[发明专利]泵和水下固体处理装置

说明书

技术领域

本发明大体涉及工业泵，且具体地涉及改进型泵和固体处理装置以及方法，其用于处理流体中的较大固体成分以产生较小尺寸的固体，从而有助于泵送携带有固体的流体。

背景技术

在很多工业中，其中流体被从井、池或者其它水体(如，沉淀池)泵送，该流体含有颗粒物质，且离心浆料泵通常用于处理这种流体以将流体和固体从井、池或水体移除。在许多工业中，例如采矿业，颗粒固体为较小的尺寸且用于该应用的浆料泵被根据其能力具体地选择以处理流体中作为采矿操作的结果而携带的固体的类型和尺寸。

然而，在其它工业中，被泵送的流体包括较大的固体和碎片，当使用常规的浆料泵装置时其将阻塞叶轮或者其它泵结构，且将使得泵被损坏或者卡住。一个该示例是处理成熟细尾矿(mature fine tailing)(MFT)，其中在矿物提取过程中产生的水、粘土、沙和残余碳氢化合物的混合物被泵送进入沉淀池，这可以是非常大量的且可能有几千公里宽。该沉淀池用于让较重的颗粒，例如沙，沉淀至底部，而水稳定在池的顶部。即使法律没有要求，也需要将MFT移除，以在采矿操作结束之后将土地返回至其之前的状态。

经常沉淀池被形成在之前覆盖有包括大的树的植被的土地上。因此，从沉淀池后续地泵送MFT导致遇到大的植被的固体(如，树桩和树枝)，以及可能被扔进池中的其它物体。因此，将沙和较大的固体从沉淀池泵送对很多离心泵来说是很挑战的，且最后使得其失效。接着则泵送操作必须被停止，且如果泵被浸入在流体中，其必须被池或井吊出以允许修理或者更换泵，这些导致很长时间的操作故障时间以及设备损耗。

因此，提供泵送装置，其被结构设置成在进入泵之前将大的固体和流体携带碎屑处理成较小尺寸物质以避免损坏泵是有利的。

发明内容

在本发明的第一方面，公开了泵和水下固体处理装置的实施方式，其包括泵，该泵具有壳体、入口和排出出口，以及水下固体处理装置，其被定位成与泵的入口流体连通，且被结构设置成在流体和固体进入泵的入口之前将流体中携带的固体浸解，该水下固体处理装置包括多个浸解元件，其被围绕水下固体处理装置的中心点而布置。本发明的第一方面相对于常规水下固体处理装置提供了一优点，提供了用于在流体和固体进入泵的吸入入口之前用于将流体中所携带的较大固体处理或者浸解的改进的装置，从而避免叶轮或者其它内部泵部件被大固体卡住，该大固体足够大而进入泵的入口但不够小以通过叶轮或者泵的其它结构构件而不会引起阻塞或者卡在泵中。

如在本发明和权利要求中所使用的，以大体和说明的意义使用“浸解”、“使浸解”和“切块”，来表示流体中携带的固体通过包括但不限于以下动作被减小为小块，切割、切块、切片、撕裂、压碎和/或研磨，且术语“浸解”、“使浸解”和“切块”不旨在限于其常规字典定义或者由这里所说明的实施方式中的结构所进行的任何所列举的操作动作，来将较大的固体减小为较小尺寸的固体物质。尽管可发生液化，然而术语“浸解”或者“使浸解”并不严格地意味着固体被液化。

在一些实施方式中，泵是水下泵。

在另一些实施方式中，水下泵的入口被连接至水下固体处理装置。

在其它实施方式中，泵被设置在距水下固体处理装置一距离处，且所述泵通过一长度的管道与所述水下固体处理装置流体连通，该管道在一端被固定至所述泵的入口而在另一端被固定至所述水下固体处理装置。

在一些实施方式中，所述泵是具有叶轮的旋转动力泵。

在一些实施方式中，所述水下固体处理装置的中心点平行于所述泵的叶轮的旋转轴线。

在仍另外的实施方式中，所述水下固体处理装置的中心点与所述叶轮的旋转轴线是共同延伸的。

在一些实施方式中，所述浸解元件各被构造有中心轴线，且其中一些或者所有的所述浸解元件围绕其各自的中心轴线旋转。

在其它实施方式中，所述浸解元件中的一些沿限定的方向旋转，且所述浸解元件中的一些沿与所限定的方向相反的方向旋转。

在仍其它实施方式中，多个浸解元件被布置成使得多个浸解元件中每隔一个的浸解元件沿相同的方向旋转。

在一些实施方式中，多个浸解元件包括被布置成围绕水下固体处理装置的中心点的六个可旋转浸解元件，并且第一组三个浸解元件彼此间隔开且在一个方向旋转，而第二组三个浸解元件各被定位在第一组的一对浸解元件之间，第二组的浸解元件可在与第一组浸解元件的旋转方向相反的方向上旋转。