JP2011522977A - 少なくとも固形物及び液体を含む加圧流体を受けるためのセパレータ、並びに関連した装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】セパレータは、加圧室(62)と、加圧室(62)で生成された固形物が豊富な加圧流を減圧するための少なくとも１つの第１のタンク(64A) 及び１つの第２のタンク(64B) とを備えている。前記セパレータは、加圧室(62)と第１及び第２のタンク(64)とを接続する分配マニホールド(66)を更に備えている。分配マニホールド(66)は、第１のタンク(64A) へ加圧流を導いて第２のタンク(64B) を減圧するための第１の配置と、第２のタンク(64B) へ加圧流を導いて少なくとも第１のタンク(64A) を減圧するための第２の配置との間で移動可能である。

Description

本発明は、少なくとも１つの粉砕された固形物及び１つの液体を含む加圧流体を連続的に受けるためのセパレータであり、加圧流体を、固形物が豊富な流れと固形物が乏しい少なくとも１つの加圧流とに分離するための加圧室を備えて、該加圧室は、加圧流体のための注入口、固形物が豊富な加圧流のための下部排出口、及び固形物が乏しい一又は複数の加圧流のための少なくとも１つの排出口を含むタイプの前記セパレータに関する。

このようなセパレータは、例えば、水域の底から回収された粉砕固形物、加圧水及び加圧ガスを含む加圧流体のための搬送パイプの出口に接続されるための構成要素である。

搬送パイプは、例えば、海底での採掘作業、又は、炭化水素採掘装置を配置するための海底での土木作業のための抽出装置に配置されている。

米国特許第４２３２９０３号明細書から、船舶によって運ばれる水上装置と、固形物を抽出するための水中機を含む底部組立体と、底部組立体を水上装置に接続して固形物を搬送するための搬送パイプとを備えた抽出装置が公知である。

底から回収された物質を水面に運ぶために、加圧ガスが、搬送パイプに注入されるべく水上装置から搬送パイプの中間点に搬送される。従って、搬送パイプ内に存在する水と固形物との混合物が、ガスの注入点より上で軽くなり、それにより、加圧流体が水上装置に向かって流される。

国際公開第2005／099856号パンフレット

しかしながら、この搬送は、ガスを搬送パイプに注入すべくガスを高圧で圧縮することが必要である。従って、船舶は大型の圧縮機を運ぶ必要があり、これは、あまり経済的でなく、また実用的ではない。

十分な生産性を確保するために、搬送パイプから搬送される加圧流体を、固形物が豊富な流れ、液体流及びガス流に分離するために前記加圧流体を連続的に処理して、搬送パイプ内の加圧流体の通過を妨げる必要なしに、固形物が豊富な流れを船舶に格納され得るように減圧することも必要である。

本発明の一目的は、加圧流体を連続的に分離して固形物が豊富な減圧された流れを得ること、及び、固形物が乏しい加圧流を抽出装置内で再利用され得るように回収することの両方を可能にする抽出装置のためのセパレータを得ることである。

このために、本発明は、前述したタイプのセパレータに関しており、該セパレータは、
− 固形物が豊富な加圧流を導入するための導入口と、減圧バルブを有する減圧出口とを介して閉じた内部空間を夫々画定して、固形物が豊富な加圧流を減圧するための少なくとも１つの第１のタンク及び１つの第２のタンク、及び
− 前記加圧室の下部排出口と前記第１及び第２のタンクの導入口とを接続する分配マニホールド
を更に備えており、
前記分配マニホールドは、第１の配置と第２の配置との間で移動可能であり、前記第１の配置では、前記第１のタンクが前記加圧室に接続され、前記第２のタンクが前記加圧室から遮断されて、固形物が豊富な加圧流が少なくとも前記第１のタンクに分配され、少なくとも前記第２のタンクが減圧されて、前記第２の配置では、前記第２のタンクが前記加圧室に接続され、前記第１のタンクが前記加圧室から遮断されて、固形物が豊富な加圧流が少なくとも前記第２のタンクに分配され、少なくとも前記第１のタンクが減圧される。

本発明に係るセパレータは、単独で、又は任意の技術的に可能な組み合わせで、以下の一又は複数の特徴を有することが可能である。
− 加圧流体は加圧ガスを含んでおり、前記加圧室は、加圧ガスが豊富な流れを排出するための上部排出口を含んでいる。
− 前記分配マニホールドは、前記第１のタンクのための遮断バルブと前記第２のタンクのための遮断バルブとを含んでおり、
前記第１の配置では、前記第２のタンクのための遮断バルブが閉じ、前記第１のタンクのための遮断バルブが開き、前記第１のタンクの減圧バルブが閉じているように、また、前記第２の配置では、前記第２のタンクのための遮断バルブが開き、前記第１のタンクのための遮断バルブが閉じ、前記第１のタンクの減圧バルブが開いているように前記分配マニホールドを移動させることが可能な制御手段を、前記セパレータは更に備えている。
− 前記分配マニホールドは、固形物が豊富な流体を排出するための前記下部排出口に上流側で対向する少なくとも１つの分配通路を有する移動可能なシリンダを含んでおり、前記分配通路が前記第１のタンクに下流側で接続され、前記第２のタンクから遮断される前記分配マニホールドの第１の配置における第１位置と、前記分配通路が前記第２のタンクに下流側で接続され、前記第１のタンクから遮断される前記分配マニホールドの第２の配置における第２位置との間で、前記シリンダは、前記第１のタンク及び第２のタンクに対して移動可能である。
− 前記加圧室は、前記第１及び第２のタンクより上に配置されてあり、前記分配マニホールドは、前記加圧室と前記第１及び第２のタンクとの間に設けられている。
− 前記セパレータは、少なくとも第３のタンク及び少なくとも第４のタンクを更に備えており、前記分配マニホールドは、前記第１の配置では前記加圧室を前記第１のタンク及び第３のタンクに接続し、前記第２の配置では前記加圧室を前記第２のタンク及び第４のタンクに接続する。
− 前記セパレータは、固形物の速度を減少させるための減速手段を更に備えており、該減速手段は、加圧流体を前記加圧室内に注入するための注入口に対向して配置されて、加圧流体の前記注入口を介した通過に関する軸に対して横方向に突出する減速部材を含んでいる。

本発明は、更に、水域の底にある物質を抽出するための装置において、
− 水域の水面より上に少なくとも部分的に配置されている水上装置と、
− 水域の底にある物質を回収するための手段を含む底部組立体と、
− 前記水上装置に前記底部組立体を接続するための搬送パイプと、
− 前記水上装置に取り付けられ、前記搬送パイプに接続されている上記に定義されたセパレータと
を備えていることを特徴とする装置に関する。

本発明に係る装置は、以下の特徴を備えることが可能である。
− 前記水上装置は、前記搬送パイプに加圧流体を注入するためのラインに出口として接続された少なくとも１つの圧縮機を含んでおり、該圧縮機の入口に、固形物が乏しい加圧流体のための排出口が接続されている。

本発明は、更に、上記に定義されたセパレータを用いて、加圧流体のための注入口を介して加圧室に加圧流体を連続的に注入し、固形物が豊富な流れと固形物が乏しい少なくとも１つの流れとを前記加圧室内で形成して、加圧流体を連続的に分離するための方法であって、
− 前記分配マニホールドを前記第１の配置に置き、前記第１のタンク内の圧力を前記加圧室内の圧力と略等しくして、固形物が豊富な流れを少なくとも前記第１のタンクに分配する複数の分配段階と、
− 前記分配マニホールドを前記第２の配置に置き、前記第１のタンク内の圧力を前記加圧室及び第２のタンク内の圧力より低くして、固形物が豊富な流れを前記第２のタンクに分配し、前記第１のタンクを減圧する複数の減圧段階と
を連続的に備えていることを特徴とする方法に関する。

本発明は、添付図面を参照して、単に一例とする以下の記述によって更に明瞭に理解される。

本発明に係る連続的なセパレータを備えた抽出装置を示す概略側面図である。 図１に示された抽出装置のセパレータを示す部分的な概略斜視図である。 図２に示されたセパレータの平面図である。 第１の分配配置における図２に示されたセパレータを示す中央垂直面に沿った断面図である。 第２の分配配置における図２に示されたセパレータを示す図４と同様の断面図である。

本明細書の残りの部分では、「上流」及び「下流」という文言は、流体が通過する正方向を参照して述べられている。

本発明に係るセパレータを備えた抽出装置10が、図１乃至５に示されている。

この抽出装置10は、海、海洋又は湖のような水域12の底にある固形物を回収するための構成要素である。

水域12は、岩及び／又は堆積物を含む固形物によって画定された底14の上にある。

抽出装置10は、例えば、炭化水素採掘装置を配置するために底14の土木作業を行なうため、又は、水域12の水面16でその後利用するために、底14に堆積した鉱石を回収するために設けられる。

抽出装置10は、例えば、本出願人による仏国特許出願公開第0756579 号明細書及び仏国特許出願公開第0756718 号明細書に述べられているタイプの装置である。

従って、抽出装置10は、水域12に浮体式組立体20によって支持されている水上装置18と、水域12の底14で固形物を回収するための底部組立体22と、回収された物質を底部組立体22から水上装置18に搬送するための搬送パイプ24とを備えている。抽出装置10は更に、水上装置18から搬送パイプ24に沿って水域12に延びる操作ライン26を備えている。

浮体式組立体20は、船舶又は平底荷船によって形成されている。或いは、浮体式組立体20は、水域12に浮かぶプラットフォームによって形成されてもよい。

底部組立体22は、搬送パイプ24の下端に固定されたベースステーション28と、底14で物質を回収するための回収手段30と、回収された物質を回収手段30からベースステーション28に搬送するための可撓性パイプ32とを含んでいる。

回収手段30は、例えば、底14で移動する掘削車輌によって支持されている。

或いは、回収手段30は、浮体式組立体20によって駆動されるクレーンと、底14に置かれ、物質を受けて処理するための支持体とを含んでもよい。

搬送パイプ24は、底14の近くに配置されたベースステーション28と、浮体式組立体20に配置された水上装置18との間に延びている。水上装置18とベースステーション28との間の搬送パイプ24の長さは、例えば、数メートル乃至1000メートル以上である。

搬送パイプ24は、例えば、撓まないチューブの組立体によって形成されている。或いは、搬送パイプ24は、その略全長に亘って可撓性を有するパイプによって形成されてもよい。

可撓性パイプ32及び搬送パイプ24は、水域の底に配置される回収手段30と水上装置18との間で水と混合された固形物を通過させるための連続通路34内部を画定する。

操作ライン26は、連続通路34にガスを注入するためのガス注入ライン36と、回収手段30のための制御及び電力ライン38とを含んでいる。

図１に示された例では、連続通路34内の水と固形物との混合物が、ガスリフトによって底14から水上装置18に向かって押し流される。

そのために、加圧ガスを中間点40で連続通路34内に注入すべく、ガス注入ライン36は、水上装置18と搬送パイプ24の中間点40との間に延びている。注入されるガスの圧力は、大気圧より高く、例えば、10乃至100 バールである。

従って、中間点40でのガスの注入により、連続通路34の前記中間点40の下流側で、粉砕固形物、液状水及び加圧ガスを含む加圧流体が形成される。この加圧流体は、中間点40の下にある流体に対して軽くなり、そのため、前記加圧流体は上方に押し流される。

図１に示されているように、水上装置18は、搬送パイプ24の下流方向の上端に接続された本発明に係るセパレータ50と、セパレータ50に水圧で接続されて固形物を大気圧で格納するための固形物格納室52とを備えている。水上装置18は更に、ガス注入ライン36に供給するための圧縮機54と、制御及び電力ライン38に供給するための制御及び電力手段56とを含んでいる。

セパレータ50は、搬送パイプ24から連続的に受ける加圧流体を分離し、固形物が豊富な流れを形成し、固形物が豊富な流れを減圧して、加圧流体に存在するガスによって形成された固形物が乏しいガス流を形成し、前記ガスを実質的に減圧することなくガスを回収して、ガスを圧縮機54に再注入するための構成要素である。更にセパレータ50は、加圧流体から固形物が乏しい液体流を生成する。該液体流は、加圧流体に存在する加圧水によって形成される。

固形物が豊富な流れは、塊状の粉砕固形物の略全てと、少量の固形物間の空間に存在する水とによって形成される。

図１乃至５に示されているように、セパレータ50は、加圧流体に含まれる固形物のための減速機60と、固形物が豊富な流れ、液体流及びガス流を得るために加圧流体を連続的に受けるための加圧室62とを含んでいる。

セパレータ50は更に、固形物が豊富な流れを回収して減圧するための複数の減圧タンク64と、固形物が豊富な流れを減圧タンク64に送るための選択的な分配マニホールド66と、分配マニホールド66を制御するための制御手段68とを含んでいる。

加圧室62、分配マニホールド66及び減圧タンク64は最上部から底部まで、浮体式組立体20のプラットフォーム76に設けられた骨組74に取り付けられている。

加圧室62は、じょうご状の下部壁78と、垂直軸B-B'を有する略円筒状の中間壁80と、先細りの円錐状の上部被覆壁82とを含んでいる。

下部壁78、中間壁80及び上部被覆壁82は、加圧流体によって大気圧より高い圧力で維持されるべく、加圧流体を受けるための閉じた内部体積領域84を画定している。

加圧室62は、更に、内部体積領域84に加圧流体を注入するための上流注入口86と、内部体積領域84の外側に加圧水の流れを排出するための下流排出口88と、内部体積領域84の外側に加圧ガスの流れを排出するための上部排出口90と、内部体積領域84の外側に固形物が豊富な流れを排出するための下部排出口92とを含んでいる。

上流注入口86及び下流排出口88は、互いに対向して加圧室62の中間壁80に水平方向に形成されている。

上流注入口86は、搬送パイプ24に接続されている。

下流排出口88は、内部体積領域84内にフィルタリング格子93および圧力調整器94を有している。下流排出口88は、圧力調整器94の下流側で、加圧水格納室96に接続されるか、又は、例えば、存在する固形物又は固形物格納室52に搬送される固形物を洗浄するために水が大気圧で回収される必要がある場合、水を減圧するための手段に接続されている。

上部排出口90は、加圧ガス供給パイプ98によって圧縮機54に接続されている。

下部排出口92は、下部壁78の下端部に画定されている。下部排出口92は、略円形の断面を有し、分配マニホールド66に対向して設けられている。

減速機60は、注入口86に対向して加圧室62内に配置されている。減速機60は、加圧流体の注入口86への注入に関する水平軸A-A'に垂直に内部体積領域84に突出して固形物の速度を減少するための横部材99を含んでいる。

図２に示された例では、横部材99は、上部壁82に上端部が固定されている鎖又は棒の仕切りによって形成されている。

減速機60は、加圧流体の注入中に加圧室62の壁の損傷を防ぐために、加圧流体中の固形物の速度を減少させる。

減圧タンク64は、加圧室62の中心垂直軸B-B'周りに分配されている。

図２に示された例では、セパレータ50は、加圧室62及び分配マニホールド66の下に垂直軸B-B'周りに垂直に配置された同一構造の４つの減圧タンク64A,64B,64C,64D を含んでいる。

各減圧タンク64A,64B,64C,64D は、一般的に、垂直軸B-B'と平行な垂直軸を有する円筒状である。

従って、各減圧タンク64A,64B,64C,64D は、垂直断面が上方に収束する上部被覆壁100 と、中間円筒壁102 と、垂直断面が下方に収束する下部壁104 とを含んでいる。

上部被覆壁100 、中間円筒壁102 及び下部壁104 は閉じた内部空間105 を画定している。

内部空間105 は更に、上部被覆壁100 の頂端部に形成されて内部空間105 に固形物が豊富な流れの一部を導入するための導入口106 と、下部壁104 の底に形成されて内部空間105 の外側で固形物が豊富な流体を減圧して排出するための減圧出口108 とを含んでいる。

導入口106 は、分配マニホールド66の下に垂直に設けられている。

減圧出口108 は、導入口106 の下に底に対向して設けられている。減圧出口108 は減圧バルブ110 を有しており、該減圧バルブ110 は、固形物を減圧出口108 を介して通過させる開放配置と、固形物を減圧出口108 を介して通過させることを抑制する閉鎖配置との間で移動可能である。

減圧出口108 は、本例では、減圧された固形物を大気圧で格納するための固形物格納室52によって形成されて大気圧にさらされる領域に接続されている。

減圧バルブ110 は、移動されるべく制御手段68に接続されている。

分配マニホールド66は、減圧タンク64A,64B,64C,64D 毎に個別供給ライン116A,116B,116C,116D を含んでおり、更に、円筒状支持体120 に回転可能に取り付けられて、個別供給ライン116A,116B,116C,116D に固形物が豊富な流れを分配するための回転シリンダ118 を含んでいる。

各個別供給ライン116A,116B,116C,116D は、回転シリンダ118 に対向して設けられた上部開口122 と、減圧タンク64A,64B,64C,64D の導入口106 に接続されて減圧タンク64A,64B,64C,64D のための遮断バルブ126A,126B,126C,126D を有する下部開口124 との間に延びている。夫々の個別供給ライン116A,116B,116C,116D は、回転シリンダ118 を夫々の減圧タンク64A,64B,64C,64D に接続している。

各遮断バルブ126A,126B,126C,126D は、個別供給ライン116A,116B,116C,116D が関連する減圧タンク64A,64B,64C,64D に接続される完全な開放配置と、減圧タンク64A,64B,64C,64D が個別供給ライン116A,116B,116C,116D から遮断される完全な閉鎖配置との間で徐々に移動可能である。

各遮断バルブ126A,126B,126C,126D は、移動されるべく制御手段68に接続されている。

支持体120 は、加圧室62の下で、下部排出口92の下部延長部分に延びている。

回転シリンダ118 は、支持体120 内で垂直軸B-B'周りに回転可能に取り付けられている。回転シリンダ118 は、垂直軸B-B'を通過する垂直面の両側に並列に配置された２つの漏斗130 を含んでいる。

各漏斗130 は、上流側では下部排出口92に対向し、下流側では個別供給ライン116A,116B,116C,116D の上部開口122 にのみ対向する分配通路131 を画定している。

従って、回転シリンダ118 は、第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C に供給し、第２の減圧タンク64B 及び第４の減圧タンク64D を遮断する第１位置と、第２の減圧タンク64B 及び第４の減圧タンク64D に供給し、第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C を遮断する第２位置との間で、垂直軸B-B'周りに回転可能である。

図４に示された第１位置では、漏斗130 は、上流側では下部排出口92に対向して上端で開口し、下流側では第１及び第３の減圧タンク64A,64C のための個別供給ライン116A,116C の上部開口122 に対向して底で開口している。

漏斗130 は更に、第２及び第４の減圧タンク64B,64D のための個別供給ライン116B,116D の上部開口122 を覆う。

従って、回転シリンダ118 が第１位置に配置されているとき、固形物が豊富な流れは、内部体積領域84から漏斗130 、個別供給ライン116A,116C 及び遮断バルブ126A,126C を連続的に通って第１及び第３の減圧タンク64A,64C に向かって流れることが可能である。

この第１位置では、回転シリンダ118 は、固形物が豊富な流れが内部体積領域84から第２の減圧タンク64B 及び第４の減圧タンク64D に向かって流れることを防止する。

これに対して、図５に示された第２位置では、回転シリンダ118 は垂直軸B-B'周りに約90度回転している。漏斗130 は、個別供給ライン116B,116D の上部開口122 に対向して配置されており、このため、固形物が豊富な流れは、内部体積領域84から漏斗130 、個別供給ライン116B,116D 及び遮断バルブ126B,126D を通って第２及び第４の減圧タンク64B,64D に向かって流れることが可能になる。

更に、図５に示されているように、漏斗130 は、第１及び第３の減圧タンク64A,64C のための個別供給ライン116A,116C の上部開口122 を覆い、このため、固形物が豊富な流れは、内部体積領域84から前記第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C に向かって流れることが抑制される。

制御手段68は、第１及び第２位置間で回転シリンダ118 を移動させるための手段と、各個別供給ライン116A,116B,116C,116D の遮断バルブ126A,126B,126C,126D を制御するための手段と、各減圧タンク64A,64B,64C,64D の減圧バルブ110 を制御するための手段とを含んでいる。

制御手段68は更に、各減圧タンク64A,64B,64C,64D 毎に、各減圧タンク64A,64B,64C,64D 内の圧力を測定するためのプローブ132 と、各減圧タンク64A,64B,64C,64D に含まれる物質のレベルを検出するためのレベル検出手段であるプローブ134 とを含んでいる。

制御手段68は、固形物が豊富な流れを第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C に分配して、第２の減圧タンク64B 及び第４の減圧タンク64D を減圧するための第１の分配配置と、固形物が豊富な流れを第２の減圧タンク64B 及び第４の減圧タンク64D に分配して第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C を減圧するための第２の分配配置との間で分配マニホールド66を移動させることが可能である。

第１の分配配置では、制御手段68は、回転シリンダ118 を移動させて、回転シリンダ118 を上述された第１位置に置く。更に制御手段68は、個別供給ライン116A,116C の遮断バルブ126A,126C を移動させて該遮断バルブ126A,126C の開放を維持し、第１及び第３の減圧タンク64A,64C の減圧バルブ110 を移動させて該減圧バルブ110 の閉鎖を維持する。そのため、第１及び第３の減圧タンク64A,64C の内部空間105 の圧力は、加圧室62の内部体積領域84の圧力と略同一である。

更に、制御手段68は、個別供給ライン116B,116D の遮断バルブ124B,124D を移動させて、第２の減圧タンク64B 及び第４の減圧タンク64D と加圧室62とを遮断する。制御手段68は更に、前記第２及び第４の減圧タンク64B,64D の減圧バルブ110 を移動させて、固形物が豊富な流れを徐々に減圧して、該流れを第２の減圧タンク64B 及び第４の減圧タンク64D から固形物格納室52へと排出させることが可能である。

これに対して、第２の分配配置では、制御手段68は、回転シリンダ118 を移動させて、回転シリンダ118 を上述された第２位置に置く。制御手段68は更に、個別供給ライン116B,116D の遮断バルブ126B,126D を移動させて該遮断バルブ126B,126D の開放を維持して、第２及び第４の減圧タンク64B,64D の減圧バルブ110 を移動させて該減圧バルブ110 の閉鎖を維持する。そのため、第２及び第４の減圧タンク64B,64D の内部空間105 の圧力は、加圧室62の内部体積領域84の圧力と略同一である。

更に制御手段68は、個別供給ライン116A,116C の遮断バルブ126A,126C を移動させて、第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C と加圧室62とを遮断する。制御手段68は更に、第１及び第３の減圧タンク64A,64C の減圧バルブ110 を移動させて、固形物が豊富な流れを徐々に減圧して、該流れを第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C から固形物格納室52へと排出させることが可能である。

抽出装置10を操作する方法を以下に説明する。

まず、回収手段30が底14に接して配置されるまで、搬送パイプ26及び底部組立体22は水域12内に降ろされる。

その後、制御及び電力手段56は、制御及び電力ライン38を介して回収手段30を駆動して、水域12の底14に回収手段30を配置して固形物を回収させる。

粉砕固形物と液状水との混合物によって形成される混合物の流れが、可撓性パイプ32及び搬送パイプ24内の連続通路34を通って搬送される。

このようにして形成された混合物の流れを上方に押し流すために、圧縮機54からの10乃至100 バールの加圧ガスが、中間点40でガス注入ライン36を介して注入される。そのため、混合物の流れは、粉砕固形物、液状水及び注入されたガスを含む加圧流体を形成する。

その後、この加圧流体は水上装置18に向かって上昇し、加圧室62の内部体積領域84に連続的に流れ込む。加圧室62内では、加圧流体は、注入口86に対向して配置された減速機60を通過する。

加圧流体に存在する粉砕固形物は、横部材99と接触し、このため、固形物の速度は加圧室62内で水平注入軸A-A'に沿って減少する。従って、加圧室62の劣化の危険性が低減する。

内部体積領域84では、固形物が重力によって下方に流されて、そのため、下部壁78に対向して固形物が豊富な流れが生成され、中間壁80に対向して液状水が豊富な流れが生成されて、上部被覆壁82に対向してガス流が生成される。

下流排出口88がフィルタリング格子93を有しているので、液体が豊富な流れは、流れが含んでいる固形物を略取り除かれて、下流排出口88を通って圧力調整器94を介して加圧水格納室96に連続的に排出される。

或いは、液体流が減圧されて、大気圧の水が、減圧タンク64から回収された固形物が豊富な物質を洗浄するために使用されてもよい。

同様に、ガス流が、上部排出口90を通って上方へと連続的に排出されて、加圧ガス供給パイプ98を通って圧縮機54に供給される。

加圧室62によって画定された内部体積領域84内の圧力は、流体の圧力と略等しく、例えば８乃至15バールである。また、上部排出口90を通って排出されるガスは、大気圧より高い圧力を有しており、例えば、８乃至12バールである。従って、浮体式組立体20に設けられる圧縮機54のサイズは低減されて、コストを抑えることが可能になる。同様に、下流排出口88を通って排出された水は、６乃至10バールの圧力を有する。

その後、分配マニホールド66が、上述された第１の分配配置に置かれるように制御手段68によって移動される。

第１の分配配置では、固形物が豊富な流れは、重力により、下部排出口92、漏斗130 及び第１及び第３の減圧タンク64A,64C のための個別供給ライン116A,116C を通って流れて、第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C を満たす。

同時に、第２及び第４の減圧タンク64B,64D は、対応する遮断バルブ126B,126D の閉鎖が維持されることにより、第２及び第４の減圧タンク64B,64D 内の内容物を固形物格納室52へと排出して空にされる。

第２及び第４の減圧タンク64B,64D の排出が終了すると、制御手段68は、第２及び第４の減圧タンク64B,64D の内部空間105 内の圧力を徐々に内部体積領域84内の圧力にするために、第２及び第４の減圧タンク64B,64D の減圧バルブ110 を閉じて、前記第２及び第４の減圧タンク64B,64D のための遮断バルブ126B,126D を徐々に開放する。

レベル検出手段134 が第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C が略満たされていることを検出したとき、分配マニホールド66は、第１の分配配置から第２の分配配置に変えられるべく制御手段68によって移動される。

第１及び第３の減圧タンク64A,64C のための遮断バルブ126A,126C が閉じられて、回転シリンダ118 は第１位置から第２位置に回転される。その後、第２及び第４の減圧タンク64B,64D のための遮断バルブ126B,126D は、固形物が豊富な流れを受けるために完全に開放される。

同時に、固形物が豊富な流れが第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C から固形物格納室52へと排出されて減圧されるために、第１及び第３の減圧タンク64A,64C の減圧バルブ110 が徐々に開放される。

そのため、第１及び第３の減圧タンク64A,64C の内部空間105 内の圧力が、加圧室62の内部体積領域84内の圧力より低くなり、大気圧と略等しくなる。

その後、既に述べられているように、第１及び第３の減圧タンク64A,64C の減圧バルブ110 が閉じられて、第１及び第３の減圧タンク64A,64C のための遮断バルブ126A,126C が徐々に開放されて、第１及び第３の減圧タンク64A,64C 内の圧力をプローブ132 によって監視しながら第１の減圧タンク64A 及び第３の減圧タンク64C を徐々に加圧する。

従って、セパレータ50により、搬送パイプ24によって搬送されたガス、液状水及び固形物を含む加圧流体の連続的な処理が、加圧室62内での前記加圧流体の加圧を維持しながら可能になる。

セパレータ50は更に、加圧室62で形成されて固形物が豊富な流れの減圧を可能にする。この減圧は、加圧室62を減圧する必要なしに、様々な減圧タンク64A,64B,64C,64D 内で連続して行われる。

従って、本発明に係るセパレータ50を使用して、加圧室62の出口で回収されたガス流及び加圧液体流を再利用して、固形物を格納するために固形物を大気圧で回収しながら、ガス流及び加圧液体流を抽出装置10で再利用することが可能になる。

或いは、分配マニホールド66は、回転シリンダ118 の各漏斗130 及び／又は各個別供給ライン116A,116B,116C,116D の詰まりを除去するための詰まり除去手段を含んでもよい。この詰まり除去手段は、例えば、加圧水の噴出によって構成されている。

別の代替案では、加圧液体が搬送パイプ24の連続通路34に注入されることにより、固形物及び水を含む混合物の流れが、連続通路34内を上方に搬送される。

この場合、加圧液体は、加圧室62の下流排出口88で回収される加圧液体の流れから少なくとも部分的に生成される。

別の代替案では、減圧タンク64の減圧出口108 が、回収された固形物を受けて、浮体式組立体20の側縁部に向かって搬送し、固形物を側縁部に対向して配置された搬送平底荷船に積み込むための少なくとも１つの搬送ベルトに対向して設けられる。

Claims (11)

1. 少なくとも１つの粉砕された固形物及び１つの液体を含む加圧流体を連続的に受けるためのセパレータ(50)であって、
   − 加圧流体を、固形物が豊富な流れと固形物が乏しい少なくとも１つの加圧流とに分離して、加圧流体のための注入口(86)、固形物が豊富な加圧流のための下部排出口(92)、及び固形物が乏しい一又は複数の加圧流夫々のための少なくとも１つの排出口(88,90) を含む加圧室(62)を備えているタイプの前記セパレータ(50)において、
   − 固形物が豊富な加圧流を導入するための導入口(106) と、減圧バルブ(110) を有する減圧出口(108) とを介して閉じた内部空間を夫々画定して、固形物が豊富な加圧流を減圧するための少なくとも１つの第１のタンク(64A) 及び１つの第２のタンク(64B) 、及び
   − 前記加圧室(62)の下部排出口(92)と前記第１及び第２のタンク(64)の導入口(106) とを接続する分配マニホールド(66)
   を更に備えており、
   前記分配マニホールド(66)は、第１の配置と第２の配置との間で移動可能であり、前記第１の配置では、前記第１のタンク(64A) が前記加圧室(62)に接続され、前記第２のタンク(64B) が前記加圧室(62)から遮断されて、固形物が豊富な加圧流が少なくとも前記第１のタンク(64A) に分配され、少なくとも前記第２のタンク(64B) が減圧されて、前記第２の配置では、前記第２のタンク(64B) が前記加圧室(62)に接続され、前記第１のタンク(64A) が前記加圧室(62)から遮断されて、固形物が豊富な加圧流が少なくとも前記第２のタンク(64B) に分配され、少なくとも前記第１のタンク(64A) が減圧されることを特徴とするセパレータ。
2. 加圧流体は加圧ガスを含んでおり、前記加圧室(62)は、加圧ガスが豊富な流れを排出するための上部排出口(90)を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のセパレータ(50)。
3. 前記分配マニホールド(66)は、前記第１のタンク(64A) のための遮断バルブ(116A)と前記第２のタンク(64B) のための遮断バルブ(116B)とを含んでおり、
   前記第１の配置では、前記第２のタンク(64B) のための遮断バルブ(116B)が閉じ、前記第１のタンク(64A) のための遮断バルブ(116A)が開き、前記第１のタンク(64A) の減圧バルブ(110) が閉じているように、また、前記第２の配置では、前記第２のタンク(64B) のための遮断バルブ(116B)が開き、前記第１のタンク(64A) のための遮断バルブ(116A)が閉じ、前記第１のタンク(64A) の減圧バルブ(110) が開いているように前記分配マニホールド(66)を移動させることが可能な制御手段(68)を、前記セパレータ(50)は更に備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセパレータ(50)。
4. 前記分配マニホールド(66)は、固形物が豊富な流体を排出するための前記下部排出口(92)に上流側で対向する少なくとも１つの分配通路(131) を有する移動可能なシリンダ(118) を含んでおり、
   前記分配通路(131) が前記第１のタンク(64A) に下流側で接続され、前記第２のタンク(64B) から遮断される前記分配マニホールド(66)の第１の配置における第１位置と、前記分配通路(131) が前記第２のタンク(64B) に下流側で接続され、前記第１のタンク(64A) から遮断される前記分配マニホールド(66)の第２の配置における第２位置との間で、前記シリンダ(118) は、前記第１のタンク(64A) 及び第２のタンク(64B) に対して移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のセパレータ(50)。
5. 前記シリンダは、略垂直な軸周りに回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載のセパレータ(50)。
6. 前記加圧室(62)は、前記第１及び第２のタンク(64A,64B) より上に配置されてあり、前記分配マニホールド(66)は、前記加圧室(62)と前記第１及び第２のタンク(64A,64B) との間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のセパレータ(50)。
7. 少なくとも第３のタンク(64C) 及び少なくとも第４のタンク(64D) を更に備えており、
   前記分配マニホールド(66)は、前記第１の配置では前記加圧室(62)を前記第１のタンク(64A) 及び第３のタンク(64C) に接続し、前記第２の配置では前記加圧室(62)を前記第２のタンク(64B) 及び第４のタンク(64D) に接続することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のセパレータ(50)。
8. 固形物の速度を減少させるための減速手段(60)を更に備えており、
   該減速手段(60)は、加圧流体を前記加圧室(62)内に注入するための注入口(86)に対向して配置されて、加圧流体の前記注入口(86)への通過に関する軸(A-A')に対して横方向に突出する減速部材(72)を含んでいることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のセパレータ(50)。
9. 水域(12)の底(14)にある物質を抽出するための装置(10)において、
   − 水域(12)の水面(16)より上に少なくとも部分的に配置されている水上装置(18)と、
   − 水域(12)の底(14)にある物質を回収するための手段(30)を含む底部組立体(20)と、
   − 前記水上装置(18)に前記底部組立体(20)を接続するための搬送パイプ(24)と、
   − 前記水上装置(18)に取り付けられ、前記搬送パイプ(24)に接続されている請求項１乃至８のいずれかに記載のセパレータ(50)と
   を備えていることを特徴とする装置。
10. 前記水上装置(18)は、前記搬送パイプ(24)に加圧流体を注入するためのライン(36)に出口として接続された少なくとも１つの圧縮機(54)を含んでおり、該圧縮機(54)の入口に、固形物が乏しい加圧流体のための排出口(90)が接続されていることを特徴とする請求項９に記載の装置(10)。
11. 請求項１乃至８のいずれかに記載のセパレータ(50)を用いて、加圧流体のための注入口(86)を介して加圧室(62)に加圧流体を連続的に注入し、固形物が豊富な流れと固形物が乏しい少なくとも１つの流れとを前記加圧室(62)内で形成して、加圧流体を連続的に分離するための方法であって、
    − 前記分配マニホールド(66)を前記第１の配置に置き、前記第１のタンク(64A) 内の圧力を前記加圧室(62)内の圧力と略等しくして、固形物が豊富な流れを少なくとも前記第１のタンク(64A) に分配する複数の分配段階と、
    − 前記分配マニホールド(66)を前記第２の配置に置き、前記第１のタンク(64A) 内の圧力を前記加圧室(62)及び第２のタンク(64B) 内の圧力より低くして、固形物が豊富な流れを前記第２のタンク(64B) に分配し、前記第１のタンク(64A) を減圧する複数の減圧段階と
    を連続的に備えていることを特徴とする方法。

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