本发明专利技术涉及一种深海采矿水下中继设备陆上试验装置及试验方法，包括储水器，所述储水器与待测试的中继设备的三通管连通，还包括：矿浆循环泵，所述矿浆循环泵的进口通过管路一与所述三通管连通；三通阀，所述三通阀的第一接口通过管路二与所述矿浆循环泵的出口连通；循环料仓，所述循环料仓通过管路三与所述三通阀的第二接口连通，所述循环料仓的矿浆出口通过管路四与所述中继设备的进料管连通，所述循环料仓与储水器连通，从而实现深海采矿输送系统中继设备的中试，便于各类中继设备的性能评估和改进。
1、深海矿产资源有极高的资源丰度和经济价值而近年来越来越受关注，深海矿产资源开发步入快车道，用于深海矿产资源开发的深海采矿作业系统是将矿石从海底开采到水面的作业系统，一般包括水面支持、水下勘探、水下开采、水下输送和环境监测等系统，目前国内外主流的深海采矿系统采用的是管道水力提升的技术方案，这种方案也是最有可能率先实现商业化开采的采矿方案。
2、水下中继站作为深海采矿输送系统的关键作业设备，承载着矿石整理、矿石暂储、提供硬管张力、水下设备安装平台等诸多任务，其功能大大提高采矿系统的稳定性和可靠性，是深海矿产商业化开采必不可少的管道水力输送装置。
3、水下中继站在进入深海矿区原位开采工作前需在陆上对其功能和部件进行充分验证，以保证设备在作业过程中的高可靠性和安全性能，目前国内尚未有专门用于深海采矿中继技术和设备进行中试的试验系统，制约了深海采矿水下输送中继设备的更新换代和谱系化研究，有必要建成一套通用的深海采矿中继技术中试系统，可对未来深海采矿海试的各类中继设备进行性能评估和改进，促进深海采矿水下输送设备实现商业化开采能力。
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种深海采矿水下中继设备陆上试验装置及试验方法，从而实现深海采矿输送系统中继设备的中试，便于各类中继设备的性能评估和改进。
>3、一种深海采矿水下中继设备陆上试验装置，包括储水器，所述储水器与待测试的中继设备的三通管连通，还包括：4、矿浆循环泵，所述矿浆循环泵的进口通过管路一与所述三通管连通；
5、三通阀，所述三通阀的第一接口通过管路二与所述矿浆循环泵的出口连通；
6、循环料仓，所述循环料仓通过管路三与所述三通阀的第二接口连通，所述循环料仓的矿浆出口通过管路四与所述中继设备的进料管连通，所述循环料仓与储水器连通。
7、作为上述技术方案的进一步改进：
8、所述循环料仓的结构包括循环料斗，所述循环料斗的下部开口处安装有第一给料机，所述第一给料机的出口安装有第一混合器，所述第一混合器的一侧为进水口，所述第一混合器的另一侧为所述矿浆出口，所述进水口与所述储水器连通，所述循环料斗的上部开口，用于将水溢流入所述储水器。
9、还包括取样料仓，所述取样料仓通过取样管路与所述三通阀的第三接口连通，所述取样料仓的下方设置有用于储存矿石和水的收集箱，所述收集箱通过排液管路与所述储水器连通，所述排液管路上设置有排液泵，用于将收集箱内的水排到储水器中。
10、还包括溢流管，所述溢流管的一端与所述取样料仓的上部连通，所述溢流管的另一端与所述储水器连通。
11、所述收集箱的结构包括箱体，所述箱体内设置有隔层，所述隔层用于将矿石和水分离并承载所述矿石，所述隔层的下方为储水腔，所述储水腔与所述排液管路连通。
12、所述管路二上设置有观察管，用于观察流经所述管路二的矿浆的状态。
13、所述中继设备包括中继料仓，所述中继料仓的下端开口处安装有第二给料机，所述第二给料机的出口设置有第二混合器，所述第二混合器包括主壳体以及安装于所述主壳体下端的所述三通管，所述主壳体的上端连接所述第二给料机；
14、所述三通管包括第一接管、第二接管和第三接管，所述第一接管和所述第三接管的通道方向一致，所述第三接管与所述储水器连通，所述第一接管与所述管路一连通，所述第二接管与所述主壳体下部连通。
15、所述循环料仓和所述中继设备位于所述储水器内部，所述循环料仓的下部和所述中继设备的下部均与所述储水器直接连通。
16、一种深海采矿水下中继设备陆上试验方法，利用上述深海采矿水下中继设备陆上试验装置，所述方法包括：
17、将待测试的中继设备与所述储水器、管路一和管路四连接；
18、在储水器内注入水，循环料仓中加入矿石；
19、将三通阀的第一接口和第二接口连通，启动矿浆循环泵将储水器内的水泵入循环料仓；
20、当中继设备和矿浆循环泵均启动后，启动循环料仓下方的第一给料机向试验装置的管路中输入矿石形成矿浆；
21、当试验装置中的矿石和水的循环稳定后，观察试验装置运行过程中继设备的状态。
22、作为上述技术方案的进一步改进：
23、在中继设备、矿浆循环泵和第一给料机运行过程中，将三通阀的第一接口和第三接口连通，使矿浆通过与第三接口连通的取样管路进入取样料仓内，通过取样料仓收集一定时间内的矿浆后重新切换三通阀使三通阀的第一接口和第二接口连通；
24、将收集的矿浆中的矿石和水分离，获得矿石的重量。
25、本专利技术的有益效果如下：
26、本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过将设置有循环料仓、储水器的试验装置与中继设备的进料和出料位置通过管路连接，形成矿浆循环系统，模拟矿石在中继设备中的输送过程，使中继设备可以在陆地上连续运行，通过对中继设备的监测完成中继设备的性能评估，试解决各类中继设备样机研制后性能检验问题，为深海采矿输送系统中的中继设备的研制提供便利的试验条件以及技术支持。
27、深海采矿水下中继设备陆上试验方法，针对深海采矿输送系的中继设备的试验需求，可满足中继设备内流道的矿浆经过外置管路循环系统后重新进入中继设备，实现在陆上进行中继设备的单独测试，试验装置结构简单，便于试验系统的搭建，通过第一给料机和矿浆循环泵的流量匹配即可实现不同型号产能的中继设备的性能评估。
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【技术保护点】
1.一种深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：包括储水器(1)，所述储水器(1)与待测试的中继设备(2)的三通管(26)连通，还包括：
2.如权利要求1所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：所述循环料仓(8)的结构包括循环料斗，所述循环料斗的下部开口处安装有第一给料机(81)，所述第一给料机(81)的出口安装有第一混合器(82)，所述第一混合器(82)的一侧为进水口(821)，所述第一混合器(82)的另一侧为所述矿浆出口(822)，所述进水口(821)与所述储水器(1)连通，所述循环料斗的上部开口，用于将水溢流入所述储水器。
3.如权利要求1所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：还包括取样料仓(7)，所述取样料仓(7)通过取样管路(62)与所述三通阀(6)的第三接口连通，所述取样料仓(7)的下方设置有用于储存矿石和水的收集箱(71)，所述收集箱(71)通过排液管路(72)与所述储水器(1)连通，所述排液管路(72)上设置有排液泵(73)，用于将收集箱(71)内的水排到储水器(1)中。
4.如权利要求3所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：还包括溢流管(74)，所述溢流管(74)的一端与所述取样料仓(7)的上部连通，所述溢流管(74)的另一端与所述储水器(1)连通。
5.如权利要求3所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：所述收集箱(71)的结构包括箱体(711)，所述箱体(711)内设置有隔层(712)，所述隔层(712)用于将矿石和水分离并承载所述矿石，所述隔层(712)的下方为储水腔(713)，所述储水腔(713)与所述排液管路(72)连通。
6.如权利要求1所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：所述管路二(51)上设置有观察管(511)，用于观察流经所述管路二(51)的矿浆的状态。
7.如权利要求1所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：所述中继设备(2)包括中继料仓(21)，所述中继料仓(21)的下端开口处安装有第二给料机(24)，所述第二给料机(24)的出口设置有第二混合器(25)，所述第二混合器(25)包括主壳体以及安装于所述主壳体下端的所述三通管(26)，所述主壳体的上端连接所述第二给料机(24)；
8.如权利要求1所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：所述循环料仓(8)和所述中继设备(2)位于所述储水器(1)内部，所述循环料仓(8)的下部和所述中继设备(2)的下部均与所述储水器(1)直接连通。
9.一种深海采矿水下中继设备陆上试验方法，其特征在于：利用如权利要求1-8任一所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，所述方法包括：将待测试的中继设备(2)与所述储水器(1)、管路一(3)和管路四(4)连接；
10.如权利要求9所述的试验方法，其特征在于：
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【技术特征摘要】
1.一种深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：包括储水器(1)，所述储水器(1)与待测试的中继设备(2)的三通管(26)连通，还包括：
2.如权利要求1所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：所述循环料仓(8)的结构包括循环料斗，所述循环料斗的下部开口处安装有第一给料机(81)，所述第一给料机(81)的出口安装有第一混合器(82)，所述第一混合器(82)的一侧为进水口(821)，所述第一混合器(82)的另一侧为所述矿浆出口(822)，所述进水口(821)与所述储水器(1)连通，所述循环料斗的上部开口，用于将水溢流入所述储水器。
3.如权利要求1所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：还包括取样料仓(7)，所述取样料仓(7)通过取样管路(62)与所述三通阀(6)的第三接口连通，所述取样料仓(7)的下方设置有用于储存矿石和水的收集箱(71)，所述收集箱(71)通过排液管路(72)与所述储水器(1)连通，所述排液管路(72)上设置有排液泵(73)，用于将收集箱(71)内的水排到储水器(1)中。
4.如权利要求3所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：还包括溢流管(74)，所述溢流管(74)的一端与所述取样料仓(7)的上部连通，所述溢流管(74)的另一端与所述储水器(1)连通。
5.如权利要求3所述的深海采矿水下中继设备陆上试验装置，其特征在于：所述收集...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹阳，孙燕杰，刘道发，陈垦，杨长兵，杜新光，
申请(专利权)人：深海技术科学太湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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