NO157342B - Innretning for selektiv fjerning av et lett vaeskesjikt paa overflaten av vann. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for selektiv fjerning av et sjikt av en lett væske, eks. et hydro-

karbon, som flyter på overflaten av vann som kan påvirkes av dønninger, hvilken innretning særlig kan anvendes for å rense soner som er dekket av et hydrokarbonsjikt som følge av utilsiktet utstrømning.

Man skal påpeke de problemer som oppstår i forbindelse med realisering av en innretning for rensing, til bruk på

havet.

Hydrokarboner som forurensning foreligger i form av et

tynt sjikt (i størrelsesorden mm) bestående av en hydro-karbonfase som kan være meget viskøs på grunn av fordamp-ning av lettflyktige bestanddeler, eller bestående av en flerfasehydrokarbonemulsjon med sjøvann og/eller luft som følge av påvirkning av bølger.

Innretningen må konstrueres for ved hver passasje å kunne rense et så stort område som mulig. Vannet, som uunngåe-

lig fjernes samtidig med forurensningen, bær representere en så liten fraksjon som mulig av partiet som trekkes av. Oppnåelsen av dette sistnevnte resultat står i motsetning

til det meget lille forhold mellom tykkelsen av forurensningssjiktet og vannsjiktet som det er nødvendig å ta med på grunn av nivåvariasjoner, spesielt på grunn av dønninger.

FR-PS 2.467.769 beskriver en innretning av en type som omfatter et skrog utstyrt med drivmidler som tillater å

holde det i gang, idet skroget har et sentralt parti som rager fremover i forhold til to sidepartier som sammen med sentralpartiet begrenser kanaler som fører til separatorer,

og det sentrale partiet har deflektorinnretninger, eks. vinger, for å skape virvler hvis orientering tjener til å redusere spredningen av overflatestrømningen rundt skroget.

Deflektorinnretningene tillater å oppnå et dobbelt resultat.

På den ene side sveiper innretningen sjøen mellom to strøm-linjer som oppstrøms har en meget større avstand enn den ville ha uten disse midler, og samtidig oppnås en fortykning av det lette væskesjikt ved inngangen til førings-kanalene. På grunn av det faktum at fjerningen skjer i fart, skjer det en dempning av dønningen.

Man kan således mellom det frie vann foran innretningen

og vannoppfangingen ved innløpet til kanalene 16 oppnå en fortykkelse med en faktor i størrelsesorden 2,5. I praksis kan man takket være strømningslinjenes konvergering oppnå en fortykningsgrad av hydrokarbonsjiktet i størrelses-orden 2,5.

En slik fortykning er imidlertid helt utilstrekkelig for

å kunne mate en separator, spesielt en sentrifuge, under betingelser som er slik at forholdet mellom forurensning og vann i den samlede mengde er akseptabel.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe

en innretning av den beskrevne type der man oppnår en progressiv fortykkelse av sjiktet av lett væske langs en åpen strømningsvei helt til separering, ved en virvelprosess på fri overflate med vertikal akse og sentral avhevning.

Denne fortykning kan skje på meget progressiv måte, fra stevnen av det sentrale parti, og helt til fjerning ved hjelp av aksiale dykkrør. Således fører likevekten av et lett væskesjikt med variabel tykkelse til en medrivning av denne væske med vann og dette resulterer i en diskontinuitet i hastigheten ved grenseflaten med en tangensial faktor proporsjonal med gradienten til kvadratet av tykkelsen; denne likevekt blir ustabil utover den begrenset verdi for faktoren, dog også for gradienten eller for hastig-hetens diskontinuitet.

For dette formål foreslår oppfinnelsen en innretning av

den ovenfor nevnte type og som karakteriseres ved at hver

kanal omfatter en bunn med en vingeprofil der fremkanten springer frem foran kanalen, bestemt til å forsinke strøm-ningen oppstrøms fremkanten og å fremkalle en progressiv fortykning av sjiktet, og ved at den med en omtrentlig vertikal vegg, som strekker seg over en del av høyden og som slutter innenfor vannlagets horisontale grenser, er delt i to underkanaler der den ene oppstrøms kommuniserer med innløpet til kanalen og nedstrøms med separatoren og der den andre, skilt fra den første av skilleveggen, munner i pumpemidler og utslipp bak i fartøyet.

Veggen er fortrinnsvis buet i den nedre delen, anordnet

i avstand fra bunnen, for å begrense krummingen av væske-strømningslinjen fra en underkanal til en annen; det totale tverrsnitt av de to underkanaler er i det vesentlige konstant i strømningsveien, tverrsnittet av den første underkanal reduseres, mens det andre øker.

Man oppnår således en fortykning ved tre suksessive feno-mener på grunn av den frie overflate: - en fri virvel med en akse som er horisontal og i det vesentlige parallelt med fartøyets symmetriplan, dannet av deflektorinnretninger, typisk av en bærevinge nedsenket og forbundet med bunnen av den sentrale del av skroget og som strekker seg fra baugen og forover. Denne virvel vil på strømningen som divergerer og som skapes av det sentrale parti, legge hastighetskomponenter som konvergerer mot symmetriplanet på høyde med den frie overflate og fremtvinger en progressiv fortykning av filmen ved konvergering med konstant hastighet (fortykkelsesgrad i størrelsesorden 2,5); - en virvel som er skrå og i det vesentlige horisontal på grunn av bunnfremprofilen som danner bunneni hver kanal og der fremkanten oppviser en negativ pil, i det minste nær den sentrale del av skroget. Virvelen induserer på overflaten hastighetskomponenter som langsomt forsinker strømningen nedstrøms fremkanten av bunnen på bekostning av en meget moderat divergens. Dette resulterer i en nesten konstant hastighetsreduksjon av sjiktet, og en ny progressiv fortykning (størrelsesorden 2); - en utslipping av hovedfraksjonen av den mengde som er oppfanget i kanalen over fremkanten av bunnen og som forblir helt adskilt fra strømningen utenfor fartøyet helt til endelig utslipp etter gjennomgang gjennom en pumpe, idet denne utførelse tillater en bedre kontroll av det progressive utslipp av mesteparten av mengden. For dette formål er kanalen praktisk talt fra innløpet og til inngangen til virvelen i separatoren delt i to underkanaler ved en skillevegg som i hovedsak er vertikal og skrår i forhold til middelplanet for fartøyet, idet veggen krysser vannlinjen og går ned til en liten avstand fra bunnen. Summen av arealet av tverrsnittene for de to underkanaler forblir i det vesentlige konstant. Tverrsnittet til underkanalen for utslipp går fra 0 til ca. 9/10 av det totale areal, mens tverrsnittet til matekanalen, som til å begynne med får hele den oppfangede mengde, minsker tilsvarende. På denne måte forblir hastighetskomponenten parallell med symmetriplanet i det vesentlige konstant i mateunderkanalen, samtidig for vann og for forurensnings-sjikt som progressivt fortykkes (fortykkelsesgrad i stør-relsesorden 10). Denne disposisjon kan imidlertid gjøres omvendt idet underkanalen for mating mates fra over veggen som danner et utløp.

Kanalbunnen består fordelaktig av en tykk vegg hvis tverrsnitt i plan parallelt med symmetriplanet for skroget er vingeprofilformet og således har en meget konveks under-flate. Vanligvis synker underflaten omtrent til fartøyets dypgående, for så å stige bakover. En øvre flate oppviser en horisontal terskel parallell med fremkanten og nedsenket til en dypde lik omtrent 1/3 av dyågående, og bak denne terskel synker den inntil en begrenset dypde "forenelig med den tykkelse som er nødvendig for bunnens mekaniske styrke. Den første vekst av dypden av ledningen forenkler problemer som oppstår på grunn av tap av brukstverrsnitt på grunn av skilleveggen mellom de to underkanaler, fordi den kompenserer dette tap med en økning av det totale disponer-bare tverrsnitt.

Bakover forenes den vertikale skillevegg med den laterale indre vegg av underkanalen for mating.

Forkanten av skilleveggen skiller definitivt underkanalen for mating, hvilken underkanal tjener som innsprøytnings-kanal for den åpne virvel i separatoren, fra underkanalen for utslipp. Denne sistnevnte underkanal er en enkel kanal der hele mengden behandles av en pumpe som kan utgjøre driftsmidler for fartøyet.

Det er nødvendig i bifasestrømmen å unngå hindringer og fremspring. Dette problem settes spesielt på spissen på grunn av det faktum at fartøyet også kan måtte benyttes på opprørt hav, f.eks. i forbindelse med dønninger eller kraftig vind. Man kjenner allerede betingelser som må opp-fylles når det gjelder permanent strømning for å unngå plutselige strømningspassasjer i en elvestrøm som gir grunn til hindringer. Teoretiske betraktninger tillater, når det gjelder periodiske forhold og også når strømningen oppviser partier der periodiske påvirkninger viser seg ved periodiske kompresjonsbølger, å komme frem til betingelser for å unngå hindringer i bifasestrømmen og den sammenblanding som fremtvinges derved.

Modellforsøk bekrefter disse betraktninger og som slett ikke er åpenbare for fagmannen, vandt til kun å betrakte permanente strømmer. De fører til å tilveiebringe en dempning av bølgen fra akterspeilet under fart ved hjelp av en nedsenket aktervinger som på uventet måte gir ekstra fordeler. Videre er det ønskelig i underkanalen for ut-

I

slipp nedstrøms skilleveggen i den generelle strømnings-retning å anordne et nedsenket overløp som lokalt fremtvinger en heftig strømning, en laminærstrømning og dannelse av en skulder og hilndringer på et lokalt punkt der dette fenomen ikke gir ubehageligheter, og unngå dannelse av nye brytende bølger lenger oppstrøms.

I

I en spesiell utførelsesmetode oppviser underkanalen som munner i pumpemidlene suksessivt en del som utgjør et dempingsbasseng, ddretter et parti som munner i pumpemidlene. Underkanalene har en glatt vegg slik at pumpen ikke suger annet enn vann som har trengt inn i underkanlen

I

ved a passere over eller under skilleveggen.

I

Forutsatt at den me|ngde som behandles av pumpemidlene er

i det vesentlige konstant eller i det minste varierer lite, selv om mengden som tas opp av hver samlekanal periodisk varierer, f.eks. på grunn av dønninger, varierer volumet i bassenget som oppstrøms er begrenset av skilleveggen,

som en funksjon av fciden. Man må unngå at det laveste nivå for den frie overflate i bassenget synker under en grense-verdi der pumpen suger luft, noe som kan ødelegge den.

Dette resultat kan oppnås ved å gi bassenget de riktige dimensjoner. Selv om imidlertid fartøyet er ment å arbeide i relativt store dønninger kommer man til uakseptable dimensjoner for bassenget.

For å sikre drift under forhold der oppsamlet mengde varierer i sterk grad uten å!komme frem til et dempingsbasseng med for store dimensjoner, er underkanalen som munner i pumpen fordelaktig utstyrtjmed matemidler for vann for å tilføre en tilleggsmengde til pumpen, i det minste når nivået i kanalen synker til det bestemte nivå eller passerer dette.

i

Disse midler for tilførsel av en ekstra mengde kan begrenses til en kommunikasjonsåpning med vannet, anordnet i veggen i underkanalen, fordelaktig i bunnen. Denne åpning er aenerelt anbragt ved innløpet av den engasjerte del av

I

i

underkanalen som munner ved pumpen eller umiddelbart opp-strøms. Inngangen til angjeldende parti kan utgjøre en terskel som trer frem rettet nedover i forhold til ned-strømsdelen for bedre å unngå suging av luft mot pumpen.

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved et studium av beskrivelsen med spesielle utførelsesformer i form av ikke-begrens-ende eksempler. Beskrivelsen henviser til de ledsagende tegninger der: Fig. 1 er et prinsippskjema som viser et planriss av far-tøyet og en mulig form for forvingen for å danne virvler og bakvingen for å dempe bølgen; Fig. 2 er et skjematisk perspektivriss som viser skroget og vingene på fartøyet i fig. 1; Fig. 3 og 4 henholdsvis viser et planriss og oppriss av plasseringen av en vinge med deflektorer for virveldannelse;

Fig. 5 og 6 henholdsvis viser i planriss og oppriss

(linje VI-VI i fig. 5) en mulig form for vingen og vingeror for utløsning av virvler;

Fig. 7 og 8 henholdsvis i plan og i retning VIII i fig.

7, en vingeform som utgjør en variant av den som er vist i fig. 5 og 6;

Fig. 9 er et skjema som viser den generelle form for bunnen

i en oppfangingskanal, i vertikalsnitt;

Fig. 10A til 10G viser i tverrsnitt en mulig utforming av bunnen og den vertikale vinge anordnet i opptaksmunningen; Fig. 11 er et perspektivskjerna som viser oppdelingen av kanalen i to underkanaler med en skrå skillevegg; Fig. 12 er et prinsippskjerna i snitt langs et vertikalplan som viser bevegelsene i en sentrifugeseparator med fri overflate matet av en av underkanalene i fig. 11; Fig. 13 er et snitt tilsvarende fig. 10 som viser profilen

for bakvingen;

Fig. 14 og 15 er prinsippskisser som henholdsvis i planriss og oppriss viser en utforming av den andre under-

I

kanal for å ubngå bølgebryting i kanalen;

Fig. 16 viser en mulijg utforming av en ringvinge som tillater ytterligere å øke tykkelsen av sjiktet av lett væske oppstrøms kanalene;

i

Fig. 17 og 18 skjematisk viser en annen utførelsesvariant,

henholdsvis sett ovenfra og i snitt langs linjen

XVII-XVII;

Fig. 19 er en kurve som viser variasjonen av matemengden

i en underkanal og suget i pumpen som funksjon av tiden t; I

Fig. 20 er et prinsippskjerna i vertikalsnitt som viser variasjonene for vann-nivået i dempingskammeret med en innretning av den type som er vist i fig.

11; og der

Fig. 21, som fig. 20,|viser en utførelsesform av oppfinnelsen.

Før fartøyet beskrives skal det minnes om at det dreier

seg om et fartøy som beveger seg på havets overflate og at den begynnende bevegelse av lett væske i forhold til fartøyet er den til et. tynt sjikt med en ubegrenset stør-relse i målestokken til fartøyet, som gis en enhetlig horisontal translasjonsbevegelse på hvilken dønningens bevegelse legges.

i

Hvis den avsluttende ekstrahering av lett væske, slik det er vanlig, gjennomføres i en separator som benytter sentri-fugalkrefter, ved hjelp av et sentralt rør, er det ønskelig å bringe strømningslinjene til progressivt å krumme seg for å gå i en enhetlig^ translasjon oppstrøms fartøyet i en bevegelse som konvergerer mot den vertikale separator-akse med en radial hastighetskomponent. Den mest rasjonelle løsning for å oppnå det-te består i å gi strømningslinjene for denne lette væske en form som til å begynne med er rett og som omdannes til enj logaritmisk spiral nær opptaksrøret.

For å oppnå dette oppviser den sentrale del 10 og de laterale deler 11 av skroget 12 flater som begrenser strøm-

i

ningen med indre spiraler 13 og ytre spiraler 14 og som forenes i et vendepunkt 15 (fig. 1). De laterale flater kan forlenges noe vertikalt, i det minste til en dypde som velges som funksjon av den maksimale dønningshøyde for hvilken fartøyet er konstruert. I praksis er denne vertikalitet sikret helt til en dypde som er i størrelses-orden halvparten av fartøyets dypgående D.

Flatene 13 består således av sidene på den sentrale del

10 av skroget, med utgangspunkt fra baugen som kan være utformet for maksimalt å begrense baugbølgen som skaper turbulenser. Hver ytre flate 14 utgjøres av den indre vegg av et lateralt parti 11 fra partiets "baug" 30, omtrent ved skrogets halvlengde. Fig. 1 viser at man således kommer frem til en form som mellom baugen til det sentrale parti 10 og et punkt omtrent halvveis på fartøyet tilsvarer en forpart til et klassisk fartøyskrog. Mellom hver baug til et lateralt parti 11 og akterstevnen tilsvarer vannlinjen i det vesentlige den aktre del av et monoskrog-fartøy med et midtspant meget større enn det til det sentrale skrog 10.

Parametrene for den totale form av fartøyet (og spesielt

den totale lengde L, største bredde 2x1 og størrelsen av innløpet 2xlc) må være proporsjonert i forhold til hver-andre for å sikre en tilfredsstillende strømning. I praksis ligger forholdet L/2xl mellom omtrent 3,6 og 4. Forholdet 1/lc ligger mellom 1,5 og 2,5, en verdi i størrelsesorden 2 er generelt tilfredsstillende.

Et tredje viktig parameter er forholdet D/L, forholdet mellom fartøyets dypgående og lengden. Valget av dette forhold må ta hensyn til forskjellige viktige faktorer alt etter som det dreier seg om et fartøy ment for å arbeide i åpen sjø eller nær kysten.

I det førstnevnte tilfelle er lengden L vanligvis over

75 m og D/L bestemmes av den maksimale verdi som man kan

i

gi D, generelt under 12 m: man kommer sa til en verdi under ca. 0,1, dvs. et meget flatbunnet fartøy.

I motsetning til dette har fartøyer som er ment å arbeide nær kysten hyppig jen lengde under 75 m og i dette tilfelle kan man benytte en verdi for D/L mellom 0,14 og 0,16.

i

Hva angår forholdet D/lc, likeledes meget viktig, er dette også meget forskjellig alt etter som om det dreier seg om et fartøy for åpen sjø der man har D/lc omtrent lik 0,9, eller et kystfartøy der man har D/lc omtrent lik 2,25.

i

I ethvert tilfelle1 ser man at når fartøyet beveger seg i pilens V retning, jvil vannsjiktet, som har et forurensende sjikt, runde det spntrale partiet 10 og gå inn i føringene eller kanalene 16jSom begrenses av flatene 13 og 14 og hvis oppfangingsmunningj generelt har en bredde lc i størrelses-orden 1/4 av den tptale bredde 2x1 til fartøyet. Man kon-staterer umiddelbart at mengden som trenger inn i hver kanal 16 er enorm.) I middel dreier det seg om en mengde vann og forurensning hvis tykkelse omtrent er lik halvdelen av fartøyetsldypgående D og der hastigheten er i størrelsesorden den til fartøyet og der bredden omtrent er halvdelen av midtspantets bredde 1.

i

Den mende som heves av av det nedsenkede rør til separatoren

i

er i størrelsesorden minst to ganger midnre enn inngangs-mengden, noe som fører til en fortykning av sjiktet av lett væske før inngangen til separatorene. Denne fortykkelse bevirkes i flere trinn under påvirkning av komponenter som kommer i serie og som skal beskrives.

i

Fremre def lektorinriretninger: Som ved det fartøy som er beskrevet i FR-PS 2.467.769 er det anordnet deflektorer for å bringe strømningslinjene av væske på overflaten til konvergering uten å fremtvinge virveldannelse eller bølger som bryter.

i

I

I

Slik det er vist i fig. 1 og 2 omfatter midlene en pilfor-met fremre vinge 17, utstyrt med oppadrettede ledeelemen-ter 18 hvis basis konvergerer forover og hvis rolle skal forklares senere. Det dreier seg om en innretning som ikke skiller seg fra den som er beskrevet i FR-PS 2.467.769 på annen måte enn ledeelementene. Vingen 17, som har positiv oppdrift, skaper virvler som fremtvinger en konvergens på overflaten.

Denne innretning er ikke den eneste mulige; før de forskjellige utførelsesvarianter beskrives, er det å foretrekke å analysere deflektorinnretningenes rolle og derfra å trekke de karakteristika som etterstrebes og den måte dette gjøres på.

Således utgjøres deflektorinnretningene av en vinge som

kan skape marginalvirvler hvis effektivitet (mål ved den transversale forskyvning i forhold til vannstrømnings-linjene som fremtvinges på overflaten) er ytterst viktig, helst uten å fremtvinge bølgebrytning på overflaten, for en gitt hastighet av fartøyet.

Denne transversale forskyvning er proporsjonal med sirkulasjonen for virvelen som dannes av vingene. Den øker med avstanden, projisert på lengdeaksen, som skiller baugen 30 til det laterale parti fra virvelopprinnelsen, og med avstanden mellom virvelen og symmetriplanet.

Innflytelsen av vingens dypgående er mindre markert:

hvis virksomheten til en virvel overskrider et maksimum når vingens dypgående, lik fartøyets dypgående, er lik 1a./2 (fig. 3 og 4), er dette maksimum heller flatt.

For å øke avstanden mellom baugen til det laterale skrog

og virvelopprinnelsen må man flytte vingen 31 fremover fra det punkt der baugen 20 skjærer vannlinjen,, og således øke den totale lengde av fartøyet. Man kan bemerke at denne økning av lengden ikke innvirker på fartøyets vann-

I

linje 32, baugen kan være utformet som en bulb-baug under vannlinjen slik man skal se senere.

i

I

Hvis man vil øke avstanden mellom virvelopprinnelsen og symmetriplanet, er|man i praksis begrenset til å tilpasse 1 a =1, ingen sjømIannvil noen gang frivillig akseptere at skroget under vannlinjen har et større lateralt omfang enn det som er synlig fra broen.

i

Effektiviteten tilj den marginale virvel som omdanner all sirkulasjon vil en' væskefilm i frie virvler fra vingen,

er lik sirkulasjonjen rundt profilen ved dennes vingerot. Sirkulasjonen er proporsjonal med profilens oppdrift.

Det er således ønskelig å øke denne oppdrift, men denne økning står i motsetning til andre krav som likeledes må overholdes.

i

l

i

For å øke oppdriften ut fra en opprinnelig profil, antydet i vanlig strek i fig. 4, med en dypde hQfor det høyeste punktet, kan man øke skråstillingen av vingen eller krum-

i

mingen. I de to tilfeller befinner de to høyeste punkt seg på lavere dypde h^og • Koeffisienten for hastig-hetsøkningen øker likeledes med sirkulasjonen, Froude-tallet F = v/Zgh' (v er den maksimale hastighet ved overflaten) øker således for en gitt hastighet V for fartøyet når man øker oppdriften. For å unngå bølgebrytning på overflaten, må manjoverholde betingelsen F 4 1, noe som begrenser den akseptable oppdrift.

I

Videre tar disse betraktninger ikke hensyn til nærværet av den sentrale del 10 til skroget som fremtvinger hastig-hetsforstyrrelser på overflaten (hastighetsreduksjon nær baugen 20, hastighetsøkning akter). Det er resultanten av forstyrrelsene på grunn av vingen og forstyrrelsene på grunn av skroget som virker inn for å definere den verdi for v som ikke må overskrides. Man har således interesse av å bringe til å flalle sammen, i den grad dette er mulig,

i

I

I

det punkt der baugen 20 skjærer den frie overflate av vannet og det punkt, der vingens høyeste punkt befinner seg (fig. 4).

Selvfølgelig må man sikre en robust mekanisk forbindelse mellom skrogets sentrale parti 10 og vingen 31, det er ønskelig å forlenge baugen 20 fremover under overflaten for å danne en bulb for feste med vingen. I fig. 5 og 6 er formen for det sentrale parti 10 vist ved overflaten i tykk strek, mens formen på høyde med festet for vingen er vist i fin strek og en mellomliggende linje er stiplet, og dette viser en innretning som har vist seg spesielt tilfredsstillende.

Ikke desto mindre gir en isolert vinge virvlene en nedsenk-ningsdypde for marginalvirvelen som er større enn den optimale verdi nevnt ovenfor, selv når det gjelder et relativt flatt fartøy for hvilket D/]_cer i størrelsesorden 0,9 og i sterkere grad når det gjelder fartøy med større dypgående (D/lci størrelsesorden 2,25).

Det er således ønskelig å heve virvelnivået. Når det gjelder et relativt flatt fartøy, kan dette resultat oppnås ved å utstyre hver vinge 31 med et praktisk talt vertikalt ledeelement 32. For å ta hensyn til defleksjonen av vann-strømningen som fremtvinges på overflaten på grunn av skrogets sentrale del 10, ér det ønskelig å gi bisektor-vertikalplanet langs angrepskanten til ledeelementet 32

en vesentlig inklinasjon i forhold til midtplanet, karakte-ristisk 30-35°. Dette resultat kan oppnås enten med en profil med liten krumming og sterk avskråning i forkant, slik det antydes i fig. 5, eller med en midlere avskråning og en sterk krumming.

En annen løsning, som er vist i fig. 7 og 8, består i å

gi avslutningspartiet av vingen 31 en "snodd"-form: denne siste løsning er generelt å foretrekke når det dreier seg

om fartøyer med stort dypgående. Videre bør bisektorplanet for avslutningspartier av vingen, hvilket oppviser en vesentlig vinkel, være sterk skrådd mot midtplanet for fartøyet (fig. 7 og 8).

Retardasjon og fortykning av sjiktet ved oppfangsmunningen: Utførelsen av oppfangingsmidlene, ved innløpet til kanalene eller føringene, reiser forskjellige problemer, der de vik-tigste er å unngå dannelse av bølgebrytning eller oppstuing og avvisning utenfor de laterale bauger 30 av en del av den lette væske.

Risikoen for bølgebrytning er klar hvis man studerer situa-sjonen umiddelbart oppstrøms terskelen til opptaksmunningen, dvs. ser på størrelsen 1 cved svingninger av nivået f.eks. på grunn av dønning. Hvis man med Dc betegner dypden for terskelen i føringen og med vchastigheten over terskelen, er vanntykkelsen over terskelen ved passasje av en bølge-dal med amplituden A:

Det tilsvarende Froude-tall er F = v/Zgh^'.

Froude-tallet må ikke overskride 1, noe som sier at nedsenk-ningsdypden Dc for terskelen i rolig vann må være:

Imidlertid må man gi Dc den minst mulige verdi for å mini-malisere den mengde vann som fanges inn og som er lik n D v.

c c

Man ser interessen av å oppnå en verdi v godt under hastigheten V for fartøyet, f.eks. i størrelsen 0,5 til 0,6 V, for således å retardere strømningen av væske umiddelbart opp-strøms terskelen. Man må imidlertid samtidig unngå en lokal divergens av det forurensende sjikt, noe som forminsker

oppfangingsmengden og tykkelsen til dette sjikt.

I praksis og som antydet ovenfor, søker man å gi terskelen

en dypde Dc i størrelsesorden tredjedelen av fartøyets dypgående D og dette valg er ikke mulig med annet enn en vesentlig hastighetsreduksjon.

Denne reduksjon kan oppnås ved i underkant å begrense åpningen ved en bunn 33 som oppviser en generell horisontal vingeform med negativ oppdrift. Det generelle forløp av profilen langs den strekpunkterte linje i fig. 1, kan f.eks. være som vist i fig. 9. Vingen har en spennvidde lik 1 . Fremkanten har en dypde i størrelsesorden D/2, hvis terskelen er på et nivå D/3. Bak en terskel ved dypde D/3 synker den øvre flate av vingen for å øke dypden i føringen, og hever seg deretter mens den ytre hvelvede flate synker til en dypde i det vesentlige lik fartøyets dypgående.

Hvis denne benyttes isolert, sikrer en slik form for bunn effektivt en retardasjon, men den skaper en marginal virvel som har en tendens til å bevege seg innenfor baugen til det laterale parti 11 og å fremtvinge avledning av forurensningssjiktet utover.

Forskjellige løsninger kan benyttes for å bøte på denne mangel.

Et første middel består i å forlenge bunnen fremover utover baugen 30 og å gi dens angreps- eller fremre kant en form som en omvendt pil, i det minste nær det sentrale parti 10, mens det ytre parti 34 oppviser form av en pil som rager frem, ut fra et punkt noe innenfor baugen i tverr-retning. Virvlene som skapes av den omvendte pildel, fremtvinger en konvergering av sjiktet av lett væske mot det sentrale parti, noe som er gunstig. Virvlene som imidlertid skyldes det andre parti, og også vertikalvirvelen som skyldes spissen, har en tendens til å fremtvinge en divergens.

Denne restdivergens kan kompenseres ved den forholdsregel

at det til bunnen festes en vertikal vinge 35 rettet nedover slik som vist med strék-punktert linje i fig. 9.

Hvis denne er alene, frigjør denne vinge en marginal virvel i en retning som fører til en korivergering.av fluidstrøm-men i en dypde i størrelsesorden- D/2, samt en marginal antagonistvirvel uten innvirkning på strømningen på overflaten, på dypden D. Når en slik vinge 35 er montert på bunnen og hvis de to profiler velges på en slik måte at de skaper sammenlignbare sirkulasjoner, kompenserer virvelen som dannes av vingen 35 virvelen som skapes av partiet 34 av bunnen på en slik måte at den vertikale virvel på høyde med punktet forsvinner.

Som et eksempel har man på fig. 10A til 10G vist sukessive profiler av bunnen 33. I disse figurer er profilen til det sentrale parti 10 av skroget på høyde med snittet antydet i hel strek, mens midtspantet er vist med strek-punktert linje.

Fig. 10A viser et snitt langs planet A i fig. 1, umiddelbart bak spissen av bunnen. Man ser her den vertikale vinge 35 og et fragment med liten bredde av bunnen. Fig. 10B, 10C og 10D er.snitt langs plan bak planet i fig. 10A inntil baugen 30 for det laterale parti (fig. 10D). Fig. 10E viser utviklingen av tverrsnittet umiddelbart bak bauen og spesielt økningen av det laterale skrog 11. Til slutt viser fig. 10F og 10G snitt omtrent på høyde med planene F og G i fig. 1.

I fig. 10G ser man at det laterale skrog 11 progressivt uthules oppover. Denne form tilsvarer en utførelsesmåte der separeringsveggen mellom de to underkanaler utgjør av-løpet, en liten del av oppfanget mengde løper her ut fra føringen i en underkanal for mating av separatoren. Det er med stiplede linjer i fig. 10G vist det generelle forløp separasjonsveggen 36 inntar ut over snittet ifølge planet

G.

Progressiv vannavtrekking:

Som det allerede er antydet ovenfor, er det nødvendig å

rette hovedmengden av vannet som samles opp mot en avløps-kanal inntil en hypde som omtrent er lik halve fartøyets dypgående. Dette resultat kan oppnås takket være en vannavtrekking under en vegg. Under forutsetning av at inn-fanget forurensning ikke rives med av den nedadstigende bevegelse for vannet for å bevege seg under veggen, blir sjiktet av forurensende lett væske fortykket etter hvert som det nærmer seg separatoren.

Problemet som skal løses er således å organisere en åpen strømning i føringene, som samtidig er forenelig med den nødvendige stabilitet for grenseflaten vann/lett væske,

også i bølgegang, med avtrekking av så å si all væske som til å begynne med fanges i kanalen.

For bedre å skjønne denne vannoppsamling og rollen til de forskjellige elementer som spiller med for å gjennomføre denne, skal det henvises til fig. 11 som skjematisk viser disponeringen av tverrveggen som separerer hver kanal progressivt i to underkanaler.

Fig. 11 viser en føringskanal med konstant tverrsnitt som tilsvarer kanalen som er begrenset av flatene 13 og 14 og bunnen 33 i fig. 1. Veggen 37 er anordnet skrått i for-

hold til føringsretningen på en måte som progressivt reduserer det åpne tverrsnitt for kanalen 38 mot separatoren. Denne vegg slutter oppover over den frie overflate og under

i en avstand fra bunnen av kanalen. En andel av vannmengden trekkes således progressivt av langs bunnen i et volum som utgjør en dempningsbheolder 39 og som forlenges av en avtrek-ningsunderkanal 40 der den ytre vegg 41 består av den indre del av skrogets sidevegg. Denne ytre vegg av avløpsunder-kanalen er vist rett i fig. 11. I praksis er det klart at den gis en form som tilsvarer skrogets form.

Strømningen mot dempningsbeholderen 39 impliserer en retnings- forandring for fluidstrømmen. For å unngå turbulens understøttes retningsforandringen av finner 42 som samtidig bærer veggen 37. Videre er veggen tykk for at retningsforandringen skal være progressiv. Reduksjon av tverrsnittet som nærværet av denne vegg gir, kompenseres ved det faktum at dempningsbeholderen representerer en økning av passasjens tverrsnitt.

I den omtrent triangulære beholder 39 og i underkanalen

40 som følger umiddelbart etter, kan vann-nivået variere.

Det kreves imidlertid at denne variasjon ligger innen et område som nedover er begrenset av risikoen for å få luft i pumpen og som oppover er begrenset av nærværet av en charge som er under oppstrømschargen. Hvis pumpen dreier seg med konstant hastighet, noe som vanligvis er tilfelle, minsker mengden den trekker av fra dempningsbeholderen 39

når nivået synker, selv ved et konstant ejeksjonstverrsnitt. Selv om denne variasjon ikke er i fase med den til mengden som mottas av beholderen 39, bidrar den til å redusere det nødvendige støtvolum som tilbys av beholderen. I en ut-førelsesvariant er ejeksjonsåpningen utstyrt med midler for å regulere tverrsnittet, f.eks. ved hjelp av et spjeld, styrt av et stempel. I dette tilfellet kan man aktivere stemplet for å modulere ejeksjonstverrsnittet som funksjon av vannhøyden i beholderen, noe som tillater å oppnå meget større variasjoner og der fasen er bedre tilpasset, og å redusere det minimale støtvolum i beholderen.

Sentrifugeseparator:

Tofasestrømmen fra mateunderkanalen der tykkelsen av sjiktet av lett væske omtrent er ti ganger større enn ved begynnel-sen av kanalen, tilføres tangensielt til en åpen sentrifugeseparator. I denne separator gir den åpne matestrøm opphav til to lukkede strømmer, den ene i form av en utslippsstrøm fra bunnen av separatoren mot en pumpe, den andre i form av en ved hjelp av pumper avsugd strøm mot lagringsbeholdere. Den lette væske er hyppig et ekstremt viskøst hydrokarbon og det er da nødvendig med oppvarming. Denne oppvarming er så å si umulig å gjennomføre ved åpen strømning. Den gjennomføres således under den lukkede strømning som starter ved innløpet til et vertikalt rør ned i den flytende væske like til en dypde der man permanent finner forurensningen.

Før en beskrivelse av den spesielle utførelsesform av separatoren som skjematisk er vist i fig. 12, skal man huske på at virkningsmåten for en separator med åpen strømning er meget forskjellig fra den til en lukket separator, der man lett kan oppnå verdier for den tangensielle komponent for økede hastigheter som gir en radial akselerasjon meget større enn tyngdens akselerasjon. Ved åpen strømning inntar den frie overflate en hellingsvinkel som er proporsjonal med kvadratet av tangensialhastigheten, og en sterkt øket verdi av denne siste gir seg utslag i en meget sterk krumming av den sentrale del av væskemassen. Hvis imidlertid radial- og vertikalkomponentene for hastigheten er små (og de forblir alltid en størrelsesorden under tangensialkom-ponenten), forblir grenseflaten mellom sjiktet av lett væske og vann i det vesentlige parallelt med den frie overflate hvis tangensialhastigheten forblir konstant over hele høyden av vannmassen.

For å oppnå en fortykning benyttes midler som gir tangensialhastigheten en synkende verdi fra overflaten mot bunnen ved konstant radius rundt separatorens akse.

I den utførelsesform som er vist i fig. 12 oppnås dette resultat ved å tilforme separatoren med et hulrom 45 med vertikal akse 46 i hvilket det er nedsenket et dykkrør 47. Mateunderkanalen 38 munner tangensielt ut i den øvre del

av rommet 45 for å understøtte rotasjonsbevegelsen. Den retarderende virkning av friksjon mot det sentrale rør 47 gir den frie overflate 48 en form av den type som er antydet på fig. 12 og fremtvinger en fortykning av sjiktet av lett væske slik det vises i figuren for de høye og lave

nivåer 49 for grenseflaten i fig. 12. I praksis er den. maksimale tykkelse for forurensningssjiktet som man kan oppnå rundt røret 47, ikke begrenset av annet enn risikoen for å rive med forurensninger nedover med utslippsstrømmen.

I praksis oppnår man således lett en tykkelse for det

lette væskesjikt i størrelsesorden halvparten av virvel-radien ved matemunningen, noe som generelt tilsvarer en tykkelse på ca. 1/100 av den totale lengde av fartøyet.

Separatoren som vises i fig. 12, som kan anses som et snitt langs et plan i det vesentlige parallelt med midtplanet til fartøyet, omfatter en tykk horisontal skilleplate 50 gjennomhullet av et setnralt og i det vesentlige sirkulært hull, sentrert på aksen 46. Platen 50 begrenser et matekammer i hvilket munner ut mateunderkanalen 38 som under-holder virvelstrømningen, og der veggen oppviser en i det vesentlige sylindrisk form, hvis generatrise er en spiral. Utslippskammeret under platen 50 er nedover begrenset av

en bunn 51. Herfra går en tangensiell utslippskanal 52. Strømningen i dette kammer og den divergente utslippskanal oppviser en stor symmetri med matestrømningen. Det kine-tiske moment for utslippsvannmassen beholdes bortsett fra trykktap. Den tilsvarende energi kan gjenvinnes i en virvel anordnet nedstrøms der utslippskanalen 52 kan munne direkte i en avtrekkspumpe som imidlertid kan være i ett med fremdriftspumpen (fig. 1) som mottar vannmengden fra underkanalen 40. Det skal bemerkes at bortsett fra i det sentrale området av virvelen, overstiger nivået for den åpne strømning nivået til vannlinjen på grunn av konservering av strømningsenergien, og det må tas hensyn til vekten til det tilsvarende vannvolum når det gjelder den longitudinelle likevekt for fartøyet.

Røret 47 skal suge opp hele mengden av lett forurensende væske som kommer til separatoren, noe som medfører at den samtidig suger en mengde vann som er tilstrekkelig til å rive med forurensningen selv om viskositeten til den sistnevnte er så høy at den foreligger i form av klumper. For å unngå at forurensningen ikke progressivt tetter til dykk-røret 47 og kleber seg til dettes indre vegg, er røret 47, som vist i fig. 12, dobbeltvegget og oppviser en indre led-ning 54 som mates med damp som slipper ut oppover gjennom en serie hull 55 anordnet i en indre kant i røret, ved bunnen av dette. Denne dampinjeksjon oppvarmer samtidig forurensningen og gjør vedlikeholdet lettere. Det skal bemerkes når det gjelder gjennomløpet, at vann som rives med på grunn av dykkrørets sug, har en tendens til å okku-pere den setnrale del av røret og som en konsekvens oppvarmer demapinjeksjonen ved periferien fortrinnsvis forurensningen. For å unngå at dampen ikke trer ut av rørene 55 med for stor hastighet kan man utstyre kanalene 54 med kalibrert innsnevrede innløp: den tilsvarende struping er adiabatisk og modifiserer ikke vesentlig varmebidraget i dampen.

Man ser at sjiktet av lett forurensende væske konsentreres

i separatoren for å danne en kjerne hvis tykkelse og volum tilsvarer en likevekt mellom den mengde som suges av i røret 4 7 og en mengde som kommer inn og som kan variere meget hurtig, fordi den er i det vesentlige proporsjonal til ethvert tidspunkt med tykkelsen på det flytende forurensende sjikt, hvilket sjikt stort sett er 50 ganger tykkere enn den midlere tykkelsen for det forurensende sjikt på høyde med stevnen 20. Kjernen utgjør en propp. Den holdes vanligvis mellom grenser bestemt ved styring av den ikke-viste sugepumpe for den lette væske ved hjelp av et relé som styres av midler for fastleggelse av grenseflatenivået, skjematisk antydet med 56. Disse midler kan spesielt består av en elektrisk celle eller av en flottør hvis midlere densitet ligger mellom den til vannet og den til den lette væske, forbundet med et styringsrelé for pumpemotoren.

All den forurensende lette væske kan suges av røret 47.

For å oppfylle denne betingelse på sikker måte, selv om

væskemengden underkastes variasjoner som umulig kan måles,

må man i den oppsugde mengden tillate en andel vann, en andel som vanligvis generelt ligger under 2/10.'Denne andel er tilstrekkelig liten.til at restvannet kan fjernes ved hjelp av en klassisk ikke-vist lukket sentrifugeseparator, anordnet mellom røret 47 og sugepumpen.

Den til slutt oppnådde, lette væske lagres.. Lagringen kan skje i tanker anbragt i rensefartøyet, hvorfra det til slutt overføres til jordfaste reservoarer. Man kan imidlertid når det dreier seg om små rensefartøyer lagre forurensningen i lukkede ballastbeholdere. Disse beholdere synker etter hvert under fyllingen på bøyemerkede steder. Beholderne hentes deretter av ikke-spesialiserte fartøyer.

Det skal bemerkes at støtvolumet som representeres av kjernen generelt er tilstrekkelig til å muliggjøre en kortvarig stans av sugepumpen i det tidsrom som er nødvendig for å bytte lagringsbeholdere for forurensende væske.

Til nå har det i det vesentlige vært snakk om midler som tillater en økning av tykkelsen av sjiktet av forurensning, og avtrekking av dette sammen med en så liten som mulig mengde vann. Det dreier seg om midler hvis rolle er vesentlig i rolig vann. Under betingelser på åpent hav må man videre unngå bølgebrytning og dannelse av vannstyrt på steder der det foreligger en -risiko for å fremtvinge en for sepa-reringen skadelig sammenblanding, spesielt i kanalene og deres åpning som utgjør oppfangingsmunningen.

En første forholdsregel består i å redusere amplituden av bølgen som kommer bakfra under fart, mens den beveger seg langs skroget, slik at den ikke når opptaksmunningen. I

det utførelseseksempel som er vist i fig. 1, 2 og 3 bærer fartøyet en aktervinge 57. Det er foretrukket at denne vinge ikke rager lenger akterut enn fartøyet. Tykkelsen til vingen 57 øker aktenfra og forover og vingen er anbragt

i en dypde noe mindre enn fartøyets dypgående. I bevegelse i forhold til bølgen, spesielt når det gjelder store far-tøyer, demper vingen 57 den absolutte bølgebevegelse i en sone som dekker hele den frie strømning før inntreden i munningene til oppfangingsledningene.

Videre demper vingen stampingsamplituden for store fartøyer. Når det gjelder små fartøyer demper den fartøyets relative bevegelse i forhold til havet, særlig når den oppviser en positiv oppdrift. Vingen spiller videre en rolle som rul-lings stabilisator .

En annen forholdsregel tar hensyn til at de farligste forstyrrelser med hensyn til fare for sammenblanding av sjik-tene, er de som stammer fra den generelle strømning. Slike forstyrrelser kan opptre i kanalene på. grunn av refleksjon fra bøler som beveger seg ned gjennom kanalen og deretter i utslippsunderkanalen.

Dette resultat kan spesielt nås takket være en geometri

for evakueringsunderkanalen som fører til en lokal bølge-brytning bak veggen 37 (i retning av den generelle strøm-ning) og i umiddelbar nærhet av denne vegg, og ved en riktig styring av fremdriftspumpen, for i dempningsbeholderne 39

å holde en fyllingshøyde tilstrekkelig lav til å sikre en egnet strømning.

De betingelser som må opprettes vil gå klarere frem hvis man analyserer evakueringsstrømningen mot underkanalen 40 på et forenklte skjema for kanalen 16, dempningsbeholderen 39 og underkanalen 40 som befinner seg nedstrøms dempningsbeholderen. Fig. 14 og 15 skjematiserer komponentene for å lette analysen.

Sugepumpen for den mengde som beveger seg gjennom underkanalen 40 styres på en slik måte at underkanalen er fylt og at det ikke slippes inn luft i pumpen, og også for umiddelbart oppstrøms å opprettholde en hastighet og en høyde for vannet slik at strømningen er laminær, dvs. med et Froude-tall under 1. Man gir beholderen 39 en bredde

som er større enn bredden 1^i kanalen og man anbringer er terskel 59 som reduserer dypden og korrelativt fremtvinger en lokal økning av hastigheten. -Forholdet ^/l-^

og høyden til terskelen 59 velges slik at variasjonen på-tvunget av strømningen fra oppstrøms mot nedstrøms er som følger.

I kanalen 16 oppstrøms veggen 37 er strømningshastigheten

og dypden h^slik at strømningen er laminær (Froude-tall under 1). I partiet oppstrøms dempningsbeholderen blir denne laminære karakter forsterket på grunn av reduksjonen av hastigheten fremtvunget av breddens økning. I motsetning er dypden h~for strømmen på høyde med terskelen slik at Froude-tallet blir lik og deretter større enn 1. Tallet holder seg over 1 og deretter blir strømmen igjen laminær, med dannelse av en skulder 60 som har tendens til å forskyve seg longitudinelt i et begrenset område. Forstyrrelsene beveger seg fra oppstrøms motnedstrøms over skulderen og kan reflekteres ved inngangen til underkanalen 40. De reflekterte forstyrrelser kan ikke gå ut over skulderen og forstyrre strømningen i kanalen.

Oppfinnelsen begrenses ikke til spesielle utførelsesformer som er gitt som eksempler, men kan underkastes tallrike utførelsesformer. Man kan spesielt bemerke at det kan benyttes andre midler enn de vertikale vinger 35 som er vist i fig. 1 og 10. Fig. 16 viser som et eksempel en vinge 67 med ringform som kan benyttes foran bunnen 33. Denne vinge festes til bunnen 33 med en profil som kan være lik den som er vist i fig. 10G, hvoretter vingen dreier seg forover for feste med den sentrale del 10 av skroget med en noe nær horisontal profil slik det er antydet med strek-punktert linje. Ved festepunktet på bunnen 33 har vingen alltid en lengdde midnre enn i fig. 10 og en sterkere hel-ling, slik at vingen 61 ikke går ned under skrogets dypgående .

Denne utførelse gir en dobbelt fordel. Ringvingen, fast-holdt i de to ender, har en stivhet og en motstandsevne som er større enn den til en fritthengende vinge; man undertrykker frie virvler som oppstår med en vinge av den type som er vist i fig. 1 og 10, virvler som i visse tilfeller kan være generende, selv om de oppstår på relativt stor dypde.

Bunnen 33 i den utførelsesform som er vist i fig. 1, 2 og

9 er flat. Til tross for strømningens langsommere gang som

oppnås oppstrøms innfangingen, begrenser den hastigheten hvormed fartøyet kan bevege seg, ut fra at det er nødvendig å unngå en spredning. I den utførelsesvariant som er vist i fig. 17 og 18 unngår man i stor grad denne begrensning ved å gjennomføre oppfangingen (dvs. separering mellom forurenset avhevet strømning og vann som tilbakeføres til omgivelsene) i to etapper. Væskestrømmen som avheves begrenses sideveis av det skråplasserte laterale skrog 11, og væskestrømmen begrenses av bunnen 3 nedstrøms stevnen på det laterale skrog. I oppstrømspartiet dannes bunnen 33 av skrå vinger 65,66 som forbinder de to skrog med

progressivt redusert drypde (fig. 17). Disse vinger har til mål å rette den nedre del av vannmengden i strømmen nedover og utover under det laterale skrog 11, en del som ikke inneholder forurensninger. Partiet foran det laterale skrog har i dette tilfellet en dypde som ligger mellom halvparten og tredjedelen av fartøyets dypgående. Den del som ikke avvises rettes mot pumpene.

Kurven i heltrukket strek i fig. 19 viser variasjonen av matemengden som kommer fra en underkanal som munner i pumpemidlene, som en funksjon av tiden, i nærvær av en bølge med perioden T. Matemengden kommer til en dempningsbehol-der 39 (fig. 20) som står i forbindelse med pumpemidler 53 via en kanal 40. Pumpemidlene 53 er ment å suge av en omtrent konstant mengde (stiplet linje i fig. 19) som tilsvarer den midlere matemengde. Nivået for vannmassen i dempningsbeholderen varierer dog som en funksjon av tiden

og forskjellen mellom det midlere volum og det minimale volum av vann i beholderen representeres ved den skraverte flate i fig. 19. Til hver verdi av denne volumdifferanse svarer det en differanse mellom det midlere nivå m for vannet i beholderen (nedstrøms skulderen 60 spesielt på grunn av nærværet av terskelene 59) og lavnivået. Denne differanse er om så større, jo mindre overflaten av beholderen 39 er.

Man må unngå at pumpen 53 suger luft, noe som medfører at man må unngå at lavnivået synker under en grense 1, under hvilken kanalen 40 ikke lenger er fylt. Man skal bemerke at all luftsuging av pumpen forsterker fenomenet at ejek-sjonskanalen i hvilken pumpen er anbragt, tømmes partielt for vannet den inneholder,' noe som kan føre til at far-tøyets akterpart og spesielt terskelen 59 heves, med en ytterligere reduksjon av matemengden.

Risikoen for tørrlegging av pumpen 53 unngås ved å utstyre underkanalen med midler for tilmatning av vann fra det vannet fartøyet beveger seg i. I den utførelsesform som er vist i fig. 21 består midlene for tilmatning av vannet til underkanalen av en åpning 62 anordnet i bunnen for å

gi en permanent kommunikasjon mellom underkanalen og havet. Åpningen som vises er anbragt i området oppstrøms tunnelen 40. Taket i dette pari oppviser en nedoverrettet terskel

61 som ytterligere reduserer risikoen for å suge luft.

For det midlere nivå m skjer vannstrømningen ved bunnen

av underkanalen langs bunnen oppstrøms og nedstrøms åpningen 62 (pilen fn)-Når nivået synker på grunn av en reduksjon av matemengden, skjer det en oppsugning av vann fra velsene (pilen f-^)- Man kan således, for den mengde som tilsvarer grensen 1 i fig. 20, i beholderne 39 opprettholde et lavnivå b tilstrekkelig til å unngå enhver stigning av luft.

Man kan lett eksperimentelt bestemme de optimale dimensjoner for åpningen 62. Som en generell regel befinner denne åpning seg ved inngangen til partiet 40, umiddelbart opp-strøms og delvis under den nedadrettede terskel 61. Når nivået av vann i dempningsbeholderen 39 er over det midlere nivå, støtes vann ut gjennom åpningen 62; denne utstøtning betyr intet, da vannmengden er befridd for forurensninger.

I henhold til den relative posisjon når det gjelder høyde

og skråningsvinkel for angrepskanten 63 nedstrøms åpningen 62 og bakkanten 64 oppstrøms, kan man gi tilskuddsmengden til pumpen 53 en midlere verdi som over tiden er positiv, null eller sågar negativ, når fartøyet beveger seg med vanlig arbeidshastighet, idet tilskuddsmengden alltid er positiv når hastigheten er null. Hvis man f.eks. har en åpning 62 for tilveiebringelse av en midlere tilskuddsmengde i størrelsesorden 10-20% av den totale mengde som suges av pumpen 53, kan man oppnå en maksimal mengde i størrelses-orden 50% av mengden som suges av pumpen,noe som klart har en viktig innflytelse på opprettholdelsen av nivået i dempningsbeholderen 39 i en tilstrekkelig høyde.

Innløpsåpningen for tilskuddsmengden kan være utstyrt med oscillerende spjeld for å unngå utstøtning av en del av den mengde som har overskredet terskelen. Dette spjeld kan være utstyrt med stempler som holder det lukket når fartøyet er i bevegelse, men ikke i arbeid, f.eks. på vei mot et innsatsområde.

Claims (10)

1. Fartøy for selektivt å fjerne et sjikt av en lett væske som flyter på overflaten av et vannlegeme med bølgegang, omfat-tende et skrog utstyrt med fremdriftsmidler som tillater å holde det i bevegelse, idet skroget har et sentralt parti (10) som rager frem forover i forhold til to skrogsidepartier (11) som sammen med det sentrale parti begrenser førings-kanaler (16) til separatorer, og det sentrale parti oppviser deflektormidler, slik som en vinge (17), som er orientert slik at divergensen av strømningen på overflaten rundt skroget reduseres,karakterisert vedat hver føringskanal (16) omfatter en bunn hvis angrepskant springer frem foran inngangsmunningen til kanalen, hvilken bunn er ment til å bremse strømningen oppstrøms angrepskanten og således fremtvinge en progressiv fortykning av sjiktet av lett væske, og ved at en vegg (37) som er omtrent vertikal, slutter i en avstand fra den øverste og nederste grense for vannsjiktet i kanalen, og strekker seg oppover til over den øvre grense for vannsjiktet således at vannstrømmen i kanalen deles i et øvre sjikt eller under kanal (38) som nedstrøms står i kontakt med en separator, og et nedre sjikt eller en underkanal (40) som nedstrøms under i pumpemidlet (53) for pumping og utstøting av vann akter i fartøyet for å tilveiebringe en fremdriftsvirkning.

2- Fartøy ifølge krav 1,karakterisert vedat veggen (37) ender i en avstand fra bunnen og er utbuket i den nedre del for å begrense krumningen av væskestrømmen som går gjennom kanalen og den øvre underkanal (38) til den nedre underkanal (40), idet det totale tverrsnitt av de to underkanaler i det vesentlige er konstant langs strømnings-veien, og at tverrsnittet av underkanalen som går mot separatoren reduseres mens det andre øker.

3. Fartøy ifølge krav 1 ,karakterisert vedat bunnen oppviser en vingeform hvis angrepskant er en negativ pil nær det sentrale parti av skroget.

4. Fartøy ifølge krav 3,karakterisert vedat delen (34) ytterst på angrepskanten av bunnen utgjør en positiv pil på høyde med stevnen (30) av den laterale del (11) av skroget og at bunnen nær angrepskanten bærer en omtrent vertikal vinge (35) for å kompensere diverger-ingsvirkninger på overflaten på grunn av bunnens angrepskant.

5. Fartøy ifølge krav 1,karakterisert vedat bunnen oppviser en profil bøyet nedover, og hvis indre hvelvingsflate oppviser en terskel i en dybde i det vesentlige lik fartøyets halve dypgående, og deretter synker inntil den maksimale avstand som er forenelig med bunnens mekaniske styrke.

6. Fartøy ifølge krav 1 eller 5,karakterisertved at defelktormidlene består av en vinge med positiv oppdrift hvis angrepskant befinner seg foran det punkt der stevnen (20) for det sentrale parti av skroget skjærer vannlinjen, idet bredden av vingen i det vesentlige er lik skrogets største bredde.

7. Fartøy ifølge krav 6,karakterisert vedat vingen (17) befinner seg på en dybde av samme størrels-sesorden som fartøyets dypgående for å unngå brytende bølger, og at vingen bærer i det vesentlige vertikale fløyer som oppviser en vesentlig konvergens forover, ut-springende oppover fra vingen nær enden av denne for å lede væskestrømmen.

8. Fartøy ifølge krav 1,karakterisert vedat underkanalen som munner i pumpemidlene oppviser en overløpsterskel ment å fremtvinge brytning av forstyrrelsene i strømmen.

9. Fartøy ifølge krav 1 ,karakterisert vedat hver separator innbefatter et hulrom (45) med vertikal akse (46), hvilket hulrom med en horisontal plate (50) med et sentralt hull er delt i et matekammer, i hvilket den øvre underkanalen (38) munner, og et utslippskammer som åpner seg mot en tangensiell utløpskanal (52), idet separatoren videre innbefatter et sentralt rør (47) som rager ned i den øvre del av virvelstrømmen med fri overflate i matekammeret og står i forbindelse med en sugepumpe for lett væske.

10. Fartøy ifølge krav 1,karakterisert vedat underkanalen som munner i pumpen er utstyrt med matemidler for vann fra omgivelsene for å tilveiebringe en tilskuddsmengde til pumpene, i det minste når nivået i kanalen synker til en på forhånd bestemt høyde eller underskrider denne.