阅读说明：本技术 浮动式液体引入装置 (Floating type liquid introducing device ) 是由 罗伯特·布鲁斯·海尔 于 2018-12-21 设计创作，主要内容包括：一种用于液体抽吸移除系统的浮动式液体引入装置(30),该液体引入装置(30)包括限定内部腔(58)的壳体(31)。壳体(31)具有中空的且有浮力的环形本体(32)、上盖(33)和下盖(34)。内部腔(58)形成在上盖(33)与下盖(34)之间。在环形本体(32)中形成有大致环形入口(36),以用于使液体进入到腔(58)中。环形本体(32)具有足以使液体引入装置(30)漂浮在液体中的浮力,其中,环形入口(36)浸没在液体引入装置(30)所漂浮的液体的表面下方。管道(44)延伸到腔(58)中,并且管道(44)包括入口(45),该入口(45)在使用时在腔(58)内的液体的表面下方敞开。该管道延伸到腔(58)的外部,以用于连接至液体抽吸移除系统。(A floating liquid introduction device (30) for a liquid extraction removal system, the liquid introduction device (30) comprising a housing (31) defining an internal cavity (58). The housing (31) has a hollow and buoyant annular body (32), an upper cover (33), and a lower cover (34). An internal cavity (58) is formed between the upper cover (33) and the lower cover (34). A generally annular inlet (36) is formed in the annular body (32) for entry of liquid into the cavity (58). The annular body (32) has a buoyancy sufficient to float the liquid introduction device (30) in the liquid, wherein the annular inlet (36) is submerged below a surface of the liquid on which the liquid introduction device (30) floats. The conduit (44) extends into the cavity (58), and the conduit (44) includes an inlet (45), the inlet (45) opening, in use, below the surface of the liquid within the cavity (58). The conduit extends outside of the cavity (58) for connection to a liquid suction removal system.)

浮动式液体引入装置

优先权的交叉引用

本申请要求于2017年12月22日提交的澳大利亚临时专利申请No.2017905172的优先权，该临时专利申请的内容被认为通过参引并入到本说明书中。

技术领域

本发明涉及用于液体抽吸移除系统的浮动式液体引入装置。本发明是关于从沉降池、尾矿坝、倾析池、原水坝、河流和水道中移除水(“脱水”)而开发的，并且关于那些应用来描述本发明将是方便的。然而，应当认识到的是，本发明不限于那些应用。

背景技术

对本发明的背景的以下讨论意在促进对本发明的理解。然而，应当认识到的是，该讨论不是认可或承认该讨论的任何方面是在本申请的优先权日期时的公知常识的一部分。

沉降池、尾矿坝和倾析池在采矿工业中被用于将固体或不能混溶的液体与水分离。这种类型的池和坝被用在采矿场中，在采矿场处，采矿过程的带入水中的尾矿副产品在池或坝中被分离。尾矿流入至尾矿坝中使水不断地增加到坝中，并且这些水可以被移除以在采矿操作中重复使用。因此，出于该目的而使用液体移除系统。同样，农业行业采用坝来保持水以用于灌溉，或依靠河流来供牲畜饮水，并且在将要使用水时需要将水从坝和河流中移除。

申请人已知的一种液体移除系统采用以下抽吸泵送系统：在该抽吸泵送系统中，管道的端部处的泵入口定位在沉降池或尾矿坝的底部处或靠近沉降池或尾矿坝的底部定位，使得水从池或坝中自那个位置被泵送。这种形式的液体移除系统的缺点在于：泵入口接近池或坝的底部意味着，如果通过泵送系统施加足够的抽吸，则已经沉降在池或坝的底部上的固体很可能被抽吸到泵入口中。该系统的另一缺点在于，泵入口定位在水通常最不清洁和/或水具有最大量的悬浮固体的位置处(泵入口朝向池或坝的下述底部：悬浮固体朝向该底部下沉)，并且因此尾矿物质将总是被带入正被移除的水中。在任一种情况下，都可能存在例如对泵送系统的设备不利的影响，即，堵塞过滤器和泵并且降低泵送效率，同时如果水受尾矿物质的污染程度太高，则会影响水的重复使用。

此外，在采用液体移除系统移除盐水时，较高浓度的盐水沉淀至坝的底部，而较低浓度的盐水留在坝的表面处或朝向坝的表面，使得与可以是泵入口朝向坝的表面定位的情况相比，使用上述系统会将含盐更多的水移除。如果水被用于灌溉或牲畜饲养，则这可能会导致严重的问题。

因此，优选的是，泵入口定位成距离池或坝的底部最远且处于最清洁的水中，使得基本上仅移除清洁的水。

申请人已知的另一液体移除系统采用使泵入口悬浮在池或坝中的上部液面处的浮动装置。该系统在图1中图示出，图1示出了坝10，该坝10具有底部11、静置在底部11上的泥沙和杂物12的本体以及处于泥沙和杂物12上方的水体13。通常在泥沙和杂物12的本体与水体13之间将存在泥沙和杂物悬浮在水中的过渡区域，由此悬浮液的密度在邻近泥沙和杂物12的本体处最大。浮动装置14使管道15悬浮，该管道15在一个端部处延伸至泵入口16并且在相反的端部处延伸至泵17。图1的系统有利地至少在最初将泵入口16定位成远离池或坝10的底部11并且因此远离泥沙和杂物12，然而由于管道入口接近水体13的表面，因此来自泵的强劲的抽吸可能会在水中产生涡流，这可能会允许空气通过泵入口16进入泵系统。这可能会通过影响泵17的容积性能、即通过影响可以由泵17从池或坝10排出的液体的体积而导致泵送性能大大降低，但是更重要的是，流动穿过泵17的液体中存在空气可能会通过振动而损坏泵17，并且可能会存在泵性能的损失。解决方案是将泵入口16降低至被称为“临界浸没”的高度以下的、不形成涡流的深度，以防止形成涡流，使得空气不会被带入到穿过泵入口16的流中。然而，这需要将泵入口16降低成更靠近池或坝10的底部11，而这种定位导致了上面所讨论的第一种方法的问题，其中，在第一种方法中，如果泵入口16不位于池的最清洁的水所处的表面处或不朝向最清洁的水所处的表面，则沉积物和固体可能会通过泵入口16被抽吸到泵送系统中。

因此，在将泵入口安置在最清洁的水所处的位置处、即将泵入口朝向池或坝的表面安置与将泵入口安置在避免产生涡流的位置处之间存在矛盾。该矛盾意味着泵入口通常在池或坝的最深的部段处安置成使得泵入口可以安置得足够浅以带入相对清洁的水，但是也要足够深以防止涡流的产生。这通常意味着必须使用相当长的管道以将泵入口定位在池或坝的最深的部段处(通常是池或坝的中央)，因而使由水与管道之间的摩擦所引起的线路损耗增加，并且因此降低了泵的效率。

泵入口可以在水体内所处的将避免涡流的临界浸没点取决于以下因素，比如泵入口的尺寸及其设计几何形状、被泵送的水的体积(泵入口速度)以及泵入口在水表面以下的浸没深度。上述方法在允许泵入口定位在清洁水中的足够深度的池或坝中在处于临界浸没点处或临界浸没点以下、但是远离位于池或坝的底部上的沉积物的深度处满足要求地工作。然而，池和坝在可以定位泵入口的点处通常是浅的，并且考虑到上述避免沉积物和固体进入到泵入口中的需要以及避免产生涡流的需要，浅水在关于液体移除方面存在困难。

关于使用浮动装置以使泵入口悬浮在池或坝中的上部液面处的系统的另一问题在于，随着池或坝中的水的液面降低，悬浮的泵入口移动得更靠近底部，并且因此更靠近存在于底部处的沉积物和固体，从而随着时间流逝增加了通过泵入口将沉积物和固体带入到泵送系统中的可能性。在这些系统中，由于悬浮的泵入口悬浮在临界浸没点处或临界浸没点以下的深度处，因此泵入口位于池或坝的液体表面以下，就将泵入口定位在清洁水中并远离池或坝的底部而言，泵入口上方的水体不是可用的水体。因此，可能无法获取位于泵入口上方的潜在清洁的水体。

申请人已经开发了一种作为国际专利申请PCT/AU2017/050697的主题的浮动式液体引入装置。尽管该申请的发明提供了优于现有技术的优点，但是申请人已经开发了本发明以提供进一步的优点，这将通过以下描述变得明显。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于液体抽吸移除系统的浮动式液体引入装置，该液体引入装置包括限定内部腔的壳体，该壳体具有：

中空的且有浮力的环形本体；

上盖，该上盖从环形本体向上延伸；以及

下盖，该下盖从环形本体向下延伸，

内部腔形成在上盖与下盖之间，

在环形本体中形成有大致环形入口，以用于使液体进入到腔中，

环形本体具有足以使液体引入装置漂浮在液体中的浮力，其中，环形入口浸没在液体引入装置所漂浮的液体的表面下方，

该液体引入装置还包括管道，该管道延伸到腔中，该管道包括入口，该入口在使用时在腔内的液体的表面下方敞开，管道延伸到腔的外部以用于连接至液体抽吸移除系统。

根据本发明的浮动式液体引入装置提供了优于现有技术的各种益处，这将通过下面的讨论变得明显。

根据本发明的浮动式液体引入装置包括中空的、环形的且有浮力的本体，该本体可以提供用于液体引入装置的浮力的唯一形式。此外，环形本体可以形成环，上盖和下盖从该环延伸，并且环形入口和出口管道开口中的每一者延伸穿过该环。因此与现有技术相比，并且特别是与申请人的作为国际专利申请PCT/AU2017/050697的主题的在先的浮动式液体引入装置相比，环形本体形成为使得其意味着液体引入装置所需的部件部分的数目减少。环形本体形成为有浮力的本体允许液体引入装置开发成使得可以在商业上更容易地制造，因为环形本体可以被制造为单件，并且其余的部件附接或组装至该单件。部件部分的减少意味着减少了用以生产根据本发明的液体引入装置的制造时间和工作量，并且可以形成环形本体的该方式意味着制造的精度高且能够重复。

液体引入装置可以形成为在竖向方向上的深度远小于在水平方向上的宽度，使得液体引入装置为盘状。环形本体可以具有液体引入装置的在水平面中的最大直径，使得液体引入装置的所有其他部件在水平面中都处于环形本体的周缘的内部。这使得液体引入装置在漂浮时非常稳定。环形本体的直径可以为大约3m或者更大或更小。

环形本体具有足以使液体引入装置漂浮在液体中的浮力，其中，环形入口浸没在液体引入装置所漂浮的液体的表面下方。当液体引入装置漂浮时，环形入口是大致水平的，但是当然液体中的运动将引起环形本体的运动，并且因此将引起环形入口的运动。环形入口还意在具有大致均匀或恒定的入口横截面或形状，使得通过入口的液体的体积流量在通过管道入口施加恒定的抽吸压力的条件下绕入口是恒定的。

在环形入口浸没在液体引入装置所漂浮的液体的表面下方的情况下，环形本体可以扰乱通过将液体抽吸到液体引入装置中而形成的任何涡流或可以防止形成涡流。发生这种情况是因为：液体大致绕环形本体的整个周向被吸入到腔中，而不是像其中泵入口被安置成太靠近液体本体的表面的现有技术的系统中的情况那样基本上沿单个方向或从单个区域被吸入到腔中。这是重要的，因为液体到达根据本发明的浮动式液体引入装置的管道入口处的接近速度从所有方向来看将是大致均匀的，并且与现有技术相比更慢，使得能够用于形成和维持涡流的能量更低。有益地，这意味着形成涡流的可能性比现有技术的引入装置形成涡流的可能性低得多，并且测试已经表明可以采用不形成涡流的能够接受的抽吸压力。该抽吸压力可以与现有技术的引入装置的抽吸压力相同或甚至更高，因而就采用本发明而言，不存在减少抽吸，并且因此不存在降低抽吸性能。

本发明的另一益处在于，考虑到液体相对慢地流动经过管道入口或流动至管道入口，杂物、鱼类和其他动物群更有可能漂过管道入口，而不是被带入到该入口中并随后被抽吸到泵送系统中。另外，液体相对慢地流动经过或流动至管道入口使液体流干扰池或坝底部上的沉积物和固体的倾向降低，使得沉积物和固体不会被提升到其上方的水中。尽管如此，也可以根据需要在环形入口上方采用入口盖、护罩或筛网，以阻挡比如特别是载有杂物的液体例如洪水中的杂物和其他物质进入到液体引入装置的腔中。

作为一般的规则，为了实现提供上述益处的接近速度，环形入口的半径应当至少约等于将在其他方面适用于现有技术的液体移除系统的临界浸没高度。因此，在将应用1.5m的临界浸没的情况下，环形入口的半径应当同样为至少约1.5m。可以设置更大的半径，但是优选地避免更小的半径。

此外，形成在液体引入装置的周缘外部的任何涡流都被环形本体扰乱，该环形本体形成了对液体引入装置定位所在的液体的上层流动的阻碍。

有利地，这意味着本发明的液体引入装置可以用于从靠近坝或池的通常最干净的液体所处的表面提取水，并且由于液体引入装置漂浮在坝或池的表面上，因此坝或池的液面变化不会影响管道入口相对于坝或池的表面的位置。这允许将本发明的液体引入装置用于不适合于现有技术的液体移除系统的浅的液体中，并且有益地，这允许例如将本发明的液体引入装置定位成更靠近坝的边缘，而不是定位在液体的更深区域中的边缘内部。

根据本发明的液体引入装置的测试已经发现，该液体引入装置能够在浅至400mm的水深中有效地操作，而不会产生导致泵送系统内的泵性能损失和泵损坏的涡流。该深度不适合其他现有技术的液体移除系统(尽管可能适合于申请人的作为国际专利申请PCT/AU2017/050697的主题的先前的浮动式液体引入装置)，除非抽吸压力显著降低。测试还表明，在浅至400mm水深中，考虑到管道入口可以恰好安置在液体引入装置的腔内的水的表面下方，因此仍然可以吸出最清洁的水。

在浅至400mm的深度中操作的能力为本发明提供了显著的益处。如以上所指出的，意味着与现有技术的布置相比，根据本发明的液体引入装置可以安置成更靠近池或坝的堤岸，并且这样会由于线路损耗的减少而导致更高的效率。对于具有相对较陡的堤围的一些池或坝而言，本发明的液体引入装置可以安置在距水的边缘的以步测量的距离内，比如距水的边缘0.5m内。这与如上所述的一些现有技术布置形成对比，在现有技术布置中，泵入口位于距水的边缘很远的距离并且远低于水表面。值得注意的是，本发明的液体引入装置在其靠近池或坝的堤岸安置时将不会像现有技术的布置可能发生的那样挖掘或侵蚀池或坝的堤岸，因为由液体引入装置产生的液体的速度通常低且温和。这些是通过本发明实现的显著益处。

环形本体可以具有相当大的尺寸。尽管液体引入装置可以针对不同的应用而具有不同的尺寸，但是液体引入装置的典型尺寸包括环形本体具有约1m的外径的较小型式和约3m的外径的较大型式。因此环形本体已经被开发成支持旋转模制，该旋转模制允许环形本体形成为一件或一部分并且重复地精确制造。旋转模制还允许环形本体由包括中密度聚乙烯(MDPE)的合适材料形成。使用旋转模制来制造环形本体是本发明的液体引入装置的制造中的关键发展，并且被预期为允许该液体引入装置与作为国际专利申请PCT/AU2017/050697的主题的且具有更复杂的组件和更大数目的部件的浮动式液体引入装置相比以更少的时间更自动化地生产。制造了国际专利申请PCT/AU2017/050697的浮动式液体引入装置，并且该浮动式液体引入装置不包括中空的或旋转模制的环形本体。此外，国际专利申请PCT/AU2017/050697的液体引入装置的浮力由独立的浮动部分提供而不是由上盖和下盖从其延伸的环形本体提供。因此，本发明的液体引入装置的环形本体提供了优于包括国际专利申请PCT/AU2017/050697的液体引入装置的现有技术的优点。

环形本体是有浮力的本体。浮力应当足以使液体引入装置漂浮在液体中，其中，环形入口浸没在液体引入装置所漂浮的液体的表面下方。在本发明的一些形式中，环形本体基于环形本体为中空的而有浮力。在本发明的这些形式中，环形本体优选地由抗刺穿或抗撕裂的材料形成。在将液体引入装置安装到液体本体(例如池或坝)中期间，环形本体的刺穿或撕裂可能会发生，因为安装可能涉及在地表面上推动或拖拽液体引入装置并将其推动或拖拽到液体本体中。地表面可以是尾矿坝上的聚乙烯衬里，或者可以是坝或池的边缘附近的相对较软的表面，或者甚至可以是围绕液体本体的横切岩石(across rocks)。尽管液体引入装置可能支承在滑道上以行进至液体本体，但是环形本体仍可能暴露成与可以刺穿或撕裂环形本体材料的地表面接触，除非该材质具有足够的耐磨性。

在本发明的其他形式中，环形本体的中空内部填充有浮力材料或物质、比如聚氨酯(PU)泡沫。通过这种布置，在环形本体被刺穿或撕裂的情况下，环形本体将借助于内部的浮力填料而保持有浮力。另一优点在于，用浮力材料填充环形本体可以增加环形本体的刚度，并且如果需要的话可以提供可以嵌入紧固件以用于将部件附接至环形本体的基板。浮力材料例如可以以任何合适的方式注入到环形本体中。

液体引入装置的腔形成在上盖与下盖之间。环形本体可以作为上盖与下盖之间的部件形成腔的一部分。上盖和/或下盖可以以凹形的方式形成为具有圆顶形状。在上盖和下盖中的每一者都以凹形的方式形成为具有圆顶形状的情况下，腔可以关于穿过环形本体的水平面大致对称，但是上盖和下盖可以是不同形状的圆顶，使得腔关于穿过环形本体的水平面是大致不对称的。在本发明的一些形式中，上盖与下盖相比具有更大的直径。

环形本体可以具有上表面和下表面以及径向间隔开的内边缘和外边缘。上盖和下盖可以附接至相应的上表面和下表面并从相应的上表面和下表面延伸。环形本体可以具有开口，管道延伸穿过该开口。开口可以从外边缘穿过环形本体延伸至内边缘。

形成在环形本体中的环形入口可以将环形本体分隔成第一环形部分和第二环形部分。这些部分可以在平行的水平面中延伸，平行的水平面竖向分隔开以形成环形入口。因此，第一环形部分和第二环形部分间隔开，并且环形入口由第一环形部分与第二环形部分之间的间距形成。

环形本体仍然可以被旋转模制并且两个部分可以是中空的，但是对于下部部分而言可以选择为实心的。第一环形部分和第二环形部分可以通过支柱、腹板或撑杆连接，支柱、腹板或撑杆可以再次形成旋转模制件的一部分以形成环形本体。支柱、腹板或撑杆可以间隔开以允许液体通过支柱、腹板或撑杆的通道。第一环形部分和第二环形部分可以替代性地通过基板连接，该基板被穿孔或开槽以允许液体通过基板的通道。

第一环形部分可以是两个环形部分中的上环形部分，并且可以具有比第二下环形部分更大的外径。第二下环形部分的外径可以在径向上处于第一上环形部分的内径的内侧，以产生环形本体的环形入口。

在液体引入装置的腔内可以使用肋或挡板，以用于拦阻或抑制腔内不需要的或不期望的液体运动的目的。这种液体运动可以是涡旋运动，该涡旋运动可以由通过管道入口的抽吸产生。肋或挡板可以中断该涡旋运动，或可以防止该涡旋运动开始。该涡旋运动可能产生空气泡，空气泡可能会被带入到进入管道引入件的液体内，并且因此使液体运动最小化是有利的，要注意的是，腔内必须存在一些运动以用于液体经由液体引入装置移除。可接受的运动是非湍流的运动，并且因此产生湍流的其他运动是如果有可能则将会被阻挡或消除的运动。肋或挡板可以安置在腔内的任何位置处，并且可以从上盖和下盖以及环形本体中的任何一者或更多者延伸。在本发明的一些形式中，挡板从下盖向上延伸到腔中。这是方便的，因为下盖在液体引入装置操作时将始终浸入在液体中。

通过采用在使用液体引入装置时环形入口浸没在液体引入装置所漂浮的液体的表面下方的有浮力的环形本体，在上盖与环形本体气密连接、即环形入口基本上是进入腔的唯一入口的情况下，可以在腔内形成真空。腔内的真空将液体吸入到腔中，因此液体被从侧面或径向而不是从管道入口上方吸入至管道。这防止了在腔内形成涡流，并且如先前所说明的，通过借助于环形本体的扰乱，消除了在液体引入装置外部形成的涡流持续到腔内。

腔内真空的发展可以导致腔内的液体的高度高于围绕液体引入装置的液体的表面。这可能是重要的，因为本发明的液体引入装置的特征是使管道入口面向上或面向下的能力。通过真空的产生，液体引入装置内的液体高度可以高于围绕液体引入装置的液体，并且这有助于确保液体将流动到管道入口中。这具有允许本发明的液体引入装置在甚至可能比400mm更浅的水中操作而不损失性能的有利效果。

抽吸泵具有的局限性在于，抽吸泵具有不超过约10m的理论最大扬程。这假定了理想的真空度以及非常小的摩擦损失，而在实践中，抽吸扬程小于该扬程，并且很可能为大约8.5m。尽管该扬程水平适合于许多应用，但是如果需要更大的扬程，那么本发明可以在液体引入装置的腔内采用潜水泵。因此，根据本发明的另一方面，提供了一种用于液体抽吸移除系统的浮动式液体引入装置，该液体引入装置包括限定内部腔的壳体，该壳体具有：

中空的且有浮力的环形本体；

上盖，该上盖从环形本体向上延伸；以及

下盖，该下盖从环形本体向下延伸，

内部腔形成在上盖与下盖之间，

在环形本体中形成有大致环形入口，以用于使液体进入到腔中，

环形本体具有足以使液体引入装置漂浮在液体中的浮力，其中，环形入口浸没在液体引入装置所漂浮的液体的表面下方，

该液体引入装置还包括潜水泵，该潜水泵位于腔内并且具有入口，该入口在使用时浸没在液体引入装置所漂浮的液体的表面下方，

潜水泵具有排放出口，该排放出口与延伸到腔中的管道连接，该管道延伸到腔的外部以用于连接至液体抽吸移除系统。

潜水泵具有的优点在于，潜水泵与抽吸泵相比可以泵送至更大的高差。此外，本发明的液体引入装置可以毫无困难地修改成包括潜水泵，使得本发明的液体引入装置的应用可以决定液体引入装置是在抽吸泵还是在潜水泵的情况下操作。

附图说明

为了可以更充分地理解本发明，现在将参照附图对一些实施方式进行描述，在附图中：

图1是现有技术的泵送装置的示意图。

图2是根据本发明的泵送装置的示意图。

图3是根据本发明的一个实施方式的浮动式液体引入装置的侧视图。

图4是根据本发明的浮动式液体引入装置的俯视平面图。

图5是图4的浮动式液体引入装置的分解立体图。

图6是图4的浮动式液体引入装置的横截面图。

图7是图4的浮动式液体引入装置的局部剖开的立体图。

图8是穿过图4至图7的浮动式液体引入装置的环形本体的侧视横截面图。

图9是图8的环形本体的立体图。

图10是图4至图7的浮动式液体引入装置在使用时的图示。

图11是根据本发明的包括有潜水泵的替代性浮动式液体引入装置的横截面图。

图12是图11的浮动式液体引入装置的局部剖开的立体图，其中，潜水泵被移除。

图13图示了现有尾矿坝与其中采用了根据本发明的液体引入装置的尾矿坝的比较。

具体实施方式

图2是与图1类似的图示，但是示意性地示出了处于使用中的根据本发明的浮动式液体引入装置20。图2图示了与图1相同的特征中的若干特征，并且对于那些特征而言，使用相同的附图标记。在图2中，可以观察到的是，浮动式液体引入装置20坐置在水体13的表面21上，而不是如图1中所示的悬浮在水体13内。因此，将认识到的是，液体引入装置20的入口比图1的入口16高得多。这意味着图2的引入装置20的入口距离泥沙和杂物12更远，并且图2的引入装置20的入口位于将比图1的入口16所在的水更清洁的水中。

图3是根据本发明的液体引入装置30的侧视图。液体引入装置30可以与图2的液体引入装置20相同。液体引入装置30具有壳体31和管道35，壳体31包括中空的且有浮力的环形本体32、上圆顶形盖33、下圆顶形盖34。环形本体32包括环形入口36，该环形入口36包括筛网37，以阻挡或防止杂物穿过入口36。筛网37是可选的，然而筛网37对于筛分大的杂物比如鱼类、叶子、枝条等特别有用。

图4至图7示出了图3的引入装置30的不同视图，并且现在将参照这些附图。图4是引入装置30的平面图，并且图4示出的是，上盖33包括多个加强肋38，以从中央端口封闭件39径向地延伸。封闭件39设置成用于进入引入装置30的内部，并且封闭件39可以根据需要被移除及更换。封闭件39是可选的，并且因此替代性的盖33将不包括封闭件39。如将在本文中稍后所描述的，封闭件39主要意在用于包括潜水泵的引入装置，因为用以移除封闭件39的能力提供了通向潜水泵的便捷通道。在制造中，封闭件39可以与盖33一体地形成，并且封闭件39可以通过例如切割来移除且通过合适的紧固件重新附接。替代性地，封闭件39可以单独制造，并且可以采用合适的紧固件形成封闭件39与周围的上盖33之间的连接。

设置有第二端口封闭件40，并且第二端口封闭件40同样提供通向引入装置30内的腔的通道且同样可以根据需要被移除及更换。封闭件40意在邻近于管道35的穿过本体32的入口提供通向引入装置30的腔内的通道，使得可以容易地接近管道35和相关联的部件。

图5以分解图示出了引入装置30，并且该视图示出的是，环形本体32包括开口42，管道35延伸穿过该开口42。因此，管道35穿过本体32的开口42延伸到壳体31内的腔58中，并且管道35延伸至联接件43和管道引入件44。替代性地，管道35、联接件43和管道引入件44可以一体地形成。

如图6中所示，引入件44包括面向下的引入件开口45，当引入装置30浸入在液体本体中时，该引入件开口45在使用中处于腔58内的液体的表面下方。然而，应当注意的是，管道开口45的面向下的取向并不是关键的，并且管道开口45可以替代性地向上敞开。

环形本体32以图6、图7和图8中的、并且特别是来自图6和图8的剖面示出，可以观察到的是，本体32形成为中空本体，该中空本体示出为填充有浮力材料46。这种用浮力材料46填充中空环形本体32的布置是可选的，但是如先前所说明的，使用浮力材料46既可以提高环形本体32的刚性，又可以防止引入装置30在环形本体32的壁破裂的情况下下沉。

图9单独地示出了环形本体32，并且可以从该图观察到的是，环形本体32包括上表面48和下表面49以及内边缘50和外边缘51。内边缘50形成下环52的内表面，下环52通过腹板53连接至上环54。开口42形成在延伸穿过下环52和上环54的管55中。管55意在当液体引入装置30可操作时几乎完全浸没，如图10中所示。下环52和上环54由环形入口56隔开，该环形入口56仅通过腹板53和入口管55中断。如图8中所示，下环52的外径小于上环54的内径。环形入口56形成用于在使用液体引入装置30期间使液体进入到腔58中的入口，并且环形入口56可以根据需要由图3、图5和图7中图示的筛网37覆盖。

通过图5、图6和图7将变得明显的是，壳体31在上盖33和下盖34以及环形本体32之间形成内部腔58。此外，管道引入件44的管道开口45通常定位在腔的中央或者环形本体32的中央。开口45的居中定位意味着在静止的水体中，水被从绕开口45的相同距离带入到腔58中。图10图示了处于使用状态的液体引入装置30，并且箭头A指示水被带入到腔58中的方向，并且可以观察到的是，箭头完整地绕引入装置30的周向延伸。此外，图10示出了引入装置30浸入在其内的水体的上部液面，并且由此可以观察到的是，环形入口36完全浸没在水体内。假定没有其他空气引入区域，则使得上盖33与环形本体32之间的连接是大致气密的，并且假定上盖33的盖39和40就位，那么进入腔58的仅有进口为通过筛网37和环形入口36。这趋于在壳体31的腔内产生真空，该真空趋于使腔58内的液体的高度相对于引入装置30浸入在其内的水体的高度升高。根据所泵送的体积，基本上整个腔58可以充满液体。

如本文中先前所说明的，通过借助于环形入口36将水带入到腔58中，其效果在于，液体从侧面而不是直接从下方进入管道引入件44(或者如果管道开口45面向上而不是面向下，则液体从侧面而不是直接从上方进入管道引入件44)。如本文中先前所说明的，引入装置30可以通过液体从侧面而不是从上方或下方进入管道引入件44的行进方向来防止涡流的形成，同时环形本体32本身扰乱了来自引入装置30外部的涡流的形成。因此，涡流被防止或最小化到涡流不会对管道35延伸所至的泵送站造成任何损坏的程度，因此解决了与图1中所示类型的现有技术布置相关联的主要困难。

另外，引入装置30定位在水体的表面处意味着，被带入的水是该水体中最清洁的水。

为了使引入装置30浸入在水体中，必须在将引入装置安置到水体的表面上时将腔58内的空气排出。空气最初可以通过环形入口56排出，但是水很快就会完全覆盖入口56，并且因此空气将不可能通过入口56进一步排出。因此，本发明采用以下布置：在该布置中采用了柱61，并且该柱的操作在本文中稍后进行说明。

图7还示出了肋或挡板65，肋或挡板65已经包括在下盖34中，并且肋或挡板65从盖34向上延伸到腔58中。挡板65意在于液体引入装置30的操作期间阻挡液体在腔58内的运动，特别是涡旋运动。该运动可能产生空气泡，空气泡可能会被带入到进入管道引入件45的液体内，并且因此使液体运动最小化是有利的，要注意的是，腔58内必须存在一些运动以用于液体经由液体引入装置30移除。

引入装置30已经被设计成用于与抽吸泵送系统一起使用，在该抽吸泵送系统中，一个或多个抽吸泵远离引入装置定位在陆地或诸如浮船或驳船之类的浮动本体上，并且所述一个或多个抽吸泵经由引入管道35或连接至引入管道35的另一管道或导管连接至引入装置30。所述一个或多个抽吸泵与液体引入装置30之间的距离可以为大约10米至30米。

抽吸泵具有的局限性在于，抽吸泵具有不超过约10m的理论最大扬程。这假定了理想的真空度以及非常小的摩擦损失，而在实践中，抽吸扬程小于该扬程。尽管该扬程水平适合于许多应用，但是如果需要更大的扬程，那么本发明可以在腔58内采用潜水泵，并且该布置在图11中图示。

在图11中，已经将先前附图的液体引入装置30修改成形成其中管道引入件44被移除的液体引入装置70并且修改成包括潜水泵75，该潜水泵75定位在液体引入装置70的中央且定位在封闭件39的下方。潜水泵75具有已知的形式，并且包括连接至管道77的排放出口76。管道77与先前附图的管道35相比具有减小的直径，并且管道77通过一对托架78被支承在管55的开口42内(也参见图12，在图12中未示出潜水泵75)，所述一对托架78填充开口42并且包括供管道77延伸穿过的开口。

潜水泵75还包括电力线缆79和用以将泵75固定在腔58内的基板80。入口81坐置在基板80下方，并且液体流动穿过基板80、流动到入口81中，以用于通过出口76排放。如下文中所描述的，真空室管道82以柱61的方式操作，以从腔58内排出空气从而用于泵灌注(pumppriming)的目的。

返回图6，液体引入装置30能够经由开口60灌注，该开口60延伸穿过管道引入件44的壁并且该开口60与竖向柱61连通，该竖向柱61延伸成与中央开口62(参见图5)连接。柱61通过将引入件44与上盖33的中央部连接而向管道引入件44提供结构刚性，但是柱61还包括位于附图标记63的区域中的开口，并且该开口63在液体进入腔58时允许空气从腔58内排出，由此，空气通过附图标记63处的开口进入柱61中，然后向下穿过柱61并穿过开口60进入引入件44。然后，空气可以通过管道35排出。该过程将持续到腔58内的液体的高度达到引入件管道44中的开口60为止，使得空气不能再通过柱61进一步排出。然而，在通过管道35产生抽吸时，冲过开口60的水将会将柱61内的空气带入到管道35中，使得将在柱61内产生真空。这将趋于通过附图标记63处的开口将空气吸入到柱61中，并且允许腔58内的液体高度上升。这是如何有效地在引入装置30的壳体31内产生真空的方式，如本文中先前所讨论的。柱61内的空气带入到管道35中仅是短暂地发生并且不连续。因此，就泵送穿过系统的这些少量空气而言，不存在对液体移除系统的操作的损害。

根据本发明的浮动式液体引入装置可以从陆上或水上交通工具或结构来操作。

根据本发明的浮动式液体引入装置还可以允许池或坝的体积和表面面积的显著减小，从而有利地减少了通过蒸发而造成的损失并减少了要安装池或坝所需的土地。图13图示了现有尾矿坝与其中采用了根据本发明的液体引入装置的尾矿坝的比较。为此，针对以下两种情况确定了倾析池的所需半径和由此得到的面积以及暴露的尾矿滩涂面积：

·标准的倾析引入装置需要最小2m的池深度，以及

·根据本发明的液体引入装置仅需要最小0.4m的池深度。

两种情况之间的对比在于：

1.标准的引入装置，池深度2m：

a.绕倾析引入装置的所需最小池半径：133m；

b.由此得到的倾析池表面面积：～70,500m²；

c.暴露的滩涂面积：～179,500m²或总的临时储存设施(TSF)面积的72％。

2.本发明的引入装置，池深度0.4m：

a.绕倾析站引入装置的所需最小池半径：27m；

b.倾析池表面面积：～2,300m2；

c.暴露的滩涂面积：～247,700m2或总TSF(尾矿坝)面积的99％。

对于这种概念上的情况而言，使用本发明的引入装置允许以下可能性：

1.倾析池面积减少96％，这也使来自池本身的蒸发损失减少96％。

2.以每天10mm的日平均蒸发速率为例，这等同于每年从倾析池中减少的蒸发损失为247兆升。

3.暴露的尾矿滩涂面积增加38％，从而通过沉积密度的潜在提高增强了尾矿干燥，从而使堤围升高的频率减少并降低了相关成本。

本发明的引入装置的益处：

	倾析驳船、倾析塔等	本发明的引入装置
			最小池半径	133m	27m
倾析池表面面积	～70,500m<sup>2</sup>	～2,300m<sup>2</sup>
			池表面面积的减小	0％	96％
暴露的滩涂面积	～179,500m<sup>2</sup>	～247,700m<sup>2</sup>
			暴露的滩涂百分比	总TSF面积的72％	总TSF面积的99％
暴露的滩涂面积的增加	0％	38％
			每年节约的蒸发量	0兆升pa	247兆升pa

这从环境、声誉、风险管理和经济的角度说明了由本发明的引入装置给予操作的益处的潜在幅度。在将本发明的引入装置部署到其他TSF构型中时，类似的益处也将变得明显。

本领域技术人员将认识到的是，本文中所描述的发明可以进行除了具体描述的那些变化和修改之外的变化和修改。应当理解的是，本发明包括落入本发明的精神和范围内的所有这样的变型和改型。

在本说明书(包括权利要求书)中使用术语“包括”、“包含”、“含有”或“包括有”时，这些术语应当被解释为指定所阐述的特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤或部件或其组的存在。