УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ КОНКРЕЦИЙ С МОРСКОГО ДНА Российский патент 2004 года по МПК E21C50/00 

Изобретение относится к устройствам для добычи конкреций с морского дна и их транспортирования по напорному трубопроводу на базовое судно.

Известно устройство для обезвоживания, которое может быть использовано при добыче конкреций с морского дна, выполненное в виде патрубка с щелевой перфорацией для обеспечения вывода из его полости излишков воды, причем патрубок выполнен в виде усеченного конуса и имеет переменную площадь поперечного сечения с уменьшением этой площади в сторону от пульпонасоса, который подает эту пульпу (а.с. СССР № 70384, 1948).

Однако недостатками устройства являются невозможность задавать и прогнозировать степень обезвоживания пульпы, невозможность изготовления конического патрубка достаточной длины и изменения параметров обезвоживания и обесшламливания пульпы в процессе эксплуатации устройства.

Известно устройство для добычи конкреций с морского дна (прототип), включающее базовое судно, передвижной придонный агрегат с заборным приспособлением, напорный трубопровод, при этом заборное приспособление агрегата имеет корпус в виде перфорированного патрубка, что обеспечивает транспортирование конкреций при обесшламливании пульпы, причем размер отверстий перфорированной части патрубка принят меньше минимального размера добываемых конкреций (а.с. СССР № 1761957, Кл. Е 21 С 50/00, 1992).

Недостатками известного устройства являются невозможность одновременного обезвоживания и обесшламливания пульпы перед ее транспортированием по напорному трубопроводу на базовое судно, а также невозможность обеспечения заданной степени обезвоживания пульпы.

Задачами изобретения являются обеспечение одновременного обезвоживания и обесшламливания пульпы при заданной степени ее обезвоживания.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в устройстве для добычи конкреций с морского дна, которое включает в себя плавсредство, добычной агрегат с заборным приспособлением и пульпонасосом, напорный трубопровод, перфорированный патрубок с размерами отверстий меньше минимального размера добываемых конкреций, перфорированный патрубок размещен на примыкающем к добычному агрегату участке напорного трубопровода и снабжен фланцами, при этом диаметр перфорированного патрубка уменьшается в сторону от добычного агрегата ступенчато, причем фланец каждого участка меньшего диаметра выполнен по внутреннему периметру с коническим скосом в сторону меньшего диаметра перфорированного патрубка. Размеры отверстий на поверхности перфорированного патрубка могут быть приняты различными для участков разного диаметра с постепенным уменьшением размеров отверстий при переходе на участок перфорированного патрубка меньшего диаметра.

Устройство для добычи конкреций с морского дна представлено на чертежах, где на фиг.1 показан вид сбоку; на фиг.2 - перфорированный патрубок ступенчатой формы; на фиг.3 - фланцевое соединение смежных участков ступенчатого патрубка.

Устройство для добычи конкреций с морского дна состоит (фиг.1) из плавсредства 1, добычного агрегата 2 с заборным приспособлением и пульпонасосом, напорного трубопровода 3 и перфорированного патрубка 4 с размерами отверстий меньше минимального размера добываемых конкреций. Перфорированный патрубок 4 размещен на примыкающем к добычному агрегату 2 участке напорного трубопровода 3. Диаметр D перфорированного патрубка 4 уменьшается в сторону от добычного агрегата 2 ступенчато (см. фиг.2), принимая значения D₁, D₂, D₃ и т.д. Минимальный диаметр последнего участка, например D₃, и суммарная длина всех участков определяют степень сгущения и обесшламливания пульпы, поступающей от добычного агрегата 2.

Участки 5, 6, 7 (и т.д.) патрубка разного диаметра соединены между собой фланцами (см. фиг.3) 8 и 9. Причем фланец 9 каждого участка меньшего диаметра выполнен по внутреннему периметру с коническим скосом 10 в сторону меньшего диаметра.

Все участки 5, 6, 7 и т.д. патрубка перфорированы отверстиями 11. При этом размеры отверстий 11 па поверхности патрубка могут быть приняты одинаковыми или различными (d₁, d₂, d₃ и т.д.) для участков разного диаметра с постепенным уменьшением размеров отверстий 11 при переходе на участок патрубка меньшего диаметра.

Устройство для добычи конкреций с морского дна действует следующим образом. При передвижении агрегата по морскому дну 12 сильно обводненная пульпа, содержащая конкреции, под напором подается в перфорированный патрубок 4. За счет избыточного давления избыток воды вместе со шламом выбрасывается через отверстия 11 на участках 5, 6, 7 патрубка. В зависимости от величины отношения максимального и минимального диаметров участков патрубка (D₁/D₂) и суммарной длины участков обеспечивается практически любая заданная концентрация пульпы в напорном трубопроводе 3, а избыток воды и шламовые частицы остаются в придонной зоне 12.

При необходимости изменить консистенцию пульпы в напорном трубопроводе 3 участки 5, 6, 7 патрубка могут быть заменены на другие с отличающимися параметрами по диаметру и длине.

Выполнения фланца каждого участка меньшего диаметра 9 по его внутреннему периметру с коническим скосом 10 обеспечивает снижение гидравлических потерь и уменьшение энергоемкости при транспортировании пульпы.

Отличительные признаки изобретения позволяют существенно снизить энергоемкость транспортирования конкреций, уменьшить установленную мощность силовой установки, уменьшить диаметр, металлоемкость и стоимость напорного трубопровода, улучшить экологическую обстановку в зоне добычи конкреций, упростить изготовление перфорированного патрубка переменного сечения.

Изобретение относится к устройствам для добычи конкреций с морского дна при их транспортировании по напорному трубопроводу на базовое судно. В устройстве для добычи конкреций с морского дна, которое включает в себя плавсредство, добычной агрегат с заборным приспособлением и пульпонасосом, напорный трубопровод, перфорированный патрубок с размерами отверстий меньше минимального размера добываемых конкреций, перфорированный патрубок размещен на примыкающем к добычному агрегату участке напорного трубопровода и снабжен фланцами. Диаметр перфорированного патрубка уменьшается в сторону от добычного агрегата ступенчато. Фланец каждого участка меньшего диаметра выполнен по внутреннему периметру с коническим скосом в сторону меньшего диаметра перфорированного патрубка. Изобретение позволяет существенно снизить энергоемкость транспортирования конкреций, уменьшить установленную мощность силовой установки, уменьшить диаметр, металлоемкость и стоимость напорного трубопровода, улучшить экологическую обстановку в зоне добычи конкреций, упростить изготовление перфорированного патрубка переменного сечения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для добычи конкреций с морского дна, включающее плавсредство, добычной агрегат с заборным приспособлением и пульпонасосом, напорный трубопровод, перфорированный патрубок с размерами отверстий меньше минимального размера добываемых конкреций, отличающееся тем, что перфорированный патрубок размещен на примыкающем к добычному агрегату участке напорного трубопровода и снабжен фланцами, при этом диаметр перфорированного патрубка уменьшается в сторону от добычного агрегата ступенчато, причем фланец каждого участка меньшего диаметра выполнен по внутреннему периметру с коническим скосом в сторону меньшего диаметра перфорированного патрубка.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что размеры отверстий на поверхности перфорированного патрубка приняты различными для участков разного диаметра с постепенным уменьшением размеров отверстий при переходе на участок перфорированного патрубка меньшего диаметра.