначен для забора конкреций со дна и доставки их на обслуживающее судно и включает основание, в котором размещены средства управления и связи, силовое устройство и источники питания. На основании закреплены подъемный шар, внутри которого закреплены электроды и имеются сопла в нижней части, и грейферный захват. Раскрытие и сжатие челюстей грейферного захвата осуществляется с помощью силового устройства, выполненного из материала с эффектом памяти формы, работающего по командам с автоматической самоходной станции.Known installation for the extraction of nodules (patent RU No. 2208164, publ. 10.07.2003) which includes working apparatus, hung on an endless cable placed between the site of extraction of nodules and the vessel serving the installation. The working apparatus is intended for taking nodules from the bottom and delivering them to the service vessel and includes a base in which control and communication means, a power device and power sources are located. A lifting ball is fixed on the base, inside of which the electrodes are fixed and there are nozzles in the lower part, and a clamshell grip. Opening and contraction of the clamshell jaws is carried out using a power device made of a material with a shape memory effect, operating on commands from an automatic self-propelled station.

Недостатком является использование грейферного захвата, который не может обеспечить полноту выемки конкреций, так как они залегают преимущественно на поверхности морского дна, что предполагает производство выемки по площади, а не в глубину месторождения.The disadvantage is the use of a clamshell grip, which cannot ensure the completeness of the extraction of nodules, since they lie mainly on the surface of the seabed, which implies the production of excavation over the area, and not in the depth of the deposit.

Известна установка для сбора полезных ископаемых с поверхности морского дна (патент RU № 2165021, опубл. 10.04.2001), которая включает плавсредство, грунтозаборное устройство и погружную капсулу. В качестве системы подъема горной массы перспективными являются морские комплексы с погруженной под уровень поверхности моря капсулой (ПК), сообщенной гидравлически с одной стороны посредством нижнего транспортного трубопровода (ТН) с ГЗУ, и с другой - посредством верхнего транспортного трубопровода (ТВ) с рудосборником.Known installation for the collection of minerals from the surface of the seabed (patent RU No. 2165021, publ. 10.04.2001), which includes a watercraft, a soil intake device and a submersible capsule. As a system for lifting the rock mass, offshore complexes with a capsule (PC) submerged under the sea surface, hydraulically communicated on the one hand through the lower transport pipeline (TN) with the MPD, and on the other hand, through the upper transport pipeline (TV) with the ore collector, are promising as a rock mass lifting system.

Известно устройство для проведения прочностных испытаний и проверки герметичности глубоководного технического объекта (патент RU № 2723634, опубл. 18.06.2020), принятое за прототип, которая включает заполняемые жидкостью внешнюю гидробарическую камеру высокого давления, имеющую находящийся в ее верхней части герметично закрываемый крышкой технологический проем, и размещенную в ней внутреннюю гидробарическую камеру высокого давления , в которой располагается испытуемый объект, выполненную в виде прочной разъемной оболочечной капсулы высокого давления , также имеющей размещенный в ее верхней части герметично закрываемый крышкой технологический проем, нижняя часть которой имеет форму цилиндра с торцом сферообразной формы, причем оболочечная капсула высокого давления с расположенным в ней испытуемым объектом содержит свободный объем, заполняемый жидкостью или жидкостью совместно с практически несжимаемыми телами. В упомянутых камерах размещены измерительные датчики, соединенные герметично проведенными линиями связи с регистрирующей аппаратурой, а их полости сообщены герметично вставленными в крышки проемов трубопроводами с гидронасосами высокого гидростатического давления для подачи в камеры жидкости и изменения в них гидростатического давления в процессе прочностных испытаний, по изобретению верхняя часть разъемной оболочечной капсулы высокого давления выполнена в виде усеченной конической оболочки, герметично установленной на кольцевой опоре, размещенной на круговом буртике прилива, образованного на внутренней поверхности стенки нижней части оболочечной капсулыA device is known for carrying out strength tests and checking the tightness of a deep-water technical object (patent RU No. 2723634, publ. 06/18/2020), adopted as a prototype, which includes an external high-pressure hydrobaric chamber filled with liquid, having a technological opening in its upper part, hermetically sealed with a lid , and placed in it an internal high-pressure hydrobaric chamber , in which the test object is located, made in the form of a strong detachable high-pressure shell capsule , also having a technological opening placed in its upper part, hermetically sealed by a lid, the lower part of which has the shape of a cylinder with a spherical end , moreover, the high-pressure shell capsule with the test object located in it contains a free volume filled with liquid or liquid together with practically incompressible bodies. In the said chambers there are measuring sensors connected by hermetically drawn communication lines to the recording equipment, and their cavities are connected by pipelines hermetically inserted into the covers of the openings with high hydrostatic pressure hydraulic pumps for supplying liquid to the chambers and changing the hydrostatic pressure in them during strength tests, according to the invention the upper part of the high-pressure detachable shell capsule is made in the form of a truncated conical shell, hermetically mounted on an annular support, placed on a circular shoulder of the tide formed on the inner surface of the wall of the lower part of the shell capsule

Недостатками являются, расположенное в капсуле силовое оборудование, включающее гидронасосы высокого давления, приводит к усложнению конструкции и снижению надежности, затрудняет его техническое обслуживание и ремонт, а также вызывает необходимость питания силового электродвигателя электроэнергий.The disadvantages are that the power equipment located in the capsule, including high-pressure hydraulic pumps, complicates the design and reduces reliability, complicates its maintenance and repair, and also necessitates the power supply of the power electric motor.

Техническим результатом является повышение надежности системы и повышение энергетической эффективности.The technical result is to increase the reliability of the system and increase energy efficiency.

Технический результат достигается тем, что сверху торцевых частей корпуса жестко закреплены проушины, а сверху корпуса жестко закреплена муфта фитингового соединения, через которую соединена с возможностью съема трубчатая магистраль, которая включает рукав высокого давления и кабель сообщения между регистрирующей аппаратурой и диспетчерской на плавсредстве, в передней торцевой части корпуса установлена муфта быстроразъемного соединения, к которой снаружи закреплен с возможностью съема улавливающий кожух, а внутри неё установлен датчик контроля соединения и кориолисовый массовый расходомер, выходы которых соединены с входом регистрирующей аппаратуры, которая закреплена внутри передней части корпуса и ее выход соединен с входом диспетчерского устройства, сверху в передней части корпуса жестко закреплен гидроаккумулятор, который соединен с муфтой быстроразъемного соединения с трубопроводом, внутри корпуса, закреплены с возможностью съема датчик уровня жидкости и внутренний датчик давления, выходы которых соединены с входом регистрирующей аппаратуры, центре передней торцевой части корпуса жестко закреплена торцевая проушина, на которой закреплен с возможностью съема внешний датчик давления, выход которого соединен с входом регистрирующей аппаратуры.The technical result is achieved by the fact that lugs are rigidly fixed on top of the end parts of the body, and a fitting coupling is rigidly fixed on top of the body, through which a tubular line is connected with the possibility of removal, which includes a high-pressure hose and a communication cable between the recording equipment and the control room on the watercraft, in the front the end part of the housing is equipped with a quick-release coupling, to which the catching casing is fixed with the possibility of removal, and inside it there is a connection control sensor and a Coriolis mass flow meter, the outputs of which are connected to the input of the recording equipment, which is fixed inside the front part of the housing and its output is connected to the input of the dispatching device, a hydraulic accumulator is rigidly fixed at the top in the front part of the housing, which is connected to a quick-coupling coupling with a pipeline, inside the housing, a liquid level sensor and an internal pressure sensor are fixed with the possibility of removal , the outputs of which are connected to the input of the recording equipment, in the center of the front end part of the housing, an end lug is rigidly fixed, on which an external pressure sensor is fixed with the possibility of removal, the output of which is connected to the input of the recording equipment.

Промежуточная капсула для подъема и добычи твердых полезных ископаемых со дна мирового океана поясняется следующими фигурами: фиг. 1 - общий вид устройства; фиг. 2 - передняя торцевая часть капсулы; фиг. 3 - вид снаружи передней торцевой части капсулы; фиг. 4 - 3D-модель устройства; фиг. 5 - схема работы устройства, где:An intermediate capsule for lifting and extracting solid minerals from the bottom of the oceans is illustrated by the following figures: Fig. 1 - general view of the device; fig. 2 - front end part of the capsule; fig. 3 is an outside view of the front end of the capsule; fig. 4 - 3D model of the device; fig. 5 - scheme of the device, where:

1 – корпус;1 - body;

2 - проушины;2 - eyes;

3 - улавливающий кожух;3 - catching casing;

4 - гидроаккумулятор;4 - hydraulic accumulator;

5 - муфта фитингового соединения;5 - fitting coupling;

6 - датчик уровня жидкости;6 - liquid level sensor;

7 - муфта быстроразъемного соединения (БРС);7 - quick coupling coupling (BRS);

8 - крышка разгрузочного люка;8 - cover of the unloading hatch;

9 - круговое силовое кольцо;9 - circular power ring;

10 - регистрирующая аппаратура;10 - recording equipment;

11 - кориолисовый массовый расходомер;11 - Coriolis mass flowmeter;

12 - внутренний датчик давления;12 - internal pressure sensor;

13 - торцевая проушина;13 - end eye;

14 - датчик давления внешний;14 - external pressure sensor;

15 - датчик контроля соединения;15 - connection control sensor;

16 - плавсредство;16 - watercraft;

17 - трубчатая магистраль;17 - tubular line;

18 - силовой кабель питания;18 - power cable;

19 - промежуточная капсула;19 - intermediate capsule;

20 - подводящая лебедка;20 - supply winch;

21 - трубопровод;21 - pipeline;

22 - рабочий орган;22 - working body;

23 - грунтозаборное устройство;23 - soil intake device;

24 - судовые лебедки.24 - ship winches.

Промежуточная капсула состоит из корпуса 1 (фиг. 1-4), который выполнен из полимерного материала, в форме полого цилиндра со свободным объемом, заполняемой смесью жидкости и твердого компонента, а торцевые части в форме полусфер. Сверху торцевых частей корпуса 1, жестко закреплены проушины 2. Сверху в центре корпуса 1 жестко закреплена муфта фитингового соединения 5, через которую соединена с возможностью съема трубчатая магистраль 17, включающая рукав высокого давления и кабель сообщения между регистрирующей аппаратурой 10 и диспетчерской на плавсредстве 16. В передней торцевой части корпуса 1 установлена муфта быстроразъемного соединения 7, к которой снаружи закреплен с возможностью съема улавливающий кожух 3. Внутри муфты быстроразъемного соединения 7 установлен датчик контроля соединения 15 и кориолисовый массовый расходомер 11, выходы которых соединены с входом регистрирующей аппаратуры 10. Регистрирующая аппаратура 10 закреплена в отдельной секции внутри передней части корпуса 1, ее выход соединен с входом диспетчерского устройства на плавсредстве 16. Сверху в передней части корпуса 1 жестко закреплен гидроаккумулятор 4, соединенный с муфтой быстроразъемного соединения 7 с трубопроводом. Внизу центральной части корпуса 1 выполнены отверстия в форме квадратов, в которые установлены крышки разгрузочного люка 8. Внутри корпуса 1 установлен ряд подкрепляющих стенку и жестко прикреплены к ней круговых силовых колец 9. Внутри корпуса 1, под верхней его частью, закреплены с возможностью съема датчик уровня жидкости 6 и внутренний датчик давления 12, выходы которых соединены с входом регистрирующей аппаратуры 10. Капсула содержит свободный объем заполняемой смесью жидкости и твердого компонента. В центре передней торцевой части корпуса 1 жестко закреплена торцевая проушина 13. На проушине закреплен с возможностью съема внешний датчик давления 14, выход которого соединен с входом регистрирующей аппаратуры 10.The intermediate capsule consists of a body 1 (Fig. 1-4), which is made of a polymeric material, in the form of a hollow cylinder with a free volume filled with a mixture of liquid and solid component, and end parts in the form of hemispheres. Eyelets 2 are rigidly fixed at the top of the end parts of the body 1. At the top, in the center of the body 1, a coupling of a fitting connection 5 is rigidly fixed, through which a tubular line 17 is connected with the possibility of removal, including a high-pressure hose and a communication cable between the recording equipment 10 and the control room on the floating craft 16. In the front end part of the body 1 there is a quick coupling 7, to which the catching casing 3 is fixed from the outside with the possibility of removal. Inside the quick coupling 7 there is a connection control sensor 15 and a Coriolis mass flowmeter 11, the outputs of which are connected to the input of the recording equipment 10. The recording equipment 10 is fixed in a separate section inside the front part of the hull 1, its output is connected to the input of the dispatching device on the floating craft 16. From above, in the front part of the hull 1, a hydraulic accumulator 4 is rigidly fixed, connected to the coupling of the quick coupling 7 with the pipeline. At the bottom of the central part of the body 1, holes are made in the form of squares, in which the covers of the unloading hatch 8 are installed. Inside the body 1, a number of reinforcing the wall is installed and circular power rings 9 are rigidly attached to it. Inside the body 1, under its upper part, a sensor is fixed with the possibility of removal liquid level 6 and an internal pressure sensor 12, the outputs of which are connected to the input of the recording equipment 10. The capsule contains a free volume filled with a mixture of liquid and solid component. In the center of the front end part of the housing 1, an end lug 13 is rigidly fixed. On the lug, an external pressure sensor 14 is fixed with the possibility of removal, the output of which is connected to the input of the recording equipment 10.

Устройство работает следующим образом. Промежуточная капсула опускается на определенную глубину судовыми лебедками 24 с помощью тросов, закрепленных в проушинах 2. Глубина, на которую погружается капсула, определяется из условий создания устойчивого гидроподъема по трубопроводу за счет тяги, обусловленной разностью давления на дне акватории и в капсуле, где поддерживается атмосферное давление и устанавливается в зависимости от величины внешнего давления, определяемое с помощью внешнего датчика давления 14. С целью поддержания постоянного атмосферного давления внутри капсулы с капсулой соединена трубчатая магистраль 17, для сообщения полости капсулы и поверхности. Для регулирования разности давлений и, соответственно производительности гидросмеси перекачиваемой по трубопроводу на плавсредстве 16 установлена задвижка, для контроля движения воздуха в трубчатой магистрали 17. В случае полного перекрытия задвижки движения по трубопроводу прекращается, так как давление в капсуле и на дне акватории уравновешиваются. Вместе с трубчатой магистралью 17 к капсуле подведен кабель, для сообщения информации с регистрирующей аппаратуры 10 на плавсредство 16. Для нормального функционирования гидроаккумулятора 4, который необходим для разъединения БРС, давление в нем должно быть несколько больше, чем давление акватории на данной глубине, поэтому промежуточная капсула дополнительно опускается на глубину большую, чем расчетная, обеспечивающая устойчивый гидроподъем, после чего обратно поднимается на расчетное значение глубины погружения. После зарядки гидроаккумулятора 4 и позиционирования на необходимой глубине, к капсуле с помощью подводящей лебедки 20, соединенной тросом через торцевую проушину 13, подводится трубопровод 21 и обеспечивается фиксация быстроразъемного соединения 7. Длина троса подводящей лебедки 20 рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить подъем промежуточной капсулы на поверхность, так как сама подводящая лебедка 20 остается соединена с трубопроводом 21 и на поверхность не поднимается. Вместе с трубопроводом 21 к грунтозаборному устройству 23 подводится силовой кабель питания 18. В муфте БРС установлен датчик контроля соединения 15, который при корректном соединении трубопровода 21 с муфтой быстроразъемного соединения 7 подает сигнал о герметичности соединения. Наличие сигнала о герметичности на плавсредстве 16 позволяет открыть задвижку, установленную на трубопроводе 21 и за счет разницы давления на рабочем органе 22 грунтозаборного устройства 23 и давления внутри капсулы, внутри трубопровода 21 создается тяга, приводящая в движение гидросмесь, в виде которой поднимается в капсулу добытое полезное ископаемое. Степень заполнения капсулы контролирует датчик уровня жидкости 6. После заполнения капсулы под уровень, задвижка закрывается, гидроподъем по трубопроводу 21 прекращается, с помощью энергии накопленной в гидроаккумуляторе 4, происходит разъединение БРС. После чего с помощью судовых лебедок 24 капсула поднимается на плавсредство 16 и разгружается через разгрузочный люк 8. После разгрузки полезного ископаемого из капсулы описанный алгоритм работы повторяется.The device works as follows. The intermediate capsule is lowered to a certain depth by ship winches 24 using cables fixed in lugs 2. The depth to which the capsule is immersed is determined from the conditions for creating a stable hydraulic lift through the pipeline due to traction due to the pressure difference at the bottom of the water area and in the capsule, where atmospheric pressure is maintained. pressure and is set depending on the magnitude of the external pressure, determined using an external pressure sensor 14. In order to maintain a constant atmospheric pressure inside the capsule, a tubular line 17 is connected to the capsule to communicate the cavity of the capsule and the surface. To regulate the pressure difference and, accordingly, the productivity of the slurry pumped through the pipeline, a valve is installed on the floating craft 16, to control the movement of air in the tubular line 17. If the valve is completely closed, movement through the pipeline stops, since the pressure in the capsule and at the bottom of the water area are balanced. Together with the tubular line 17, a cable is connected to the capsule to communicate information from the recording equipment 10 to the floating craft 16. For the normal functioning of the accumulator 4, which is necessary to disconnect the BRS, the pressure in it must be somewhat the capsule additionally descends to a depth greater than the calculated one, providing a stable hydraulic lift, after which it rises back to the calculated value of the immersion depth. After charging the hydraulic accumulator 4 and positioning at the required depth, a pipeline 21 is connected to the capsule with the help of an inlet winch 20, connected by a cable through the end eye 13, and the quick-release connection 7 is fixed. surface, since the supply winch 20 itself remains connected to the pipeline 21 and does not rise to the surface. Together with the pipeline 21, a power cable 18 is supplied to the soil intake device 23. A connection control sensor 15 is installed in the BRS coupling, which, when the pipeline 21 is correctly connected to the quick coupling 7, gives a signal about the tightness of the connection. The presence of a tightness signal on the watercraft 16 allows you to open the valve installed on the pipeline 21 and due to the pressure difference on the working body 22 of the soil intake device 23 and the pressure inside the capsule, a thrust is created inside the pipeline 21 that sets the slurry in motion, in the form of which the extracted mineral resource. The degree of filling of the capsule is controlled by the liquid level sensor 6. After filling the capsule to the level, the valve closes, the hydraulic lift through the pipeline 21 stops, with the help of the energy accumulated in the accumulator 4, the coupling is disconnected. After that, with the help of ship winches 24, the capsule is lifted onto the floating craft 16 and unloaded through the unloading hatch 8. After unloading the mineral from the capsule, the described operation algorithm is repeated.

Использование БРС совместно с гидроаккумулятором при глубоководной добыче позволяет разъединять капсулу и трубопровод без использования дополнительной внешней подведенной энергии. Капсула в любой момент времени может быть поднята на поверхность с помощью лебедок, а значит нет необходимости в использовании насосов для поднятия твердого полезного ископаемого на поверхность, что уменьшает энергозатраты.The use of BRS in conjunction with a hydraulic accumulator in deep-sea production makes it possible to separate the capsule and the pipeline without using additional external supplied energy. The capsule can be lifted to the surface at any time using winches, which means that there is no need to use pumps to lift the solid mineral to the surface, which reduces energy costs.

Claims (1)

Промежуточная капсула для подъема твердых полезных ископаемых со дна мирового океана, включающая капсулу, корпус которой выполнен в форме цилиндра с торцами сферообразной формы, на внутренней стороне ее стенки установлен ряд подкрепляющих стенку корпуса оболочечной капсулы круговых силовых колец, причем капсула содержит свободный объем, заполняемый смесью жидкости и твердого компонента, при этом в камере капсулы размещены измерительные датчики, соединенные герметично проведенными линиями связи с регистрирующей аппаратурой, и проведено сообщение посредством трубчатой магистрали с атмосферой, также на дне капсулы расположен технологический проем, оснащенный люком, герметично закрываемый, отличающаяся тем, что сверху торцевых частей корпуса жестко закреплены проушины, а сверху корпуса жестко закреплена муфта фитингового соединения, через которую соединена с возможностью съема трубчатая магистраль, которая включает рукав высокого давления и кабель сообщения между регистрирующей аппаратурой и диспетчерской на плавсредстве, в передней торцевой части корпуса установлена муфта быстроразъемного соединения, к которой снаружи закреплен с возможностью съема улавливающий кожух, а внутри неё установлены датчик контроля соединения и кориолисовый массовый расходомер, выходы которых соединены с входом регистрирующей аппаратуры, которая закреплена внутри передней части корпуса и ее выход соединен с входом диспетчерского устройства, сверху в передней части корпуса жестко закреплен гидроаккумулятор, который соединен муфтой быстроразъемного соединения с трубопроводом, внутри корпуса закреплены с возможностью съема датчик уровня жидкости и внутренний датчик давления, выходы которых соединены с входом регистрирующей аппаратуры, в центре передней торцевой части корпуса жестко закреплена торцевая проушина, на которой закреплен с возможностью съема внешний датчик давления, выход которого соединен со входом регистрирующей аппаратуры. An intermediate capsule for lifting solid minerals from the bottom of the oceans, including a capsule, the body of which is made in the form of a cylinder with spherical ends, on the inner side of its wall there is a number of circular power rings reinforcing the shell capsule body wall, and the capsule contains a free volume filled with a mixture liquid and solid component, while in the capsule chamber there are measuring sensors connected by hermetically drawn lines of communication with the recording equipment, and communication is carried out through a tubular line with the atmosphere, also at the bottom of the capsule there is a technological opening equipped with a hatch, hermetically closed, characterized in that lugs are rigidly fixed on top of the end parts of the housing, and a coupling of a fitting connection is rigidly fixed on top of the housing, through which a tubular line is connected with the possibility of removal, which includes a high-pressure hose and a communication cable between the recording equipment and the control room on the floating craft, in the front end part of the body there is a quick-coupling coupling, to which the catching casing is fixed with the possibility of removal from the outside, and inside it there is a connection control sensor and a Coriolis mass flow meter, the outputs of which are connected to the input of the recording equipment, which is fixed inside the front part housing and its outlet is connected to the inlet of the control device, a hydraulic accumulator is rigidly fixed at the top in the front part of the housing, which is connected by a quick coupling to the pipeline, a liquid level sensor and an internal pressure sensor are fixed inside the housing with the possibility of removal, the outputs of which are connected to the input of the recording equipment, in In the center of the front end part of the housing, an end lug is rigidly fixed, on which an external pressure sensor is fixed with the possibility of removal, the output of which is connected to the input of the recording equipment.
RU2022109841A 2022-04-13 Intermediate capsule for recovery of solid mineral resources from the bottom of the world ocean RU2779867C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779867C1 true RU2779867C1 (en) 2022-09-14

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4232903A (en) * 1978-12-28 1980-11-11 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. Ocean mining system and process
RU2165021C1 (en) * 1999-09-14 2001-04-10 Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) Plant for gathering minerals from surface of sea bottom
RU2208164C2 (en) * 2000-12-21 2003-07-10 Архипов Михаил Николаевич Plant for concretion mining
RU2214510C1 (en) * 2002-11-14 2003-10-20 Шестаченко Флориан Александрович Deep-sea mining complex and telecontrolled underwater robot
UA17439U (en) * 2006-04-17 2006-09-15 Valerii Mykhailovych Sharapov Piezoelectric mechanical-electric transducer
RU2598010C2 (en) * 2014-02-20 2016-09-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации System for production of ferromanganese concretions
RU2723634C1 (en) * 2019-12-18 2020-06-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Device for performance of strength tests and tightness testing of deep-water technical facility intended for operation at depths of up to 11_5 km, external hydrostatic pressure

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4232903A (en) * 1978-12-28 1980-11-11 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. Ocean mining system and process
RU2165021C1 (en) * 1999-09-14 2001-04-10 Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) Plant for gathering minerals from surface of sea bottom
RU2208164C2 (en) * 2000-12-21 2003-07-10 Архипов Михаил Николаевич Plant for concretion mining
RU2214510C1 (en) * 2002-11-14 2003-10-20 Шестаченко Флориан Александрович Deep-sea mining complex and telecontrolled underwater robot
UA17439U (en) * 2006-04-17 2006-09-15 Valerii Mykhailovych Sharapov Piezoelectric mechanical-electric transducer
RU2598010C2 (en) * 2014-02-20 2016-09-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации System for production of ferromanganese concretions
RU2723634C1 (en) * 2019-12-18 2020-06-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Device for performance of strength tests and tightness testing of deep-water technical facility intended for operation at depths of up to 11_5 km, external hydrostatic pressure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107905238B (en) A kind of soil plug pullout type suction anchor foundation and its construction method
CN105927229A (en) Deep sea mineral resource exploration system
CN107120118B (en) Deep sea mineral resource development system
CN102132001B (en) Subsea structure installation or removal
WO2011113845A2 (en) Subsea well intervention module
NO139060B (en) APPARATUS FOR SEATING SUBSIDIARY PIPELINES
CN109790824A (en) Mooring buoy for floating wind turbine
KR101551888B1 (en) Method and apparatus for salvage submerged ship
CN103603364B (en) Deepwater suction-type gravity foundation and deepwater mounting device and deepwater mounting method thereof
CN103587653A (en) Submerged buoy for marine observation
JP2009280960A (en) Pumping mechanism and sea bottom resource recovering apparatus
JPS6050956B2 (en) Mooring station and transfer terminal device
CN107933843B (en) FDPSO based on separable inner cupola formula anchoring system
JP6954533B2 (en) Mining equipment, marine resource landing equipment equipped with it, and marine resource landing method
CN111236946B (en) Cabled shuttling ore-transporting submersible for deep-sea mining and operation method
CN103241668A (en) Device and method for installing deep sea submarine storage tank
JP2011149151A (en) Submarine underground survey excavator
CN205138824U (en) Visual controllable experiment work platform that rams of deep water
RU2779867C1 (en) Intermediate capsule for recovery of solid mineral resources from the bottom of the world ocean
JP5713143B1 (en) Submarine mining ship
GB2284629A (en) Installing underwater storage tank
Ishiguro et al. Development of the pilot system for test of excavating and ore lifting of seafloor polymetallic sulfides
RU2702470C1 (en) Production method of trade works on deep-water shelf
KR101643730B1 (en) Apparatus for salvage submerged ship
CN208498736U (en) It is a kind of to be floated with underwater remote-control from the anchor that sinks to the bottom of floating function