深海采矿尾水排放羽流抑制装置

技术领域

本发明涉及一种抑制羽状流颗粒物扩散装置，尤其一种用于抑制深海中矿车采矿后排出的尾水羽流状颗粒物的装置。

背景技术

目前深海采矿过程中，矿物处理之后直接通过回输管路将尾水尾矿排放在近海底，受限于排放管路的尺寸，尾水排放速度往往达到10m/s的量级，这样直接高速排放的后果就是：1)尾水羽流扩散幅度大，对海洋环境产生严重破坏；

2)尾水排入海水中后，经过一定时间到达海底，引起尾水反射，扰动海底颗粒物的同时还会引起尾水二次扩散。因此，减小尾水排放速度是降低尾水羽流对深海生态的影响的最有成效、也是最具性价比的手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效抑制深海采矿尾水排放羽状流沉积物扩散的装置，该装置独特的阻尼结构设计能有效的降低尾水的排放速度，从而显著降低羽状流沉积物扩散的幅度，将尾水扩散对深海生态的影响控制在最小的程度内。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种深海采矿尾水排放羽流抑制装置，包含矿物尾水排水管、羽流抑制管路罩、阻尼片，所述羽流抑制管路罩的尾水入口固定连接矿物尾水排水管，所述羽流抑制管路罩内固定连接多个所述阻尼片，且从尾水的入口到出口方向，阻尼片尺寸逐渐增大。

进一步，每两个所述阻尼片的网孔错位放置，用于增大阻尼效果。

进一步，所述阻尼片为多孔板状结构，共其孔的形状为圆形或方形或除了圆孔和方形外的其它任何形状。

进一步，靠近所述矿物尾水排放管路的所述阻尼片的排放有效面积超过尾水排水管路的截面积至少30％。

进一步，所述羽流抑制管路罩是由两个半管路罩通过螺栓组件固定成一体构成。

进一步，所述羽流抑制管路罩与矿物尾水排水管之间设置密封圈，用于防止尾水从羽流抑制管路罩和尾水排水之间流出。

进一步，所述羽流抑制管路罩从羽流入口到羽流出口方向尺寸逐渐变大，其截面形状为梯形或喇叭形或除了梯形或喇叭形外的其它任何形状。

本发明的有益效果是：

本发明的深海采矿尾水排放羽流抑制装置通过其独特的阻尼结构来有效的降低排放尾水的流动速度(因抑制装置的有效排放截面积超尾水排水管路截面积至少30％，尾水排放的效率不会受影响)，显著降低羽状流沉积物扩散的速度，从而将尾水排放颗粒物对海底生物及海洋环境的影响控制在最小程度内。

附图说明

图1为深海采矿尾水排放羽流抑制装置正三轴测图；

图2为深海采矿尾水排放羽流抑制装置半剖正三轴测图；

图3为阻尼片正三轴测图；

图4为羽流抑制管路罩正三轴测图；

图中：1.尾水排水管，2.螺栓组件，3.羽流抑制管路罩，4.阻尼片，5.密封圈，6.阻尼片网孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式做进一步的阐述。

如图1至图4所示，本发明的深海采矿尾水排放羽流抑制装置，包含矿物尾水排水管1、多个螺栓组件2、两个羽流抑制管路罩3、阻尼片4、密封圈5等。多个阻尼片4固定在羽流抑制管路罩3之间，从尾水的入口到出口方向，阻尼片4尺寸逐渐增大，每两个阻尼片4的网孔6错位放置增大阻尼效果，两个羽流抑制管路罩3通过螺栓组件2固定。在羽流抑制管路罩3和矿物尾水排水管1之间设置密封圈5，增加密封防止尾水从羽流抑制管路罩3和尾水排水管5之间流出。

优选的，两个所述阻尼片4的网孔错位放置，用于增大阻尼效果。

优选的，阻尼片4为多孔板状结构，其孔的形状为圆形或方形或除了圆孔和方形外的其它任何形状。

优选的，阻尼片4，靠近尾水排放管路的第一个阻尼片，其排放有效面积应超过尾水排水管路的截面积至少30％。

优选的，羽流抑制管路罩3与矿物尾水排水管1之间设置密封圈5，用于防止尾水从羽流抑制管路罩和尾水排水之间流出。

优选的，羽流抑制管路罩3从羽流入口到羽流出口方向尺寸逐渐变大，其截面形状为梯形或喇叭形或除了梯形或喇叭形外的其它任何形状。

如图2所示，尾水从矿物尾水排水管5流入到深海采矿尾水排放羽流抑制装置时，速度较快，此时羽流状沉积物扩散的扩散速度也很快。当尾水达到第一个阻尼片3时，阻尼片3会阻挡尾水的快速流动，降低其流动速度，尾水通过阻尼片网孔6往前继续流动，但由于其通过面积比入口时有所增大，所以不会影响尾水的排放效率而降低了尾水的流动速度。同理，尾水每次经过一个阻尼片3，其流动速度就被降低。当其到达深海采矿尾水排放羽流抑制装置的出口时，尾水的流动速度已经比其进入时速度低了很多。本发明通过降低尾水的流动速度，有效降低了羽流状沉积物扩散速度达到抑制效果，从而减少矿车工作产生的尾水羽状流颗粒物对海底生物及海洋环境的影响。