DE2934384C2

DE2934384C2 - Vorrichtung zum Absaugen von festen Materialien vom Meeresgrund

Info

Publication number: DE2934384C2
Application number: DE2934384A
Authority: DE
Inventors: Kiem Toen Amstelveen Kwee
Original assignee: Mining & Transport Eng Bv
Current assignee: Mining & Transport Eng Bv
Priority date: 1978-08-23
Filing date: 1979-08-23
Publication date: 1983-01-13
Also published as: NL170173C; NL170173B; NL7808700A; GB2028402B; US4257723A; GB2028402A; FR2434238B1; DE2934384A1; FR2434238A1

Description

Die Erfindung betrifft ei.ie Vorrichtung zum Absaugen von eine größere Dichte als V asser aufweisenden r> festen Materialien oder Festkörpern vom Meeresgrund od. dgl, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.

Eine derartige Vorrichtung zählt durch die GB-PS 15 05 066 zum Stand der Technik. Sie dient beispielsweise zum Absaugen von Manganknollen aus großen Tiefen. Unter großen Tiefen werden solche von bis zu 5000 m und gegebenenfalls mehr verstanden.

Aufgrund der großen Tiefen werden nun im bekannten Fall die Schwimmkörper mit Hilfe einer durch eine Pumpe erzeugten, nach unten gerichteten 4ϊ Wasserströmung an die Verbindungsstelle des Saugrohrs mit dem Zuführrohr gebracht. Die Wasserströmung muß hierbei so stark sein, daß die Schwimmkörper entgegen ihrer Auftriebsneigung auch sicher hierhin transportiert werden. Folglich muß die Pumpe nicht nur w eine hohe Leistung aufbringen, sondern auch dauernd in Betrieb sein. Wäre nämlich die Wasserströmung zu langsam oder würde sie sogar unterbrochen, so stiegen die Schwimmkörper in dem Zuführrohr nach oben und blockierten dieses. Für den Transport der Schwimmkör- 5i per zur Verbindungsstelle des Saugrohrs mit dem Zuführrohr muß also kontinuierlich viel Energie bereitgestellt und verbraucht werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Absaugvorrichtung so zu verbessern, daß der Energieaufwand und der damit zwangsläufig verbundene bauliche Aufwand für die Vorrichtungen zur ständigen Bereitstellung der hohen Energie merklich gesenkt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den im <>"> kennzeichnenden Teil des Anspruchs aufgeführten Merkmalen.

Die Schwimmkörper werden folglich nicht mehr mittels einer Wasserströmung zur Verbindungsstelle des Saugrohrs mit dem Zuführrohr transportiert, sondern innerhalb einer mit Luft unter Druck stehenden Leitung. Sie bewegen sich also unter dem Einfluß ihres eigenen Gewichts zur Verbindungsstelle. Der Luftdruck im Zuführrohr braucht nur einmal erzeugt zu werden. Für seine weitere Aufrechterhaltung genügt eine zeitweise Einschaltung des dazu notwendigen Kompressors und zwar lediglich dann, wenn sich aufgrund der Druckverluste der Wasserspiegel nicht mehr in der Nähe der Verbindungsstelle befindet. .So lang keine Druckverluste vorhanden sind, braucht der Kompressor auch nicht eingeschaltet zu werden.

Da die Sinkgeschwindigkeit der Schwimmkörper in der relativ hoch verdichteten Luft geringer als normal ist (bei einer Tiefe von 5000 m beträgt der erforderliche Druck beispielsweise 500 bar), wird die Luft gezielt in einen aus Zuführrohr und Rückführleitung bestehenden Kreislauf gebracht. Das hierzu vorgesehene Gebläse verbraucht selbst dann nur wenig Energie, wenn es kontinuierlich in Betrieb ist, was jedoch zur Aufrechterhattung der Luftzirkulation nicht erforderlich ist. Ein geringer Energieverbrauch ist insbesondere auch deshalb der Fall, weil die Auftriebsneigung der Schwimmkörper für die Luftzirkulation ohne Bedeutung ist.

Die vorteilhafte) Eigenschaften der Erfindung werden z. B. durch folgenden Vergleich unterstrichen:

Bei einem Zuführrohr mit einer Länge von z. B. 2250 m beträgt die Durchgangsfläche für das einwandfreie Zuführen von Schwimmkörpern ungefähr 6nt'. Dies würde in der Praxis sechs Zuführrohre mit einem großen Durchmesser und einer Wandstärke von ungefähr 20 cm erforderlich machen, weil die Fallgeschwindigkeit der Schwimmkörper in der unter hohem Druck stehenden Luft ungefähr 0.2 m pro Sekunde beträgt.

Wenn nun aber die Luftgeschwindigkeit um nur I m pro Sekunde erhöht wird, erreichen die Schwimmkörper eine Fallgeschwindigkeit von 1.2 rn pro Sekunde. Als Konsequenz hiervon verringert sich die erforderliche Gesamtquerschnittsfläche zum Zuführen der Schwimmkörper von 6 m² auf 0,9 m². Dadurch können sowohl das Zuführrohr als auch die Rückführleitung hinsichtlich des Querschnitts verkleinert werden. Folglich ist es zur Erzielung der erforderlichen Festigkeit möglich, auch die Wandstärke der Rohre zu verringern.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen einer Absaugevorrichtung näher erläutert.

F i g. I zeigt ein Saugrohr 2. in dem sich abzusaugende Festkörper 4 und Schwimmkörper 7 befinden, tin mit dem Saugrohr 2 verbundenes Zuführrohr 5 wird mittels eines Kompressors 9 mit Druckluft beaufschlagt. Der Kompressor 9 wird in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserspiegels 8 eines im Zuführrohr 5 an der Verbindungsstelle mit dem Saugrohr 2 vorgesehenen Wassersacks über einen Wasserstandsanzeiger gesteuert.

Die im Zuführrohr 5 herabfallenden Schwimmkörper 7 häufen sich an der Oberfläche des Wassersacks an und werden unter ihrem eigenen Gewicht durch diesen in das Saugrohr 2 hineingedrückt.

In das Zuführrohr 5 ist am oberen Ende eine Zufuhrsperre 12 eingegliedert. Die Zufuhrsperre 12 beinhaltet ein nicht näher dargestelltes Schleusensystem, welches dafür Sorge trägt, daß die Schwimmkörper 7 in der wassergefüllten Zufuhrsperre 12 nach oben

schwimmen können, ohne daß das Wasser von der Druckluft hinausgetrieben wird. Über der Zufuhrsperre 12 befindet sich eine Wassersäule, deren Oberfläche in Höhe einer Überlaufkante 16 liegt. Die Höhe dieser Oberfläche wird von einem Fühler 18 gesteuert und mittels einer Pumpe 19 auf einem einstellbaren Betrag gehalten. Dk über die Zufuhrsperre^ 12 zugeführten Schwimmkörper 7 überqueren die Oberlaufkante 16 und fallen dann in das Zuführrohr 5.

Oberhalb des "Vasserspiegels 8 des Wassersacks ist an das Zuführrohr 5 eint Rückführleitung 30 angeschlossen, die sich bis zum oberen Ende des Zuführrohrs 5 erstreckt. Dort ist ein Gebläse 31 vorgesehen, das die sich in dem Zuführrohr 5 belindende Luft in Richtung des Pfeils 32 bewegt.

F i g. 2 zeigt eine gegenüber der F i g, I modifizierte Ausführungsform. Der Unterschied besteht darin, daß hier die Rückführleitung in Form eines Rückführrohrs 33 in das Zulührrohr 5 integriert ist. Anstelle eines Rohrs kann auch eine Leitwand verwendet werden, die sinen Teil des Innenquerschnitts des Zuführrohrs 5 für die zurückfließende Luft abtrennt Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich das Gebläse bei 34. Ansonsten entspricht die Absaugvorrichtung der F i g. 2 derjenigen der F i g. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Absaugen von eine größere Dichte als Wasser aufweisenden festen Materialien oder Festkörpern vom Meeresgrund od. dgl., mit ί einem sich vom Meeresboden bis über die Wasseroberfläche erstreckenden Saugrohr, das zwischen seinen Enden mit dem unteren Ende eines Zuführrohrs verbunden ist, dessen oberes Ende eine Zuführvorrichtung für leichter als Wasser ausgebildete, ihre Form behaltende Schwimmkörper aufweist, die in das Saugrohr eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Zufuhrsperre (12) für die Schwimmkörper (7) versehene Zuführrohr (5) an einen Druckluftkom- in pressor (9) angeschlossen ist, durch den das Wasser mit Ausnahme eines sich stets an der Verbindungsstelle zwischen dem Zufuhrrohr (5) und dem Saugrohr (2) befindenden Wassersacks aus dem Zuführrob.- (5) herauspreßbar ist, und daß an das Zuführroh» (5) oberhalb des Wasserspiegels (8) des Wassersacks das untere Ende einer Rückführleitung (30,33) angeschlossen ist, die mit ihrem oberen Ende mit dem Zuführrohr (5) oben so verbunden ist, daß das Zuführrohr (5) und die Rückführleitung (30_f 33) >> einen geschlossenen Kreis für die Druckluft oilden, in dem ein Gebläse (31, 34) angeordnet ist, das in dem Zuführrohr (5) einen nach unten gerichteten Luftstrom erzeugt.

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