BR202015019955Y1

BR202015019955Y1 - floating oil collector with multifunctional flexible pick-up spatula

Info

Publication number: BR202015019955Y1
Application number: BR202015019955-0U
Authority: BR
Inventors: Manoel Vitalino Martins
Original assignee: Manoel Vitalino Martins
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2020-07-28
Also published as: BR202015019955U2; WO2017024368A1

Abstract

COLETOR DE OLEOSIDADES FLUTUANTES COM ESPÁTULA DE CAPTAÇÃO FLEXÍVEL MULTIFUNCIONAL. Refere-se o presente modelo de utilidade a uma nave coletora, constituída de uma câmara flutuante (1) que tem por função captar e acondicionar em seu interior, para posterior evacuação em locais apropriados, oleosidades flutuantes despejadas nas superfícies líquidas. Classificação internacional de patentes B63B35/32 (2006.1), E02B15/04 (2006.01). A captação das oleosidades se executa por raspagem laminar pela ação de uma espátula de captação flexível multifuncional (3), instalada na proa da nave, inclinada para vante, que se flexiona com auxílio de um acessório flexor (19) quando submetida a um deslocamento frontal, retilíneo, acima de uma velocidade crítica, posicionando-se abaixo da superfície líquida contaminada, estratificando a camada periférica, gerando, com o deslocamento, um fluxo aquoso reverso que penetra no interior da câmara por uma via de admissão (4) que se abre na boca do Coletor (2), arrastando as oleosidades que flutuam no trajeto, as acondicionando sobre o lastro aquoso (5) que estabiliza a nave, até serem evacuadas por equipamentos existentes no estado da técnica, enquanto a porção aquosa do fluxo de arraste, integrando-se ao lastro, se esvai no exterior por um exaustor (12) que se abre e fecha na popa da nave em função do deslocamento. Finda a coleta a espátula de captação flexível, tendo exercido as múltiplas funções de estratificação e geração do fluxo de arraste e captação das oleosidades; volta à inclinação inicial vedando a câmara, otimizando a hidrodinâmica da navegação.FLOATING OLEOSITIES COLLECTOR WITH MULTIFUNCTIONAL FLEXIBLE CAPTURE SPATULA. The present utility model refers to a collecting vessel, consisting of a floating chamber (1) whose function is to capture and store inside, for later evacuation in appropriate places, floating oils poured on liquid surfaces. International patent classification B63B35 / 32 (2006.1), E02B15 / 04 (2006.01). The capture of oils is carried out by laminar scraping by the action of a multifunctional flexible capture spatula (3), installed in the bow of the nave, tilted forward, which flexes with the aid of a flexor accessory (19) when subjected to a frontal displacement , rectilinear, above a critical speed, positioning itself below the contaminated liquid surface, stratifying the peripheral layer, generating, with displacement, a reverse aqueous flow that penetrates the interior of the chamber through an inlet path (4) that opens in the mouth of the Collector (2), dragging the oils that float along the path, conditioning them on the aqueous ballast (5) that stabilizes the ship, until they are evacuated by existing equipment in the state of the art, while the aqueous portion of the drag flow, integrating with the ballast, it is drained outside by an exhaust fan (12) that opens and closes at the stern of the nave as a result of displacement. After the collection, the flexible capture spatula, having exercised the multiple functions of stratification and generation of the dragging and oil capture flow; returns to the initial inclination, sealing the chamber, optimizing the hydrodynamics of navigation.

Description

[001] Refere-se o presente modelo de utilidade a uma nave coletora que tem por função captar e acondicionar em seu interior, para posterior evacuação em locais apropriados, oleosidades flutuantes despejadas nas superfícies líquidas.[001] The present utility model refers to a collecting vessel whose function is to capture and store in its interior, for later evacuation in appropriate places, floating oils poured on liquid surfaces.

[002] Classificação Internacional de Patentes: B63B35/32 (2006.01); E02B15/04 (2006.01).[002] International Patent Classification: B63B35 / 32 (2006.01); E02B15 / 04 (2006.01).

[003] A característica técnica essencial do modelo a ser protegida reside no instrumento e no processo de captação das oleosidades sobrenadantes, que se executa por raspagem laminar pela ação de uma espátula de captação flexível multifuncional, instalada na proa da nave, inclinada para vante.[003] The essential technical characteristic of the model to be protected resides in the instrument and in the process of capturing supernatant oils, which is performed by laminar scraping by the action of a multifunctional flexible capture spatula, installed in the bow of the nave, tilted forward.

[004] A flexibilidade; e a inclinação para vante da espátula de captação, constitui a novidade inventiva, não evidente, do modelo de utilidade descrito, o diferenciando essencialmente dos coletores similares encontrados no estado da técnica: “COLETOR DE OLEOSIDADES FLUTUANTES” (BR 10 2012 006322 0) e “COLETOR DE OLEOSIDADES FLUTUANTES POLIVALENTE (BR 20 2012 012544 2), nos quais as respectivas espátulas de captação são fixas e inclinadas para o interior da nave.[004] Flexibility; and the forward inclination of the pickup spatula, constitutes the inventive novelty, not evident, of the described utility model, essentially differentiating it from similar collectors found in the state of the art: “FLOATING OLEOSITY COLLECTOR” (BR 10 2012 006322 0) and “POLYVALENT FLOATING OIL COLLECTOR (BR 20 2012 012544 2), in which the respective pick-up spatulas are fixed and inclined towards the interior of the nave.

[005] A flexão e a inclinação avante da espátula de captação, característica essencial que se visa proteger, permite acrescentar à espátula, além da função de captação, a qual se restringem as espátulas fixas, as múltiplas funções de estratificação do fluxo de arraste das oleosidades; vedação e abertura do vão interno do coletor e otimização da hidrodinâmica da navegação, implementado relevante avanço funcional com vantagens econômicas que respaldam sua aplicabilidade industrial.[005] The flexion and forward inclination of the pickup spatula, an essential characteristic that is intended to protect, allows adding to the spatula, in addition to the pickup function, which is restricted to fixed spatulas, the multiple stratification functions of the drag flow of the oils; sealing and opening of the collector's internal span and optimization of the hydrodynamics of navigation, a relevant functional advance has been implemented with economic advantages that support its industrial applicability.

[006] A raspagem laminar que recolhe as oleosidades sobrenadantes se efetiva quando se impele à espátula de captação a impulsão funcional, que consiste em um deslocamento frontal, retilíneo, acima de uma velocidade crítica compatível com as dimensões do equipamento e as especificações da coleta, impelido por fontes acessórias de propulsão.[006] The laminar scraping that collects the supernatant oils is effective when the impulsion is driven by the functional impulsion, which consists of a frontal, rectilinear displacement, above a critical speed compatible with the dimensions of the equipment and the collection specifications, propelled by accessory sources of propulsion.

[007] Ao ser submetida à impulsão funcional a espátula de captação é flexionada para vante por acessórios flexores encontrados no estado da técnica, abrindo a via de admissão contida na boca do coletor e, com o deslocamento, estratifica a camada periférica da superfície líquida a frente da nave, gerando um fluxo aquoso reverso que penetra no interior do coletor arrastando as oleosidades que flutuam no trajeto.[007] When subjected to the functional impulse, the pickup spatula is flexed forward by flexor accessories found in the state of the art, opening the intake path contained in the collector's mouth and, with the displacement, stratifies the peripheral layer of the liquid surface to front of the nave, generating a reverse aqueous flow that penetrates the interior of the collector, dragging the oils that float along the path.

[008] As oleosidades veiculadas pelo fluxo de arraste são lançadas sobre um lastro aquoso interno onde as oleosidades, tendo menor densidade, se aglutinam substituindo, gradativamente, de cima para baixo, o conteúdo aquoso do lastro, encorpando-se em uma coluna de acondicionamento que pode ocupar até um terço do volume do lastro, se disponibilizando para serem evacuadas em locais apropriados por equipamentos existentes no estado da técnica.[008] The oils conveyed by the drag flow are thrown on an internal aqueous ballast where the oils, having a lower density, agglutinate, gradually replacing, from top to bottom, the ballast water content, becoming embedded in a packaging column which can occupy up to one third of the ballast volume, making itself available to be evacuated in appropriate places by equipment existing in the state of the art.

[009] A porção aquosa do fluxo de arraste, lançada no vão interno, integra-se ao lastro aquoso e se esvai no exterior através do exaustor do sistema instalado na extremidade inferior do paredão de popa, que se abre impelido pelo fluxo interno de vazão que se estabelece na camada inferior do lastro em decorrência do deslocamento funcional e se fecha quando desacelerado, ou interrompido, o deslocamento avante da nave.[009] The aqueous portion of the drag flow, launched in the internal span, integrates with the aqueous ballast and drains outside through the exhaust system installed at the lower end of the stern wall, which opens driven by the internal flow which is established in the lower ballast layer due to the functional displacement and closes when the ship's forward displacement is slowed down or interrupted.

[010] Precisamente dimensionadas a via de admissão com a via de vazão o volume aquoso que se esvai no exterior equivalerá ao volume da emulsão lançada no vão interno; mantendo durante a operação coletora o nível do lastro oscilando próximo ao nível operacional pré-estabelecido.[010] Precisely dimensioned the intake route with the flow path, the aqueous volume that flows outside will be equivalent to the volume of the emulsion released in the internal space; maintaining during the collecting operation the ballast level oscillating close to the pre-established operational level.

[011] A captação e o acondicionamento das oleosidades se efetivam, automaticamente, em função exclusiva do deslocamento avante e da flexão da espátula de captação, viabilizando-se pela formatação e disposição dos componentes estruturais do equipamento; independendo de acessórios de sucção ou absorção.[011] The collection and conditioning of oils are carried out automatically, exclusively due to the forward displacement and flexion of the collection spatula, making it possible for the formatting and arrangement of the structural components of the equipment; regardless of suction or absorption accessories.

[012] A impulsão funcional da nave pode ser impelida por auto propulsão; empurradores ou arraste.[012] The functional propulsion of the ship can be propelled by self-propulsion; pushers or drag.

[013] As especificações técnicas estruturais do Coletor, necessárias e caracterizantes, se representam graficamente nos desenhos que acompanham e integram o presente relatório; figura 1; 2; 3 e 4; incluídos a título meramente demonstrativo, sem caráter limitativo do alcance da proteção da patente e sem observar proporções, cotações ou escalas, destacando os componentes estruturantes do equipamento com referências numéricas, sendo a figura 1 uma vista em perspectiva da nave coletora; a figura 2 um corte esquemático longitudinal mediano; a figura 3 um corte esquemático transversal mediano e a figura 4 um diagrama operacional que esquematiza a função coletora.[013] The structural technical specifications of the Collector, necessary and characterizing, are represented graphically in the drawings that accompany and integrate this report; figure 1; 2; 3 and 4; included for illustrative purposes only, without limiting the scope of patent protection and without observing proportions, quotations or scales, highlighting the structuring components of the equipment with numerical references, with Figure 1 being a perspective view of the collecting vessel; figure 2 is a schematic median longitudinal section; figure 3 is a schematic cross-section of the median and figure 4 is an operational diagram that outlines the collecting function.

[014] A estrutura da nave coletora compõe-se essencialmente de uma câmara flutuante (1), vazada ao fundo na extremidade posterior, apresentando a frente da proa uma antecâmara que constitui a boca do coletor (2) abrigando uma espátula de captação flexível multifuncional (3) consubstanciada em uma lâmina rampeada de inclinação ascendente, voltada para vante, projetada de baixo para cima da lâmina d’água, instalada na extremidade superior da proa, onde se articula abrindo e fechando um gargalo de admissão (4).[014] The structure of the collecting vessel is essentially composed of a floating chamber (1), hollow at the bottom at the rear end, with the front of the bow an antechamber that constitutes the collector's mouth (2) housing a multifunctional flexible pickup spatula (3) embodied in a ramp upward sloping blade, facing forward, projected from bottom to top of the water blade, installed at the upper end of the bow, where it articulates by opening and closing an intake neck (4).

[015] A câmara flutuante constitui o casco da nave coletora, projetado com dimensões e proporções compatíveis ao volume da coleta; a composição e a viscosidade das oleosidades a serem captadas e o meio hídrico onde vai atuar; estruturado de conformidade com as normas técnicas da construção naval.[015] The floating chamber constitutes the hull of the collecting vessel, designed with dimensions and proportions compatible with the collection volume; the composition and viscosity of the oils to be captured and the water environment where it will act; structured in accordance with the technical standards of shipbuilding.

[016] O casco da nave opera parcialmente submerso flutuando em um nível operacional pré-estabelecido, indicado pela linha tracejada “A.A”, estabilizado por um lastro aquoso (5), composto de dois costados (6); fundo (7); paredão de proa (8); paredão de popa (9) e cobertura de convés (10), confeccionados com materiais inertes às oleosidades, com dureza e resistência necessárias ao desempenho da função coletora, que se interligam formatado o vão interno (11) do coletor, comunicado com a massa líquida externa através de um gargalo exaustor (12) instalado na extremidade inferior do paredão de popa, regulado por um obturador de vazão (13), munido de trava (14) para trancar o obturador ao final da operação coletora.[016] The ship's hull operates partially submerged, floating at a pre-established operational level, indicated by the dashed line “A.A”, stabilized by an aqueous ballast (5), composed of two sides (6); bottom (7); bow wall (8); stern wall (9) and deck cover (10), made with materials inert to oils, with the necessary hardness and resistance for the performance of the collecting function, which interconnect in a formatted internal space (11) of the collector, communicated with the liquid mass external through an exhaust neck (12) installed at the bottom end of the stern wall, regulated by a flow plug (13), equipped with a lock (14) to lock the plug at the end of the collecting operation.

[017] A estrutura do casco se reveste com chapeado duplo para preservar a carga líquida em caso de abalroamento; sendo o espaçamento entre o chapeado duplo dos costados, e do fundo, precisamente dimensionado para constituir o sistema de flutuação (15) da nave.[017] The hull structure is coated with double plating to preserve the net load in the event of a collision; the spacing between the double plating of the sides, and the bottom, precisely dimensioned to constitute the flotation system (15) of the nave.

[018] Na borda posterior dos costados fixam-se dormentes de tração (16) para receber a impulsão funcional quando impelida por empurradores.[018] Traction sleepers (16) are attached to the rear edge of the sides to receive the functional impulse when pushed by pushers.

[019] Quando a impulsão funcional for impelida por auto propulsão ou arraste a estrutura da nave se adequará a forma de tração aplicada.[019] When the functional propulsion is propelled by self propulsion or by dragging the structure of the ship it will be adapted to the form of applied traction.

[020] Na cobertura de convés abre-se a porta de visita (17) para acesso e serviços no vão interno e se instalam acessórios para transferência das oleosidades coletadas; serviços de bordo; combate a incêndio e comando da navegação, encontrados no estado da técnica e, optativamente, equipamentos para lançamento e recolhimento de barreiras de contenção.[020] On the deck cover, the visiting door (17) is opened for access and services in the internal space and accessories are installed to transfer the collected oils; on-board services; fire fighting and navigation command, found in the state of the art and, optionally, equipment for launching and collecting containment barriers.

[021] A boca do coletor, formatada a frente do vão interno, constitui-se de uma antecâmara, sem fundo, aberta na face frontal, ladeada por prolongamentos dos costados, coberta por um ressalto do convés, abrigando, na face posterior, a espátula de captação flexível multifuncional interposta entre a antecâmara e o vão interno do coletor.[021] The collector's mouth, shaped in front of the internal span, consists of an antechamber, without a bottom, open on the front face, flanked by extensions of the sides, covered by a ledge of the deck, housing, on the back face, the multifunctional flexible pick-up spatula interposed between the antechamber and the internal space of the collector.

[022] A espátula de captação flexível multifuncional, inclinada para vante, articula-se sobre uma base dobradiça (18) fixa na extremidade superior do paredão de proa, onde a espátula se flexiona abrindo e fechando a via de comunicação entre o vão interno e a boca do coletor.[022] The multifunctional flexible pickup spatula, tilted forward, articulates on a hinge base (18) fixed at the upper end of the bow wall, where the spatula flexes, opening and closing the communication path between the internal and the collector's mouth.

[023] A flexão da espátula de captação se aciona por um sistema flexor (19) acessório, constituído de êmbolos hidráulicos, instalados no convés da nave, de controle manual ou computadorizado, encontrados no estado da técnica.[023] The flexing of the pickup spatula is triggered by an accessory flexor system (19), consisting of hydraulic pistons, installed on the ship's deck, with manual or computer control, found in the state of the art.

[024] Na extremidade oposta da base dobradiça instala-se, inclinada para o interior do vão interno, a espátula retentora de refluxos internos (20), munida de uma boia de regulagem (21) que flutua nivelando-se à camada de óleo que sobrenada o lastro interno, acompanhando suas oscilações, flexionando a espátula retentora para conter o refluxo das oleosidades captadas.[024] At the opposite end of the hinge base, the internal reflux retaining spatula (20), fitted with a regulating float (21), which floats to level with the oil layer, is installed, inclined towards the interior of the internal opening. superimposed the internal ballast, following its oscillations, flexing the retaining spatula to contain the reflux of the captured oils.

[025] Na figura 3 se destacam a coluna de oleosidades (22), sobreposta ao lastro aquoso, e a borda livre (23), espaço compreendido entre a coluna de oleosidades e a cobertura de convés.[025] Figure 3 highlights the oil column (22), superimposed on the aqueous ballast, and the free edge (23), space between the oil column and the deck cover.

[026] A espátula de captação flexível multifuncional, variando seu grau de inclinação, se posiciona em dois estágios funcionais: estágio de vedação e navegação e estágio de estratificação e captação.[026] The multifunctional flexible pickup spatula, varying its degree of inclination, is positioned in two functional stages: sealing and navigation stage and stratification and catchment stage.

[027] No estágio de vedação e navegação, como se mostra na figura 2, a espátula de captação colide com o anteparo do castelo de proa (24), obturando o gargalo de admissão, vedando frontalmente o vão interno, e, posicionada na mesma inclinação do paredão de proa, otimiza a hidrodinâmica da navegação, possibilitando à nave singrar com desenvoltura grandes distâncias ao encontro do sítio dos derrames e em retorno à base.[027] In the sealing and navigation stage, as shown in figure 2, the pickup spatula collides with the bow castle bulkhead (24), filling the intake neck, sealing the internal span frontally, and positioned in the same inclination of the bow wall, optimizes the hydrodynamics of navigation, allowing the ship to sail with great ease to the spill site and back to the base.

[028] No estágio de estratificação e captação, como se mostra na figura 4, a espátula de captação inclina-se abaixo da camada periférica onde flutuam as oleosidades para, com o deslocamento, gerar e estratificar o fluxo de arraste, calibrado o fluxo às especificações da mancha de oleosidades, abrindo a via de admissão, viabilizando a penetração da emulsão no vão interno da nave.[028] In the stratification and uptake stage, as shown in figure 4, the uptake spatula tilts below the peripheral layer where oiliness fluctuates in order to generate and stratify the drag flow, with the flow calibrated at the specifications of the oil stain, opening the inlet route, making it possible for the emulsion to penetrate the internal span of the nave.

[029] A flexão da espátula de captação, inclinando-se abaixo da superfície contaminada, tem por escopo: anular o choque frontal com o fluxo de arraste, impactante nas espátulas de captação fixas; minimizar a impulsão prévia necessária para estabelecer o fluxo de arraste e diminuir a velocidade crítica operacional, reduzindo consideravelmente o gasto motriz da operação coletora.[029] The flexion of the pickup spatula, leaning below the contaminated surface, aims to: cancel the frontal shock with the drag flow, impacting on the fixed pickup spatulas; to minimize the previous thrust necessary to establish the drag flow and to decrease the critical operational speed, considerably reducing the driving cost of the collecting operation.

[030] Nos coletores de grande e médio porte instala-se no vão interno, abaixo do nível operacional, guardando regular distância do fundo do casco, um conjunto de anteparas transversais inclinadas constituindo um sistema de hidrofólios (25) com a função de modelar o deslocamento longitudinal da massa líquida interna, aumentando a estabilidade da nave, e auxiliar a decantação da porção aquosa da emulsão que se dissocia das oleosidades que fluem longitudinalmente na superfície do lastro, dirigindo para o exaustor o fluxo aquoso de vazão que se forma nas cornadas inferiores do lastro.[030] In large and medium-sized collectors, in the internal span, below the operational level, keeping a regular distance from the bottom of the hull, a set of inclined transverse bulkheads constituting a hydrofoil system (25) with the function of modeling the longitudinal displacement of the internal liquid mass, increasing the stability of the nave, and assisting the decanting of the aqueous portion of the emulsion that dissociates from the oils that flow longitudinally on the ballast surface, directing the water flow that forms in the lower horns to the exhaust fan. ballast.

[031] Opcionalmente o sistema flexor da espátula de captação pode se munir de sensores e instrumentos cibernéticos, encontrados no estado da técnica, para ajustar, automaticamente, no estágio de estratificação e captação, o grau de inclinação da espátula, o fazendo oscilar de conformidade com as ondulações do ambiente náutico e as especificações da mancha de oleosidades a ser removida.[031] Optionally the pickup spatula flexor system can be equipped with sensors and cybernetic instruments, found in the state of the art, to automatically adjust, in the stratification and pickup stage, the degree of inclination of the spatula, making it oscillate accordingly with the ripples of the nautical environment and the specifications of the oil stain to be removed.

Claims

1 - FLOATING OLEOSITIES COLLECTOR WITH MULTIFUNCTIONAL FLEXIBLE CAPTURE SPATULA constitutes a collecting vessel that consists of a floating chamber (1) hollow at the bottom, with dimensions and proportions compatible with the volume and specifications of the collection and the nautical environment where it will operate, which operates partially submerged floating at a pre-established level, stabilized by an aqueous ballast (5), composed of two sides (6), bottom (7), bow wall (8) and stern wall (9) and deck cover (10), which interconnect by forming the internal span (11) of the nave communicated with the external liquid mass through an exhaust neck (12), containing, at the upper end of the bow, a multifunctional flexible pickup spatula (3), constituted an inclined ramp forward, installed in the collector mouth (2), below an intake neck (4) CHARACTERIZED BY capturing supernatant oils on liquid surfaces through laminar scraping effected with the forward displacement of a multifunctional flexible pickup spatula (3), which flexes its degree of frontal inclination by opening and closing the intake port (4) in the collector's mouth (2) to exercise the multiple sealing and opening functions of the nave's internal compartment, stratification and generation of the drag flow, capture of oils and optimization of the hydrodynamics of navigation.