NO843466L

NO843466L - VESSEL FOR COLLECTION OF POLLUTANTS ON THE WATER SURFACE

Info

Publication number: NO843466L
Application number: NO843466A
Authority: NO
Inventors: Henry Benaroya; Jean Le Foll; Jean-Elie Cadoux
Original assignee: Henry Benaroya; Jean Le Foll; Cadoux Jean Elie
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1985-03-04
Also published as: JPS6078895A; FR2551479B1; ES8505006A1; DK420284A; FR2551479A1; EP0140732A1; DK420284D0; ES535523A0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et fartøy for selektiv oppsamling av et forurensende sjikt, f.eks. et hydrokarbon, som flyter på vannoverflaten og som kan påvirkes av dønning, hvor skipet spesielt benyttes for å fjerne forurensninger i soner som er dekket med et hydrokarbonbelegg som skyldes utslipp etter uhell. The present invention relates to a vessel for selective collection of a polluting layer, e.g. a hydrocarbon, which floats on the surface of the water and which can be affected by swell, where the ship is particularly used to remove pollutants in zones covered with a hydrocarbon coating resulting from spills after accidents.

I patent WO 83 01799 beskrives et slikt fartøy som omfatter et skrog utstyrt med fremdriftsinnretninger som tillater at skipet holdes under fremdrift, skroget har en sentral del som stikker fremover i forhold til to sidedeler som sammen med den sentrale del begrenser tilførselskanaler til separatorer og den sentrale del er utstyrt med deflektorinnretninger, f.eks. vinger for å skape virveler hvor orienteringen skal redusere divergensen på strømningen på overflaten rundt skroget. Deflektorinnretningene gjør det mulig å feie over havflaten mellom to strømningslinjer som, oppstrøms for fartøyet, har en avstand som er meget større enn de ville hatt i fravær av disse innretninger, noe som frem-bringer en fortykkelse av det forurensende sjikt ved inngangen til tilførselskanalene til separatorene. Denne fortykkelse er imidlertid utilstrekkelig til at separatorene mottar en blanding som inneholder et tilstrekkelig innhold forurensende materialer. For å øke fortykkelsen i det forurensende sjikt langs hele den åpne strømningsveien til separatorene, foreslår man i patent WO 83 01799, å gjennomføre oppsamlingen av væske mellom sidedelene og den sentrale del ved å benytte et gulv med en kursendrings-profil hvor angrepskanten stikker frem foran kanalene og som skal forsinke strømningen oppstrøms for angrepskanten. Denne løsning gir tilfredsstillende resultater når variasjonene i nivået over gulvet er begrenset. Ifølge patent WO 83 01799, hevdes det syn at den oppsamlete mengde begrenses ved å redusere dypbden på nivået med oppsamlingsterskelen som utgjøres av gulvet og samtidig, begrenses hastigheten over denne terskelen for å bevare en laminær strømning, noe som krever et Froude's tall v//gh som er mindre enn 1. Men det er vanskelig å gjennom-føre denne forsinkelsen samtidig som man fullstendig reduserer en lokal divergens i strømningen på overflaten. In patent WO 83 01799, such a vessel is described which comprises a hull equipped with propulsion devices which allow the ship to be kept under propulsion, the hull has a central part which projects forward in relation to two side parts which, together with the central part, limit supply channels to separators and the central part is equipped with deflector devices, e.g. wings to create vortices whose orientation should reduce the divergence of the flow on the surface around the hull. The deflector devices make it possible to sweep over the sea surface between two flow lines which, upstream of the vessel, have a distance that is much greater than they would have been in the absence of these devices, which produces a thickening of the polluting layer at the entrance to the supply channels to the separators. However, this thickening is insufficient for the separators to receive a mixture containing a sufficient content of polluting materials. In order to increase the thickening of the contaminant layer along the entire open flow path to the separators, it is proposed in patent WO 83 01799 to carry out the collection of liquid between the side parts and the central part by using a floor with a course change profile where the leading edge protrudes in front the channels and which will delay the flow upstream of the leading edge. This solution gives satisfactory results when the variations in the level above the floor are limited. According to patent WO 83 01799, it is argued that the collected quantity is limited by reducing the depth at the level of the collection threshold constituted by the floor and at the same time, the velocity above this threshold is limited to preserve a laminar flow, which requires a Froude's number v// gh which is less than 1. But it is difficult to implement this delay while completely reducing a local divergence in the flow on the surface.

Foreliggende oppfinnelse har spesielt til formål å tilveie-bringe et fartøy av den type som er definert ovenfor, hvor man fremtvinger en gradvis fortykkelse av det forurensende sjikt uten noen divergens i strømningslinjene på overflaten. The present invention specifically aims to provide a vessel of the type defined above, in which a gradual thickening of the polluting layer is forced without any divergence in the flow lines on the surface.

For å oppnå dette, oppdeles oppsamlingsfunksjonen i to opera-sjoner : - en overflateoppsamling eller oppsamling ved hjelp av skille-vegger som består i å dele opp den frie overflate av vannflaten nær stevnen på sidedelene som på sine fremre sideflater har en dybde som er mindre enn dybden på den sentral del, og som danner en barriere overfor det forurensende sjikt, men som lar det være tilstede en forbindelse i dybden som gjør det mulig for vannet å strømme fra en side til den annen av To achieve this, the collection function is divided into two operations: - a surface collection or collection by means of dividing walls which consists in dividing the free surface of the water surface near the stern into the side parts which on their front side surfaces have a depth that is less than the depth of the central part, and which forms a barrier to the contaminant layer, but which allows the presence of a connection in the depth which enables the water to flow from one side to the other of

sideskroget,side hull,

en endelig oppsamling fra en angrepskant på et nedsenketa final collection from an attacking edge on a submerged

gulv som forbinder den sentrale del av skroget med sideskroget, men som ligger lenger bak enn stevnen på sideskroget. floor which connects the central part of the hull with the side hull, but which is further aft than the stern of the side hull.

Ved å frembringe en kanal uten bunn som begrenses av den ytre sidevegg av den sentrale del og den indre sidevegg av sideskroget, foran det nedsenkete gulvet, og med en bredde som avtar jevnt, får man en gradvis fortykkelse av det forurensende sjikt og en underføring av vann fra kanalen ved strømning over de skrå konturene i bunnen av sideskroget. By creating a bottomless channel bounded by the outer side wall of the central part and the inner side wall of the side hull, in front of the submerged floor, and with a width that decreases evenly, a gradual thickening of the contaminant layer and an underpass of water from the channel by flowing over the inclined contours at the bottom of the side hull.

En slik innretning vil ikke, om den anvendes alene, gjøre det mulig å unngå en divergens av overflatestrømningene foran side-stevnen og utskjæringene. Such a device, if used alone, will not make it possible to avoid a divergence of the surface currents in front of the side meeting and the cutouts.

Forølgelig foreslår oppfinnelse å utstyre den fremre del avAccordingly, the invention proposes to equip the front part of

hvert sideskrog umiddelbart bak stevnen med en skovl som forbinder sideskroget med den nedsenkete del av sentralskroget foran stevnen på sideskroget, for å avbøye strømningen av dypereliggende lag nedover og utover. Hovedlengden av skovlen fra den sentrale del kan bestå av en vinge med konstant avbøyning, som har en profil som tilsvarer en indre flat bue (f.eks. profil NACA 4515) hvor den indre flaten er bøyet i spiral i en kvart sylinderomdreining, og hvor bueflatens profil er generatrisene each side hull immediately aft of the bow with a vane connecting the side hull to the submerged part of the central hull forward of the bow of the side hull, to deflect the flow of deeper layers downward and outward. The main length of the blade from the central part may consist of a constant deflection wing, which has a profile corresponding to an inner flat arc (e.g. profile NACA 4515) where the inner surface is bent in a spiral for a quarter cylinder revolution, and where the profile of the arc surface is the generatrix

i en sylinder. Avbøyningen av strømningene avhenger således sterkt av vinkelene a og 6 som sylinderaksen utgjør med horisontalplanet og det vertikale symmetriplan i fartøyet. in a cylinder. The deflection of the flows thus strongly depends on the angles a and 6 that the cylinder axis forms with the horizontal plane and the vertical plane of symmetry in the vessel.

Denne vingeformete delen forbinder seg med den fremre del av sidedelen med en forlengelse som går nedover fra denne sidedel . This wing-shaped part connects to the front part of the side part with an extension that goes downwards from this side part.

Man skal bemerke at skovlen som skal hindre spredning av strøm-ningen på overflaten har en form og spiller en rolle som er fullstendig forskjellig fra vingen som er foreslått fra blant andre løsninger, for å utbalansere virkningen av et oppsamlings-gulv hvor angrepskanten stikker frem foran sidedelene i patent WO 83 01799. Det nedsenkete gulvet som skal sikre den endelige oppsamlingen gis fortrinnsvis en strømlinjet form med en konveks, indre overflate. Angrepskanten i dette gulvet har fortrinnsvis først en horisontal form med sterk nedbøyning fra den sentrale del av skroget, hvoretter nedbøyningsvinkelen avtar og samtidig en stigning oppover slik at angrepskanten forbinder seg med den nesten vertikale konturlinje i sidedelen av skroget som bøyer seg nedover for å knytte seg til gulvet. It should be noted that the vane which is supposed to prevent the spread of the flow on the surface has a shape and plays a role that is completely different from the wing proposed from among other solutions, to balance the effect of a collection floor where the leading edge protrudes in front the side parts in patent WO 83 01799. The submerged floor which will ensure the final collection is preferably given a streamlined shape with a convex inner surface. The leading edge in this floor preferably first has a horizontal shape with a strong deflection from the central part of the hull, after which the angle of deflection decreases and at the same time a rise upwards so that the leading edge connects with the almost vertical contour line in the side part of the hull which bends downwards to connect to the floor.

Denne innretning gjør det mulig å plassere skovlen i en vesent-lig dybde siden man ikke forsøker å begrense mengden som passerer over denne. Mengden som skal underkastes overflateoppsamling er mye større enn det som er tilfelle for patent WO 83 01799, men denne mengden avtar gradvis ved strømningen og underføringen som frembringes av på den ene side bæreskovlen og på den annen side oppsamlingsgulvet. Disse elementene fører til at man i den dype del av strømningen som vedrører overflateoppsamlingen får en strømning med en vertikal komponent som går nedover og en sidekomponent rettet utover, noe som lettes av krumningen i sidedelen av skroget nedenfra. Man kan uten vanskelighet redusere mengden etter den endelige oppsamling til en del på 20-25% av mengden som passerer over skovlen, og som tillater en dyp nedsenkning av denne i den største delen av dens krumning. Siden underføringen i dybden finner sted etter overflateoppsamlingen, vil ikke noe forurensende materiale tapes og man får heller ikke noe spredning rundt stevnen på sidedelen. This device makes it possible to place the bucket at a significant depth since no attempt is made to limit the amount that passes over it. The amount to be subjected to surface collection is much greater than is the case for patent WO 83 01799, but this amount is gradually reduced by the flow and underflow produced by on the one hand the carrier bucket and on the other hand the collection floor. These elements lead to a flow in the deep part of the flow relating to the surface collection with a vertical component going downwards and a side component directed outwards, which is facilitated by the curvature in the side part of the hull from below. One can without difficulty reduce the amount after the final collection to a part of 20-25% of the amount that passes over the bucket, and which allows a deep immersion of the latter in the largest part of its curvature. Since the underflow in depth takes place after the surface collection, no polluting material will be lost and there will also be no spreading around the convention on the side part.

Vinkelene a og 6 velges slik at man unngår noen særlig spredning foran stevnen på sidedelen, noe som medfører at man gir a og/ eller 6 en positiv verdi, men tilstrekkelig begrenset til at skovlen ikke forstyrrer strømningen på den frie overflate. The angles a and 6 are chosen so as to avoid any particular spreading in front of the bow on the side part, which means that a and/or 6 is given a positive value, but sufficiently limited so that the vane does not disturb the flow on the free surface.

Man kan ofte gi verdier for ot og B i nærheten av hhv. 24 og 18°. One can often give values for ot and B close to, respectively. 24 and 18°.

Bevegelse på vannoverflaten spesielt p.g.a. dønning og bølger medfører et annet problem som likeledes kan løses. Det dreier seg om risikoen for å skape svalpebølger i oppsamlingskanalen mellom den sentrale del og sidedelene i skroget. Dette problem begrenset i det fartøy som beskrives i patent WO 83 01799 ved å plassere et avløp i banen for strømningen mellom oppsamlingen og utløpet. Men denne løsning krever pumper som er i stand til å virke under meget varierende belastning og kraft. Foreliggende oppfinnelse foreslår en løsning som gjør det mulig å anvende, Movement on the water surface, especially due to swell and waves cause another problem that can also be solved. It concerns the risk of creating surge waves in the collection channel between the central part and the side parts of the hull. This problem is limited in the vessel described in patent WO 83 01799 by placing a drain in the path of the flow between the collection and the outlet. But this solution requires pumps that are able to operate under widely varying loads and power. The present invention proposes a solution that makes it possible to use,

for fremdrift, pumper, som virker ved konstant hastighet og kraft under etablerte forhold. for propulsion, pumps, operating at constant speed and power under established conditions.

For dette formål deles den oppsamlete strøm i tre adskilte mengder ved hjelp av to terskler som følger etter den første terskel som utgjør en fremre del av gulvet. For this purpose, the collected current is divided into three separate quantities by means of two thresholds that follow the first threshold that forms a front part of the floor.

En annen terskel som starter med en angrepskant plassert horison-talt, er plassert slik at hoveddelen av mengden (vanligvis 65 Another threshold starting with an attack edge placed horizontally is positioned so that the bulk of the crowd (typically 65

til 70% av den midlere oppsamlete mengde) passerer under denne terskel. Denne hovedandelen munner direkte ut i en fremdriftspumpe som virker med konstant kraft og hastighet under permanent drift. Denne hoveddel utgjør således en praktisk talt konstant mengde under en bølgeperiode. to 70% of the average collected amount) pass below this threshold. This main part flows directly into a propulsion pump which works with constant power and speed during permanent operation. This main part thus constitutes a practically constant amount during a wave period.

Den andre terskel er plassert slik at den mengde som passererThe second threshold is placed so that the amount that passes

i fri overflate over denne, utgjør noen prosent av den innførte mengde. Denne mengde som inneholder det forurensende materialet, sprøytes inn i en separator som kan være av den type som er beskrevet i WO 83 01799. in the free surface above this, constitutes a few percent of the introduced quantity. This amount containing the polluting material is injected into a separator which may be of the type described in WO 83 01799.

Den mengde som passerer under trykk mellom annen og tredje terskel går utenom matningsmengden for separatoren. Den munner ut i form av et bånd som passerer over et tangensialt avløp i brønnene i en dønningskompensator. Vannmengden som forurensningen er fjernet fra og som kommer fra separatoren føres fortrinnsvis gjennom et annet avløp til de samme brønner. The quantity that passes under pressure between the second and third threshold is excluded from the feed quantity for the separator. It opens in the form of a band that passes over a tangential drain in the wells of a swell compensator. The amount of water from which the contamination has been removed and which comes from the separator is preferably led through another drain to the same wells.

Under påvirkning av dønning og bølger vil den relative bevegelse av sjøen i forhold til fartøyet frembringe en periodisk variasjon i høyden av lasten i kanalen som begrenses av skrogdelene i overensstemmelse med den tilsynelatende bølgeperiode. For å unngå refleks av sammenpresningssoner som trenger inn i kanalen når høyden på lasten varierer ved inngangen av denne, er det nødvendige at den totale oppsamlete mengde øker tilstrekkelig raskt som en funksjon av høyden av belastningen ved enden av kanalen. Den første av de tre fraksjoner av den oppsamlete mengde er konstant, variasjonen av den oppsamlete mengde som en funksjon av høyden av belastningen kan fullstendig og øyeblikke-lig sikres av de to andre mengdefraksjoner. Dette forutsetter at kanalene som mater avløpene som munner ut i kompensator-brønnene oppfyller to betingelser: trykktapet som påføres under permanent drift bør bare repre- sentere en liten andel av det dynamiske referansetrykk pV 2/2, hvor V er fartøyets hastighet; - massen i væskekolonnen må være tilstrekkelig liten til at trykkdifferanser som oppstår mellom endene av kanalen p.g.a. akselerasjoner i strømningen som tilsvarer variasjoner i mengden forblir små i forhold til det dynamiske referansetrykk pV<2>/2. Under the influence of swell and waves, the relative movement of the sea in relation to the vessel will produce a periodic variation in the height of the load in the channel which is limited by the hull parts in accordance with the apparent wave period. In order to avoid reflection of compression zones entering the channel when the height of the load varies at the entrance thereof, it is necessary that the total amount collected increases sufficiently rapidly as a function of the height of the load at the end of the channel. The first of the three fractions of the collected quantity is constant, the variation of the collected quantity as a function of the height of the load can be completely and instantaneously ensured by the other two quantity fractions. This presupposes that the channels feeding the drains that open into the compensator wells fulfill two conditions: the pressure loss incurred during permanent operation should only be repre- center a small proportion of the dynamic reference pressure pV 2/2, where V is the vessel's speed; - the mass in the liquid column must be sufficiently small that pressure differences that occur between the ends of the channel due to accelerations in the flow corresponding to variations in quantity remain small in relation to the dynamic reference pressure pV<2>/2.

Man kan oppnå det doble formål ved å ha et tilstrekkelig passasje-tverrsnitt i kanalene. Variasjonene i høydenivået for belastningen vil således praktisk talt være i fase mellom de endene av være kanal for de bølgeperioder man møter i praksis. The dual purpose can be achieved by having a sufficient passage cross-section in the channels. The variations in the height level for the load will thus practically be in phase between the ends of the channel for the wave periods encountered in practice.

Loven for variasjon av mengden over et avløp gjør det enkelt å oppnå en verdi som er tilstrekkelig høy for den deriverte dq/dz The law of variation of the quantity across a drain makes it easy to obtain a sufficiently high value for the derivative dq/dz

V av 2/m2g eng(v deen r q sti røfmornhionglsd htaistl ihgøhyedteen n afv or bvealnanstetni)n: gen i pz rak= siz s<+>er<2>mengden proporsjonal med kraften 3 halve av tykkelsen av det uttømte bånd. I praksis er det tilstrekkelig at høyden av mengden nedstrøms for utløpet, d.v.s. i mottaksbrønnene for den variable mengde som fremføres mellom andre og tredje terskel alltid er tilstrekkelig lav til at Froud's tall over avløpet er større enn ca. 0,5. V av 2/m2g eng(v deen r q sti røfmornhionglsd htaistl ihgøhyedteen n afv or bvealnanstetni)n: gen i pz rak= siz s<+>er<2>the amount is proportional to the force 3 half of the thickness of the exhausted band. In practice, it is sufficient that the height of the quantity downstream of the outlet, i.e. in the receiving wells for the variable amount that is advanced between the second and third threshold is always sufficiently low that the Froud's number above the drain is greater than approx. 0.5.

For at avløpet skal være effektivt må det åpenbart tømme ut den variable mengde som går inn i brønnene og å holde i hvert øyeblikk i disse et nivå som tilsvarer det uttømte bånd. Det er noen ganger tilstrekkelig for å oppnå dette å forbinde bunnen av brønnene med sjøen med en spiralledning hvor uttømningsåpnene er rettet bakover. Bevegelsen av fartøyet er tilstrekkelig til å skape en strømning i brønnene. Men opptaket av kinetisk energi i spiralen kan være utilstrekkelig til å holde et tilstrekkelig lavt nivå og det er foretrukket å forsterke den rota-sjonsbevegelse som skapes ved tangensielle innsprøytninger over utløpene ved hjelp av en rotor som drives av en motor. In order for the drain to be effective, it obviously has to empty out the variable amount that goes into the wells and to maintain at each moment in these a level corresponding to the depleted band. It is sometimes sufficient to achieve this to connect the bottom of the wells with the sea with a spiral line where the discharge openings are directed backwards. The movement of the vessel is sufficient to create a flow in the wells. But the absorption of kinetic energy in the spiral may be insufficient to keep a sufficiently low level and it is preferred to amplify the rotational movement created by tangential injections over the outlets by means of a rotor driven by a motor.

Men energibidraget til motoren er moderat i de tilfeller hvorBut the energy contribution to the engine is moderate in those cases where

den midlere innsprøytningshastighet som velges totalt er mindre enn fartøyets hastighet. Rotoren som arbeider under variable mengder og som kan befinne seg delvis avdekket, må ha en robust utførelse. Den kan bestå av en aksialpumpe som driver strømningen nedover. Men den kan likeledes ha en meget rudimentær form, the average injection speed that is chosen in total is less than the speed of the vessel. The rotor, which works under variable quantities and which may be partially uncovered, must have a robust design. It can consist of an axial pump that drives the flow downwards. But it can also have a very rudimentary form,

når man tar hensyn til den lille kraft som den skal utvikle.when you take into account the small force that it will develop.

Man kan spesielt anvende et enkelt hjul med langsgående plater som ikke utsettes for gravitasjonsrisiko. I praksis kan den totale mengde som føres ut gjennom brønnene i dønningskompen-satoren variere under en bølgeperiode mellom 10 og 40% av den midlere oppsamlete mengde under en periode, mens 75% av den midlere mengde støtes ut av fremdriftspumpen. One can in particular use a single wheel with longitudinal plates that are not exposed to the risk of gravity. In practice, the total amount discharged through the wells in the swell compensator can vary during a wave period between 10 and 40% of the average collected amount during a period, while 75% of the average amount is ejected by the propulsion pump.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått av den etterfølgende beskriv-else av et slikt fartøy som representerer et spesiell utførelse som et ikke begrensende eksempel. Beskrivelsen henviser til de vedheftete tegninger. The invention will be better understood from the subsequent description of such a vessel which represents a particular embodiment as a non-limiting example. The description refers to the attached drawings.

Fig. 1 er en perspektivskisse som viser den venstre del av skroget i et fartøy hvor der er anvist et rutenett med en avstand mellom loddrette og vannrette linjer på 30cm. Fig. 1 is a perspective sketch showing the left part of the hull of a vessel where a grid is indicated with a distance between vertical and horizontal lines of 30 cm.

Fig. 2a er et vannlinjesnitt (nivåZg) hvor man likeledesFig. 2a is a waterline section (level Zg) where one likewise

ser tverrsnittet av kanalene på nivå z^i fig. 1.sees the cross-section of the channels at level z^in fig. 1.

Fig. 2b som er et tilsvarende snitt som i fig. 2a er gjort Fig. 2b which is a corresponding section as in fig. 2a is done

langs linjen z. i fig. 1.along the line z. in fig. 1.

Fig. 3 er et snitt langs linjen X^g i fig. 1, og viser likeledes formene på nivå med den loddrette linjen 38. Fig. 4 og 5 som tilsvarer fig. 3, er snitt langs de loddrette linjer<X>^q og X^g i fig. 1 og som likeledes viser formene på nivå med linjene X42°9 X48'Fig. 3 is a section along the line X^g in fig. 1, and likewise shows the shapes at the level of the vertical line 38. Figs. 4 and 5 which correspond to Figs. 3, are sections along the vertical lines <X>^q and X^g in fig. 1 and which likewise shows the shapes at the level of the lines X42°9 X48'

Fig. 6 er en skisse av fartøyet sett fra siden og som viserFig. 6 is a sketch of the vessel seen from the side and which shows

en mulig fordeling av de indre elementer.a possible distribution of the internal elements.

Fig. 7 er et skjema som viser en dekanteringsinnretning som kan benyttes for å øke konsentrasjonen av forurensende materiale. Fig. 7 is a diagram showing a decanting device which can be used to increase the concentration of polluting material.

Fartøyet som vil bli beskrevet kan benyttes enten i kystområder eller med støtte av et transportfartøy for flere fartøyer av denne typen, for midlertidig lagring av det forurensende materiale som hentes opp. The vessel that will be described can be used either in coastal areas or with the support of a transport vessel for several vessels of this type, for temporary storage of the polluting material that is picked up.

Fartøyet kan ha en lengde på 20 m og en bredde på ca. 7 m.The vessel can have a length of 20 m and a width of approx. 7 m.

P.g.a. den lille lengden, er forholdet mellom dyptgående, vanligvis i størrelsesorden 3,50 m for å ta hensyn til de dønninger som møtes meget mindre enn man har på et havgående fartøy med stor lagringskapasitet og stor lengde. Because of. the short length, is the ratio between draft, usually of the order of 3.50 m to take account of the swells that are encountered much less than on an ocean-going vessel with a large storage capacity and a long length.

Fartøyet omfatter et skrog 12 med en sentral del 10 og sidedeler 11 hvor overflatene like overfor hverandre begrenser opptaks-kanaler som har spiralform (fig. 2). Sideoverflåtene på den sentrale del er stort sett vertikale som vist i fig. 1. Den ytre skrogform skal maskimalt begrense stavnbølgen som gir opphav til turbulens. The vessel comprises a hull 12 with a central part 10 and side parts 11 where the surfaces directly opposite each other limit intake channels which have a spiral shape (fig. 2). The side surfaces of the central part are mostly vertical as shown in fig. 1. The outer hull shape must maximally limit the rod wave that gives rise to turbulence.

Fargøyet har en form som ligner på den som beskrevet i patentThe colored eye has a shape similar to that described in the patent

WO 83 01799 som hitsettes som referanse. Men den er fremstilt for å sikre en oppsamling og deretter en gradvis fraksjonering: Vannmengdene som hentes oppv ed overflateoppsamling, redu-seres gradvis til 20 til 25% av den opprinnelige mengden ved å lede bort dyptliggende lag før den endelige oppsamling. WO 83 01799 which is hereby incorporated by reference. But it is designed to ensure a collection and then a gradual fractionation: The quantities of water collected by surface collection are gradually reduced to 20 to 25% of the original amount by diverting deep-lying layers before the final collection.

- Mengdene som er gjenstand for den endelige oppsamling over- The quantities that are the subject of the final collection above

et gulv som utgjør en første terskel underkastes i sin tur en fraksjonering. Den dypereliggende del av strømmen som utgjør 65 til 70% av den endelige, midlere oppsamlete mengde, føres under belastning mellom den første terskel og en annen terskel plassert ovenfor og bakenfor denne. Denne frak-sjonen kommer frem til en fremdriftspumpe som således under permanent drift virker under konstant hastighet og kraft. Mengden som passerer over den annen terskel og som har en verdi i hvert enkelt øyeblikk som er meget variabelt, oppdeles i sin tur av en tredje terskel. Den del som passerer mellom de to terskeler utgjør 20 til 30% av den endelig, oppsamlete mengde, går igjennom en syfon til avløpet som skal hindre at det oppstår skvalpebølger hvorfra den føres ut i vannmassene. a floor that constitutes a first threshold is in turn subjected to a fractionation. The deeper-lying part of the flow, which makes up 65 to 70% of the final, average collected quantity, is led under load between the first threshold and another threshold placed above and behind it. This fraction results in a propulsion pump which thus operates under constant speed and power during permanent operation. The quantity which passes over the second threshold and which has a value at each individual moment which is highly variable, is divided in turn by a third threshold. The part that passes between the two thresholds makes up 20 to 30% of the final, collected amount, passes through a siphon to the drain which will prevent the occurrence of splash waves from where it is carried out into the bodies of water.

Endelig underkastes den mengden som passerer over den tredje terskel og som utgjør noen prosent av den totale oppsamlete vannmengde, en sentrifugalseparasjon i separatorer som kan være av samme type som de som er beskrevet i patent WO 83 01799, hvoretter vannet som forurensningene er fjernet fra føres sammen med vannet som er ført bort mellom annen og tredje terskel. Finally, the amount that passes over the third threshold and which constitutes a few percent of the total amount of water collected is subjected to a centrifugal separation in separators which can be of the same type as those described in patent WO 83 01799, after which the water from which the impurities have been removed is passed together with the water that has been carried away between the second and third threshold.

I det etterfølgende vil man beskrive innretninger som gjør det mulig å oppnå en fortykkelse av det flytende, forurensende sjiktet og deretter en fraksjonering av den opphentete mengde. Komponent-ene som opptrer beskrives i den rekkefølge de har forfra og bakover . In what follows, devices will be described which make it possible to achieve a thickening of the liquid, contaminating layer and then a fractionation of the collected quantity. The components that appear are described in the order they have from front to back.

Fremre deflektorinnretningerFront deflector devices

I det tilfelle som er vist i fig. 1, omfatter disse innretninger en vinge med en bøyning 17 i "oppfullet" form av den type som allerede er beskrevet i patent WO 83 01799 som hitsettes som referanse. In the case shown in fig. 1, these devices comprise a wing with a bend 17 in "filled" form of the type already described in patent WO 83 01799 which is hereby incorporated by reference.

Innretninger for oppsamling og fortykkelse av sjiktet Devices for collecting and thickening the layer

Overflateoppsamlingen sikres ved hjelp av stavnen 13 av hver sidedel 11 og av skovlen 14 som er forbundet med disse. The surface collection is ensured by means of the rod 13 of each side part 11 and of the vane 14 which is connected to these.

Man ser i fig. 1, 2, 3 og 6 at den fremre del av hver sidedelOne sees in fig. 1, 2, 3 and 6 that the front part of each side part

11, like bak stavnen 13, forlenges nedover av en spiralformet sammenføyningssone til skovlen 14 som forbinder seg med den nedre del av sentraldelen 10 godt foran stavnen 13. Skovlen 14 som skal avbøye strømningen nedover og utover har en konstant krumning som tilsvarer en flat bueform. Denne flate buen er snodd i spiral til omtrent en kvart sylinderomdreining (ikke vist) hvor aksen av vinkelene a og 6 med horisontalplanet og med det vertikale symmetriplan. Angrepskanten 15 på skovlen 14 er først horisontal ved utgangen av den sentrale del 10 med konstant bøyning, typisk ca. °. Deretter avtar bøyningen samtidig som angrepskanten stiger opp for å forbinde seg med kontur-linjen for den vertikale del 11. I tilknytningssonen til den sentrale delen, har skovlen 14 en maksimal dybde nær dybtgående for fartøyet (fig. 3) siden man ikke forsøker å begrense mengden som passerer over denne skovlen. 11, just behind the rod 13, is extended downwards by a spiral joining zone to the vane 14 which connects to the lower part of the central part 10 well in front of the rod 13. The vane 14 which is to deflect the flow downwards and outwards has a constant curvature corresponding to a flat arc shape. This flat arc is twisted in a spiral to about a quarter cylinder revolution (not shown) where the axis of the angles a and 6 with the horizontal plane and with the vertical plane of symmetry. The leading edge 15 of the blade 14 is first horizontal at the exit of the central part 10 with constant bending, typically approx. °. Then the bending decreases as the leading edge rises to join the contour line of the vertical part 11. In the connection zone of the central part, the vane 14 has a maximum depth close to the draft of the vessel (Fig. 3) since no attempt is made to limit the amount passing over this vane.

Samvirkningen mellom skovlen 14 og stavnen 13 i sidedelen frem-bringer en avbøyning av de dypereliggende lag angitt ved pilene f^i fig. 2b og 3 og denne avbøyningen reduserer den endelige oppsamlete mengde til en andel som er mindre enn 25% av mengden som går inn i tverrsnittet som begrenses av skrogdelene og skovlén. The interaction between the vane 14 and the rod 13 in the side part produces a deflection of the deeper layers indicated by the arrows f in fig. 2b and 3 and this deflection reduces the final collected amount to a proportion less than 25% of the amount entering the cross-section limited by the hull parts and the blade area.

Den endelige oppsamling finner sted over den første terskelenThe final collection takes place above the first threshold

18 som forbinder seg med sidedelen 11 mellom linjene X^., og18 which connects with the side part 11 between the lines X^., and

X^g (fig. 3). Som allerede antydet, består denne terskelen av den fremre del av et gulv 19. En annen terskel 20 plassert over den første har en angrepskant 21 bakenfor den for den første terskelen (fig. 1 og 2b), som sikrer en første oppdeling av den endelige oppsamling. Man ser i fig. 4 at denne terskelen er plassert mellom linjene X4Qog X42, d.v.s. lenger bak enn den første terskelen. Kanalen 22 som begrensen på denne måte, mater en hovedfremdriftspumpe 23 plassert i et hulrom 24 (fig. 2b og 6). Denne fremdriftspumpen tømmer vannet ut gjennom en utløps-kanal 26 som munner ut bak på fartøyet. X^g (Fig. 3). As already indicated, this threshold consists of the front part of a floor 19. Another threshold 20 placed above the first has an attack edge 21 behind that of the first threshold (Figs. 1 and 2b), which ensures a first division of the final collection. One sees in fig. 4 that this threshold is placed between lines X4Q and X42, i.e. further back than the first threshold. The channel 22 as the limiter in this way feeds a main propulsion pump 23 located in a cavity 24 (fig. 2b and 6). This propulsion pump empties the water out through an outlet channel 26 which opens out at the rear of the vessel.

En tredje terskel 27 er plassert på et høyere nivå enn den andre terskel mellom nivåene z^ og Zg i det tilfellet som er vist, og denne sikrer en oppdeling av strømmen som ikke førers frem gjennom kanalen 22. Overflatestrømmen som utgjør noen prosent av den totale mengde som fremføres over terskelen 18 føres mot en sentri-fugalseparator 28 med tangensiell innsprøytning som man kan se i fig. 2a og 2b, på to forskjellige nivåer. I fig. 4 ser man kanalene 29 som mater separatoren i den øvre del, og kanalen 30 som fører bort vann hvor forurensningene er fjernet, i den nedre del. Det forurensende materialet som hentes ut fra den øvre del og fra midten av turbulensen som skapes ved den tangensielle innsprøytning og utstrømning i separatoren, føres deretter til lagringsinnretninger som beskrives i det etterfølgende. A third threshold 27 is placed at a higher level than the second threshold between the levels z^ and Zg in the case shown, and this ensures a division of the current which is not carried forward through the channel 22. The surface current which makes up a few percent of the total quantity that is advanced over the threshold 18 is led towards a centrifugal separator 28 with tangential injection as can be seen in fig. 2a and 2b, on two different levels. In fig. 4 shows the channels 29 which feed the separator in the upper part, and the channel 30 which carries away water where the contaminants have been removed, in the lower part. The polluting material which is extracted from the upper part and from the middle of the turbulence created by the tangential injection and outflow in the separator, is then taken to storage devices which are described in the following.

Tømningskanalen 30 får renset vann fra separatoren 28 mater sammen med vann som er ført frem mellom andre og tredje terskeler 20 og 27, en dønningskompensator 31. Kompoensatoren omfatter en vertikal, sylinderisk brønn (fig. 2a, 2b, 5 og 6) utstyrt med to tangensielle matningsutløp 32 og 33 (fig. 2a og 5). Utløpene 32 mates ved kanalen 34 som åpner seg foran mellom terskelene The discharge channel 30 receives purified water from the separator 28 and feeds, together with water that has been brought forward between the second and third thresholds 20 and 27, a swelling compensator 31. The compensator comprises a vertical, cylindrical well (fig. 2a, 2b, 5 and 6) equipped with two tangential feed outlets 32 and 33 (fig. 2a and 5). The outlets 32 are fed by the channel 34 which opens in front between the thresholds

20 og 27. Det skråttstilte utløpet 33 mates av utløpskanalen for renset vann 30 som kommer ut neden på separatoren, i nærheten av symmetriplanet for fartøyet for deretter å munne ut på skrå 20 and 27. The inclined outlet 33 is fed by the outlet channel for purified water 30 which comes out at the bottom of the separator, close to the plane of symmetry of the vessel and then exits at an angle

i forholdt til utløpet 33. En rotor 35 som bare er vist i fig.in relation to the outlet 33. A rotor 35 which is only shown in fig.

6, er plassert i kondensatorbrønnen 31 for å holde nivået i brønnen på en tilstrekkelig liten verdi, slik at det hele tiden pumpes ut en viss mengde. Vannet løper ut tangensielt i den nedre 6, is placed in the condenser well 31 to keep the level in the well at a sufficiently small value, so that a certain amount is constantly pumped out. The water runs out tangentially in the lower one

del av kompensatorbrønnen 31, mot den bakre del av fartøyet.part of the compensator well 31, towards the rear part of the vessel.

Det er tilstrekkelig å benytte en rotor med moderat kraft somIt is sufficient to use a rotor with moderate power which

gir en konstant rotasjonshastighet siden mengden som føres ut av kanalen 36 raskt øker inntil nivået for den frie overflate stiger i brønnen, noe som har en tendens til å begrense variasjoner i nivået. Hvis dette synker inntil det bare dekker rotoren, kan vann som går gjennom spiralkanalen 36 føre med seg luft i form av små bobler, noe som ikke representerer noen ulempe i den utstrekning utløpsledningen for kanalen 3 6 er kort og har en horisontal eller lett stigende stilling. gives a constant rate of rotation since the quantity carried out of the channel 36 rapidly increases until the level of the free surface rises in the well, which tends to limit variations in the level. If this sinks until it just covers the rotor, water passing through the spiral channel 36 can carry air in the form of small bubbles, which does not represent any disadvantage to the extent that the outlet line for the channel 36 is short and has a horizontal or slightly rising position .

Som angitt ovenfor, kan rotoren ha en meget enkel konstruksjonAs indicated above, the rotor can have a very simple construction

og begrenset til en ring med langsgående vinger.and confined to a ring of longitudinal wings.

Oppsamling av alt forurensende materiale i sentrifugalseparatoren 28 krever at man samtidig tar opp en stor andel vann som tilslutt delvis kan separeres ved dekantering. For å oppnå dette kan man benytte innretninger vist i fig. 7. Vertikal 40 for lagring av vann med forurensende materiale som kommer fra separatoren 28 Collection of all polluting material in the centrifugal separator 28 requires that a large proportion of water is taken up at the same time, which can finally be partially separated by decanting. To achieve this, devices shown in fig. 7. Vertical 40 for storing water with polluting material coming from the separator 28

er utstyrt med en uttømningsledning 41 og et forlengelsesrør 42 som gjør det mulig å sprøyte inn vann i bunnen av karet for å fortrenge de øvre lagene som er rike på forurensende materiale gjennom ledningen 41. En forgrening 43 på røret 42, justert med en stoppventil og en ekstraksjonspumpe 44, gjør det deretter mulig å føre bort renset vann til vannoverflaten. Når fartøyet har støtte i et skip med stor tonnasje, utstyres røret 42 og ledningen 41 helt enkelt med tilknytningsledninger. Kraften som. er nødvendig for driften kommer fra støtteskipet. Innretningen kan avsluttes med et vakuumuttak 45 på utløpsrøret fra separatoren 28 som gjør det mulig å sette i gang overføringen av vann med forurensende materiale. is equipped with a discharge line 41 and an extension pipe 42 which makes it possible to inject water into the bottom of the vessel to displace the upper layers rich in polluting material through the line 41. A branch 43 on the pipe 42, adjusted with a stop valve and an extraction pump 44, then makes it possible to remove purified water to the water surface. When the vessel is supported in a ship with a large tonnage, the pipe 42 and the line 41 are simply equipped with connection lines. The power that. is necessary for the operation comes from the support ship. The device can be terminated with a vacuum outlet 45 on the outlet pipe from the separator 28 which makes it possible to initiate the transfer of water with polluting material.

Fordelingen av de forskjellige komponenter i fartøyet er skje-matisk vist i fig. 6, hvor man ser områdene 49 for lagring av forurenset vann og drivinnretningene for fremdriftspumpene 35. Disse innretninger består av en generatorgruppe 46 og en elektrisk motor 47 for hver pumpe. Inversjonsklaffer 48 kan plasseres i utløpskanalene 26 for å bremse fartøyet eller styre det. Faste vertikale finner 50 kan plasseres i den bakre del av fartøyet for å stabilisere dette mot slingring. The distribution of the various components in the vessel is schematically shown in fig. 6, where you can see the areas 49 for storing contaminated water and the drive devices for the propulsion pumps 35. These devices consist of a generator group 46 and an electric motor 47 for each pump. Inversion flaps 48 can be placed in the outlet channels 26 to slow the vessel or steer it. Fixed vertical fins 50 can be placed in the rear part of the vessel to stabilize it against swaying.

Claims

1. Vessel for selective collection of a polluting layer, e.g. a hydrocarbon which floats on the surface of the water and which can be subjected to swell, and which comprises a hull equipped with propulsion devices and which has a central part (10) which projects forward in relation to two side parts (11) which, together with the central part, limit channels leading to separators (28), where the central part has deflector devices such as wings (17) to create vortices whose orientation leads to a limitation of the spread of the surface flow around the hull, characterized in that each side part limits, in an area located in front of a first collection threshold (18), an open channel allowing a communication at depth enabling water to flow from one side to the other of the side hull and in that a terminating forward part of each side hull is connected by means of a connecting vane (14) to the submerged part of the central hull in front of the stave (13) on the side hull where the vane is to deflect the flow of deeper layers downwards and outwards.

2. Vessel according to claim 1, characterized in that the vane in the main part of the length from the central part (10) consists of a wing with a large uniform curvature which forms profiles with flat arches where the arch surface is rolled up in a spiral into a quarter cylinder and where the arch surfaces in the profiles form the generatrices in the cylinder.

3. Vessel according to claim 2, characterized in that the angles which the cylinder axis forms with the horizontal plane and the vertical plane of symmetry in the vessel are positive.

4. Vessel according to any one of the preceding claims, characterized in that the first threshold (18) is constituted by the front part of a submerged floor for in the overall collection with a streamlined shape with a lower convex surface, where the leading edge of the threshold has a strong curvature near the central part (10) of the hull.

5. Vessel according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow between the central part (10), each side part (11) and the first corresponding threshold (18) is divided by a second and a third threshold placed above and behind this, where the amount that is fed forward between the first and second threshold (18, 21) and which constitutes 65 to 70% of the average, total collected amount, is fed with a feed pump (23), the amount that passes between the first and the second threshold (21, 27) is directed towards a swelling compensator and the portion that is directed over the third threshold (27) is directed towards the separator (29).

6. Vessel for selective collection of a polluting layer, e.g. a hydrocarbon which floats on the surface of the water and which can be subjected to swell, and which comprises a hull equipped with propulsion devices and which has a central part (10) which projects forward in relation to two side parts (11) which, together with the central part, define channels which feed separators (28) where the central part is equipped with deflector devices, such as wings (17) to create vortices where the orientation of these reduces the spread of the flow on the surface around the hull, characterized in that each channel (16) comprises a floor that opens out in a first threshold (18), and where second and third thresholds are placed above the first threshold and behind the last to divide the collected current, so that the current part that occurs between the second and third threshold (27,

21) is directed to a swelling compensator and the part of the quantity that is passed over the third threshold (27) is passed to the separator (28).

7. Vessel according to claim 5 or 6, characterized in that the swell compensator consists of a well equipped with a tangential outlet for the introduction of the flow part which is carried between the first and second threshold, an outlet channel (36) which opens out at the rear of the vessel and a rotor ( 33) equipped with drive devices that have a speed such that the level in the well is kept sufficiently low that a quantity of water is constantly pumped out.