FI60680C - System foer transport av vaetskeformiga produkter - Google Patents

Description

R25^*l ΓΒΐ m,KUULUTUSJULKA.SU £ f) £ Ω f)

lBJ (11) utlAggnincsskmft oUööU

C (45)Patentti myönnetty 10 03 1932 iFatent aeddeiat (51) Kv.ik?/int.a.3 B 63 B 27/24, P 04 P 1/06 SUOM I —Fl N LAN D (21) P»»nttlH»k*mu« — PatenUMeknlng 3173/7*+ (22) H»k«ml»pWvi — AiMeknlngtdag 29.10.7*+ ' ' (23) Alkuptlvt—Glltif h*t*dif 29.10.7*+ (11) Tutkit JulkiMksi — Bltvlt offentilg 02.05*75

Patentti- ja rekisterihallitus .... .......... . , , (44) NlhtivUulpanon ja kuuL|ulkal*un pvm. —

Patent-och registerstyrelsen ' An*ök»n utbgd och uti.«krift«n pubUc*r»d 30.ll.8l (32)(33)(31) Pnrteajr «tuolkeus—Bs*|rd prtoritut 01.11.73 USA(US) U118U8 (71)(72) Robert G. Wolff, 955 Crystal Street, Nev Orleans, LA 70121+, USA (US) (7*+) Berggren Oy Ab (5*+) Nestemäisten tuotteiden siirtojärjestelmä - System för transport av vätskeformiga produkter

Esillä oleva keksintö kohdistuu järjestelmään nesteen, lietteen tai sen tapaisten virtauskelpoisten aineiden siirtämiseksi, joka järjestelmä on patenttivaatimuksen 1 johdannossa esitettyä lajia. Esimerkkinä tällaisista järjestelmistä voidaan mainita paineilmapumput, pulsometrit tai US-patenteista 2 145 540, 1 783 747 ja 3 405 648 tunnetut pumppausjärjestelmät, jotka käsittävät useita säiliöitä, joihin on sopivien ohjausventtiilien kautta sovitettu syötettäväksi kaasumaista paineväliainetta, kuten paineilmaa tai höyryä, kyseisen säiliön sisällön poistamiseksi. Kun säiliön sisältö täten on tullut poistetuksi, poistetaan säiliössä oleva paineväliaine joko vain poistoventtiilin kautta suoraan ilmakehään niin, että säiliö voidaan täyttää uudella panoksella, tai se imetään ulos alipaineen avulla, joka voi myötävaikuttaa uuden panoksen syöttämiseen. On usein epäröity käyttää tällaisia järjestelmiä, ei vähiten laivojen pumppausjärjestelmissä, ja etenkin sen vuoksi, että säiliön sisällön tyhjentäminen kuluttaa hyvin suuria määriä kaasumaista paineväliainetta.

2 60680 US-patentissa 3 005 417 on esitetty pumppausjärjestelmä, jossa nestettä pumpataan useista säiliöistä paineenalaisen typpikaasun avulla niin, että säiliöt tyhenevät ja täyttyvät vuoronperään automaattisen ohjausjärjestelmän ohjaamina, kaasujärjestelmän ollessa suljettuna. Jos kuitenkin typpikaasun asemesta käytetään paineväliaineena ilmaa, kaasujärjestelmä ei ole suljettu, vaan säiliön tyhjentämisen jälkeen paineilma poistetaan suoraan ilmakehään, mihin liittyy jo edellä esitetty epäkohta.

Keksinnön mukainen järjestelmä on tunnettu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetystä. Tällöin poistetaan edellä mainittu epäkohta tai sitä vähennetään, sillä järjestelmän seurauksena on, että osa kaasumaista paineväli-ainetta, sen jälkeen kun se on käytetty sisällön eli pumpatun aineen poistamiseen yhdestä purnppauskammiosta yhteiseen aineen poistoelimeen, käytetään erotuksena mainitusta tunnetusta tekniikasta uudelleen pumpattavan aineen ajamiseen aineen varastotankista toiseen pumppauskammioista, jolloin voidaan välttää kaasumaisen paineväliaineen lisämäärien syöttämistä pumpattavan aineen pumppaamiseen yhteisestä aineen varastotankista. Järjestelmä soveltuu erikoisesti käytettäväksi laivoissa, jotka kuljettavat nesteitä, lietteitä tai tiettyjä helposti virtaavia kuivia bulkkilasteja, mutta kyseeseen voi tulla myös muunlainen käyttö. Kaasumaisella paineväliaineella tarkoitetaan seuraavassa ei vain paineilmaa, vaan myös kaikkia muita kaasumaisia väliaineita, jotka voidaan saattaa ylipaineen alaisiksi. Virtauskelpoisella aineella tarkoitetaan ei vain nesteitä, lietteitä tai sen tapaisia juoksevia aineita, vaan myös kuivia, esimerkiksi jauhemaisia aineita, jotka voidaan saattaa virtaamaan tankkiin ja siitä ulos sekä putkijohtojen läpi. Keksinnön avulla saadaan näin ollen aikaan hyödyn olennainen paraneminen verrattuna tunnettuihin järjestelmiin, koska käytetään uudelleen osa sitä poistokaasua, joka muuten menisi hukkaan.

Vaatimuksessa 2 esitetään lähemmin kuinka järjestelmää oh- 3 60680 jataan siten, että poistetaan vain se osa kaasumaisesta paineväliaineesta, jonka ylipaine on liian alhainen, jotta sitä voitaisiin käyttää uudelleen.

Vaatimuksessa 3 esitetyllä saadaan aikaan lisähyöty sen johdosta, että suurempi määrä kaasumaista paineväliainetta varastoidaan myöhempää käyttöä varten, ensisijaisesti va-rastotankin paineen ylläpitämiseksi toisen kaasunpoistovai-heen aikana, jolloin myös aineen poistonopeus säilyy, kunnes seuraava ensimmäinen kaasunpoistovaihe alkaa, ja toissijaisesti käytettäväksi järjestelmää käynnistettäessä, kun varastotankki on uudelleen täytetty pumpattavalla aineella kaasun poistamisen jälkeen pumppauskammiosta.

Vaatimuksessa 4 esitetyllä saadaan aikaan, että varastotank-kiin tulee nopeasti osa kaasumaista paineväliainetta ilman mainittavaa painehäviötä, kun paine varastotankissa on alhaisempi kuin ennalta määrätty paine, niin että varasto-tankki nopeasti saavuttaa korkeimman työpaineensa ensimmäisessä kaasunpoistovaiheessa.

Vaatimuksessa 5 esitetyllä saadaan lisäksi alipaineen vaikutuksesta aikaan, että pumppauskairanio nopeammin täyttyy pumpattavalla aineella.

Vaatimuksessa 6 esitetään järjestelmän edullinen sovellu-tusmuoto, jolloin poistettua kaasumaista paineväliainetta myös käytetään hyväksi alipaineen kehittämiseksi tyhjösäi-liössä, mitä alipainetta esimerkiksi voidaan käyttää hyväksi pumppausnopeuden lisäämiseksi pumppauskammioon vaikuttavan imuvaikutuksen johdosta.

Vaatimuksessa 7 esitetään keksinnön mukainen järjestelmä sovitettuna käytetäväksi laivassa, jolloin sen ohella, että osaa poistettua kaasumaista paineväliainetta käytetään uudelleen, saadaan aikaan nopeampi, helpompi ja täydellisempi painolastin tai lastltankkien tyhjentäminen.

Keksintö esitetään seuraavassa lähemmin viittaamalla ohei- 4 60680 seen piirustukseen, jossa on esitetty keksinnön edullinen sovellutusmuoto ja jossa kuva 1 on kaaviomainen kuva esillä olevan keksinnön mukaisen peruspumppujärjestelmän suositeltavasta sovellutusmuo-dosta, kuva 2 on isometrinen kuva esillä olevan keksinnön mukaisesta suositeltavasta merisovellutuksesta esittäen pumppu-järjestelmän elementtien sijoitusta useiden elementtien ollessa kaaviomaisesti esitettyinä lotja-aluksen yleisten ääriviivojen näkyessä pistekatkoviivoin, kuva 3 on osittainen tasokuva kuvan 2 esittämästä esillä olevan keksinnön mukaisesta merisovellutuksesta, kuva 4 on kuvan 3 esittämän merisovellutuksen poikkileik-kauslinjojen 4-4 mukaisesti otettu takapään poikkileikka-uskuva perästä päin katsottuna, kuva 5 on osittainen sivupoikkileikkauskuva kuvan 3 linjoja 5-5 pitkin otettuna merisovellutuksen vasemmalta puolelta, kuva 6 on perspektiivinen poikkileikkauskuva erityisestä lastiventtiilin "päällyshatusta", jota käytetään lastisäi-liössä esillä olevan keksinnön mukaisessa suositeltavassa merisovellutusmuodossa, kuva 7A on osittainen sivupoikkileikkauskuva eräiden elementtien ollessa osittain leikattuina pois erityisestä lastiaukon kaksireikäisestä vohvelimallisesta syöttövent-tiilistä, jota käytetään esillä olevan keksinnön mukaisen pumppausjärjestelmän suositeltavan merisovellutusmuodon lastinpumppaussäiliöissä, ja kuvat 7B ja 7C ovat päätypoikkileikkauskuvia kuvan 7A esittämästä lastiaukon syöttöventtiilistä otettuina kuvan 7A linjoja B-B ja vastaavasti C-C pitkin.

Kuvaan 1 viitaten perusjärjestelmä käsittää esimerkiksi kaksi pumppaussäiliötä P ja S liitettyinä yhteen linjan 4 avulla, joka on edelleen yhdistetty nesteensyöttölinjan FL välityksellä nesteensyttösäiliön 42 pohjaan. Virtausta nesteensyöttösäiliöstä valvotaan käsin nesteensyöttövent- 5 60680 tiilin 3 kautta, kun taas virtausta pumppaussäiliöihin valvotaan automaattisesti nesteensyöttöventtiilien 5 avulla, joita on yksi kutakin pumppaussäiliötä varten ja jotka sijaitsevat linjan 4 ja pumppaussäiliöiden P ja S välissä.

Automaattinen valvontajärjestelmä saa aikaan eri venttiilien vaaditun avaamisen ja sulkemisen oikeassa järjestyksessä nesteen vuorottaisen täyttämisen ja poistamisen suorittamiseksi pumppaussäiliöiden avulla, so. toimintajakson suorittamisen. Tämä valvontajärjestelmä voidaan suunnitella erityisellä tavalla tai voidaan käyttää yhtä useista stan-dardityypeistä; se voi esimerkiksi olla sähköisesti tai mekaanisesti toimiva ja käynnistyä joko pumppusäiliöissä olevien tasoilmaisimien tai aikajakson valvontalaitteen tai molempien avulla.

Järjestelmän muut osat, niiden toiminta ja käyttö käyvät ilmi toimintajakson selostuksesta. Alkutilanteessa on pumppaustankin P syöttöventtiili juuri suljettu, säiliö P on täynnä nestettä ja pumppausväliainetta, esim. paineilmaa syötetään siihen johdon 13 kautta ja väliaineen pääsyä pumppaustankkiin P valvotaan automaattisesti ilmansyöttö-venttiilin 10 välityksellä. Syöttöilma kulkee johdon 11 kautta ja neste säiliössä P tyhjentyy säiliön pohjalta poistojohdon 18 ja säätöventtiilin 19 kautta yhteiseen poistojohtoon 20.

Valvontajärjestelmä sulkee venttiilin 10 tyhjennysilman syötön katkaisemiseksi ennen säiliön täydellistä tyhjenemistä. Tätä toimenpidettä seuraa välittömästi primäärisen poistoventtiilin 15 automaattinen avautuminen, mikä sallii säiliöstä P tulevan poistoilman virtaamisen johdon 11 kautta primääriseen poistolinjaan 15L, joka on edelleen yhdistetty johtoon 27, Ensiksi poistuva poistoilman osa virtaa johdon 27 ja edelleen suihku- tai tyhjöpumpun 26 kautta, joka on liitetty tyhjiösäiliöön V säätöventtiilin 28 välityksellä ja saa täten aikaan esim. 508 mm:n Hg alipaineen tyhjiösäiliöön V.

Lähtiessään suihkupumpusta 26 poistoilma virtaa johtoa 29 60680 pitkin poistoilman varastosäiliöön 32, jossa ilmanpainetta 2 ylläpidetään esim. arvossa 0,35 kp/cm johdossa 29 olevan paineensäätöventtiilin 30 avulla. Säiliöön 32 on myös yhdistetty paineensäätöventtiili 34, joka vähentää poisto- 2 ilman painetta arvoon 0,05 kp/cm ennenkuin ilma jatkaa johdon 34L kautta nesteenvarastosäiliöön 42. Tämän seurauksena 2 nesteen varastosäiliön sisäinen paine kohoaa 0,05 kp/cm , mikä kasvattaa säiliöstä 42 tulevan nesteen virtausnopeutta ja auttaa säiliön täydellisessä tyhjentämisessä, mitkä molemmat seikat ovat tärkeitä kun kysymys on paksuista nesteistä.

2 Tämä esimerkkinä mainittu paine 0,05 kp/cm on maksimiarvo, joka sallitaan eräille säiliöille erityisesti proomuissa ja laivoissa tiettyjen paine-tyhjöventtiilien yhteydessä, joita tulee olla tällaisissa säiliöissä pysyvästi asennettuina turvallisuuslaitteina. Näitä ei yksityiskohtaisemmin ole esitetty kuvassa 1. Mikäli paine johdossa 29 ylittää 2 arvon 0,35 kp/cm , niin liikapaine poistetaan ilmakehään paineensäätöventtiilin 30 avulla. Juuri kuvatut toiminnat tapahtuvat primäärisen poistoventtiilin 15 avautumisen jälkeen, jota pian seuraa sekundäärisen poistoventtiilin 14 automaattinen avautuminen. Tämä jälkimmäinen toimenpide päästää alemmassa paineessa olevan lopullisen poistoilman johtoon 14L, joka avautuu ilmakehään johdon 31L välityksellä.

Toisena keinona tyhjön aikaansaamiseksi voidaan päästää paineilmaa suoraan johdosta 13 suihkupumppuun 26 sopivan suoran yhteyden välityksellä (ei esitetty).

Palattaessa toimintajaksoon, lopullisen poistoventtiilin 14 auotmaattista avautumista seuraa pian säiliön P syöt-töventtiilin 5 automaattinen avautuminen, mikä sallii säiliön täyttymisen nesteellä ja minkä jälkeen venttiili 5 sulkeutuu automaattisesti ja jakso säiliötä P varten on loppuunsuoritettu. Sama toimintajärjestys kuin pumppa-ussäiliön P yhteydessä selostettu tapahtuu myös pumppaus- 7 60680 säiliön S kohdalla ollen kuitenkin ajoitettu siten automaattisen valvontajärjestelmän avulla, että säiliön P täyttyessä säiliö S tyhjenee ja syntyy nesteen jatkuva ja keskeytymätön virtaus. Toimintajaksoa voidaan hidastaa tai nopeuttaa automaattisen valvontajärjestelmän säätelyn avulla, kuitenkin myös muut tekijät kuten kompressorin kapasiteetti, johtojen koko ja pumpattavan nesteen viskositeetti vaikuttavat toimintanopeuteen.

Aikaansaadun tyhjön käyttöä silmälläpitäen on tyhjiösäiliö V suoraan yhdistetty johtoon 12L, joka on edelleen yhdistetty sulkuventtiilin 12 kautta yhteiseen ilma-aukkoon ja poistojohto 11 pumppaussäiliöihin P ja S. Tämä sallii tyhjön käytön pumppaussäiliöissä, mikä järjestely on hyödyllinen pumppausoperaatioiden lopussa, erityisesti silloin, kun käsitellään paksuja tai erittäin arvokkaita nesteitä, nesteen jäännösten vetämiseksi pumppaussäiliöihin. Johto 12L on myös yhdistetty sulkuventtiilin 25 kautta johtoon 25L. Tämä sallii tyhjön käytön imupumppuna ilman riippumattoman voimalähteen muodostamaa monimutkaista järjestelyä ja sitä seuraavia vaaratekijöitä tulenarkoja nesteitä käsiteltäessä.

Esillä oleva keksintö sopii käytettäväksi useissa erilaisissa sovellutuksissa, joissa kaikissa käytettäisiin samaa esillä olevan keksinnön mukaista perusjärjestelmää ja periaatteita kuitenkin sopivin muutoksin pohjapiirroksessa, putkistossa jne. vaadittaessa. Esimerkiksi säiliölai-vojen ollessa kysymyksessä, joissa on syvät säiliöt ja erilliset pumppuhuoneet, voisi esillä olevan keksinnön mukainen turvallinen pumppausjärjestelmä hyvin korvata suuren osan vaarallista pumppausjärjestelmää.

Keksinnön mukaista järjestelmää voidaan käyttää mm.

1. proomuissa, jotka kulkevat sisävesiväylillä, joilla ja merellä; 8 60680 2. laivoilla, kuten öljysäiliölaivoilla ja muilla säiliö-aluksilla; 3. hinaaja-aluksilla lisä- tai apulaitteina; 4. itsenäisenä vedellä kelluvana pumppausyksikkönä omalla voimanlähteellä varustettuna tai ilman sitä; 5. itsenäisenä maihin sijoitettuna pumppausyksikkönä omalla voimanlähteellä varustettuna tai ilman sitä.

Suositeltavin sovellutusmuoto on esitetty kohdassa 1, so. keksintöä käytetään sisävesireiteillä, joilla ja avomerellä kulkevissa proomuissa. Tällaista sovellutusta selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa.

Suositeltavassa sovellutusmuodossa proomuja varten järjestelmän aktiivisimmat osat sijaitsevat pumppuhuoneessa, joka on tavallisesti lähellä proomun etupäätä. Huone ulottuu proomun poikki ollen keskimäärin esimerkiksi 10,7 metriä leveä, 3,96 metriä syvä ja 1,53 metriä pitkä proomun pituussuunnassa .

Kuviin 2, 3, 4 ja 5 viitaten kaksi lieriömäistä pumppaus-tankkia P ja S (vasenta ja oikeaa puolta varten) sijaitsevat vaakasuorasti poikittain proomun suhteen samassa linjassa ja lähellä pumppuhuoneen pohjaa. Kukin pumppaussäiliö voi esimerkiksi olla läpimitaltaan 76 cm ja pituudeltaan 4 m. Laipoitettu putkikappale 4 liittää säiliöt P ja S yhteen ja on varustettu toisilla laipoitetuilla aukoilla lastin vastaanottamiseksi syöttöjohdon FL kautta. Proomuissa, joissa ei ole mitään lastisäiliöitä jakavaa keskitin jalaipiota, käytetään vain yhtä kooltaan suurempaa syöttöjohtoa. Yleensä toimintajakso ja automaattinen valvontajärjestelmä on samanlainen kuin aikaisemmin on kuvattu perusjärjestelmän yhteydessä,

Lastin syöttöventtiilit 3, kuten kuvasta 6 näkyy, sijaitsevat kunkin lastisäiliön pohjalla 50 ja niillä on erityinen "silinterihattumuoto" koko lastin täydelliseen tyhjentämiseen, Nämä venttiilit voivat esimerkiksi olla läpi- 60680 mitaltaan noin 50 cm ja niitä käytetään käsin kannelta päin ohjauspyörien 2' ja niihin kiinnitettyjen karojen 2 avulla, kuten kuvista 4, 5 ja 6 näkyy. Haluttaessa voidaan karat 2 koteloida kitkan vähentämiseksi. Avoimessa asennossa ulomman lieriömäisen "silinterihatun" 54 pohjassa olevat suurikokoiset aukot eli lovet 53 sallivat lastin vapaan virtauksen syöttöjohtoon FL, kuten kuvasta 6 näkyy. Venttiilin avaaminen tai sulkeminen kiertämällä ohjauspyörää 2' siihen kiinnitettyine karoineen 2 nostaa tai laskee lieriömäistä sisämäntää 51, johon on kiinnitetty tukilevy 44.

Kara 2 on varustettu ontolla virtauskanavalla 61 sisältäen pohja-aukon 62 ja yläaukon 63, jotka mahdollistavat lieriömäisen sisämännän 51 yläpuolelle suljetun nesteen poistamisen yläaukosta 63 lastisäiliöön, Pystysuora matka voi tässä yhteydessä olla esimerkiksi noin 13 cm. Tukipinta voidaan työstää metallien väliseen kosketukseen, kuten kuvissa on esitetty, ja/tai voidaan käyttää poikkileikkaukseltaan suurempaa levyä, joka on uurrettu joustavaa 0-rengasta varten lähellä levyn kehää tiiviin suljennan aikaansaamiseksi esitettyä tukilaippaa 45 vasten. Kuvassa näkymättömät pystysuorat ohjaimet estävät sisämännän 51 kiertymisen ulkokotelon 54 suhteen ohjauspyörää 2' ja karaa 2 kierrettäessä.

Kussakin pumppaussäiliössä oleva tuloventtiili 5 on myös suunniteltu erityisellä tavalla. Kuvat 7A-C esittävät yksityiskohtia tästä venttiilistä, jonka läpimitta voi olla esimerkiksi noin 76 cm, ja joka voi olla tehty esimerkiksi kaksiaukkoiseksi kiertopeltiventtiiliksi, kuten piirustuksessa on esitetty. Venttiilit 5 voidaan esimerkiksi asentaa pumppaussäiliöiden ja putkikappaleen 4 väliseen laippaliitokseen, jolloin saavutetaan hyvä kiinnitys ja helppo pääsy venttiiliin ja sen automaattiseen paineilma-käynnistimeen 52. Esitetyn kaksiaukkoisen mallin täydellinen avaaminen tai sulkeminen vaatii pellin 46 yhdeksän-kymmenen asteen kiertoliikkeen molempien toimenpiteiden ollessa ajoitettu siten, että jakson aikana venttiilissä 5 on minimipaine. Kuvassa 7A esitetyt teräsjouset aiheut- 10 60680 tavat jatkuvan paineen, joka on samansuuntainen pumppaus-paineen kanssa, venttiilin pitämiseksi istuinta vasten. Paineilmakäynnistintä 52 ja käyttöakselia 48 kannattavat varret 49. Venttiilin toimivat tukiosat eli ne pinnat, jotka kuluvat normaalissa käytössä, voidaan kääntää toisinpäin kulumattomien pintojen asettamiseksi käyttöön, jolloin venttiilin elinikä näin pitenee.

Lastin syöttöjohdot FL voivat olla kooltaan esimerkiksi 36 cm ja niitä ympäröi esimerkiksi samankeskinen 40 cm:n höyryllä lämmitetty johto eli vaippa HL, kuten kuvista 3 ja 5 näkyy. Paksunestelsten lastien lämmittämistä varten tarvittava höyry syötetään johdon 40 kautta ja sitä valvotaan käsikäyttöisten sulkuventtiilien 41 avulla kussakin lasti-säiliössä, kuten kuvista 2, 3 ja 5 näkyy Lisälämmityska-pasiteettia on tarvittaessa saatavissa erillisten lämmi-tyskierukoiden välityksellä, joita ei ole esitetty, mutta jotka ovat käytettävissä vakiovarusteina. Koska lastin lämmittämiseen tarvittava energia katoaa, ei lämmitystä tule suorittaa suuremmassa määrässä kuin on tarpeen lastin saamiseksi pumpattavaksi. Koko lastin lämmittämisen sijasta säiliöissä on esitetty lämmitysjärjestelmä suunniteltu lämmittämään vain pumpattava lasti. Tämä vähennetty lämmitys on erityisen tärkeä öljylastin tai vastaavan käsittelyn yhteydessä, koska tällaisen lastin kokonaislämmi-tys aiheuttaa keveiden aineosien haihtumisen ensimmäisinä, jotka ovat lastin vaarallisimmat ja haihtuvimmat osat. Tällaisen lastin yhteydessä on parempi lämmittää niin vähän kuin mahdollista. Haluttaessa, esim. asfalttia tai muita vastaavia lasteja käsiteltäessä, pumppaussäiliöt P ja S voidaan varustaa vaipalla lämmön johtamiseksi syöttövent-tiilien 5 vapaan liikkeen varmistamista varten.

Toimintajaksoa yksityiskohtaisesti tarkasteltaessa oletetaan tässä esimerkissä käyttönopeudeksi neljä täyttä jaksoa minuutissa. Aloittaen tilanteesta, jossa pumppaussäi-liö P on saavuttanut sen vaiheen, jossa se on lähes tyhjä 60680 tai suljettu, automaattinen valvontajärjestelmä (ACS) sulkee säiliön P ilmansyöttöventtiilin 10. Noin puoli sekuntia myöhemmin ACS avaa säiliön P primäärisen ilmanpoisto-venttiilin 15. Noin sekunnin kuluttua tästä ACS avaa säiliön P sekundäärisen ilmanpoistoventtiilin 14. Seuraavaksi noin sekuntia myöhemmin ACS käynnistää säiliön P sisäpuolella olevan lastisyöttöventtiilin 5 avaten sen noin neljäksi sekunniksi päästäen siten lastin täyttämään säiliön P. Tämän neljän sekunnin jakson kuluttua ACS sulkee lastin-syöttöventtiilin 5 ja avaa noin sekuntia myöhemmin säiliön P paineilman syöttöventtiilin 10. Jälkimmäinen toimenpide päästää paineilman johtoon 11 ja sulkuventtiilin 6 kautta säiliöön P, mikä aiheuttaa lastin tyhentymisen säiliön pohjan kautta lastin poistojohtoon 18 ja säätöventtiilin 19 kautta kannella olevaan yhteiseen lastin kokoojajohtoon 20. Lastin kokoojajohdosta lasti voidaan suunnata aluksen oikealle tai vasemmalle puolelle käyttämällä sulkuventtii-lejä 21. Kulunut aika lähes tyhjästä eli suljetusta vaiheesta siihen asti, kun säiliö P on täynnä ja paineilma päässyt siihen, on seitsemän ja puoli sekuntia. Tämän johdosta on seitsemän ja puoli sekuntia käytettävissä tyhjenny stoimenpidettä varten ja jakson suorittamiseen kuluva kokonaisaika on viisitoista sekuntia. Säiliön P yhteydessä kuvattu toimenpidejärjestys tapahtuu myös säiliön S yhteydessä ollen kuitenkin ajoitettu ACS:n avulla siten, että säiliön P täyttyessä säiliö S tyhjenee ja saavutetaan lastin jatkuva ja keskeytymätön virtaus. Molempien säiliöiden täydellinen jakso tapahtuu oletetulla nopeudella viidentoista sekunnin kuluessa eli neljä kertaa minuutis- 3 sa, mikä johtaa noin 5565 m tunnissa olevaan pumppausno-peuteen.

Sen jälkeen kun lastisäiliöt on tyhjennetty käytetään automaattisia laitteita järjestelmän katkaisemiseksi. Vaikkakin pumppaussäiliöt eivät koskaan ole täysin tyhjinä normaalin käytön yhteydessä, niin ne tyhjenevät pumppaustoi-menpiteiden lopussa lastisäiliöiden lopuksi tyhjentyessä.

Tämä tilanne pumppaustankeissa käynnistää ilmaisuelemen- 60680 tin B (kuvat 4 ja 5) kunkin pumppaussäiliön pohjalla. Tämä saa ACS:n sulkemaan paineilman syöttöventtiilin 10 molempiin pumppaussäiliöihin ja avaamaan alkuperäisen ja lopullisen poistoventtiilin 14 ja 15 molempia pumppaussäiliöitä varten.

Normaali tapa paineilman syöttöä ja poistoa varten on käyttää yhteistä ilmansyöttö- ja -poistojohtoa 11, joka kulkee sulkuventtiilin 6 ja tarkistusputken 8 kautta. Kuitenkin lietelasteja käsiteltäessä tapahtuu ilmansyöttö sulkuventtiilin 7 välityksellä lähellä pumppaussäiliöiden pohjaa parantunutta toimintaa varten. Poistoilma kulkee tässäkin tapauksessa johdon 11 ja tarkistusputken 8 kautta.

Kuten perusjärjestelmän yhteydessä on selostettu aiheutetaan esimerkiksi yli 500 mm:n Hg alipaine tyhjösäiliöön V

2 primäärisen poistoilman avulla ja esimerkiksi 0,35 kp/cm paine ylläpidetään säiliössä 32 johdossa 29 olevan pai-neensäätöventtiilin 30 välityksellä. Tästä kohdasta eteenpäin on tehty muutoksia poistoilman käsittelyssä proomuso-vellutuksen yhteydessä perusjärjestelmään verrattuna.

Yhteys säiliöön 32 sallii poistoilman kulkemisen liekki- suojuksen 33 kautta ja siitä eteenpäin paineensäätövent- tiilin 34 kautta, joka vähentää ilmanpainetta arvoon 0,05 2 kp/cm ennenkuin ilma jatkaa johtoon 34L, Tämä johto johtaa lastisäiliöihin, joissa staattinen paine lisääntyy noin 500 mmrllä Hg, mikä auttaa lastisäiliöiden täydellisessä tyhjentämisessä ja paksunesteisten lastien yhteydessä helpottaa edelleen niiden siirtämistä säiliöistä. Edelleen, kuten perusjärjestelmän yhteydessä on selostettu, paine-tyhjöventtiilit rajoittavat ilmanpaineen säi- 2 liöissä esimerkiksi arvoon 0,05 kp/cm . Mikäli paine säi- 2 liössä 32 ylittäisi arvon 0,35 kp/cm , päästää johdossa 29 oleva säätöventtiili 30 liikapaineen johdon 31L kautta puhdistussäiliöön 31. Tämä säiliö poistaa kosteuden ja hienot ainesosat poistoilmasta ennen tämän päästämistä ilmakehään liekkisuojuksen 35 kautta. Liekkisuojukset 35 60680 ja 33 on molemmat suunniteltu helppoa pääsyä, tarkastusta ja tarvittaessa puhdistusta varten. Sekundäärinen poisto-ilmaventtiili 14 avautuu automaattisesti pian primäärisen poistoventtiilin 15 jälkeen ja sekundäärinen poistoilma virtaa johdon 14L kautta suoraan puhdistussäiliöön 31, joka toimii aikaisemmin selostetulla tavalla.

Tyhjö voidaan myös muodostaa perusjärjestelmän yhteydessä kuvatulla tavalla päästämällä paineilmaa suoraan johdosta 13 suihkupumppuun 26 avaamalla sulkuventtiili 17 ja päästämällä ilma johdon 27 kautta. Perusjärjestelmän yhteydessä kuvattujen tyhjökäyttöjen lisäksi on tärkeänä käyttöalana proomuissa ruumatilojen puhdistaminen tyhjön avulla. Käytössä olevissa proomuissa on yleensä 2-10 cm tai enemmänkin pohjasakkaa, öljyä ja vettä.

Aikaisemmin käytetty tapa ruumien puhdistamiseksi on sellainen, että sitä yleensä ei suoriteta ennen kuin proomu viedään puhdistettavaksi, missä tämä työ sisältää vaaratekijöitä ja vaikeuksia. Miehen on esimerkiksi mentävä proomun kaksoispohjien alle useissa kohdissa imuletkun kanssa. Tämä tila on niin rajoitettu ja vaarallinen, että perinpohjaisen työn suorittaminen on epävarmaa.

Kuitenkin esillä olevan keksinnön mukainen käytettävissä oleva tyhjö sekä pysyväisestä asennettu pienempi putki-järjestelmä 60, joka muodostaa johdon 25L jatkeen (kuvat 2 ja 4) ruumien todellisiin alakohtiin suorittaa tämän työn helposti, perinpohjaisesti ja ilman vaaraa ja lisäksi proomu voi sen ansiosta kuljettaa enemmän lastia ja öljyä ruumassaan. Myös lastivuodon tapahtuessa tällä keksinnöllä varustettujen proomujen ruumissa helpottuu tällaisen lastin käsittely, sillä ruumat ovat puhtaita ja kuivia ja ruuman tyhjennysjärjestelmä ottaa helposti lastin talteen.

Tavanomaiset proomujen ja laivojen yhteydessä käytettävien menetelmien haitalliset seuraukset kuten lastisäiliöiden puhdistamisen kalleus, laitteiston ja henkilökunnan käyt- 14 60680 töaikatappiot, matkat tyhjänä ja lastin likaantuminen poistuvat suureksi osaksi tyhjentämällä lastisäiliöt täydellisesti tavalla, jota varten tämä keksintö on suunniteltu ja jonka se suorittaa. On kuitenkin huomattu, että lasti-säiliöiden jossain määrin tapahtuva puhdistus on tarpeen tietyntyyppisten lastien kuljettamisen jälkeen ja ennen kuin muuntyyppisiä lasteja otetaan kuljetettavaksi.

Esillä oleva keksintö sopii hyvin käytettäväksi itse aluksella olevana säiliöpuhdistusjärjestelmänä tämän ongelman ratkaisemiseksi. Puhdistusmenetelmä, käytetyn puhdistusaineen tyyppi ja muut yksityiskohdat vaihtelevat säiliöistä puhdistettavan tuotteen mukaisesti, Mitä tahansa menetelmää sitten tarvitaankin, sopii tämä keksintö hyvin käytettäväksi lastisäiliöiden puhdistukseen. Kun lastisäiliöt on puhdistettu otetaan puhdistusaine ulos pumppaussäiliöiden avulla ja varastoidaan joko puhdistussäiliöön 31, poisto-ilmasäiliöön 32 tai tyhjösäiliöön V, missä se pidetään uudelleenkäyttöä tai muuta tarkoitusta varten.

Eräänä toisena etuna kolmen säiliön - puhdistussäiliön 31, poistoilmasäiliön 32 ja tyhjösäiliön V - pitämisellä kannella on niiden käyttö hinausaluksen polttoainekapasiteetin lisäämiseksi. Kaksi alusta käyttää mahdollisesti keskimäärin noin 350 tonnia polttoainetta matkaa kohden, kuitenkin hinaaja-aluksen rajoitettu syväys voi toisinaan aiheuttaa ongelman. Tämä ongelma helpottuu pitämällä kymmenestä viiteentoista tonnia polttoainetta (tai voitelu-öljyä) kolmessa säiliössä kunkin proomun kannella. Lisäksi suurempi polttoainekapasiteetti on edullinen polttoainetta ostettaessa. Tietenkin matkan ja polttoaineen käytön suunnittelun on oltava sellainen, että nämä kunkin proomun kannella olevat kolme säiliötä ovat käytettävissä järjestelmää varten niin haluttaessa.

Esillä olevan keksinnön mukaisen pumppausjärjestelmän käynnistäminen olettaen, että tietyntyyppistä lastia täynnä oleva proomu on satamassa oikea puoli rantaa kohti vai- 15 60680 miina purettavaksi, on seuraava. Kuviin 2, 3, 4 ja 5 viitaten ovat kaikki järjestelmään kuuluvat sulkuventtiilit suljettuina. Pohjahana 1, kuva 5, avataan päästäen vettä etupuolen painolastisäiliöön 59 (kuva 5) ja saaden aikaan hieman lisäystä proomun etusyväyksessä, jossa pumppaushuo-ne sijaitsee. Lastiventtiilit 3 kaikissa lastisäiliöissä avataan käyttämällä kannelta käsin ohjauspyöriä 2' ja karoja 2. Sulkuventtiili 6 ilmansyöttö- ja poistojohdossa 11 avataan molempiin pumppaussäiliöihin. Oikeanpuoleinen sulkuventtiili 21 lastin kokoojajohdossa 20 kannella avataan lastin poistamiseksi suoraan haluttuun suuntaan. Automaattinen valvontajärjestelmä (ACS) käynnistetään painonapin avulla ja paineilma pääsee ilmajohtoon 13. Järjestelmä alkaa tällöin toimia automaattisesti. Kun etummainen painolastisäiliö 59 on täynnä sulkeutuu pohjahana 1 kunnes lasti on purettu. Toisin kuin aikaisemmin käytettyjen tavanomaisten pumppujen ja mahdollisesti virheellisten toimivien päästöventtiilien yhteydessä, jotka voivat johtaa ylipaineisiin mikäli poistoventtiili suljetaan vahingossa tai tahallisesti, mielivaltaiseen kohtaan muodostuva paine ei voi ylittää keksinnön mukaista suhteellisen alhaista syöt-töpumppauspainetta.

Kun pumppaustoimenpiteet on suoritettu käytetään pumppaus-järjestelmän puhdistuslaitetta. Paineilmaa johdetaan sul-kuventtiilin 23 kautta lastin kokoojajohtoon 20 kannella sulkuventtiilien 21 ollessa suljettuina. Säätöventtiilit 19 lastin poistojohdoissa 18 pidetään avoimina, mikä sallii paineilman pääsyn puhaltamaan täysin ulos kaikki lastin jäännökset poistojohtojen 18 pohjalta johtoa 24L pitkin sulkuventtiilien 24 kautta johtoon 22L, missä ilma virtaa ulos sulkuventtiilin 22 kautta lopulliseen lastinpoisto-johtoon.

Eräät nykyisin käytettävät proomut, joiden yhteydessä käsitellään useampia kuin yhdentyyppisiä lasteja, on varustettu kahdella tai useammalla dieselmoottorilla ja pumpuilla. Tällaiset moninkertaiset laitteet ovat tarpeetto- 16 60680 raia proomujen yhteydessä, jotka on varustettu esillä olevalla keksinnöllä, sillä järjestelmä voidaan puhdistaa helposti ja perusteellisesti kunkintyyppisen lastin käsittelyn jälkeen.

Nestemäisten lastien lastaus nykyään käytettävissä oleviin proomuihin suoritetaan tavallisesti proomun kannelle pysyvästi asennetun lastausjohdon avulla, josta lasti putoaa vapaasti lastisäiliöihin. Tämä aiheuttaa eräitä vaaratekijöitä erityisesti tulenarkoja tai muuten vaarallisia lasteja käsiteltäessä. Esillä olevalla keksinnöllä varustetuissa proomuissa lasti lastataan johtojen 20, 18 ja FL kautta käsivalvonnan avulla sulkuventtiilien 21 ja yksittäisten lastisäiliöiden syöttöventtiilien 3 välityksellä. Mitään vapaata putoamista ei tapahdu eikä tarvita mitään proomun kannella olevaa lastausjohtoa.

Esillä olevan keksinnön toiminta on äänetöntä ja joustavaa sen syöttöessä tasaisesti suuria määriä lastia. Jo selostettujen etujen ja mahdollisuuksien lisäksi tällä järjestelmällä varustetut proomut ja laivat ovat entistä käyttökelpoisempia ja monipuolisempia ja niitä voidaan soveltaa entistä laaja-alaisempiin kuljetuksiin. Ilmantyhjennystoi-menpiteen tehokkuus ja luotettavuus verrattuna tavanomaisiin pumppausjärjestelmiin, joissa esiintyy kitkasta aiheutuvia sekä mekaanisia ja energian suhteen tapahtuvia häviöitä, on selvä. Useat tavanomaisten järjestelmien vaaratekijöistä on eliminoitu ilman uusien vaaratekijöiden syntymistä. Ympäristön saastuminen vähenee dieselmoottorin poistokaasujen eliminoimisen johdosta kustakin proomusta ja puhtaan järjestelmän johdosta, joka myös mahdollistaa normaalien saastuttavien aineiden käsittelyn ja säilyttämisen itse aluksella.

Esimerkkinä erilaisista muunnelmista, jotka ovat mahdollisia keksinnön ajatuksen puitteissa, mainittakoon suljetun pumppausjärjestelmän käyttö, jossa käytetään inertistä paineväliainetta, kuten typpeä paineilman asemesta. Raaka-

Claims (7)

17 60680 öljyn käsittely öljykentillä, joissa on saatavissa paineen-alaista luonnonkaasua, voidaan esillä olevan keksinnön avulla suorittaa vielä edullisemmin mikäli tätä kaasua käytetään pumppausväliaineena, ennen kuin se yleensä poltetaan käyttöä varten.

1. Järjestelmä nesteen, lietteen tai vastaavan juoksevan aineen siirtämiseksi varastotankista (42) poistolaitteeseen (20), jolloin siirto tapahtuu antamalla materiaalin virrata varastotankista (42) tulolaitteen (5) kautta vaihdellen kahteen pumppukammioon (P, S), joista materiaalin annetaan virrata edelleen yhteiseen poistolaitteeseen (20) johtamalla kaasumaista paineainetta ylipaineella paineaineen tulo-elimestä (10) pumppukammioon (P tai S), joka on täytetty nestemäisellä materiaalilla, jonka jälkeen käytettävässä pumppukammiossa oleva paineaine, kun materiaali on täysin poistettu pumppukammiosta, tyhjennetään sieltä paineaineen poistoelimen (14, 15, 27, 29) kautta, tunnettu siitä, että osa paineaineen poistoelimen kautta tyhjennettävästä paineaineesta johdetaan pumppukammion (P tai S) tyhjennyksen aikana varastotankkiin (42) edistämään materiaalin poistumista sieltä seuraavaan pumppukammioon (S tai P) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kaasumainen paineaine jaetaan tyh-jennysvaiheen ensimmäisessä osassa, paineaineen poistoeli-messä (14, 15, 27, 29) kahteen virtaan, joista toinen johdetaan kuristusventtiilin (34) kautta varastotankkiin (42) ja toinen johdetaan virtausvastuksen (30) , esimerkiksi paineensäätöventtiilin, joka ylläpitää ennaltamäärättyä painetta, kautta ulkoilmaan ja että paineaine tyhjennys-vaiheen loppuosassa, johdetaan toisen virtaustien kautta ulkoilmaan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kaasumaisen paineaineen annetaan virrata, paitsi itse varastotankkiin (42), myös paineaine-varastoon (32), joka on yhteydessä varastotankkiin. 18 60680

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kaasumainen paineaine kulkee, ennen kuin se johdetaan varastotankkiin (42) , virtausvastuksen kautta, jolla on alhainen arvo niin kauan kuin paine-aineen paine varastotankissa (42) on alempi kuin ennalta-määrätty paine ja joka kasvaa maksimiarvoon, kun paine varastotankissa on noussut ennaltamäärättyyn paineeseen.

5. Ainakin yhden edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sen jälkeen, kun pumppukammion ylipaine on tyhjennetty, aiheutetaan sinne alipaine, edullisesti ennekuin se on asetettu yhteyteen varastotankin kanssa, mikä alipaine poistetaan viimeistään silloin, kun pumppukammio on täytetty materiaalilla.

6. Ainakin yhden patenttivaatimuksista 1-4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kaasumainen paine-aine johdetaan, silloin kun se tyhjennetään suoraan tai epäsuoraan ulkoilmaan, paineaineimuriin (26) kaasumaisen paineaineen imemiseksi tyhjösäiliöstä (V) kuristusventtii-lin (28) kautta ja että säiliössä vallitsevaa tyhjöä käytetään edullisesti, pumppukammion ylipaineen tyhjentämisen jälkeen, sen asettamiseksi alipaineiseksi, edullisesti ennen sen liittämistä varastotankkiin (42), joka alipaine poistetaan viimeistään silloin, kun pumppukammio on täytetty materiaalilla.

7. Vähintäänkin yhden patenttivaatimuksista 1-6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että varastosäiliö on laivan lastisäiliö ja että pumppukammioiden (P, S) yhteinen imujohto (FL) ja poistojohto (20) ovat kumpikin liitetyt useampien tankkien menoventtiiliin materiaalin kuljettamiseksi tankista toiseen tai materiaalin imemiseksi laivalla yhteen tankeista tai materiaalin poistamiseksi lastitan-kista. 19 60680