FR2476714A1

FR2476714A1 - Appareil de pompage pour liquides pollues

Info

Publication number: FR2476714A1
Application number: FR8103407A
Authority: FR
Inventors: William Thomson Sweeney
Original assignee: Eurotech International Ltd
Current assignee: Eurotech International Ltd
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1981-08-28
Also published as: DE3106291A1; NL8100843A; SE8101115L; NO153150B; US4400134A; FR2476714B1; ES499722A0; NO810595L; NO153150C; GB2070146B; GB2070146A; JPS56154195A; ES8204361A1

Abstract

APPAREIL COLLECTEUR. L'APPAREIL COMPORTE UN PREMIER ETAGE DE POMPAGE AVEC DES LAMES COURBES TOURNANTES 14 ENTRAINANT LE LIQUIDE VERS LEUR CENTRE DE ROTATION ET DES LAMES FIXES 17 PLACEES A L'INTERIEUR DES LAMES TOURNANTES ET ENTRE LESQUELLES PASSE LE LIQUIDE, AINSI QU'UN ETAGE DE POMPAGE SUPPLEMENTAIRE DONT LES LAMES 19 SONT FACONNEES DE MANIERE A RECEVOIR LE LIQUIDE EN PROVENANCE DES LAMES FIXEES PRECITEES ET A LE DECHARGER SOUS PRESSION APRES L'AVOIR ENTRAINE EN MOUVEMENT ASCENDANT. L'APPAREIL EST MONTE SUR UN CAISSON DE FLOTTAISON CONCU POUR COLLECTER LE PETROLE A LA SURFACE DE L'EAU. APPLICATION A LA COLLECTE DE L'EAU POLLUEE PAR DU PETROLE.

Description

L'invention concerne un appareil pour collecter

des liquides pollués et en séparer les substances polluan-

tes. L'invention concerne en particulier, mais non exclusivement, un appareil permettant de séparer le pé- trole de l'eau. Lorsque du pétrole se répand sur l'eau, il flotte à la surface de cette eau dans une mesure plus ou moins grande selon les poids spécifiques relatifs de cette eau et de ce pétrole, et également en fonction du

degré de l'émulsification qui s'est produite. Les pétro-

les lourds, qui sont presque solides et formés de débris, sont collectés de façon relativement facile à la surface de

l'eau, mais il n'en est pas de même avec les pétroles lé-

gers. Bien entendu, la tâche est d'autant plus difficile que sont plus importants la quantité et l'étalement du pétrole. Des pollutions importantes par le pétrole se sont produites en mer par suite de naufrage ou d'accident à

bord de puits de forage, et les nappes qui se sont répan-

dues ont été très importantes, couvrant dans certains cas

un grand nombre de mètres carrés à la surface de la mer.

Des problèmes du même genre peuvent se poser sur les voies d'eau intérieures, sur les champs pétrolifères et même sur

les citernes.

Beaucoup de solutions ont été proposées pour dis-

perser ou éliminer les nappes de pétrole en mer, mais au-

cune ne s'est révélée satisfaisante, et les dommages ont été importants et se sont aggravés tant pour les cftes voisines que pour la faune et la flore marine, sous la

surface et au fond de la mer.

Les solutions apportées au problème des nappes de pétrole en mer consistent à vaporiser des détergents en surface pour disperser le pétrole et le faire couler, ce qui, dans certains cas, le précipite sur les fonds marins et détruit toute vie qur une grande surface. Une dispersion importante se traduit souvent par une moindre pollution de

la côte, mais la zone sinistrée reste encore importante.

Toutefois, on admet généralement qu'il vaut mieux traiter le pétrole lorsqu'il se trouve encore en mer plutôt que lorsqu'il parvient sur les côtes car sa récupération, dans ce dernier cas, est alors très difficile, notamment s'il s'agit de pétroles lourds. Aucun système connu ne

permet la récupération du pétrole ou autre substance pol-

luante de manière satisfaisante sur les fonds marins.

L'invention a pour objectif un appareil collec-

teur de liquides pollués, par exemple d'eau polluée par du pétrole, pour en séparer les substances polluantes de

manière efficace.

Conformément à l'invention, on prévoit un appa-

reil de pompage permettant de collecter le liquide pollué, cet appareil comportant un rotor annulaire tournant pourvu

de lames dont la forme et l'agencement permettent de fai-

re circuler le liquide de la périphérie extérieure vers le centre de rotation du rotor, des lames fixes étant placées à l'intérieur du rotor, la forme et l'agencement de ces lames fixes étant tels que le liquide est guidé vers l'intérieur à partir du rotor, un étage de pompage

supplémentaire étant prévu et comportant des lames tour-

nantes dont la forme et l'agencement permettent de dé-

charger sous pression le liquide, depuis le premier étage

de pompage vers la sortie de l'appareil de pompage.

De préférence, les lames du rotor du premier éta-

ge ont une forme partiellement circulaire en plan, avec des faces convexes dirigées sensiblement vers l'extérieur du

rotor, ces lames étant inclinées dans le sens de la rota-

tion; les lames fixes sont également de forme courbe a-

vec des faces convexes en opposition avec les faces conve-

xes des lames tournantes et une inclinaison opposée à celle

de.ces dernières lames.

Les lames de l'étage de pompage supplémentaire

sont généralement courbes et ont sensiblement la forme d'u-

ne spirale partielle, de sorte que le liquide pénètre entre ces lames dans une direction sensiblement horizontale, est dirigé vers le centre de rotation, puis s'écoule verticalement. Dans un exemple de réalisation, la circulation à partir de l'étage supplémentaire est sensiblement verticale. Dans un autre exemple, elle se fait d'abord verticalement, puis le liquide est projeté extérieurement

au centre de rotation sous l'effet de la force centrifuge.

L'appareil de pompage est monté sur un caisson de flottaison grâce auquel il peut circuler à la surface

de l'eau pour collecter les substances polluantes se trou-

vant sur ou sous cette surface.

La suite de la description se réfère aux dessins

annexés qui représentent: - figure 1, une vue en coupe et en élévation de l'appareil de pompage conforme à l'invention, - figure 2, une vue schématique des lames tournantes et

fixes de l'appareil de pompage, selon une version légère-

ment différente, - figure 3, une vue en coupe d'une variante de l'appareil de pompage, - figure 4, une vue en plan de l'appareil de pompage de la figure 3,

- figure 5, une vue en plan du caisson de flottaison por-

tant l'appareil de pompage, - figure 6, une vue latérale en élévation, partiellement en coupe, du caisson de la figure 5, et

- figure 7, une vue en élévation du caisson de la figure 5.

On a représenté figure 1 un appareil de pompage destiné principalement à la collection d'eau polluée, par exemple d'eau de mer polluée par du pétrole. Cet appareil

de pompage est utilisé, monté sur le caisson de flottai-

son représenté figure 5. Pour pouvoir collecter l'eau pol-

luée, l'appareil est installé au niveau ou juste en des-

sous de la surface de l'eau de manière que l'entrée annu-

laire 10 puisse collecter l'eau dans la zone de surface.

L'appareil de pompage comporte une enveloppe fixe 11 dans laquelle est monté un arbre central rotatif

12. L'arbre est accouplé à un moteur électrique d'en-

traînement (non représenté) par son extrémité supérieure.

Dans une variante, l'entraînement peut se faire par un moteur hydraulique directement accouplé. Par contre, le

moteur électrique est accouplé par l'intermédiaire d'en-

grenages de réduction. Le moteur doit être du type à

immersion et doit pouvoir résister à l'attaque de l'eau.

L'arbre 12 porte, à son extrémité inférieure, un rotor constitué par un disque 13 monté sur un manchon 13a qui entoure cette extrémité inférieure, et des lames 14 sont fixées sur le bord extérieur du disque. Les lames sont montées entre des anneaux 15, 16 et sont inclinées de telle sorte qu'au cours de la rotation, elles entraînent

l'eau vers le centre de rotation.

L'anneau 16 se trouve dans un évidement formé dans l'enveloppe 11 de sorte que l'entrée est définie par les lames 14. Des lames fixes 17 fixées sur l'enveloppe

11 sont montées de telle sorte que leur périphérie extérieu-

re se situe à proximité, mais à distance, de la périphé-

rie intérieure des lames tournantes 14. Les lames fixes 17 sont fixées, par leurs extrémités inférieures, à un anneau 18 lui-même fixé sur l'enveloppe à proximité du disque 13 avec un léger jeu, cet anneau servant de guide

pour l'eau pénétrant dans les lames pour que la circula-

tion soit légèrement ascendante vers le centre de rotation de l'arbre 12. Les lames tournantes et fixes 14 et 17 constituent le premier étage de pompage de l'appareil. La forme donnée aux lames est telle que la circulation se fait vers l'intérieur, et on a représenté figure 2, en plan,

la configuration des lames, quoiqu'il s'agisse d'une ver-

sion légèrement différente, les proportions de ces lames différant de celles des lames de la figure 1. Comme on le voit sur la figure 2, les lames 14 sont partiellement

circulaires, ou autrement dit courbes, avec une face con-

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vexe orientée sensiblement vers l'extérieur du rotor. Les lames sont sensiblement inclinées par rapport à une ligne radiale de sorte que chacune d'entre elles présente, à la périphérie du rotor, un bord extérieur dont la disposition se situe entre un agencement radial et un agencement tan- gentiel. Lorsque le rotor tourne, les lames 14 tendent à

écoper le liquide pollué vers l'intérieur et à le déchar-

ger dans les espaces entre les lames fixes 17. On voit figure 2 que les lames 17 sont partiellement radiales et

partiellement courbes. Ce sont les extrémités intérieu-

res de ces lames qui sont sensiblement radiales alors que leurs extrémités extérieures sont convexes dans le

sens opposé à la courbure des lames du rotor, mais tou-

jours avec une inclinaison par rapport à une ligne radia-

le. Dans cet exemple, l'espacement des lames est à 30 par rapport à l'axe de rotation et on dispose donc de douze lames. Toutefois, on peut utiliser des nombres de lames

différents avec des espacements angulaires différents.

La vitesse de l'arbre est, dans cet exemple, de l'ordre de 150 tr/mn. Si la vitesse d'extrémité de lame est supérieure d'une valeur prédéterminée, il peut se créer

des turbulences qui réduisent l'efficacité du pompage.

L'appareil de pompage est au contraire destiné à attirer

le liquide vers l'intérieur de manière à induire une circu-

lation radiale vers l'intérieur. L'effet de la force cen-

trifuge ne crée ainsi que des contraintes mécaniques dans

le matériau des éléments en rotation.

L'arbre 12 entraîne directement le rotor, mais il est prévu un dispositif multiplicateur pour l'entraînement de lames supplémentaires 19. Le dispositif multiplicateur se compose d'un anneau d'engrenage 20, d'une couronne 21

et d'au moins un pignon satellite; on prévoit, de préfé-

rence, trois pignons. L'anneau d'engrenage 20 est monté

sur l'arbre 12 mais de manière à ne pas tourner. La cou-

ronne 21 est montée sur un manchon tournant à épaulements

23 qui porte les lames 19. Les lames sont soudées ou cla-

vetées sur un rotor 24 fixé à l'extrémité inférieure du manchon par clavetage et boulons 25. Le ou les pignons

satellite 22 sont montés dans un collier 26 fixé à l'en-

veloppe 11 par des boulons 27. Le ou les pignons satel-

lites 22 sont montés sur le collier 26 par l'intermédiai- re d'un palier portant la référence 28 qui les entraine en rotation lorsque l'anneau d'engrenage 20 tourne, de telle sorte qu'après multiplication, la couronne 21 et

son manchon 23 tournent, dans cet exemple, à une vites-

se comprise entre 375 et 550 tr/mn.

Un palier à butée 29 est placé entre l'anneau d'engrenage 19 et l'extrémité du manchon 23 pour recevoir

les charges de poussée axiale. Un passage de lubrifica-

tion 31 est prévu dans l'enveloppe 11 avec un raccord 32 à son extrémité extérieure, de manière à pouvoir pomper

un lubrifiant dans l'espace contenant l'anneau d'engrena-

ge 20, le ou les pignons 22 et la couronne 21. De là,

le lubrifiant peut atteindre les autres composants, pa-

liers et manchons.

Le manchon 23 est monté dans un palier 33 du

type roulement à billes placé entre ce manchon et le col-

lier 26. Un roulement à aiguilles 34 est monté sur l'ar-

bre, un manchon étanche 36 est monté sur ce roulement et un autre roulement à aiguilles 35 est monté sur le manchon 23. Enfin, un autre roulement à aiguilles 37 supporte le manchon 23 sur le collier fixe 26. Des perçages ou des

espaces suffisants sont prévus pour que le lubrifiant puis-

se atteindre les roulements 34, 35 et 37 à partir du rou-

lement 33.

Le manchon étanche 36 porte des joints à lèvre 38, 39 séparés par une entretoise 41. Ces joints à lèvre

font-contact avec l'arbre 12 qui, dans cette zone, est re-

vêtu d'un matériau céramique comme indiqué en 42. Cette disposition évite la corrosion et rend le joint efficace

pour éviter l'entrée de l'eau vers les parties mobiles com-

prenant les paliers et engrenages.

Un autre joint est prévu pour le rotor 24 qui porte les lames 19 et se compose d'un joint à lèvre 43

en contact avec la surface en céramique de l'arbre 12.

Le roulement 37, qui se trouve à l'extérieur du manchon 23, est également protégé de l'entrée de liquide par un joint 44 à double face. Ce joint est constitué par deux anneaux compressibles qui sont comprimés entre

les surfaces fixes et les surfaces mobiles correspondan-

tes d'un anneau fendu 45.

Les lames 19 ont une forme de spirale partielle;

dans cet exemple, elles sont au nombre de six. Les péri-

phéries extérieures de ces lames sont situées à proximité, mais à distance, des lames fixes 17; elles reçoivent le liquide provenant de ces lames fixes et circulant vers

l'intérieur. Les lames 19 modifient le sens de circu-

lation du liquide dont le mouvement radial est transformé en mouvement axial ascendant. Les lames 19, tournant plus vite que les lames de rotor 14 du fait du dispositif

à engrenages, mettent sous pression le liquide en circula-

tion ascendante.

Le liquide quittant les bords supérieurs des la-

mes 19 circule dans un conduit de sortie 46 placé à la partie supérieure de l'enveloppe. Ce conduit est raccordé à un collecteur (non représenté) qui transporte le liquide vers un point o il peut être filtré ou traité pour en

extraire la substance polluante.

L'arbre 12 comporte un roulement à billes supplé-

mentaires 47 avec un joint adjacent 48 à proximité de son extrémité supérieure, le joint étant fixé par une plaque de recouvrement 49. L'extrémité inférieure de l'arbre est

protégée par une autre plaque de recouvrement 51, un bou-

chon de vidange 52 étant prévu dans le disque 13.

On se reportera maintenant figure 3 qui représen-

te un appareil de pompage analogue à celui de la figure 1 sauf en ce qui concerne les agencements de sortie. On a

donné les mêmes références numériques aux mêmes composants.

Ainsi, un arbre central 12 porte un rotor avec un disque

13 et des lames 14. A l'intérieur des lames 14 sont mon-

tées des lames fixes 17 portées sur une enveloppe fixe 11.

L'appareil comporte un second étage constitué par des la-

mes 53 portées par un rotor 54 qui est entratné par des engrenages multiplicateurs à partir de l'arbre 12. Le dispositif à engrenages se compose d'un premier engrenage fixé sur l'arbre 12 et en prise avec un engrenage 56, ce dernier étant monté sur un arbre court 57 parallèle à l'arbre 12. L'arbre 57 porte également une grande roue

d'engrenage 58 en prise avec une roue d'engrenage 59 mon-

tée sur l'arbre 12 mais ne tournant pas avec cet arbre.

L'engrenage 59 est fixé par des vis 61 et une clavette à un manchon 62 portant les lames 53 du second étage. Le manchon 62 est monté dans des roulements à aiguilles 63,

64 entre lesquels se trouve un dispositif d'étanchéité ana-

logue au dispositif 44 de la figure 1 et comportant deux

anneaux élastiques ainsi qu'un anneau fendu 45. A l'inté-

rieur du manchon 62 se trouvent d'autres roulements à ai-

guilles 65, 66 qui portent un manchon supplémentaire 67

auquel est raccordé un prolongement 68 de l'enveloppe fi-

xe 11. Ce prolongement supporte les extrémités inférieu-

res des lames fixes 17.

Les lames 53 ne sont pas soudées au rotor 54, mais sont ajustables par rapport à ce rotor grâce à un mécanisme (non représenté). Le mécanisme comporte des

pivots sur lesquels les lames 53 sont respectivement sup-

portées dans le rotor 53, ainsi qu'un dispositif de blo-

cage par lequel chaque lame peut être ajustée par rapport

au rotor. Des repères de réglage sont prévus pour per-

mettre aux lames d'être ajustées de la même manière.

Les lames 53 ont une forme différente de la for-

me des lames 19, en ce sens qu'elles se prolongent vers le

haut dans une plus grande mesure et que leurs bords supé-

rieurs sont inclinés vers l'extérieur et vers le bas com-

me on l'a représenté. Autrement, ces lames ont également la forme d'une spirale partielle de manière que le liquide soit dirigé axialement en un mouvement ascendant. Au dessus des lames 53, se trouvent d'autres lames 69 qui constituent un étage supplémentaire de pompage formant un dispositif de pompage centrifuge. Les lames 69 sont

recourbées vers l'arrière par rapport au sens de rota-

tion; elles sont fixées sur le rotor 54 et tournent à la même vitesse que les lames 53. Leur section se réduit

progressivement. Le liquide est déchargé dans une en-

ceinte en forime de volute 71 qui, au niveau de son extré-

mité la plus large, communique avec une canalisation ou d'autres moyens permettant de transporter le liquide vers le point de traitement. On voit figures 3 et 4 qu'une collerette 72 est prévue à cet effet. La forme en volute de l'enceinte 71 est mise en évidence sur la vue en plan de la figure 4. Les lames 69 augmentent la pression du liquide qu'elles déchargent en permanence dans l'enceinte 71.

Un couvercle amovible 73 fixé à la partie supe-

rieure de l'appareil permet d'accéder aux engrenages 55, 56, 58, 59. Dans cet exemple, le roulement 47 et le joint

48 sont fixés sur ce couvercle.

Dans un autre exemple (non représenté) d'appareil de pompage, le deuxième étage est constitué par une pompe

de relevage à lame hélicoïdale placée au centre de l'appa-

reil, une sortie centrale étant prévue pour le mélange.

On a représenté figures 5, 6 et 7 un caisson de

flottaison sur lequel est monté un système de pompage cons-

titué par deux appareils de pompage du type qui vient d'ê-

tre décrit. L'un de ces appareils est référencé en 75 fi-

gure 5. Les appareils sont montés côte à côte et sont cha-

cun pourvus d'une sortie telle que celle représentée en 74 figure 6. Les sorties sont toutes deux raccordées à une

canalisation commune de sortie 75, de type souple de pré-

rérence, pour la décharge du mélange collecté dans un ré-

servoir associé.

Le caisson de flottaison est destiné à être remor-

qué par un bâtiment escorteur, et, dans un exemple de réa-

lisation, il est relié par des câbles à ce bâtiment. Un

dispositif de liaison approprié est un dispositif de sus-

pension consistant à fixer des câbles en deux emplacements distincts du bâtiment et du caisson, le câble avant étant

remorqué du caisson au bâtiment, et le câble arrière é-

tant remorqué de manière à se déplacer toujours en posi-

tion droite. Le caisson peut toutefois être remorqué de toute autre manière à côté d'un bâtiment, soit en avant, soit en arrière, soit par le travers, ou encore il peut

comporter son propre dispositif de propulsion par moteur.

Quatre points de fixation de câbles de remorqua-

ge sont représentés en 76, 77, 78 et 79.

Le caisson comporte une structure gonflable ayant

sensiblement la forme d'un U, avec deux bras avant diver-

gents 81 et 82 et une partie de raccordement 83 entourant

le système de pompage et constituant l'arrière du caisson.

La structure gonflable est faite de deux sacs gonflables de section circulaire ayant même-configuration et fixés l'un à l'autre par des courroies telles qu'illustrées en

84 figure 7. Les courroies sont de préférence en caout-

chouc ou en matériau du type caoutchouc et sont fixées aux sacs pour assurer leur maintien. Des raccords de gonflage

(non représentés) sont prévus pour gonfler les sacs indé-

pendamment l'un de l'autre à la pression requise. La pres-

sion de gonflage détermine la ligne de flottaison du cais-

son. Le niveau de l'eau est indiqué en 85 figures 6 et 7,

mais il varie en fonction de conditions telles que la hau-

teur des vagues que le caisson doit traverser. D'une ma-

nière générale, plus la mer est grosse, plus le caisson doit être enfoncé dans l'eau, mais la hauteur du système de pompage est également importante et la flottabilité peut être modifiée pour maintenir le niveau des entrées des appareils de pompage au niveau des substances devant

être collectées à la surface de la mer.

Le système est en particulier destiné à collec-

ter du pétrole à la surface de la mer, mais on sait que des pétroles différents ont des densités différentes et qu'ils peuvent donc flotter à la surface de la mer ou sous cette surface. Pour stabiliser le caisson dans l'eau, on a prévu une barre transversale 86 joignant les deux bras 81, 82 de la structure gonflable à l'avant du caisson; cette barre porte des pales ajustables 87 dont l'une est représentée en coupe transversale figure 6. On, peut leur donner la forme d'une aile d'avion à la place de

la forme d'ellipse étroite représentée. La barre trans-

versale 86 est fixée à la structure gonflable par des

courroies 88 pourvues de pièces de renforcement elles-mê-

mes fixées par adhésif approprié.

On peut renforcer la stabilité du caisson grâ-

ce à des ancres marines fixées sur un ou plusieurs des

anneaux 89 à la partie inférieure de la structure gonfla-

ble. Ces anneaux peuvent être fixés à l'aide de pièces de renforcement 91 collées sur les courroies 84 de la structure gonflable. Une ancre marine se compose d'une structure cylindrique en forme de godet généralement fait en grosse toile, avec un trou dans le fond par lequel

l'eau peut circuler, mais qui réduit le mouvement de l'an-

cre et, par suite, celui du caisson auquel l'ancre est rattachée, en offrant une certaine résistance à la sortie

de l'eau. On peut utiliser d'autres formes d'ancre.

Pour assurer la stabilité du mouvement avant

du caisson, on a prévu deux plaques rétractables 92 con-

tenues dans des structures à fente 93. Les plaques 92 sont articulées en 94 et sont fixées par des câbles 95 à

la commande 96 qui permet de lever ou d'abaisser les pla-

ques selon les besoins.

Entre les deux bras 81, 82 de la structure gon-

flable, est montée une plateforme 97. Cette dernière com-

porte en surface des fentes 98, et ces fentes étant incli-

nées vers l'arrière et vers le bas, de telle sorte qu'a lieu une première séparation du pétrole, l'eau de densité plus faible passant par les fentes sous le caisson. La plateforme est fixée sur une barre transversale 98 qui se situe entre les bras 81 et 82 et dont les extrémités

sont fixées par des pièces de renforcement 99 aux cour-

-= roies 84 de la structure. La barre transversale 98 porte

trois dispositifs pivotants 101 qui sont fixés à la plate-

forme 97 par des barres de renforcement 102 et des brides à écrou 103. La plateforme peut donc pivoter autour de

* l'axe de la barre transversale 98, et le mouvement de pi-

votement est contrôlé par des ensembles hydrauliques à piston et cylindre 104, 106 qui sont situés respectivement

à proximité de l'avant et de l'arrière de la plateforme.

Ces ensembles sont commandés à distance de toute manière

appropriée. L'avant de la plateforme s'engage dans l'ex-

trémité arrière d'une lame de guidage 106 qui est également

fixée par un élément 107 transversal au caisson.

A l'arrière de la plateforme 97 se trouve une plaque de déversement 109, et, sous cette plaque, se trouve la structure 111 sur laquelle est monté l'appareil

de pompage. Cette structure est faite de plaques renfor-

cées qui lui donnent la forme d'une boîte constituant une cuvette; cette dernière comporte une ouverture avant à proximité de la plaque de déversement 109 pour recevoir le mélange de pétrole et d'eau. Une paroi arrière 112 forme une chicane entre l'espace entourant le système de pompage et la partie de raccordement à l'arrière du caisson de flottaison. Autour des côtés et de la partie arrière de la plateforme 97, se trouve un tube gonflable

souple formant un joint qui évite que l'eau circule en-

tre la plateforme et la structure gonflable quelle que

soit l'inclinaison de cette plateforme.

Sous le système de pompage, se trouvent des plaques de renforcement 113 qui, comme on peut le voir figure 6, comportent des trous d'allègement et servent de support pour une plaque 114 formant un plancher de

compartiment sous ce système de pompage. Sous la plate-

forme 97, se trouve une autre plaque 115 dont l'extrémité avant est adjacente à la lame de guidage 106 et dont l'extrémité arrière est en dessous et à une certaine dis- tance de l'extrémité avant de la plaque 114. Une fente

transversale 116 est ainsi formée par laquelle l'eau tra-

versant les fentes de la plateforme 97 peut sortir en des-

sous du caisson. D'autres plaques de déversement (non représentées) peuvent être fixées à la plateforme pour

faciliter la dispersion de l'eau.

Au dessus du système de pompage est fixé un au-

vent transparent 117 protégeant des intempéries une per-

sonne chargée de la conduite du caisson de flottaison.

Sous cet auvent peuvent être montées la commande 96 pour

les plaques 92p les commandes hydrauliques pour l'incli-

naison de la plateforme 97 ainsi que pour les pales 87.

L'alimentation en pétrole pour le fonctionnement de ces

dispositifs peut être assurée directement à partir du bâ-

timent escorteur, ou encore un système manuel peut être prévu. Pour bloquer les débris importants flottant à la surface de l'eau et pour éviter qu'ils entrent dans le système de pompage, on prévoit un filtre 118 qui peut

être fixé sur un bras 108 de la structure gonflable.

Cet ensemble est destiné à une utilisation en mer, mais on peut envisager un caisson de flottaison plus simple pour les voies d'eau intérieures. Le caisson ne

comporte dans ce cas qu'un seul sac gonflable et ne re-

quiert pas de commandes de stabilité directionnelle et de flottabilité comme la version destinée à être utilisée en mer. Le niveau de flottaison est simplement contrÈlé par

la pression de gonflage du sac.

Il est également possible de monter l'appareil de pompage sur une simple bouée de flottaison. Cet agencement convient lorsque l'équipement doit être utilisé sur une tête de puits ou autre sans qu'il soit nécessaire qu'il se déplace. En position fixe, il peut ne pas être nécessaire de prévoir même une bouée de flottaison, l'équipement étant simplement suspendu par des câbles à partir d'une grue ou autre, la profondeur d'immersion étant déterminée par le

niveau auquel se trouve le liquide à collecter.

Le liquide collecté peut être transporté vers des installations d'emmagasinage ou de filtrage. En mer, par exemple, le mélange collecté peut être transféré sur une

barge ou tout autre bâtiment qui peut être ou non le bâ-

timent escorteur utilisé pour le remorquage du caisson.

Le filtrage permettant de séparer le pétrole de l'eau peut

se faire sur ce bâtiment ou en tout autre emplacement.

Pour collecter du pétrole à la surface de la mer sur une grande étendue, il est possible de prévoir une série de

caissons de flottaison pourvus chacun d'un système de pom- page, se déplaçant en ligne pour collecter des nappes im-

portantes.

Le mélange pétrole et eau peut être pompé direc-

tement dans des barges. Le liquide entrant dans la zone

de pompage est, de préférence, traité à l'aide d'un disper-

sant ou détergent chimique dont l'injection est contrôlée de telle sorte qu'au terme d'une période de 20 mn, l'eau

séparée du pétrole peut être pompée vers l'extérieur.

Claims

REVENDICATIONS

1) Appareil de pompage pour collecter des liquides

pollués, caractérisé en ce qu'il comporte un premier éta-

ge de pompage avec un rotor annulaire tournant (13) muni de lames (14) façonnées et agencées pour entraîner le

liquide vers l'intérieur à partir de leur périphérie ex-

térieure vers le centre de rotation du rotor, ainsi que

des lames fixes (17) situées à l'intérieur du rotor, fa-

çonnées et agencées pour guider le liquide vers l'intérieur à partir du rotor, et un étage de pompage supplémentaire pourvu de lames tournantes (19) façonnées et agencées pour décharger sous pression le liquide en provenance du premier

étage de pompage vers une sortie de l'appareil de pompage.

2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lames (14) du rotor du premier étage de pompage

sont de forme courbe en coupe avec des faces convexes orien-

tées de façon générale vers l'extérieur du rotor, ces la-

mes étant sensiblement inclinées vers le sens de rotation de sorte que le bord menant de chaque lame forme le bord

extérieur dans le sens de rotation du rotor.

3) Appareil selon la revendication 1 ou 2, caracté-

risé en ce que les lames fixes (17) du premier étage de pompage ont, en coupe transversale, une forme générale courbe, avec leurs faces convexes se présentant dans le sens opposé à celui dans lequel se présentent les faces

convexes des lames du rotor.

4) Appareil selon l'une des revendications précéden-

tes, caractérisé en ce que le bord intérieur de chacune des

lames fixes (17) se situe sensiblement radialement par rap-

port au centre de rotation du rotor.

) Appareil selon l'une des revendications précéden-

tes, caractérisé en ce que le rotor (13) du premier étage de pompage est fixé sur un arbre d'entraînement (12) qui se prolonge sous une enveloppe (11), de-sorte que le rotor se trouve sous cette enveloppe et qu'une entrée annulaire (10) est formée tout autour du rotor pour le liquide à pomper.

6) Appareil selon l'une des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce que le rotor (24) de l'étage de pompage supplémentaire est monté concentriquement à l'in- térieur des lames fixes (17) du premier étage de pompage, afin de recevoir directement le liquide sortant de ce

premier étage de pompage.

7) Appareil selon la revendication 6, caractérisé

en ce que les lames (19) de l'étage de pompage supplémen-

taire ont généralement la forme d'une spirale partielle de sorte que le liquide pénétrant entre ces lames dans une direction sensiblement horizontale et vers le centre de rotation des lames est dévié angulairement pour se

déplacer verticalement.

8) Appareil selon la revendication 7, caractérisé

en ce que les lames (19) de l'étage de pompage supplé-

mentaire sont entratnées à une vitesse plus grande que

celle des lames (14) du premier étage de pompage.

9) Appareil selon les revendications 6 ou 7, carac-

térisé en ce que les lames (19) de l'étage supplémentaire

sont façonnées et agencées de façon à comprimer le li-

quide entrant et à le relever vers une sortie située au

dessus de cet étage complémentaire.

10) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la sortie de l'étage de pompage supplémentaire

se trouve directement au dessus des lames de cet étage.

11) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la sortie de l'étage de pompage supplémentaire comporte une partie orientée vers l'extérieur, de sorte

que la force centrifuge facilite la décharge du liquide.

12) Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que la sortie comporte une enceinte en forme de volute (71) dans laquelle le liquide est déchargé à partir de la

partie orientée vers l'extérieur.

13) Appareil selon la revendication 8, caractérisé

en ce que les lames (19) de l'étage de pompage supplémen-

taire sont fixées à un rotor (24) entraîné à partir de

l'arbre (12) entraînent le rotor du premier étage de pom-

page, le rotor de cet étage supplémentaire étant entral- né par l'intermédiaire d'engrenages multiplicateurs (20,

21, 22).

14) Appareil selon l'une des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce que les lames (19) de l'étage supplémentaire sont ajustables de manière à faire varier

le volume de liquide déchargé.

) Appareil selon l'une des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce qu'un moteur d'entraînement est

monté à la partie supérieure de l'enveloppe (11) de l'ap-

pareil.

16) Appareil selon l'une des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce qu'il est monté sur un caisson

de flottaison.

17) Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que, sur le caisson de flottaison, il est monté

avec un autre appareil de pompage.

18) Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est monté sur une bouée gonflable servant de

caisson de flottaison.

19)

appareils ractérisé Caisson de flottaison portant un ou plusieurs

de pompage selon les revendications 1 à 15, ca-

en ce qu'il comporte une structure gonflable.

) Caisson de flottaison selon la revendication 19, caractérisé en ce que la structure gonflable a sensiblement la forme d'un U, l'appareil de pompage étant monté vers l'extrémité fermée de cette structures 21) Caisson de flottaison selon la revendication 20, caractérisé en ce que la structure gonflable en forme de U comporte deux bras (81, 82) divergents, une plateforme (97) étant montée entre ces bras pour diriger le liquide vers

l'appareil de pompage.

22) Caisson de flottaison selon la revendication 21, caractérisé en ce que la plateforme est ajustable de manière

à pouvoir élever ou abaisser son bord avant.

23) Caisson de flottaison selon la revendication 22, caractérisé en ce que la plateforme est ajustée autour d'un

pivot horizontal (98) situé au centre de cette plateforme.

24) Caisson de flottaison selon les revendications

22 ou 23, caractérisé en ce que la commande de la plate-

forme se fait par fluide sous pression.

25) Caisson de flottaison selon l'une des revendica-

tions 20 à 24, caractérisé en ce que la structure en forme

de U est faite de deux sacs gonflables placés l'un au des-

sus de l'autre et pourvus de moyens de gonflage indépen-

dants.

26) Caisson de flottaison selon l'une des revendica-

tions 20 à 25, caractérisé en ce qu'il comporte des mo-

yens de stabilisation pour contrôler le mouvement du cais-

son tant verticalement que dans le sens de ce mouvement.

27) Caisson de flottaison selon la revendication 26,

caractérisé en ce que les moyens de stabilisation compor-

tent des pales (87) et des moyens de raccordement (89)

pour une ou plusieurs ancres marines.

28) Caisson de flottaison selon les revendications

26 ou 27, caractérisé en ce que les moyens de stabilisa-

tion dans le sens du mouvement du caisson comportent au

moins une plaque (92) orientée longitudinalement au cais-

son dans le sens de ce mouvement.

29) Caisson de flottaison selon l'une des revendica-

tions 21 à 28, caractérisé en ce que la plateforme (97) comporte des fentes (98), la structure gonflable comportant

des plaques de guidage (106, 114), pour que le liquide tra-

versant les fentes soit dirigé sous le caisson.

) Caisson de flottaison selon l'une des revendica-

tions 20 à 29, caractérisé en ce qu'un filtre (118) est placé à l'avant de l'appareil de pmpage dans le sens du

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mouvement du caisson.

31) Caisson de flottaison selon la revendication 19, caractérisé en ce que la structure gonflable est constituée par une simple bouée gonflable entourant l'appareil de pompage.