[发明专利]一种适用于海底沉积物的天然气采集装置

说明书

技术领域

本发明属于天然气采集装置的设计制造领域，特别涉及一种海底沉积物的天然气采集装置。

背景技术

随着科学技术的进步，对海洋资源及其环境的认识有了进一步的提高，海洋工程技术也有了很大发展，海洋开发进入到新的发展阶段，从海洋生物资源开发逐步拓展到海底矿产资源开发上。基于此，适用于海底开发的各种矿产资源开采设备及检测设备应运而生。

目前，海底气体采集装置用于吸附采集海底淤泥内部的气体，例如天然气。由于海底一般较深(300-500米左右)，需要气体采集装置下落的距离较大，而底部水压和水流动能的不利设计因素较多，因而设计一种能够有效采集海底气体的气体采集装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明提供一种海底沉积物的天然气采集装置，克服了海底水压较大及水流动能较高的不利影响，实现了快速有效的气体采集。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案

一种适用于海底沉积物的天然气采集装置，包括，外壳脱离体，具有中空内腔，且所述中空内腔的一端敞开；气体收集回收装置，可移动地安装在所述中空内腔内部，具有压缩气体腔和气体收集腔，所述压缩气体腔用于容纳压缩气体，所述气体收集腔内设有用于吸附气体的吸附丝，所述外壳脱离体侧壁上设有只允许气体通过的透气孔，所述气体收集腔侧壁上也设有只允许气体通过的透气孔，外部气体依次通过设在所述外壳脱离体侧壁上的透气孔、设在所述气体收集腔侧壁上的透气孔后，进入所述气体收集腔内部，并进一步被所述吸附丝吸附；锁定装置，设置在所述外壳脱离体上，具有将所述气体收集回收装置锁定在所述中空内腔内部的锁定位置；和解除对所述气体收集回收装置的锁定，使得所述气体收集回收装置能够从所述中空内腔的一端脱离所述外壳脱离体的解锁位置；采集天然气时，所述锁定装置位于锁定位置，所述气体收集回收装置被锁定在所述外壳脱离体内部，跟随所述外壳脱离体进入海底沉积物内；采集完成后，所述锁定装置切换至解锁位置，解除对所述气体收集回收装置的锁定，所述气体收集回收装置在所述压缩气体腔内气体的浮力下，脱离所述外壳脱离体后上升至海平面。

上述适用于海底沉积物的天然气采集装置中，所述锁定装置包括，可移动阻挡部，位于所述气体收集回收装置的上侧，且可相对所述外壳脱离体水平移动；第一驱动装置，用于驱动所述可移动阻挡部水平移动，包括驱动电机以及滑轮组件，所述滑轮组件包括滑轮以及绕过所述滑轮的牵引绳，所述牵引绳一端固定于所述驱动电机的驱动轴上，另一端固定于所述可移动阻挡部上；弹性件，用于向所述可移动阻挡部施加向所述外壳脱离体内侧移动作用力；采集天然气时，在所述弹性件的初始弹性力下所述可移动阻挡部位于所述外壳脱离体内侧将所述气体收集回收装置锁定；采集完成后，所述驱动电机通过驱动固定于所述驱动轴上的所述牵引绳带动所述滑轮另一侧的牵引绳以及所述可移动阻挡部向所述外壳脱离体的外侧移动，解除对所述气体收集回收装置的锁定。

上述适用于海底沉积物的天然气采集装置中，所述外壳脱离体外侧设有容纳室，所述锁定装置设置于所述容纳室内。

上述适用于海底沉积物的天然气采集装置中，所述外壳脱离体的底部为锥形，所述气体收集腔的底面与所述外壳脱离体的锥形面上设有所述透气孔；所述气体收集腔的底面与所述外壳脱离体的锥形面的顶点之间设有复位件，所述复位件用于向所述气体收集腔施加向上的作用力。

上述适用于海底沉积物的天然气采集装置还包括：翻转遮挡装置，包括位于所述外壳脱离体上侧的遮挡板，以及驱动所述遮挡板转动的第二驱动装置；初始状态下，所述遮挡板的延伸方向与所述外壳脱离体轴线平行；当所述外壳脱离体没入海底后，所述第二驱动装置驱动所述遮挡板翻转至延伸方向与所述外壳脱离体的轴线垂直。

上述适用于海底沉积物的天然气采集装置中，所述第二驱动装置包括：移动支撑板，板面上设有滑落孔，端部设有挡头；遮挡板支撑杆，上端铰接于所述遮挡板上，下端可滑动支撑于所述移动支撑板上；驱动电机，用于驱动所述移动支撑板水平移动；初始状态时，所述遮挡板支撑杆的下端部支撑于所述移动支撑板具有所述挡头的端部；当所述外壳脱离体没入海底后，所述驱动电机驱动所述移动支撑板移动，所述遮挡板支撑杆落入所述滑落孔内，所述遮挡板翻转至水平状态。

上述适用于海底沉积物的天然气采集装置中，所述翻转遮挡装置还包括：翻转助力件，一端固定于所述遮挡板上，另一端固定于位于所述外壳脱离体外侧的支撑臂上，用于拉动所述遮挡板加速翻转。