【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种深海采矿矿物输送领域，尤其涉及一种用于深海矿物输送的运输系统。
技术介绍
1、一方面随着人类日益激烈的能源消耗，陆地上已无可供大面积开发的新增或新型资源；另一方面随着科学技术的进步，通过勘测发现海底蕴藏着非常丰富的可利用资源。
2、目前各国对深海资源的抢占已如火如荼，国际上深海采矿模式及输送系统已初见雏形，最常使用的深海采矿方式如上图1所示。
3、深海矿物开采系统主要由海底采矿车、矿物输送系统和海面采矿船等组成,其中矿物输送系统主要包括：电缆、矿浆泵、输送硬管、中继舱、输送软管等。采矿车采集的多金属矿物结核收集在中继舱中，通过矿浆泵输送管路传递到采矿船中。多金属结核主要分布于水深4000～6000m的海底表层，因此矿物输送系统是包含了长达4000米以上的超长管路系统。目前该输送系统存在以下主要问题：
4、1、矿浆泵布置在水下，在深海多金属结核开采过程中，矿物颗粒是夹杂在海低的泥浆水中被运输至水面采矿船上。矿物颗粒被利用后尾水被排放在了海洋表面，造成了严重的海洋环境污染。
5、2.根据环保要求，需将尾水至少排放至海洋1500米深度以上，这就需要对尾水加压后重新排放至海洋深处如图2所示，带来了进一步的能源损耗和浪费；
6、3.现有输送模式中，传统矿浆泵用电机作为驱动，为了保证驱动电机的电源品质和减小远程输送损耗，需要采用高压输送，在采矿船上增加高压输送设备，增加使用成本的同时也带来了运行的安全性、可靠性问题，影响整个采矿系统的维修性及采矿作业稳定性。>
技术实现思路
1、本专利技术是要提供一种基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，目的在于解决现有深海矿物输送运输模式中存在的矿浆泵水下远程电力输送问题，尾水污染海洋环境问题，后期保养频度高、维修难度大、维护成本大问题。通过基于尾水利用的环保型深海矿物运输模式，大幅度节约现有深海矿物运输模式中所需的运维成本，全面提高整个系统的输送效率、及系统可靠性。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，包括采矿船、尾水增压泵、尾水再利用管道、涡轮矿浆泵、硬管、中继舱、软管、采矿车，所述的尾水增压泵安装在采矿船上，所述的涡轮矿浆泵连接在中继舱与采矿船中间的硬管中；所述的尾水再利用管道连接尾水增压泵以及涡轮矿浆泵涡轮侧进口，形成尾水再利用回路；所述的中继舱通过软管连接采矿车。
3、进一步，所述的涡轮矿浆泵驱动端为涡轮驱动，从动端为矿浆泵。
4、进一步，所述的尾水增压泵的流动介质为除掉矿物颗粒的深海尾水；尾水增压泵的流量与扬程根据涡轮矿浆泵泵侧的流量和环境要求的尾水排放深度进行适配。
5、进一步，所述的尾水再利用管道进口为涡轮矿浆泵的出口，出口为尾水排放口。
6、进一步，所述的尾水再利用管道的具体布置形式根据涡轮矿浆泵的布置数量、布置位置决定，尾水再利用管道的耐压能力根据布置深度进行适配，尾水再利用管道的整体重量根据所在海域海面以下不同深度的洋流情况确定。
7、进一步，所述的尾水再利用管道与涡轮矿浆泵、尾水增压泵通过法兰进行硬连接，能够在采矿水深保持足够的稳定性。
8、进一步，深海采矿作业时，采矿车将采集到的矿物储存在中继舱中，开启尾水增压泵后高压水通过尾水再利用管道带动涡轮矿浆泵的涡轮侧转动，涡轮带动涡轮矿浆泵中的矿浆泵侧工作，将中继舱中的矿物传递到采矿船中，过滤掉矿物的深海尾水进入尾水增压泵，经尾水增压泵加压后通过尾水再利用管道驱动涡轮矿浆泵旋转运输矿物，做完功后的尾水经尾水再利用管道的尾水排放口排出。
9、本专利技术的有益效果是：
10、本专利技术的一种基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，通过安装在水面采矿船上的尾水增压泵，尾水再利用管道，涡轮矿浆泵，以及常规的采矿车、中机舱、采矿船实现了环保型深海矿物输送模式，采用本专利技术的输送模式后，在不增加矿物输送系统结构复杂性的基础上，能够产生以下有益效果：
11、1.涡轮矿浆泵替代传统的电动矿浆泵，解决了水下高压电力输送及电力驱动问题，减小运维成本，提高可靠性；
12、2.通过尾水增压泵将采矿尾水增压驱动涡轮矿浆泵后再进行排放，进一步利用了尾水中的能量，解决了尾水排放问题，提高采矿效率；
13、3.涡轮矿浆泵、尾水再利用管道，均为机械部件，通过法兰等硬联接进行连接，相对位置固定，重力可通过海水浮力进行平衡，解决了深海电缆布置问题；采矿船在移动过程中超长电缆极易因受力不均而产生损坏甚至断裂，造成漏电或电动矿浆泵停机等问题，进一步提高了可靠性，提高了输送系统的持续作业性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：包括采矿船、尾水增压泵、尾水再利用管道、涡轮矿浆泵、硬管、中继舱、软管、采矿车，所述的尾水增压泵安装在采矿船上，所述的涡轮矿浆泵连接在中继舱与采矿船中间的硬管中；所述的尾水再利用管道连接尾水增压泵以及涡轮矿浆泵涡轮侧进口，形成尾水再利用回路；所述的中继舱通过软管连接采矿车。
2.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的涡轮矿浆泵驱动端为涡轮驱动，从动端为矿浆泵。
3.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的尾水增压泵的流动介质为除掉矿物颗粒的深海尾水；尾水增压泵的流量与扬程根据涡轮矿浆泵泵侧的流量和环境要求的尾水排放深度进行适配。
4.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的尾水再利用管道进口为涡轮矿浆泵的出口，出口为尾水排放口。
5.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的尾水再利用管道的具体布置形式根据涡轮矿浆泵的布置数量、布置位
6.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的尾水再利用管道与涡轮矿浆泵、尾水增压泵通过法兰进行硬连接，能够在采矿水深保持足够的稳定性。
7.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：深海采矿作业时，采矿车将采集到的矿物储存在中继舱中，开启尾水增压泵后高压水通过尾水再利用管道带动涡轮矿浆泵的涡轮侧转动，涡轮带动涡轮矿浆泵中的矿浆泵侧工作，将中继舱中的矿物传递到采矿船中，过滤掉矿物的深海尾水进入尾水增压泵，经尾水增压泵加压后通过尾水再利用管道驱动涡轮矿浆泵旋转运输矿物，做完功后的尾水经尾水再利用管道的尾水排放口排出。
...【技术特征摘要】
1.一种基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：包括采矿船、尾水增压泵、尾水再利用管道、涡轮矿浆泵、硬管、中继舱、软管、采矿车，所述的尾水增压泵安装在采矿船上，所述的涡轮矿浆泵连接在中继舱与采矿船中间的硬管中；所述的尾水再利用管道连接尾水增压泵以及涡轮矿浆泵涡轮侧进口，形成尾水再利用回路；所述的中继舱通过软管连接采矿车。
2.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的涡轮矿浆泵驱动端为涡轮驱动，从动端为矿浆泵。
3.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的尾水增压泵的流动介质为除掉矿物颗粒的深海尾水；尾水增压泵的流量与扬程根据涡轮矿浆泵泵侧的流量和环境要求的尾水排放深度进行适配。
4.根据权利要求1所述的基于尾水利用的环保型深海矿物输送系统，其特征在于：所述的尾水再利用管道进口为涡轮矿浆泵的出口，出口为尾水排放口。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨红红，丁可金，张文斌，周昊，张维勇，蒋俊贤，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。