[发明专利]一种深海采矿用多级混输泵

说明书

本发明公开了一种深海采矿用多级混输泵，包括电机连接架、连接管、潜水电机、机泵连接架、进口泵盖、联轴器、转子部件、首级导流体、中间泵盖一、次级导流体、中间泵盖二、末级导流体、导轴承、出口泵盖、筒体和停泵保护装置；导轴承包括导轴承动环和导轴承静环，均采用双相不锈钢作为基体，在动环外表面和静环内表面均激光熔覆一层厚度为0.25～0.5mm的钴合金耐磨层；叶轮的前盖板和后盖板均带有背叶片，前盖板背叶片的叶片数为叶轮叶片数的2～3倍，后盖板背叶片的外径为叶轮外径的0.4～0.6倍，后盖板背叶片的叶片数为叶轮叶片数的1.5～2倍。本发明提供的一种深海采矿用多级混输泵不仅解决了潜水电机外壳的磨损问题，还提高了混输泵转子部件的使用寿命。

技术领域

本发明属于流体机械领域，具体涉及一种深海采矿用多级混输泵。

背景技术

深海矿产资源作为一种发展高新技术的战略性资源，对缓解我国矿产资源的供给压力、增加我国的战略资源保障程度有着极为重大的意义。针对深海矿产资源开发的技术特点，目前公认最有工业开采前景的深海矿石资源开发系统是水力提升式采矿系统，该系统利用海底集矿车采集矿石，再采用混输泵(或扬矿泵)通过管道将矿石提升到水面采矿船上。混输泵为整个输送系统提供动力，是水力提升式采矿系统的关键设备之一。

深海采矿用混输泵是一种典型的固液两相流泵，在运行时会混有大量的固体矿石，然而目前深海采矿用混输泵的电机均采用电机的外壳作为过流面，易磨损，不利于未来商业化深海采矿的推广使用。此外，多级叶轮前盖板均未采用背叶片，细小矿石易通过前盖板与泵盖之间的间隙进入叶轮口环处，一方面会使口环间隙变大、泵效率降低，另一方面则造成轴向力平衡失调，从而使得泵过流部件的损坏以致混输泵不能正常工作。

经检索，CN201810072787.0公开了一种多级深海混输泵，CN201810073869.7公开了一种具备轴向力传递结构的多级深海混输泵，CN201810073296.8公开了一种采用轴套结构的多级深海混输泵，解决了现有离心式多相混输泵在高含气率的工况下运行效率低、泵轴使用寿命等问题，但该深海混输泵适用于输送深海油、气资源，对输送含深海矿石的固液两相流动介质有较大的局限性。

发明内容

本发明提供了一种深海采矿用多级混输泵，其潜水泵进口过流区域与潜水电机分开，经电机连接架、至少2根连接管和机泵连接架后流入首级叶轮，解决了传统深海采矿用潜水电机的外壳易磨损问题；多级叶轮前后盖板均带背叶片，提高了混输泵转子部件的使用寿命。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种深海采矿用多级混输泵，包括电机连接架、连接管、潜水电机、机泵连接架、进口泵盖、联轴器、转子部件、首级导流体、中间泵盖一、次级导流体、中间泵盖二、末级导流体、导轴承、出口泵盖、筒体、停泵保护装置。

所述连接管的两端分别与电机连接架、机泵连接架链接；连接管至少为4根；包括至少2根过流部件和至少2根辅助支撑部件；过流部件能够使固液两相流动介质从电机连接架流入连接管后，流到机泵连接架；

所述潜水电机上端固定在机泵连接架上，潜水电机下端的止口过渡配合在电机连接架中；所述潜水电机的电机轴通过联轴器与多级混输泵的转子部件的泵轴固定；

所述机泵连接架上端与多级混输泵的进口泵盖固定连接；

所述首级导流体下端与进口泵盖固定连接；所述首级导流体上端与中间泵盖一固定连接；

所述次级导流体下端与中间泵盖一固定连接；所述次级导流体上端与中间泵盖二固定连接；

所述末级导流体下端与中间泵盖二固定连接；所述末级导流体上端与出口泵盖通过固定连接；末级导流体上固定有导轴承的导轴承静环；

所述筒体下端与进口泵盖固定连接；所述筒体上端与出口泵盖固定连接；

所述停泵保护装置与出口泵盖固定连接。