Устройство для отбора проб донного грунта Советский патент 1993 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к области геологоразведки, в частности, к устройствам для отбора проб твёрдых полезных ископаемых (ТПЙ) со дна водоемов.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности работ за счет сброса осадков сзади агрегата сбора и генерирования дополнительной энергии.

На фиг, 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 -узел I на фиг. 1 (установка

лопастного колеса); на фиг. 3 - то же, другой вариант; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - бункер с подающим механизмом.

Устройство для отбора донного грунта проб состоит из подвешенного к обеспечивающему судну 1 и закрепленного в шахте 2 посредством деррика 3 подъемного трубопровода 4. Он состоит из внутреннего и внешнего трубных ставов 5 и 6, коаксиально расположенных друг относительно друга с

СО

помощью, например, плоских стоек 7. В межтрубном пространстве подъемного трубопровода 4 смонтированы лопастные колеса, которые могут быть выполнены в виде осевых крыльчаток 8, размещенных по потоку вдоль оси подъемного трубопровода, либо в виде колес 9 с плоскими лопастями 10, расположенных параллельно касательной к поперечному сечению трубопровода 4. И в том и в другом варианте исполнения эти колеса связаны с валами генераторов, которые снабжены необходимой коммутирующей аппаратурой и аппаратурой выравнивания параметров тока (условно не показаны). Генераторы по первому варианту выполнены в виде кольцевых роторов 11. закрепленных по концам лопастей 8, и кольцевых статоров 12,смонтированных в пазах

13 трубного става 6. Кольцевые роторы 11 выполнены либо с постоянными магнитами, либо другим известным образом. В том же пазу 13 расположена вышеуказанная коммутирующая и другая аппаратура.

По второму варианту в кольцевых пазах

14 трубного става 6 смонтированы генераторы 15 обычного типа, прикрепленные к стенкам выемки. От потока пульпы генераторы 15 защищены кольцевыми отражателями .16 с вырезами для прохода лопастей и кольцевыми щелями 17 для удаления попавших в выемки частиц пульпы.

На конце трубопровода 4 посредством гибкого трубопровода 18 подвешен агрегат сбора.19, снабженный выемочной, отмыврч- ной и транспортирующей машинами и движителем для перемещения по дну (условно не показаны). Гибкий трубопровод 18 сообщен с внутренним трубным ставом 5, а гибкий трубопровод 20 - с внешним трубным ставом 6. Трубопровод 20 имеет на конце раструб или иное направляющее устройство, закрепленное на корпусе агрегата сбора 19 в его кормовой части.

Дополнительные насосы и средства ликвидации пробок могут быть смонтированы на агрегате сбора для инициирования прокачки пульпы с отходами через трубоп-. ровод 20. Трубопроводы 18 и 20 могут быть не связаны друг с другом средней частью или соединены проставками 21. Бункер 22 сбора отходов (пустой породы) на судне сообщен с межтрубным пространством подъемного трубопровода посредством подающего механизма 23. Подающий механизм - это ленточный питатель, или насос, или любое подходящее средство.

Подъем ТПИ обеспечивается блоком перекачки 24, который может быть выполнен либо в виде насосного блока, либо эрлифт- ной системы подъема. Вал 25 каждого генератора соединен с осью 26 лопастного колеса.

Устройство работает следующим образом.

Агрегат сбора 19, перемещаясь по дну морскому в районе разведки, собирает ТПИ, измельчает его и после предварительного отделения вмещающих осадков подает в трубопровод 18. Блок перекачки 24 обеспе

чивает перемещение пульпы, содержащей

ТПМ и вмещающие осадки, в трюм судна. После исследования.состава пробы (доли ТПИ и осадков) и затем более тщательного отделения ископаемого от вмещающей по5 роды их загружают соответственно в бункер сбора осадков и в трюм для хранегшя пробы ТПИ. С помощью подающего механизма вмещающие осадки загружают в межтрубное пространство, в котором под действием

0 собственной тяжести или под воздействием дополнительного грунтового насоса (создающего давление для закачки пульпы с вмещающими осадками в межтрубное пространство и организованный поток пуль5 пы вниз) перемещается вниз и по гибкому трубопроводу 20 подаются на полосу за агрегатом сбора 19. Таким образом производится отсыпка пустой породы на обработанную рабочим органом агрегата

0 сбора 19 полосу. Проходя через лопастные колеса 9 или роторы 11, нисходящий поток пульпы вращает их и приводит во вращение генераторы, вырабатывающие электроэнергию. Электроэнергия от генераторов пода5 ется на судно по кабелям для бортовых потребителей и блока перекачки 24.

Преимуществами изобретения являются повышение эффективности сбора проб за счет возможности не накапливать отходы в

0 бункере их сбора, а сразу после исследования и сепарации (отделения от ТПИ) подавать их в межтрубное пространство. Таким образом можно не хранить и не накапливать отходы (хотя и эта возможность не исключа5 ется): повышение экономичности за счет возврата в бортовую сеть части электроэнергии, истраченной на сбор ТПИ; утилизация, использование процесса сброса отходов для получения дополнительной

0 энергии; получение экологически чистого комплекса сбора проб.

Формула изобретения 1. Устройство для отбора проб донного грунта, содержащее подъемный трубопро5 вод в виде трубного стаеа, соединенного с обеспечивающим судном, бункер для сбора вмещающих осадков, блок перекачки твердого полезного ископаемого и агрегат сбора, сообщенный посредством гибкого трубопровода с нижним концом подъемного

трубопровода, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, оно снабжено дополнительным трубным ставом, установленным снаружи основного трубного става коаксиально с ним. и дополнительным гибким трубопроводом, один конец которого сообщен с межтрубным пространством, а подъемный трубопровод снабжен установленными в межтрубном пространстве лопастными колесами и генераторами, валы которых кинематически связаны с лопастными колесами, другой конец дополнительного гибкого трубопровода расположен сзади агрегата сбора, а межтрубное пространство подъемного трубопровода сообщено с бункером сбора

3

вмещающих осадков посредством подаю щего механизма.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что лопастные колеса установлены

соосно с осью трубных ставов, ротор каждого генератора выполнен кольцевым и закреплен на концах лопастей, а статор смонтирован в кольцевом пазу внешнего трубного става.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что лопастные колеса выполнены с плоскими лопастями и размещены в выемках внешнего трубного става, а их оси расположены параллельно касательным к

окружностям поперечного сечения трубного става.

Изобретение относится к области геологоразведки, в частности к устройствам для отбора проб твердых полезных ископаемых (ТПЙ) с дна водоемов. Сущность .изобретения заключается в тр.м, что устройство содержит подъемный трубопровод, подвешенный к обеспечивающему судну; Трубопровод состоит из внутреннего и внешнего трубных ставов, коаксиально расположенных друг относительно друга. В межтрубном .пространстве подъемного трубопровода смонтированы лопастные колеса, которые м.б. 2 выполнены в виде осевых крыльчаток, размещенных по потоку (вдоль оси подъемного трубопровода), либо в виде колес с плоскими лопастями, расположенных параллельно касательной к поперечному сечению трубопровода. При любом варианте выполнения колеса связаны с валами генераторов, которые снабжены необходимой коммутирующей аппаратурой и аппаратурой выравнивания параметров тока. На конце подъёмного трубопровода посредством гибкого трубопровода подвешен агрегат сбора, снабженный выемочной, отмывочной и транспортирующей машинами и движителем для перемещения по дну. Один гибкий трубопровод сообщен с внутренним трубным ставом, а другой - с внешним трубным ставом. Трубопровод имеет на конце раструб или иное направляющее устройство, закрепленнбе на корпусе агрегата сбора в его кормовой части. Бункер сбора отходов (пустой породы) на судне сообщен с межтрубным пространством подъемного трубопровода посредством подающего механизма; Подъем ТЛИ обеспечивается блоком перекачки, который м.б. выполнен либо в виде насосного блока, либо в виде эрлифтной системы подъема. 2 з.п. ф-лы, 5 ИЛ. - .: - : . - - . . . : ; - ел с ч о sO о ON