深海矿产全软管输送海上试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种深海矿产全软管输送海上试验系统，包括水面操作平台、柔性循环管和循环设备，所述柔性循环管的两端均固定于水面操作平台上，中部设置于待试验的水下采集深度处，柔性循环管上还设置有用于监测柔性循环管状态的监测设备，所述柔性循环管在循环设备的驱使下将待试验的水下采集深度处的固液混合物提升至位于水面操作平台上的一端，再经由循环设备将固液混合物输送至柔性循环管的另一端，并经由柔性循环管抵达待试验的水下采集深度处。本实用新型专利技术的深海矿产全软管输送海上试验系统具有结构简单、操作简便、试验环境真实、试验数据可靠并针对软管输送设置等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
深海矿产全软管输送海上试验系统


[0001]本技术涉及深海采矿设备试验
，尤其涉及深海矿产全软管输送海上试验系统。

技术介绍

[0002]深海区域的金属矿产资源包括多金属结核、多金属硫化物以及富钴结壳等。这些资源均赋存在数千米的深海海底矿床上，目前普遍认为采矿车采矿
‑
水力提升管道输送
‑
海面工程船这种资源采集模式最具有商业价值。现在也有通过理论计算、仿真分析、试验室试验进行研究等针对水力提升管道输送的试验方式，但这些研究都是模拟或假设的工况，受试验空间限制，立管的长度一般也只有几十米高，与真实矿区的海上作业有很大的区别。并且试验室里也是处于空气或深井环境，缺少海洋波浪、涌流等对管道的影响。
[0003]并且现有的试验系统都是针对硬管输送设置的，而硬管由于其重量、连接方式等原因较难布置和收放，现在也存在着利用方便使用和收放的软管代替硬管输送系统的趋势，然而并没有针对软管输送的试验系统。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作简便、试验环境真实、试验数据可靠并针对软管输送设置的深海矿产全软管输送海上试验系统。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0006]一种深海矿产全软管输送海上试验系统，包括水面操作平台、柔性循环管和循环设备，所述柔性循环管的两端均固定于水面操作平台上，中部设置于待试验的水下采集深度处，柔性循环管上还设置有用于监测柔性循环管状态的监测设备，所述柔性循环管在循环设备的驱使下将待试验的水下采集深度处的固液混合物提升至位于水面操作平台上的一端，再经由循环设备将固液混合物输送至柔性循环管的另一端，并经由柔性循环管抵达待试验的水下采集深度处。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进：
[0008]所述柔性循环管内设置有与用于输送固液混合物的输送区分离的功能区，所述监测设备包括设置于功能区内的传感装置。
[0009]所述监测设备还包括设置于功能区内的用于传输动力的动力缆，以及用于传输信号的信号缆。
[0010]所述柔性循环管包括相互套接的至少两层柔性管件，内层柔性管件的内部为用于输送固液混合物的输送区，内层柔性管件与外层柔性管件之间为所述功能区。
[0011]深海矿产全软管输送海上试验系统还包括应急处理设备，所述应急处理设备包括绞车和牵引件，所述绞车设置在水面操作平台上，所述牵引件一端绕接于绞车上，另一端可拆卸连接于柔性循环管上。
[0012]所述柔性循环管中，连接水面操作平台和待试验的水下采集深度处的两个管段上各设有至少一个配重块。
[0013]所述循环设备包括比例调整装置，所述比例调整装置包括分储仓和给料机，所述分储仓包括将固液混合物分离并分别储存的固体储存区和液体储存区，二者通过连接管与柔性循环管的一端连通，且至少一个连接管上设有通过调节转速来控制给料速度的给料机，所述分储仓的进口与柔性循环管的另一端连通。
[0014]所述分储仓的固体储存区和液体储存区位于同一水平位置上，所述分储仓内设有将固体储存区和液体储存区分隔开来的筛网隔板，所述固体储存区内的液体能够通过筛网隔板进入液体储存区中。
[0015]所述循环设备还包括至少一个输送泵，所述输送泵连接于柔性循环管的管段上。
[0016]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0017]本技术的深海矿产全软管输送海上试验系统，包括水面操作平台、柔性循环管和循环设备，柔性循环管的两端均固定于水面操作平台上，中部设置于待试验的水下采集深度处，柔性循环管上还设置有用于监测柔性循环管状态的监测设备，对柔性循环管在深海采矿输送过程中的状态进行监测。本技术的试验系统填补了深海采矿采用软管输送的空白，为后期采用软管输送代替硬管输送提供了试验设备和基础，加快了深海采矿系统轻型化、便捷化的进程。
[0018]并且本试验系统在试验过程中，所处的环境与真实作业环境一致，因此能够得到真实的海洋波浪以及涌流等影响，确保试验数据的可靠性。试验过程中，柔性循环管在循环设备的驱使下将待试验的水下采集深度处的固液混合物提升至位于水面操作平台上的一端，再经由循环设备将固液混合物输送至柔性循环管的另一端，并经由柔性循环管抵达待试验的水下采集深度处，之后往复循环。这种设置方式由于输送物达到了内部循环状态，因此能够保持于稳定输送状态，有效避免中断对试验造成的不良影响。
附图说明
[0019]图1是本技术的深海矿产全软管输送海上试验系统的结构示意图；
[0020]图2是本技术的深海矿产全软管输送海上试验系统中柔性循环管下放的结构示意图。
[0021]图例说明：1、水面操作平台；2、柔性循环管；21、配重块；3、循环设备；31、比例调整装置；311、分储仓；3111、筛网隔板；312、给料机；32、输送泵；4、应急处理设备；41、绞车；42、牵引件。
具体实施方式
[0022]为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文技术做更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0023]实施例：
[0024]如图1所示，本实施例的深海矿产全软管输送海上试验系统，包括水面操作平台1、柔性循环管2和循环设备3，柔性循环管2的两端均固定于水面操作平台1上，中部设置于待试验的水下采集深度处，柔性循环管2上还设置有用于监测柔性循环管2状态的监测设备，
对柔性循环管2在深海采矿输送过程中的状态进行监测。本实施例的试验系统填补了深海采矿采用软管输送的空白，为后期采用软管输送代替硬管输送提供了试验设备和基础，加快了深海采矿系统轻型化、便捷化的进程。
[0025]并且本试验系统在试验过程中，所处的环境与真实作业环境一致，因此能够得到真实的海洋波浪以及涌流等影响，确保试验数据的可靠性。试验过程中，柔性循环管2在输送泵32的驱使下将待试验的水下采集深度处的固液混合物提升至位于水面操作平台1上的一端，再经由循环设备3将固液混合物输送至柔性循环管2的另一端，并经由柔性循环管2抵达待试验的水下采集深度处，之后往复循环。这种设置方式由于输送物达到了内部循环状态，因此能够保持于稳定输送状态，有效避免中断对试验造成的不良影响。
[0026]本实施例中，柔性循环管2内设置有与用于输送固液混合物的输送区分离的功能区，监测设备包括设置于功能区内的传感装置。这种分区式设置结构既保证了传感装置能够安装在任意位置，实时监测任意一处柔性循环管2的性能状态，又不会使传感装置受输送物的流动影响而出现损坏失效等情形。本实施例中，传感装置可以包括压力传感器、温度传感器等监测部件，除此之外，监测设备还可以包括设置在功能区内的用于传输动力的动力缆、用于传输信号的信号缆等部件，以实现供能、信号传输等功能，无需另外设置传输管件，既节省了占用空间，降低了投入成本，又减小了操控难度。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海矿产全软管输送海上试验系统，其特征在于：包括水面操作平台(1)、柔性循环管(2)和循环设备(3)，所述柔性循环管(2)的两端均固定于水面操作平台(1)上，中部设置于待试验的水下采集深度处，柔性循环管(2)上还设置有用于监测柔性循环管(2)状态的监测设备，所述柔性循环管(2)在循环设备(3)的驱使下将待试验的水下采集深度处的固液混合物提升至位于水面操作平台(1)上的一端，再经由循环设备(3)将固液混合物输送至柔性循环管(2)的另一端，并经由柔性循环管(2)抵达待试验的水下采集深度处。2.根据权利要求1所述的深海矿产全软管输送海上试验系统，其特征在于：所述柔性循环管(2)内设置有与用于输送固液混合物的输送区分离的功能区，所述监测设备包括设置于功能区内的传感装置。3.根据权利要求2所述的深海矿产全软管输送海上试验系统，其特征在于：所述监测设备还包括设置于功能区内的用于传输动力的动力缆，以及用于传输信号的信号缆。4.根据权利要求2所述的深海矿产全软管输送海上试验系统，其特征在于：所述柔性循环管(2)包括相互套接的至少两层柔性管件，内层柔性管件的内部为用于输送固液混合物的输送区，内层柔性管件与外层柔性管件之间为所述功能区。5.根据权利要求1所述的深海矿产全软管输送海上试验系统，其特征在于：还包括应急处理设备(4)，所述应急处理设备(4)包括绞车(41)和牵引件(42)，所述绞...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建平，邹丽，郑皓，程阳锐，彭赛锋，孙哲，黎宙，李小艳，关英杰，张明，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：