根据软管采矿系统对输送设备的要求,研究出由储料罐与高压水泵组合而成的新的输送设备,其原理为:首先采用高压水泵对海水加压,然后采用储料罐将矿石加入到高压水中,通过高压水将矿石从海底输送到海面。根据两相流理论和Bernoulli方程,建立了储料罐与高压水泵组合输送的水力输送设备的设计理论体系。对输送系统的参数进行计算分析可知,对于矿石体积分数为7%~12%的流体,1 000 m深海采矿中试输送系统的水泵扬程为100~150 m,3 000 m深海采矿输送系统的水泵扬程为400~450 m。由储料罐与高压水泵组合而成的矿石输送系统简单,避免了矿石颗粒与水泵直接磨损,适用于深海采矿软管输送系统。
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