基於納米金屬粉末的水下打撈裝置製造方法
2023-04-23 21:06:31 3
基於納米金屬粉末的水下打撈裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供的是一種基於納米金屬粉末的水下打撈裝置，包括質量流量控制器、與質量流量控制器連接的進水道、均勻布置在進水道外部的翅片、納米金屬粉末和摺疊氣囊，翅片和所述進水道相通，翅片表面上設置多個小孔，納米金屬粉末包絡翅片，塑料薄膜包絡納米金屬粉末，摺疊氣囊包絡塑料薄膜，摺疊氣囊進水口通過密封圈與進水道端部連接。傳統的水下打撈方法由於沉船封艙、船底穿索、連接水上設備等複雜工序給工程實施所帶來的各種困難，本發明在進行水下沉船打撈時，可以僅花費較少的人力、物力和財力，實現大規模沉船的深海打撈，打撈方法操作簡單，打撈成本小。
【專利說明】基於納米金屬粉末的水下打撈裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水下沉船打撈裝置，尤其涉及一種基於納米金屬粉末的水下打撈裝置。
【背景技術】
[0002]目前，對於水下沉船的打撈，主要採用的方法有:封艙抽水打撈法、浮筒打撈法、船舶抬撬打撈法、泡沫塑料打撈法和圍堰打撈法。每一種方法都存在著一定的缺陷。
[0003]其中，封艙抽水法是將沉船的破口封堵後，將船內的水抽出，使船浮起。但是船艙的嚴密封補十分困難，風浪大時難以作業，實際實施難度較大。浮筒打撈法是將若干個浮筒在水下充氣後，藉助浮筒在水中所受到的浮力使沉船浮出水面。此方法施工較為方便安全，但是浮筒體積較大，運輸攜帶不方便，且對水下的浮筒進行充氣需要較長的輸氣管路，也給工程的實施帶來了一定的麻煩。船舶抬撬打撈法是將鋼纜兜於沉船的底部，再用打撈船上的起重設備將沉船提起。此方法在實施中需要兩艘或者多艘打撈船同時作業，工程量較大。且打撈能力受限於打撈船上的鋼纜絞盤的扭矩，在打撈大型沉船時實施難度較大。泡沫塑料打撈法是將密度較低的多孔泡沫塑料輸入到沉船艙內，排去海水，借泡沫浮力將沉船抬起，可免去在沉船底部穿引鋼纜、封閉船艙等諸多不便。但將泡沫塑料輸送到海底需要使用大型的設備以及較長的管道，在海況複雜的區域不便操作。圍堰打撈法是將沉船周圍築成圍堰，抽出堰內的水，將沉船封補或修復後，再灌水將船浮起後拆除圍堰。這種方法只能用於水深較小水域的沉船，無法在深海沉船的打撈中實施。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了利用海水的浮力實施沉船的打撈，提高打撈效率，而提供一種基於納米金屬粉末的水下打撈裝置。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:包括質量流量控制器、與質量流量控制器連接的進水道、均勻布置在進水道外部的翅片、納米金屬粉末和摺疊氣囊，翅片和所述進水道相通，翅片表面上設置多個小孔，納米金屬粉末包絡翅片，塑料薄膜包絡納米金屬粉末，摺疊氣囊包絡塑料薄膜，摺疊氣囊進水口通過密封圈與進水道端部連接。
[0006]本發明還包括這樣一些結構特徵:
[0007]1.所述納米金屬粉末顆粒直徑不大於100納米，材料為鋁、鎂或鋰。
[0008]2.所述進水道的入口設置為漸縮形狀。
[0009]3.所述摺疊氣囊的材料是矽膠防水帆布。
[0010]與現有技術相比，本發明的有益效果是:採用納米金屬粉末與海水反應產生的氫氣以及放熱相變產生的水蒸氣作為工質填充摺疊氣囊，以提供浮力。裝置自身所需攜帶的工質體積小，儲運方便。進水道採用漸縮形狀，使流入裝置內部的海水流速加快。進水道周圍採用周向對稱排列的、並帶有小孔的一系列翅片，使海水能夠與納米金屬粉末充分接觸，提高化學反應的效率，提高材料的利用率。本發明在進行水下沉船打撈時，可以僅花費較少的人力、物力和財力，實現大規模沉船的深海打撈，打撈方法操作簡單，打撈成本小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0013]結合圖1，本發明的納米金屬粉末的水下打撈裝置由質量流量控制器1、進水道2、翅片3、納米金屬粉末4和摺疊氣囊5組成。質量流量控制器I位於進水道2的前部，質量流量控制器I與進水管道2前部緊固連接並密封，海水可以通過質量流量控制器I流入到進水管道2中。通過質量流量控制器I的開關以及調節，可以控制進水道2的開啟與關閉以及進入進水道2內的海水的總量。進水道2入口處設置為漸縮形，可以使進入進水道2內部的海水的流速進一步升高。在進水道2的側表面上，沿周向設置有一系列翅片3，翅片3呈軸對稱排列。在翅片3的表面上，開有間距相同的一系列小孔，翅片3與進水道2在連接處是相通的，也即海水可以通過進水道2進入到翅片中，海水則可以通過翅片3上均勻布置的小孔與納米金屬粉末4接觸。納米金屬粉末4填充在翅片3之間的縫隙以及進水道2與翅片3的周圍。納米金屬粉末4外部由塑料薄膜包裹，以固定其外部形狀。整個裝置外部由摺疊氣囊5包裹。摺疊氣囊5進水口通過密封圈與進水道2的端部連接，實現裝置的密封。
[0014]在具體實施的過程中，當需要進行打撈時，本發明的基於納米金屬粉末的水下打撈裝置首先由蛙人或小型水下潛器攜帶下潛到沉船位置。將該裝置對稱地系掛在沉船表面或者塞入沉船內部，由蛙人或小型水下潛器觸發質量流量控制器I。質量流量控制器I觸發後，進水道2入口打開，海水開始通過進水道2進入裝置內部。由於進水道2入口的漸縮形狀設計，海水進入進水道2之後流動速度增加，高速的水流通過翅片3上的小孔流出時，對納米金屬粉末4產生衝擊的作用。使海水與納米金屬粉末4獲得更好的摻混效果。當質量流量控制器I監測到流入裝置內部的海水量達到規定值時，自動關閉進水道2的入口。流入裝置內部的海水經過漸縮入口的加速、翅片3的分流，通過翅片3上的小孔噴射到納米金屬粉末4中。海水與納米金屬粉末4充分摻混並發生化學反應。海水與納米金屬粉末4反應產生大量的氫氣，並放出熱量。進入裝置內部的海水，一部分與納米金屬粉末4發生化學反應，另外一部分海水吸收了化學反應產生的熱量，轉變為水蒸氣。氫氣與水蒸氣不斷集聚，使包裹納米金屬粉末4的塑料薄膜內壓強升高，使其脹破。塑料薄膜脹破之後，氫氣與水蒸氣進入摺疊氣囊5中，使摺疊氣囊5展開。同時，納米金屬粉末4與海水繼續進行反應，產生更多的氫氣和水蒸氣，使摺疊氣囊5完全展開，充滿氫氣與水蒸氣的摺疊氣囊5成為一個獨立的浮筒。摺疊氣囊5在展開的過程中質量流量控制器I與進水道2的連接是緊配合併且其密封型很好。因此，展開的摺疊氣囊處於海水中，將受到浮力的作用，可以利用單個或者多個該裝置將水下沉船打撈至水面。
[0015]打撈完成後，卸下質量流量控制器1，於通風良好處將摺疊氣囊5內部的氣體排出，以免其內部的氫氣遇明火發生爆炸事故。將整套裝置清洗後，可重新裝填納米金屬粉末4，再次進行水下打撈作業。[0016]本發明中所說的納米金屬粉末顆粒直徑不大於100納米，納米金屬粉末的材料為鋁、鎂或鋰；摺疊氣囊的材料是矽膠防水帆布。
【權利要求】
1.一種基於納米金屬粉末的水下打撈裝置，其特徵在於:包括質量流量控制器、與質量流量控制器連接的進水道、均勻布置在進水道外部的翅片、納米金屬粉末和摺疊氣囊，翅片和所述進水道相通，翅片表面上設置多個小孔，納米金屬粉末包絡翅片，塑料薄膜包絡納米金屬粉末，摺疊氣囊包絡塑料薄膜，摺疊氣囊進水口通過密封圈與進水道端部連接。
2.根據權利要求1所述的基於納米金屬粉末的水下打撈裝置，其特徵在於:所述納米金屬粉末顆粒直徑不大於100納米，材料為鋁、鎂或鋰。
3.根據權利要求1或2所述的基於納米金屬粉末的水下打撈裝置，其特徵在於:所述進水道的入口設置為漸縮形狀。
4.根據權利要求1或2所述的基於納米金屬粉末的水下打撈裝置，其特徵在於:所述摺疊氣囊的材料是矽膠防水帆布。
5.根據權利要求3所述的基於納米金屬粉末的水下打撈裝置，其特徵在於:所述摺疊氣囊的材料是矽膠防水帆布。
【文檔編號】B63C7/10GK104029803SQ201410270232
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】劉平安, 劉加寧, 朱力, 鄒高萬, 王革 申請人:哈爾濱工程大學