CN1116863A - 吸油站 - Google Patents

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Abstract

本发明为一个吸取能漂浮的液体的装置，如油、汽油或类似物液体，尤其是在被油或汽油污染了的水面。这样的吸油站(1)包括一个筒形油收集容器(2)和一个浮在水面的浮体(8)。浮体(8)与一个抛物面形的吸盆(10)一起起作用，构成液体进入收集容器(2)的流入孔。

Description

吸油站
本发明涉及一种吸取能漂浮的液体的装置，如油、汽油或类似液体，尤其是在被油或汽油污染了的水面，该装置具有一个盆形或圆柱形的潜在水面收集容器，该收集容器在其上部由一个特别是环形浮体至少是部分托起，紧接在浮体的下面有用于收集液体的流入孔，被吸入收集容器的液体通过至少一个输送泵被输送到清除站。
当船舶遇难，尤其是油轮海损时，有大量的油外泄，油在水面上形成油层或被油污染的海水层。到目前为止所有的抽吸油层或被油污染的海水的方法效果不佳。例如用漂浮物阻挡油层或被油污染的海水，为了将其从水面吸走。这只有在小波涛时可行，而且一般来说抽吸量不能适应所需量。大波涛使油层或被污染的海水越过漂浮阻挡物。
由于令人讨厌的气味和其它所出现的后果，如油的混合物沉淀到海底，使用化学剂效果也不佳。
由法国专利FR2673214AL公开了一种收集油层的装置，在这个装置中，由多个部件组和机组组成的吸油站大量抽吸水平面下的油层。在该专利的一个特别的构成典型的实施例中有一个浮在水中的油收集容器，该油收集容器在其上部装有一个浮在水面上的浮体。漂浮在水面的油层从侧面流到浮体之下并且由墙壁段上的开口进入收集容器。收集容器本身与一吸管连通，吸管向上抽吸收集容器中的液体并且通过管道输送到供应船上或类似的船上。这种装置的优点是，厚度不均的油层总是聚集平方分十浮体之下并且流入油收集容器。油收集容器本身的浮力以及收集容器中吸入液体的流入面决定了所收集的液体的规模和多少。因此该装置很难分离油层和其余水面，可能大量吸如入的只有很少不纯的水，因而该装置的效率下降。
德国专利DE2721108AL上公开了另一个吸油层装置。在这个体积巨大的装置上，一个锥圆柱形壳体位于一个能漂浮的支架结构的中心，锥形壳体带有收集被油污染的表面水的侧流入孔。在这里根据位于外支架端的浮体潜入深度的程度确定流入孔的流入深度。收集油层的厚度是不可调的。
另一个法国专利FR2410093上公开一种吸油站，其浮体制成盆形。在这个装置上，在浮动装置的上面油层通过流入孔被收集。因此该装置的合适的漂浮位置和潜入深度决定了达到上表面的油液体的量。
本发明的目的在于，提供一种吸油装置，该装置使有选择地并且因此准确地收集油层或被油污染的海水成为可能。该装置应该设计成能大面积地收集油层或被油污染的海水，使得该装置能在油轮海损后应用在海港、海岸水域、开放的或封闭的湖或其它水域，并且相应地解决对钻井平台的泄漏或输油管道破损的担心。
本发明采取的措施是，浮体的浮力介质要形成使浮体最大程度地浮在水面上；在浮体的下面有一个环绕的喇叭形的吸盆，该吸盆与浮体形成一个确定的吸缝，该吸缝与要吸入的液体流的厚度一致。
吸油站包括一个最大程度地漂浮在水面上的浮体，该浮体不或很少地潜在水面中，使得漂浮在水面上的油层实际上位于浮体之下。因此吸油站根据它的体积和浮力措施有这样一个潜入深度，使得上边的浮在水面上的浮体构成收集油层的上界面。吸收油层的下界面由一个吸盆构成，使得浮体和吸盆构成一个用于收集漂浮的油层或油毯的嘴状开口。收集开口的流入宽度可根据具体情况变化。
通过这种措施实现了用吸油站有针对性地并且由此有效地收集油层，然后油被导入位于吸油站内的收集容器。并且从那里由泵和吸管把收集到的油输送到邻近的油船上。
本发明的其余优点和细节反应在附图中。下面将结合附图中的实施例对本发明进行详细的描述。附图为：
图1部分剖开的吸油站的透视图，
图2a按照图1部分剖开的吸油站的概略表示，
图2b按照图2a吸油站上部的顶示图，
图3另一个实施例的侧视概略表示，
图4表示进一步细节的半边剖开的侧视图，
图5大功率压力泵进气线路图。
根据图1的透视图和图2a的侧视图，本发明的吸油站1由一个大部分为圆柱形基体2构成，在该基体2的上部外表面有一些流入开口3，该流入开口可制成水平长开口或圆形孔。一个圆形或球形圆拱盖4将圆柱形基体2的顶部盖住，圆拱盖4同样具有长形流入开口5，该流入开口沿径向向外辐射(见图2b)。圆柱形基体2作为收集水面7上的油层6的收集容器2，油收集容器2的上部由一个环形(也可以是分成环块的)浮体8包住，该浮体内部有许多气道9。气道9作为浮力腔并且如果可能将浮体8制成类似一个浮环基本上漂在水面上。气道9可充气，也可以用其它浮力材料填充。如图1所示，气道9由多个环绕的单个空腔组成，该空腔可以以不同的密度用空气或其它浮力材料填充。浮体8外径d1为d1＝7m。收集容器2外径为d2＝3m，它的高(例如)h2＝2.5m。浮体8高为h1＝0.5m。
就在浮体8的下面有一个抛物面形的吸盒10，它的上边缘11位于浮体8之下一个确定的距离s。如图3和图4所示，该间隙s可有较大的改变，高度调节装置12用于改变间隙。图3中最大的间隙变化用Δs表示，Δs＝250—300mm。吸盒的最下面的位置用10′表示。
高度调节装置12包括一个丝杠13和一个丝杠螺母14。驱动马达15(见图5)带动丝杠13。
如图1、4进一步所示，吸盒10同样具有制成气垫的浮力体16，该浮力体的容积可以变化。
在油收集容器2上对称于对称轴17装有三个吸管18，该吸管的下端接近油收集容器2的封闭的底20。大功率压力泵21连接到吸管18上，大功率压力泵用于抽吸收集在油收集容器2中的油和被油污染的液体。在上部吸管18穿过圆拱盖4(参见图1至2b)，其上端接有柔性软管22，该软管作为连接到自动卸货船的管道的柔性连接。
在油收集容器2的封闭的底20下面装有带有支座腿24的稳定器23。稳定器壁的上部分具有许多流入孔25，水能从该孔流出。在稳定器的底26上同样有流出孔27，水能从该孔流出。截面为截锥形的稳定器灌满水后如同一个倒立的稳定重块处于波涛之中。由此吸油站在强波涛中能在摇晃中稳定。
在圆柱形收集容器2的下部有一个带有副翼29的舵片28，它起稳定吸油站的位置的作用。
吸油站1可用运输和保险吊环30运输并且固定位。
吸管18在收集容器2内由固定板条31固定，固定板条上装有附加减震器32。圆拱盖4上面也有带减震器32的固定板条31用于三个对称布置的吸管18。但此处不象在容器内那样不固定在内墙上。
本发明的吸油站1可用于大面积和大容量地吸收水面下的油层和被油污染的淡水和海水。该装置可制成小型装置并由耐海水、耐酸和耐火的部件、机组和救生设备组装在一起。圆柱形收集容器2构成该装置的基础，并有相当于高度d2＝2至4m和直径2＝3m的吸油层的大容量。吸油站的漂浮特性由单个浮力体9、16以及空着的收集容器2的容积保证，浮体8应基本上浮在水面，以形成浮体8和吸盒10之间的一定的吸入间隙s。吸盒10的外径d3大致与浮体8的外径d1相一致(见图2a)。吸盒的外径也可以如图1所示相应地小一些。
吸油站在水中使用时要始终使油层位于浮体8的下边缘33的高度，即水面大约在浮体8的下边缘。吸盒10的上棱即上缘11由高度调节装置12调节，使缝隙s大约与油层厚度相一致。以这种方式可以很准确地清除浮在水面上的油。吸入缝隙39的油层6的流动在图1中用箭头34表示，油层通过进入口3流入容器内(箭头35)。流入油收集容器2的油(以箭头36表示)通过吸管18输入附属的料仓船(箭头37)。
截锥形的稳定器23高度为h3＝1m。该高度避免吸油站在波涛中倾覆，也就是说，可以为整个装置提供一个稳定的、适合于任何波涛的位置。上圆拱盖4以它的入孔5在越顶的波浪时使吸油成为可能，从这一途径油或被污染的水流入该装置中。
按照图3和4所示的本发明的吸油站，油收集容器2上的入孔3可以制成长形孔或圆形孔。它们位于高度区h4上，h4与吸盒10内的最大的高度区h5大约一致。吸盒10的内壁38在高度h5上喇叭形延伸，入孔3在该区域中。入孔3阻止异物如浮木或类似物进入油收集容器2的容器内。
可调整高度的抛物面形吸盒10提高了收集油层的效果。特别是通过调整间隙的宽度s可以准确地只抽吸那些被油污染的液体。抛物面形吸盒10的调整通过装有滑轮的棱导轨，特别是通过调整装置12进行。
抛物面形可调整的吸盒10的上棱11总是位于水面7的下面，使得油层7通过这样形成的开口39强制流入吸油站。在此装置是被填充的。为了填充装置可使用附加的流阀。如果吸油站被油充满，泵21起动。通过位于深处的大功率泵21的高压能力在吸油站中产生好的效果。
舵板28以及副舵螺旋桨29防止吸油站在固定位置工作时或在拖动中绕自身轴线转动。副舵螺旋桨29可以和导航系统偶合并且可以遥控或手动控制。
如图4所示，吸盒10的上外边缘可制成相对于锥外套面以角α＝140°稍微弯曲。在这里形成一个“盘边”，它使得有目的地收集油层成为可能。
一旦清除过程开始，泵送水和油的混合物就是一个连续过程。图5表示了一个采用高功率泵系统的线路图。
在装置起动时，装置在第一个工作阶段只是与水打交道(箭头41)，装置下底板42上的水由高压泵44的输送管43输送。高压泵44对两个单向阀45、45a产生一个不变的压力。由此可防止大功率泵21干抽。大功率泵为离心泵，可以以液压、电力或气动方式驱动。
开始部分的水循环返回装置。为此装有一个三通阀46，该阀由一个控制机构47控制。控制机构测到介质的密度并且控制三通阀46。
一旦控制机构47记录到抽的是水，三通阀就被转向，水就通过管道48被泵回到装置的底部42上，很清楚底部位于容器内油污染的表面57的下面(水面见标号56)。
一旦控制机构47记录到抽的是介质油，三通阀46就被转到第二个工作位置，未清洁的油(如可能)通过一个离心分离装置49泵入一个收集容器50中，例如油船、收集油轮或类似的船。控制机构47与分离装置配合区分水和油，保证尽可能地理想地分离吸入的油和水，使得尽可能地只除去油。
所以大功率压力泵通过管道51抽的基本上只是上面浮着的应该被除去的油。位于下面的水通过附加的高压泵44除去。多余的水通过管道54从装置中抽到外边。截止阀55确定了通过高压泵21的流动方向。
在图5中，分离装置49有一个管道52通向装置底部42，送回多余的水。
本发明的吸油站不仅只限于所表示的和所叙述的实施例。它也包括在本发明的思路框架中的所有专业人员所做的进一步的形式。

Claims (13)

1.一种吸取能漂浮的液体的装置，如油、汽油或类似物液体，尤其是在被油或汽油污染了的水面，该装置具有一个盆形或筒形的潜在水面收集容器(2)，该收集容器在其上部由一个特别是环形浮体(8)至少是部分托起，紧接在浮体(8)的下面有用于收集液体(6)的流入孔(3)，被吸入收集容器(2)的液体(6)通过至少一个输送泵(21)被输送到清除站，其特征在于，浮体(8)的浮力介质(9)要形成使浮体最大程度地浮在水面上；在浮体(8)的下面有一个环绕的喇叭形的吸盆(10)，该吸盆与浮体(8)形成一个确定的吸缝(s)，该吸缝与要吸入的液体流的厚度一致。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，浮体(8)的下面和抛物面形的吸盆(10)的上边之间的吸缝(s)的宽度可变，s＜＝300mm。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，收集容器(2)和/或浮体(8)和/或喇叭形的吸盆(10)制成旋转轴对称形。
4.按照权利要求1或3所述的装置，其特征在于，浮体(8)制成圆环形的片状浮环，该浮环内有一个或多个具有不同容积的浮力腔，浮环(8)最好制成多个单独的浮块。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，浮体(8)的内环处由一个具有流入孔(5)的盖板(4)盖住，流入孔(5)通向收集容器(2)。
6.按照前述的权利要求之一所述的装置，其特征在于，至少一个、最好三个对称布置的、垂直吸管(18)接在收集容器(2)上，吸管(18)穿过盖板(4)通向外边；每个吸管最好有一个柔性连接段用于连接其它连接管。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，吸管(18)最好在其底部装有一大功率压力泵(21)。
8.按照前述的权利要求之一所述的装置，其特征在于，抛物面形或喇叭形的吸盆(10)装在收集容器(2)的大约一半的高度上，吸盆(10)用它的从收集容器(2)的外套面起的内壁(38)以喇叭形对着浮体(8)的下面。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，吸盆(10)的上沿(11)与它的外锥套面(40)成一个钝角α＝140°。
10.按照前述的权利要求之一所述的装置，其特征在于，吸盆(10)有一个具有一丝杠(13)和一驱动马达(15)以及一丝杠螺母(14)的高度调整装置(12)。
11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，吸盆(10)制成具有附加浮力体(16)的空心体。
12.按照前述的权利要求之一所述的装置，其特征在于，在收集容器(2)的下面装有一最好为筒形空心的稳定器(23)，该稳定器最好具有侧和/或下流入孔(25、27)。
13.按照前述的权利要求之一所述的装置，其特征在于，收集容器(2)或稳定器(23)的外套面包括一个(如可能带有驱动螺旋桨的)舵装置，驱动螺旋桨最好制成独立的或附加的副舵螺旋桨。
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