專利名稱：海底取物裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下作業(yè)設(shè)備，特別是海底取物裝置。它能從3400m深處的海底提取物 質(zhì)(比重7.9克重/厘米3)。
背景技術(shù)：
海底取物是科學(xué)家、探險(xiǎn)家、商業(yè)人士們長(zhǎng)期以來(lái)都在進(jìn)行探索、研究，甚至捐獻(xiàn)了畢 生精力的課題。由于復(fù)雜的環(huán)境因素，造成海底取物的難度較大。在2002年7月31曰曰本(平 成14年7月31曰)，曾公開(kāi)了一種"泥沙吸入排放裝置"的發(fā)明創(chuàng)造,公開(kāi)號(hào)為P2002-212970A。 而美國(guó)在1986年2月11曰公開(kāi)的"深海采礦設(shè)備"的發(fā)明專利，專利號(hào)為US4681372。其 結(jié)果都不太理想。而對(duì)于lfc藏在海底的豐富寶藏如錳核礦、鎳核礦、貴金屬及稀金屬等物質(zhì)， 目前，尚沒(méi)有找到行之有效地挖掘開(kāi)采的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種海底取物裝置，它能將3400m深處的海底物質(zhì)被逐級(jí)提升出 海面，并以水平方向噴出，從而實(shí)現(xiàn)海底取物之目的。
本發(fā)明是根據(jù)流體力學(xué)中的噴射現(xiàn)象設(shè)計(jì)而成的。它利用一種流體為載體，經(jīng)加速形成 高速流體，在高速流體的噴出口處產(chǎn)生負(fù)壓，抽吸標(biāo)的物；這個(gè)高速流體又附帶著水泵的體 積流量在猛力噴射，使被抽吸的標(biāo)的物在噴管內(nèi)被提升，達(dá)到取物之目的。
其解決方案是取物器上端與擴(kuò)張型提升管連接，取物器側(cè)面與水泵連接，水泵與動(dòng)力 源機(jī)連接，構(gòu)成海底取物裝置。
取物器由外管以及其內(nèi)設(shè)置的內(nèi)管構(gòu)成，在內(nèi)管與外管它們二者的錐形端之間形成狹窄 錐形通道，并在狹窄錐形通道延伸匯集處形成噴射角oc,該噴射角oc區(qū)域處產(chǎn)生抽吸負(fù)壓和 提升推力，而內(nèi)管由套管及一端套裝于套管內(nèi)并與套管連接的中心管構(gòu)成。
本發(fā)明由于采取上述技術(shù)方案，它不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且容易制造。利用海水為載體，可 有效地將3400m深處且比重為7.9克重/厘米3的海底物質(zhì)，逐級(jí)提升出海面3m高處，又以 1.525m/ s的速度沿水平方向噴出，其噴出量為1116kg/ s,合4047T/h，其中含比重為7.9 克重/厘米3的海底物質(zhì)927T。從而可以解決長(zhǎng)期以來(lái)人們想解決而尚未解決的海底取物難 題。


圖1為海底取物裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為海底取物裝置的使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖l中，外管5的兩端分別連接有錐管3及錐管8。于外管5內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管，它由一端連 有錐管12的套管6及重疊套裝于其內(nèi)并與錐管12相連接為一體的中心管IO構(gòu)成，且套管6 通過(guò)均布的3個(gè)支撐4與外管5的內(nèi)壁相連接，而中心管10通過(guò)3個(gè)均布的支撐7與套管6 的內(nèi)壁相連接。在外管5與內(nèi)管它們二者的錐形端之間形成狹窄錐形通道13,于狹窄錐形通 道13的延伸匯集處形成高速流體噴射角a ,并在該噴射角a區(qū)域處產(chǎn)生抽吸負(fù)壓和提升推力， 構(gòu)成取物器。外管5的錐管3端通過(guò)與其連接的噴管2接擴(kuò)張型提升管1,擴(kuò)張型提升管1 上端的噴口直徑為850mm,并在擴(kuò)張型提升管1的上部連接有呈90°的彎管。而錐管8端與 中心管IO的一端口處相連接，使內(nèi)、外管之間形成的空間成為一封閉的腔體，且該端處的中 心管IO的端口即為抽吸端口 9,它的內(nèi)徑d「118mm。外管5的側(cè)面通過(guò)與其連接的進(jìn)水管11， 與接動(dòng)力電機(jī)15的水泵14相連通。電機(jī)15的功率為2150kw,水泵的體積流量為3000mVh, 水泵的工作壓力為34. 8MPa。
圖2中，當(dāng)用于提取3400m深處海底的物質(zhì)^時(shí)，可自下而上將海底取物裝置逐級(jí)置于 水下。除最上面一級(jí)海底取物裝置的取物器16的放置位置距海面96.5m外，其余每一級(jí)海底 取物裝置的取物器16的放置位置距相鄰的海底取物裝置的取物器16的放置位置的距離均為 111. 5m,如圖2所示，放置于3400m深處海底的海底取物裝置它的取物器16的抽吸端口 9與 被抽取物質(zhì)r,相接近，電機(jī)15驅(qū)動(dòng)水泵14工作，在它們二者的作用下，能將被提取的物質(zhì) r,提升到111.5m的高處。以此類推，每一級(jí)放置的海底取物裝置均釆用相同的方式設(shè)置， 除最上面一級(jí)海底取物裝置外，其余的均能達(dá)到上述的提升高度。而最上面一級(jí)海底取物裝 置的取物器16是置于海水面下96. 5m處的被提取物質(zhì)n上面的，且擴(kuò)張型提升管1要高出海 水面3m。
該海底取物裝置以海水為載體，在電機(jī)15和水泵14的作用下，海水經(jīng)進(jìn)水管ll流經(jīng)取 物器的狹窄錐形通道13內(nèi)加速，形成高速流體，并朝著噴射角cc的方向噴射，這股高速流體 在噴射角cc區(qū)域處產(chǎn)生抽吸負(fù)壓，將海底物質(zhì)r,從取物器16的抽吸端口 9經(jīng)中心管10抽吸 上來(lái)，同時(shí)，這股高速流體又附帶著水泵14的體積流量在猛力噴射，在這種噴射推力的作 用下，使從中心管10中抽吸上來(lái)的物質(zhì)n在噴管2內(nèi)被提升，經(jīng)擴(kuò)張型提升管1上部的噴 口以1.525m/s的速度沿水平方向噴出。如此逐級(jí)抽吸提升，最終將海底物質(zhì)n逐級(jí)提升到 海面3m高處，并沿水平方向噴射到運(yùn)輸船17上，從而可實(shí)現(xiàn)海底取物之目的。
權(quán)利要求
1、一種海底取物裝置，其特征在于取物器上端與擴(kuò)張型提升管(1)連接，取物器側(cè)面與水泵(14)連接，水泵(14)與動(dòng)力機(jī)(15)連接。
2、 如權(quán)利要求l所述的海底取物裝置，其特征在于取物器由外管(5)及其內(nèi)設(shè)置的內(nèi)管 構(gòu)成，在內(nèi)管與外管(5)它們二者的錐形端之間形成狹窄錐形通道(13),并在狹窄錐形通道 (13)延伸匯集處形成噴射角a，該噴射角a區(qū)域處產(chǎn)生抽吸負(fù)壓和提升推力，而內(nèi)管由套管 (6)及一端套裝于套管(6)內(nèi)并與套管(6)連接的中心管(10)構(gòu)成。
全文摘要
一種海底取物裝置，它由取物器，通過(guò)噴管與取物器連接的擴(kuò)張型提升管，以及通過(guò)進(jìn)水管與取物器連接的水泵，水泵與動(dòng)力機(jī)連接而構(gòu)成。這種海底取物裝置不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且容易制造。并且它利用海水為載體，可有效地將3400m深處海底的比重為7.9克重/厘米³的物質(zhì)，逐級(jí)抽吸提升出海面，并在高出海面3m高處沿水平方向噴出，從而可解決長(zhǎng)期以來(lái)人們想解決而尚未解決的海底取物之課題。
文檔編號(hào)E02F3/88GK101100864SQ20071005477
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月1日
發(fā)明者余慶發(fā) 申請(qǐng)人:余慶發(fā)