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礦漿提升單元、礦漿提升裝置、采礦裝置和采礦系統

1498   編輯:中冶有色技術網   來源:四川宏華石油設備有限公司  
2022-12-05 16:50:05

權利要求

1.礦漿提升單元,其特征在于:包括: 海水管,用于輸送水體; 礦源管,用于輸送礦漿;以及 礦漿泵組,所述礦漿泵組包含有兩個泵殼體,所述泵殼體內均設置有在該泵殼體內可活動的隔膜(9),所述隔膜(9)將所述泵殼體分割成相互隔離的海水腔室和礦漿腔室;所述海水腔室連通于海水管輸送水體的路徑上,所述礦漿腔室連通于礦源管輸送礦漿的路徑上; 聯動機構,所述聯動機構與分別兩個所述泵殼體的所述隔膜(9)連接,用于使其中一個泵殼體的所述隔膜(9)向一方向移動時,帶動另一個泵殼體的所述隔膜(9)向另一方向移動。

2.如權利要求1所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述礦漿提升單元具有海水管,所述海水管包含海水進水管(1)、連通所述海水進水管(1)的海水總管(10)、第一海水支管(11)和第二海水支管(21)和排水總管(28); 所述第一海水支管(11)和第二海水支管(21)的一端與所述海水總管(10)的一端連通,所述第一海水支管(11)和第二海水支管(21)的另一端與所述排水總管(28)的一端連通,所述第一海水支管(11)連接有第一進水閥(12)和第一排水閥(13),所述第二海水支管(21)連接有第二進水閥(22)和第二排水閥(23),所述第一進水閥(12)和第二進水閥(22)設置在靠近海水總管(10)的一側,所述第一排水閥(13)和第二排水閥(23)設置在靠近排水總管(28)的一側; 所述第一進水閥(12)和第一排水閥(13)之間位置連通有第一泵殼體(5),所述第二進水閥(22)和第二排水閥(23)之間位置連通有第二泵殼體(24); 所述第一泵殼體(5)、第二泵殼體(24)的上端和下端分別連接有所述聯動機構和所述礦源管。 

3.如權利要求2所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述聯動機構包括導向裝置和與導向裝置連接的導向繩(2),所述礦漿泵組具有與所述第一泵殼體(5)和第二泵殼體(24)密封并滑動連接的傳力桿(4),所述傳力桿(4)的上端連接所述導向繩(2),傳力桿(4)的下端連接隔膜(9),隔膜(9)鑲嵌在第一泵殼體(5)和第二泵殼體(24)的內部。 

4.如權利要求3所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述隔膜(9)將所述第一泵殼體(5)的內部分割成第一海水腔室(6)和第一礦漿腔室(7),隔膜(9)將所述第二泵殼體(24)的內部分割成第二海水腔室(25)和第二礦漿腔室(26); 所述第一海水腔室(6)連通所述第一海水支管(11),所述第一礦漿腔室(7)連通所述礦源管具有的第一礦漿管(8); 所述第二海水腔室(25)連通所述第二海水支管(21),所述第二礦漿腔室(26)連通所述礦源管具有的第二礦漿管(27)。 

5.如權利要求3所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述隔膜(9)夾固在所述傳力桿(4)的下端。 

6.如權利要求3所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述導向繩(2)搭接在導向裝置上。 

7.如權利要求1-6任意一項所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述礦源管具有第一礦漿管(8)和第二礦漿管(27),所述第一礦漿管(8)和第二礦漿管(27)分別連通第一礦漿支管(15)和第二礦漿支管(17)。 

8.如權利要求7所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述第一礦漿支管(15)具有第一進漿閥(16)和第一排漿閥(18),所述第二礦漿支管(17)具有第二進漿閥(19)和第二排漿閥(20),所述第一進漿閥(16)和第一排漿閥(18)之間連通有第一礦漿管(8),所述第二進漿閥(19)和第二排漿閥(20)之間連通有第二礦漿管(27)。 

9.如權利要求7所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述第一礦漿支管(15)和第二礦漿支管(17)的一端連通所述礦源管具有的礦源進管(14),第一礦漿支管(15)和第二礦漿支管(17)的另一端連通礦源排管(29)。 

10.如權利要求1所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述泵殼體的內壁具有斜坡,所述斜坡的坡度從所述礦源管朝向所述隔膜(9)方向的坡度逐漸變大。 

11.如權利要求1所述的一種礦漿提升單元,其特征在于:所述泵殼體的形狀為球體、圓柱體、錐形體、橢圓體、多邊形體或臺階形體。 

12.一種礦漿提升裝置,其特征在于:包括至少一個如權利要求1-11所述的礦漿提升單元和用于固定礦漿提升單元的連接裝置,所述礦漿提升裝置(01)分別與所述采礦裝置(02)和礦漿接收處理裝置(03)連接。 

13.如權利要求12所述的礦漿提升裝置,其特征在于:所述連接裝置分別與所述導向裝置、第一泵殼體(5)和第二泵殼體(24)連接。 14.如權利要求12所述的礦漿提升裝置,其特征在于:所述礦漿提升單元的個數大于或等于2個,且所述礦漿提升單元與礦漿提升單元串聯和/或并聯組合成所述礦漿提升裝置(01)。 15.一種采礦裝置,其特征在于:使用如權利要求1-11所述的一種礦漿提升單元或如權利要求12-14所述的一種礦漿提升裝置。 16.一種采礦系統,其特征在于:使用如權利要求1-11所述的一種礦漿提升單元或如權利要求12-14所述的一種礦漿提升裝置或如權利要求15所述的采礦裝置。

說明書

礦漿提升單元、礦漿提升裝置、采礦裝置和采礦系統

技術領域

本發明涉及深海海底采礦設備領域,具體的是涉及一種礦漿提升單元、礦漿提升裝置、采礦裝置和采礦系統,用于將深海海底開采后的礦產上升到海面的系統。

技術背景

隨著陸地礦產資源的不斷開采,陸地礦產資源的日益枯竭,而人類對礦產的需求與日俱增,礦產枯竭與需求增加的矛盾日益突出,迫切需要尋求新的礦產資源以彌補陸地礦產資源的不足。眾人皆知,海洋面積占比地球面積三分之二,從海底獲取新的礦產資源增量是目前可行的途徑之一。

礦石上升裝置是深海采礦系統的重要組成部分,它的作用是將海底的礦石上升到海面支撐船上。目前,如何從深海海底將礦產上升到海面有一定難度。國外深海采礦已進行了多種方法的嘗試,國內深海采礦近些年也進行了一些研究,從最初的拖撬式采礦,連續鏈斗式采礦,自動穿梭式采礦,到近幾年的深海離心機泵送式采礦等,但技術還不夠成熟?,F有深海采礦較有前景的方法為水力管道提升法,即礦石和海水經一定的比例混合后,由海底通過管道提升至海面的支撐船上,但因結構上的欠佳而引起積渣,降低了功效。又因分離后的海水仍會殘留部分極細小的顆粒,若直接排入海面,存在破壞生態環境的情況。深海離心機泵送法雖對采礦提高了一定效率,但不能一步到位,需要多級輸送,且因礦漿磨損,葉片容易損蝕,壽命短,可靠性、經濟性不高。一些隔膜泵因排量小,行程大,隔膜容易疲勞破壞,效率不高。故,深海采礦迫切需要一種效率高,壽命長,排量波動小,環保的上升裝置及系統,以提高深海海底礦產的效率,保證采礦的經濟可行性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是:現有的深海采礦裝置將深海所采的礦料由海底提升到海面使用壽命短、效率低以及排量波動大的問題,本發明提供了解決上述問題的一種礦漿提升單元、礦漿提升裝置、采礦裝置和采礦系統。

本發明通過下述技術方案實現:

一種礦漿提升單元,包括:

海水管,用于輸送水體;

礦源管,用于輸送礦漿;以及

礦漿泵組,所述礦漿泵組包含有兩個泵殼體,所述泵殼體內均設置有在該泵殼體內可活動的隔膜,所述隔膜將泵殼體分割成相互隔離的海水腔室和礦漿腔室;所述海水腔室連通于海水管輸送水體的路徑上,所述礦漿腔室連通于礦源管輸送礦漿的路徑上;

聯動機構,所述聯動機構分別與兩個所述泵殼體的隔膜連接,用于使其中一個泵殼體的隔膜向一方向移動時,帶動另一個泵殼體的隔膜向另一方向移動,即兩個泵殼體中的所述隔膜在工作時運動的方向相反。

優選的,所述礦漿提升單元具有海水管,所述海水管包含海水進水管、連通所述海水進水管的海水總管、第一海水支管、第二海水支管和排水總管;

所述第一海水支管連接有第一進水閥和第一排水閥,所述第二海水支管連接有第二進水閥和第二排水閥;

所述第一進水閥和第一排水閥之間位置連通有第一泵殼體,所述第二進水閥和第二排水閥之間位置連通有第二泵殼體;

所述第一泵殼體、第二泵殼體的上端和下端分別連接有聯動機構和所述礦源管,第一排水閥和第二排水閥連通有排水總管。

優選的,所述聯動機構包括導向裝置和與導向裝置連接的導向繩,所述礦漿泵組具有與所述第一泵殼體和第二泵殼體密封并滑動連接的傳力桿,所述傳力桿的上端連接所述導向繩,傳力桿的下端連接隔膜,所述隔膜鑲嵌在第一泵殼體和第二泵殼體的內部。

優選的,所述隔膜將所述第一泵殼體的內部分割成第一海水腔室和第一礦漿腔室,隔膜將所述第二泵殼體的內部分割成第二海水腔室和第二礦漿腔室;

所述第一海水腔室連通所述第一海水支管,所述第一礦漿腔室連通礦源管具有的第一礦漿管;

所述第二海水腔室連通所述第二海水支管,所述第二礦漿腔室連通礦源管具有的第二礦漿管。

優選的,所述隔膜夾固在所述傳力桿的下端。

優選的,所述導向繩搭接在導向裝置上。

優選的,所述礦源管具有第一礦漿管和第二礦漿管,所述第一礦漿管和第二礦漿管分別連通第一礦漿支管和第二礦漿支管。

優選的,所述第一礦漿支管具有第一進漿閥和第一排漿閥,所述第二礦漿支管具有第二進漿閥和第二排漿閥,所述第一進漿閥和第一排漿閥之間連通有第一礦漿管,所述第二進漿閥和第二排漿閥之間連通有第二礦漿管。

優選的,所述第一礦漿支管和第二礦漿支管的一端連通所述礦源管具有的礦源進管,第一礦漿支管和第二礦漿支管的另一端連通礦源排管。

優選的,所述泵殼體的內壁具有斜坡,所述斜坡的坡度從所述礦源管朝向所述隔膜方向的坡度逐漸變大。

所述泵殼體的形狀為球體、圓柱體、錐形體、橢圓體、多邊形體或臺階形體。

一種礦漿提升裝置,包括至少一個所述的礦漿提升單元和用于固定礦漿提升單元的連接裝置,所述礦漿提升裝置分別與所述采礦裝置和礦漿接收處理裝置連接。

其中,所述連接裝置分別與所述導向裝置、第一泵殼體和第二泵殼體連接。

所述的礦漿提升裝置具有的所述礦漿提升單元的個數大于或等于2個,且所述礦漿提升單元與礦漿提升單元串聯和/或并聯組合成所述礦漿提升裝置。

一種采礦裝置,使用所述的一種礦漿提升單元或所述的一種礦漿提升裝置。

一種采礦系統,使用所述的一種礦漿提升單元或所述的一種礦漿提升裝置或所述的采礦裝置。

本發明具有如下的優點和有益效果:

1、本發明的海水管輸送海水水體和礦源管輸送礦漿,礦漿送入和排出于礦漿泵組,礦漿泵組包含兩個泵殼體,泵殼體內均設置有在該泵殼體內可活動的隔膜,所述隔膜將泵殼體分割成相互隔離的海水腔室和礦漿腔室,隔膜的變形帶動聯動機構上下移動,周期性的分別對兩個泵殼體通入海水水體,只要其中一個泵殼體的海水腔室通入海水水體時海水腔室的體積變大隔膜變形使礦漿腔室體積變小礦漿腔室內的礦漿排出,同時聯動機構帶動另一個泵殼體的隔膜變形使該泵殼體的海水腔室的體積變小而礦漿腔室體積變大礦漿輸入到礦漿腔室,在兩泵殼體中,始終是保持一個泵殼體排出礦漿另一個泵殼體送入礦漿,使礦漿的送入和排出不間斷且排量運行平穩、波動小,本發明的泵殼體替換了傳統的離心機泵排礦漿不會使泵殼體內的海水腔室引起積渣和使用壽命短,由于兩泵殼體以循環的方式排出礦漿提高了效率,兩泵殼體循環排出礦漿。

2、本發明所述第一泵殼體和第二泵殼體密封并滑動連接于傳力桿,所述傳力桿的上端連接所述導向繩,傳力桿的下端連接隔膜,所述隔膜鑲嵌在第一泵殼體和第二泵殼體的內部,當第一海水支管通水使隔膜下移就帶動傳力桿和導向繩下移,將第一泵殼體內的礦漿通過礦漿管排出,同理第二海水支管通水,隔膜下移將第二泵殼體內的礦漿通過礦漿管排出。

3、本發明所述隔膜將所述第一泵殼體和第二泵殼體的內部分割成海水腔室和礦漿腔室,所述海水腔室連通所述第一海水支管和第二海水支管,所述礦漿腔室連通所述礦漿管,進一步細化了隔膜將第一泵殼體和第二泵殼體的內部隔開,只要海水腔室的體積增大隔膜變形使礦漿腔室的體積減小,礦漿腔室內的礦漿從礦漿管排出,只要海水腔室的體積減小隔膜變形使礦漿腔室的體積增大,礦漿從礦漿管進入到礦漿腔室內,海水腔室的水從排水總管排出。

4、本發明所述隔膜夾固在所述傳力桿的下端,隔膜變形便于帶動導向繩移動。

5、本發明所述導向繩搭接在導向裝置上,導向繩在壓力桿的帶動下上升或下降,導向繩在導向裝置上滑動或帶動導向裝置轉動從而減小摩擦力,便于礦漿的順利排出。

6、本發明所述第一礦漿支管具有第一進漿閥和第一排漿閥,所述第二礦漿支管具有第二進漿閥和第二排漿閥,所述礦漿管位于所述第一進漿閥和第一排漿閥之間,礦漿管位于所述第二進漿閥和第二排漿閥之間,只要進漿閥打開,排漿閥關閉,礦漿從礦漿管進入到礦漿腔室,只要進漿閥關閉,排漿閥打開礦漿從礦漿腔室通過礦漿管排出。

7、本發明所述第一礦漿支管和第二礦漿支管的一端連通礦源進管,第一礦漿支管和第二礦漿支管的另一端連通礦源排管,礦源進管進入礦漿,礦源排管排出礦漿。

8、本發明所述第一泵殼體和第二泵殼體的內部具有的隔膜的材質為EVA,利于隔膜變形以及隔開海水腔室和礦漿腔室。

9、本發明主要利用于船體上的動力源,向海底的采礦裝置的礦產上升單元注入動力海水,以驅動礦漿提升單元,多個礦漿提升單元形成了礦產的提升裝置,從而形成排量大、波動小、壽命長、運行可靠、效率高以及有自吸能力的海底礦料上升裝置。

10、本發明的泵殼體的內壁具有斜坡,斜坡的坡度從所述礦源管朝向隔膜方向的坡度逐漸變大利于礦漿從隔膜到礦源管的擠出排出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中:

圖1是是礦漿接收處理裝置和礦漿提升裝置、采礦裝置總體連接示意圖;

圖2是本發明的礦漿提升裝置結構示意圖;

圖3是本發明的礦漿提升單元結構示意圖;

圖4是本發明的礦漿提升單元立體結構示意圖;

圖5是本發明的礦漿提升裝置工作狀態圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱:

01-礦漿提升裝置、02-采礦裝置、03-礦漿接收處理裝置,1-海水進水管,2-導向繩,3-第一導向裝置,4-傳力桿,5-第一泵殼體,6-第一海水腔室,7-第一礦漿腔室,8-第一礦漿管,9-隔膜,10-海水總管,11-第一海水支管,12-第一進水閥,13-第一排水閥,14-礦源進管,15-第一礦漿支管,16-第一進漿閥,17-第二礦漿支管,18-第一排漿閥,19-第二進漿閥,20-第二排漿閥,21-第二海水支管,22-第二進水閥,23-第二排水閥,24-第二泵殼體,25-第二海水腔室,26-第二礦漿腔室,27-第二礦漿管,28-排水總管,29-礦源排管,30-第二導向裝置。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白,下面結合實施例和附圖,對本發明作進一步的詳細說明,本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明,并不作為對本發明的限定。

在以下描述中,為了提供對本發明的透徹理解闡述了大量特定細節。然而,對于本領域普通技術人員顯而易見的是:不必采用這些特定細節來實行本發明。

實施例1

如圖1所示,一種采礦系統,包含了礦漿提升裝置01、采礦裝置02和礦漿接收處理裝置03(采礦船),礦漿提升裝置01連通于采礦裝置02和礦漿接收處理裝置03,采礦裝置02采集礦漿將采集的礦漿送入礦漿提升裝置01,礦漿提升裝置02再將礦漿輸送到礦漿接收處理裝置03,在其他下述實施例中礦漿接收處理裝置03可以是用浮式平臺或人工島等能實現采礦船功能的設備替代。

實施例2

一種礦漿提升單元,包括:

海水管,用于輸送水體,礦源管,用于輸送礦漿。

礦漿泵組,所述礦漿泵組包含有兩個泵殼體,泵殼體的形狀為球體、圓柱體、錐形體、橢圓體、多邊形體或臺階形體,所述泵殼體內均設置有在該泵殼體內可活動的隔膜9,隔膜9的材質需要滿足高強度、高彈性、耐磨性、耐海水腐蝕及耐高溫的要求,在本實施例中隔膜9的材質為EVA,所述隔膜9將泵殼體分割成相互隔離的海水腔室和礦漿腔室,所述海水腔室連通于海水管輸送水體的路徑上,所述礦漿腔室連通于礦源管輸送礦漿的路徑上。

聯動機構,所述聯動機構分別與兩個泵殼體的隔膜9連接,用于使其中一個泵殼體的隔膜9向一個方向移動時,帶動另一個泵殼體的隔膜9向另一個方向移動,泵殼體的內壁具有斜坡,斜坡的坡度從所述礦源管朝向所述隔膜9方向的坡度逐漸變大,便于隔膜9變形使礦漿從礦源管擠出排出。

具體的,如圖1-4所示,本實施例提供的一種礦漿提升單元,所述礦漿提升單元具有海水管,海水管包括海水進水管1、與海水進水管1連通的海水總管10(海水進水管1和海水總管10可以做成一體的也可以是分開的,本質上是一體成型的)、第一海水支管11、第二海水支管21和排水總管28,第一海水支管11和第二海水支管21的一端與海水總管10連通、第一海水支管11和第二海水支管21的另一端與排水總管28連通,第一海水支管11上連接有第一進水閥12和第一排水閥13,第二海水支管21連接有第二進水閥22和第二排水閥23,第一進水閥12和第二進水閥22設置在靠近海水總管10的一側,第一排水閥13和第二排水閥23設置在靠近排水總管28的一側,第一進水閥12和第一排水閥13之間位置連通有第一泵殼體5,所述第二進水閥22和第二排水閥23之間位置連通有第二泵殼體24,第一泵殼體5、第二泵殼體24的上端和下端分別連接有聯動機構具有的導向繩2和礦漿管,第一排水閥13和第二排水閥23連通有排水總管28。

如圖3-4所示,聯動機構包括導向裝置和與導向裝置連接的導向繩2,導向裝置包含第一導向裝置3和第二導向裝置30,導向繩2搭接連接在第一導向裝置3和第二導向裝置30上,第一泵殼體5和第二泵殼體24密封并滑動連接于傳力桿4,傳力桿4的上端連接導向繩2,導向繩2搭接在第一導向裝置3和第二導向裝置30上,第一導向裝置3和第二導向裝置30固定或滑動連接在礦漿提升裝置01內,傳力桿4的下端連接隔膜9,隔膜9鑲嵌在第一泵殼體5和第二泵殼體24的內部,第一導向裝置3和第二導向裝置30直接或間接的與采礦船或浮式平臺固定連接。具體的,進行實際連接時,泵殼體和導向裝置均與連接裝置固定連接,連接裝置可以是一個連接支架也可以是其他的連接形式,其能實泵殼體和導向裝置的固定即可,不限制其結構和材料。

隔膜9將所述第一泵殼體5的內部分割成第一海水腔室6和第一礦漿腔室7,隔膜9將第二泵殼體24的內部分割成第二海水腔室25和第二礦漿腔室26,隔膜9夾固在所述傳力桿4的下端。

第一海水腔室6連通第一海水支管11,所述第一礦漿腔室7連通第一礦漿管8,所述第二海水腔室25連通所述第二海水支管21,所述第二礦漿腔室26連通第二礦漿管27,礦漿管分成第一礦漿管8和第二礦漿管27,所述第一礦漿管8和第二礦漿管27分別連通第一礦漿支管15和第二礦漿支管17。

所述第一礦漿支管15具有第一進漿閥16和第一排漿閥18,所述第二礦漿支管17具有第二進漿閥19和第二排漿閥20,第一礦漿管8位于所述第一進漿閥16和第一排漿閥18之間,第二礦漿管27位于所述第二進漿閥19和第二排漿閥20之間。

所述第一礦漿支管15和第二礦漿支管17的一端連通礦源進管14,第一礦漿支管15和第二礦漿支管17的另一端連通礦源排管29,最后需要說明的是本實施例中出現的所有閥門可以是自動控制的電磁閥也可以是手動調節的手動閥。

實施例3

對實施例2的一種礦漿提升單元進行進一步說明,導向裝置可以是一個泵殼體對應一個,也可以是一個導向裝置對應兩個泵殼體,導向裝置可以是齒輪或帶輪,導向繩2可以是鏈條、鋼絲繩、柔性的吊帶等,導向繩2搭設在導向裝置上,當導向繩隨著傳力桿4的升降而升降時,導向繩2在導向裝置上滑動或導向裝置隨著導向繩2的移動而轉動。

導向裝置為固定的齒輪,導向繩2為鏈條,導向裝置轉動,導向繩2左右移動使傳力桿4升降運動;導向裝置為滑動的帶輪,導向繩2為鋼絲繩或柔性的吊帶,導向裝置的上下移動使導向繩2上下移動,傳力桿4升降運動。

實施例4

本發明的礦漿提升單元的具體工作原理如下:

如圖3-4所示,帶壓海水從海水進水管1進入到海水總管10內,海水再進入到第一海水支管11和第二海水支管21。

第一進水閥12打開、第一排水閥13關閉,第二進水閥22關閉、第二排水閥23打開,將第一進漿閥16關閉,第一排漿閥18打開,第二進漿閥19打開,第二排漿閥20關閉,船體動力水泵驅動海水水體,被驅動的高壓海水水體進入第一海水支管11和第一泵殼體5內,第一泵殼體5內的第一海水腔室6體積增大,推動柔性的隔膜9向下側移動,相應地第一泵殼體5內的第一礦漿腔室7體積減小,通過第一礦漿管8和第一礦漿支管15排出第一泵殼體5內的第一礦漿腔室7內的礦漿進入礦源排管29,由于第一泵殼體5內的隔膜9向下側移動通過傳力桿4帶動導向繩2向下移動,第二泵殼體24連接的傳力桿4帶動第二泵殼體24內的隔膜9向上側移動,第二泵殼體24內的第二海水腔室25的體積減小,排出第二泵殼體24內的第二海水腔室25內的海水使海水從排水總管28排出,第二泵殼體24內的第二礦漿腔室26的體積增大,礦漿從第二礦漿支管17吸入礦漿通過第二礦漿管27進入到第二泵殼體24內的第二礦漿腔室26內。

上述工作結束后,將第一進水閥12關閉、第一排水閥13打開,第二進水閥22打開、第二排水閥23關閉,將第一進漿閥16打開,第一排漿閥18關閉,第二進漿閥19關閉,第二排漿閥20打開,被驅動的高壓海水水體進入第二海水支管21和第二泵殼體24內,第二泵殼體24內的第二海水腔室25體積增大,推動柔性的隔膜9向下側移動,相應地第二泵殼體24內的第二礦漿腔室26體積減小,通過第二礦漿管27和第二礦漿支管17排出第二泵殼體24內的第二礦漿腔室26內的礦漿進入礦源排管29,由于第二泵殼體24內的隔膜9向下側移動通過傳力桿4帶動導向繩2向下移動,第一泵殼體5連接的傳力桿4帶動第一泵殼體5內的隔膜9向上側移動,第一泵殼體5內的第一海水腔室6的體積減小,排出第一泵殼體5內的第一海水腔室6內的海水使海水從排水總管28排出,第一泵殼體5內的第一礦漿腔室7的體積增大,礦漿從第一礦漿支管15吸入礦漿通過第一礦漿管8進入到第一泵殼體5內的第一礦漿腔室7內,實現一個基本的礦產上升單元的一個循環工作,本實施例中的所有閥門也是自動(電控)控制或手動控制的閥門。

實施例5

多個礦漿提升單元及連接裝置組合成礦漿提升裝置01,多個礦漿提升單元串聯和/或并聯(如圖2、5所示),礦漿提升裝置01與礦漿接收處理裝置03通過直接或間接的方式連接,礦漿提升裝置01與采礦裝置02連通(如圖1所示),采礦裝置02采集深海中的礦漿并將礦漿送到礦漿提升單元或礦漿提升裝置01內,礦漿提升裝置01的導向裝置被固定在連接裝置上,連接裝置可以是一個框架結構,所有導向裝置和泵殼體固定在框架結構上,連接裝置與礦漿接收處理裝置03(隔水管或采礦船或浮式平臺)直接或間接固定連接,其中間接連接是指連接裝置與隔水管固定連接,隔水管與礦漿接收處理裝置03固定連接,以使礦漿提升單元完成礦漿提升工作,一般來說礦源排管29與隔水管連接,礦漿通過礦源排管29和隔水管提升至礦漿接收處理裝置03(隔水管或采礦船或浮式平臺)等設備上,海水管中的海水帶壓,通過泵送入海水管,聯動機構隨著隔膜9的升降而進行隨動,導向繩2隨著傳力桿4的升降而升降。

實施例6

如圖2、5所示的礦漿提升裝置(圖2、5的虛線框選部分為礦漿提升單元),將多個圖3-4的礦漿提升單元進行組合并與連接裝置一起構成礦漿提升裝置01,通過向海底的礦漿提升單元中注入動力海水,以驅動多個礦漿提升單元運行,從而形成了排量大、波動小、壽命長、運行可靠、效率高以及有自吸能力強的深海開采的礦漿提升裝置。

實施例7

如圖2、5所示的礦漿提升裝置,帶壓海水通過海水進水管1進入礦漿提升單元中,從排水總管28排出泵殼體內的海水到深海內而不排出至海面從而實現環保排放,從礦源進管14進入開采的礦漿,從礦源進管14進入開采的礦漿,從礦源排管29排出礦漿。多個礦產上升單元的組合提高了礦漿的排量,隔膜9的變形和隔膜9隔開泵殼體使礦漿的進出運行平穩且波動小,礦漿不進入海水腔室,海水腔室不會有積渣讓泵殼體的使用壽命長、運行可靠以及效率高,排水總管28將海水水體排出在深海內而不排出海面不會導致環境的污染。

以上所述的具體實施方式,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施方式而已,并不用于限定本發明的保護范圍,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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“礦漿提升單元、礦漿提升裝置、采礦裝置和采礦系統” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
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