RU2557094C1 - Oil skimmer vessel - Google Patents
Oil skimmer vessel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557094C1 RU2557094C1 RU2014128765/11A RU2014128765A RU2557094C1 RU 2557094 C1 RU2557094 C1 RU 2557094C1 RU 2014128765/11 A RU2014128765/11 A RU 2014128765/11A RU 2014128765 A RU2014128765 A RU 2014128765A RU 2557094 C1 RU2557094 C1 RU 2557094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- oil
- threshold
- vessel
- water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам для сбора загрязнений с поверхности воды.The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to ships for collecting pollution from the surface of the water.
Такие суда называются нефтемусоросборщиками (НМС) и предназначены для работы на акваториях портов, на реках при аварийных разливах нефти.Such vessels are called oil collectors (NMS) and are designed to operate in port water areas, in rivers during emergency oil spills.
Существуют НМС «Ламор», где в первый контур (бортовые пороги - прорези в борту судна) поступает нефтеводяная смесь, затем внутри судна нефть отделяется олеофильным устройством, а отсепарированная вода сливается в море. Этот НМС, работающий в море, как правило, может собирать нефть только в движении, на переднем ходу, но не может работать без движения относительно воды «на стопе», что часто необходимо при работе в порту, на рейде.There are NMS “Lamor”, where the oil-water mixture enters the primary circuit (side thresholds - slots in the side of the vessel), then the oil is separated by the oleophilic device inside the vessel, and the separated water is discharged into the sea. This NMS, operating at sea, as a rule, can collect oil only in motion, in the forward course, but cannot work without moving “on the foot” with respect to water, which is often necessary when working in port or on roads.
Известен отечественный НМС, проект 2550/5, который содержит корпус с цистерной, двигателем и движителем.Famous domestic NMS, project 2550/5, which contains a housing with a tank, engine and propulsion.
Он может собирать нефть, находясь без движения, т.е. подтягивает к себе (засасывает) поверхностный слой воды, а затем сепарирует либо отстаивает нефть с последующей перекачкой нефти в танки (цистерны).It can collect oil without moving, i.e. pulls to itself (sucks) the surface layer of water, and then separates or settles the oil, followed by pumping oil into tanks (tanks).
Но этот НМС имеет низкий КПД и сложные кормовые обводы, обладающие значительным сопротивлением. К тому же, при маневрировании отраженные струи заднего хода отталкивают нефтяную пленку и мусор.But this NMS has low efficiency and complex feed contours with significant resistance. In addition, when maneuvering, the reflected reverse jets repel oil film and debris.
Известны НМС по патентам России на полезную модель RU 114691 U или на изобретение RU 2066654 CI, которые теоретически можно использовать для сбора нефти, но низкий КПД и значительные сложности в реализации делают их малопривлекательными.NMSs are known according to Russian patents for utility model RU 114691 U or for invention RU 2066654 CI, which theoretically can be used to collect oil, but low efficiency and significant implementation difficulties make them unattractive.
Известен наиболее близкий к предлагаемому НМС, по патенту RU 2227785 CI (прототип), так как он отвечает всем требованиям, предъявленным к НМС. Этот НМС содержит корпус с двигательно-движительным комплексом, внутри корпуса расположена цистерна, перед которой расположен порог в виде металлического щита с прорезью и отверстиями, к которым подсоединены гибкие трубопроводы, другие концы которых соединены с насосом, размещенным на НМС. Отстоявшаяся вода из цистерны откачивается за борт вторым насосом, благодаря чему в цистерне остается только нефть.Known closest to the proposed NMS, according to patent RU 2227785 CI (prototype), since it meets all the requirements presented to the NMS. This NMS contains a housing with a propulsion system, a tank is located inside the housing, in front of which there is a threshold in the form of a metal shield with a slot and holes to which flexible pipelines are connected, the other ends of which are connected to a pump placed on the NMS. The settled water from the tank is pumped overboard by a second pump, so that only oil remains in the tank.
Металлический щит - приемник нефти автоматически регулируется по высоте пропорционально изменению водоизмещения от принятой нефти в цистерну.Metal shield - the oil receiver is automatically adjusted in height in proportion to the change in displacement from the received oil into the tank.
Двигательно-движительный комплекс (ДДК) не связан с процессом сбора, перекачки, отстоя нефти и откачки отсепарированной воды за борт, что облегчает работу оператора.The propulsion and propulsion complex (DDK) is not associated with the process of collecting, pumping, sludge oil and pumping the separated water overboard, which facilitates the work of the operator.
НМС в автоматическом режиме обеспечивает нужное положение нефтеприемного устройства (порога) по высоте, что облегчает работу оператора и положительно влияет на качество нефтесбора, но значительно удорожает проект.NMS in automatic mode provides the desired position of the oil receiving device (threshold) in height, which facilitates the work of the operator and positively affects the quality of oil recovery, but significantly increases the cost of the project.
Насос, обеспечивающий перекачку нефтеводяной смеси от металлического щита до цистерны, должен быть весьма мощным, чтобы обеспечивать большой поток нефтеводяной смеси, необходимый для обеспечения подтягивания (засасывания) нефти в приемный металлический щит, что позволит осуществлять сбор нефти без движения относительно воды («на стопе»), но значительно увеличит энергозатраты и приведет к удорожанию постройки судна.The pump, providing for the transfer of the oil-water mixture from the metal shield to the tank, must be very powerful to provide a large flow of the oil-water mixture necessary to ensure pulling (suction) of oil into the receiving metal shield, which will allow oil to be collected without moving relative to water (“on the foot »), But it will significantly increase energy consumption and lead to a rise in the cost of building the vessel.
Содержание нефти в поверхностном слое воды составляет 2-5%, а на волнении 0,5-2%, следовательно, откачивающий воду насос должен быть той же мощности, что и перекачивающий насос, а это также ведет к удорожанию проекта. Движение судна навстречу волнению или работа на «стопе» при волнении со стороны нефтеприемного щита приведет к образованию отраженных от щита волн, которые будут отбрасывать находящуюся на поверхности воды нефть обратно, что может существенно снизить КПД сбора.The oil content in the surface water layer is 2-5%, and at a wave level of 0.5-2%, therefore, the pump pumping water must be of the same capacity as the pump pump, and this also leads to higher cost of the project. Movement of the vessel towards disturbance or work on the “stop” during excitement from the side of the oil recovery shield will lead to the formation of waves reflected from the shield, which will throw the oil located on the water surface back, which can significantly reduce the collection efficiency.
Следует отметить, что до щита (нефтеприемного устройства) нефть находится поверх воды, а после щита и особенно после перекачивающего насоса нефть и вода полностью смешиваются, и этот нефтеводяной поток создает в цистерне значительную турбулентность. Чтобы нефть успела отстояться и всплыть до подхода к приемнику откачивающего насоса, размер цистерны (а значит и судна) должен быть большим.It should be noted that before the shield (oil receiving device) the oil is on top of the water, and after the shield and especially after the transfer pump, the oil and water are completely mixed, and this oil-water flow creates significant turbulence in the tank. In order for the oil to settle and emerge before approaching the receiver of the pumping pump, the size of the tank (and therefore the vessel) must be large.
В целом, НМС по патенту 2227785 является функциональным, удобным в работе, хотя и весьма дорогостоящим судном большого размера.In general, the NMS of patent 2227785 is functional, easy to use, although it is a very expensive large vessel.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности нефтемусоросбора, снижение стоимости постройки и эксплуатации судна.The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of oil collection, reducing the cost of construction and operation of the vessel.
Задача решается тем, что, как и в ближайшем аналоге, судно-нефтемусоросборщик содержит корпус с двигательно-движительным комплексом, и имеет внутри корпуса цистерну, систему мусоросбора, разделения и перекачки нефти, а также входной порог, расположенный перед цистерной.The problem is solved in that, as in the closest analogue, the oil recovery vessel contains a hull with a propulsion and propulsion system, and has a tank inside the hull, a system for collecting, separating and pumping oil, as well as an entrance threshold located in front of the tank.
Отличие состоит в том, что оно дополнительно содержит вторую цистерну со вторым порогом, расположенную последовательно за первой цистерной, а также два водяных канала, посредством которых нижняя часть соответствующих цистерн соединена с расположенным на корме судна движителем, причем первый порог расположен ниже второго порога.The difference is that it additionally contains a second tank with a second threshold, located sequentially behind the first tank, as well as two water channels, through which the lower part of the corresponding tanks is connected to the propulsion unit located at the stern of the vessel, the first threshold being located below the second threshold.
Отличие может состоять в том, что судно дополнительно может содержать третью цистерну с третьим порогом.The difference may be that the vessel may additionally contain a third tank with a third threshold.
Отличие также может состоять в том, что судно может быть оборудовано двумя и более движителями.The difference may also be that the vessel can be equipped with two or more movers.
Последовательное расположение цистерн с порогами соответствующей высоты и соответствующими водяными каналами, соединенными с движителем, обеспечивает образование двух нефтеводяных потоков, причем во вторую цистерну нефть засасывается с поверхности первой цистерны.The sequential arrangement of tanks with thresholds of the appropriate height and corresponding water channels connected to the propulsion device ensures the formation of two oil-water flows, with oil being sucked into the second tank from the surface of the first tank.
Поверхностный слой воды, несущий на себе нефть и мусор, не меняет направления движения на входе в НМС, не перемешивается в толще, а всасывается внутрь судна под воздействием двух потоков жидкости (один поток над другим), причем второй поток -поверхностный.The surface layer of water, carrying oil and garbage, does not change the direction of movement at the entrance to the NMS, does not mix in the thickness, but is sucked into the vessel under the influence of two fluid flows (one flow above the other), and the second flow is surface.
Таким образом, прямая, регулируемая двухпоточная схема НМС и присущие ей признаки отличают предлагаемое изобретение от прототипа, то есть она соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, a direct, adjustable dual-flow NMS scheme and its inherent features distinguish the present invention from the prototype, that is, it meets the criteria of the invention of "novelty."
При изучении патентной и научно - технической литературы не обнаружены объекты, содержащие признаки, отличающие заявляемый объект от прототипа, ввиду чего он соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».When studying patent and scientific and technical literature, no objects were found containing signs that distinguish the claimed object from the prototype, in view of which it meets the criteria of the invention "inventive step".
На фиг. 1 изображен вид сверху по ватерлинии (WW), на фиг. 2 изображено сечение судна по ДП (диаметральная плоскость).In FIG. 1 is a waterline top view (WW); FIG. 2 shows the cross section of the vessel along the DP (diametrical plane).
Предлагаемое судно - нефтемусоросборщик (НМС) представляет собой, например, катамаран с корпусами 1, днищем 2 и транцем 3 (кормовым листом, соединяющим оба корпуса 1 и днище 2 катамарана в корме).The proposed vessel - oil sorter (NMS) is, for example, a catamaran with
Пространство между корпусами заполнено водой и разделено на два объема - первую цистерну 4 и вторую цистерну 5, каждая из которых имеет собственный входной порог 6 и 7.The space between the buildings is filled with water and divided into two volumes - the
Высота каждого порога выполнена регулируемой, причем первый порог 6 должен быть ниже второго порога 7. Обе цистерны 4 и 5 в нижней части соединены с движителем 8 водяными каналами 9 и 10. Поперечные сечения водяных каналов выполнены регулируемыми с помощью, например, заслонок (не показаны).The height of each threshold is made adjustable, and the
В качестве движителя 8 можно использовать водомет, гребной винт в насадке, дооборудованный ковшом заднего хода, или дооборудованный подвесной лодочный мотор взрывобезопасного исполнения.As a
Перед первым порогом 6 и после него необходимо установить отражатели (волногасители) 11 и сетку 12 для сбора плавающего мусора.Before the
НМС работает следующим образом.NMS works as follows.
Нефтяная смесь, входящая (всасываемая) в НМС через первый порог 6 в первую цистерну 4 со скоростью V, резко снижает скорость в цистерне 4, так как площадь поперечного сечения цистерны в несколько раз больше площади поперечного сечения первого порога 6, однако поверхностная часть потока, несущего нефть, не только не снижает скорости движения, а увеличивает ее за счет всасывания через второй порог 7 со скоростью V2, что исключает подпор (поджатие) собранной поверхностной нефти и выброс ее вперед на волнении.The oil mixture entering (absorbed) into the NMS through the
Нефтеводяная смесь во вторую цистерну 5 поступает из первой цистерны 4 через второй порог 7.Oil-water mixture in the
Расчеты работы предлагаемого НМС показывают следующее.Calculations of the proposed NMS show the following.
Поток воды, образованный движителем 8, состоит, как было указано выше, из двух потоков: q1 - из первой цистерны 4 и q2 - из второй цистерны 5. Зная диаметр винта, его шаг и число оборотов, можно получить величину суммарного потока Q (м3/сек).The water flow formed by
Очевидно, что Q=q1+q2.Obviously, Q = q 1 + q 2 .
Эксперименты, проведенные на реальном водометном движителе AMERICAN TURBINE SD-203, установленном на катамаране Э - 2, показали, что для удовлетворительной работы потоков, q1 должен ориентировочно составлять величину 2,2 q2 The experiments carried out on a real jet propulsion engine AMERICAN TURBINE SD-203 mounted on a catamaran E-2 showed that for satisfactory operation of the flows, q 1 should be approximately 2.2 q 2
Q=2,2 q2+q2=3,2 q2,Q = 2.2 q 2 + q 2 = 3.2 q 2 ,
Отсюда становится известной величина q2.From this, the quantity q 2 becomes known.
Такое соотношение потоков характерно для конкретного соотношения площадей сечения порогов, сечений цистерн и их объемов.This ratio of flows is typical for a specific ratio of the cross-sectional areas of thresholds, sections of tanks and their volumes.
Для НМС, работающего в порту, на реках и каналах зададимся высотой волнения h=0,6 м, тогда первый порог 6 должен быть ниже ватерлинии на 300 мм. Отсюда площадь сечения входного потока составитFor the NMS operating in the port, on rivers and canals we set the wave height h = 0.6 m, then the
S1=0,3 B,S 1 = 0.3 B,
где В - расстояние между корпусами катамарана на входе в первую цистерну 4 в метрах.where B is the distance between the hulls of the catamaran at the entrance to the
Скорость всасывания нефтеводяной смеси на входе в НМС составитThe absorption rate of the oil-water mixture at the entrance to the NMS will be
V1=q1/S1=2,2q2/0,3 В (м/сек)V 1 = q 1 / S 1 = 2.2q 2 / 0.3 V (m / s)
Если величина второго порога 7 равна 100 мм, то скорость всасывания на втором пороге 7 составитIf the value of the
V2=q2/S2=q2/0,1 В (м/сек)V 2 = q 2 / S 2 = q 2 / 0.1 V (m / s)
Потоки внутри НМС, построенного по указанному принципу, будут отличаться от экспериментальных, так как водяной канал из первой цистерны 9 (днищевой) будет изнутри снабжен ребрами жесткости (флорами), что несколько увеличит сопротивление движению потока. Для компенсации этого явления площади сечений потоков, как было указано выше, выполнены регулируемыми.The flows inside the NMS constructed according to the indicated principle will differ from the experimental ones, since the water channel from the first tank 9 (bottom) will be equipped with stiffeners (floras) from the inside, which will slightly increase the resistance to the flow movement. To compensate for this phenomenon, the cross-sectional areas of the flows, as indicated above, are made adjustable.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014128765/11A RU2557094C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Oil skimmer vessel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014128765/11A RU2557094C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Oil skimmer vessel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2557094C1 true RU2557094C1 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53611664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014128765/11A RU2557094C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Oil skimmer vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557094C1 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU355064A1 (en) * | Ю. М. Филатов , А. П. Рамзаев | VESSEL-CATAMARAN FOR CLEANING WATER AQUATORIES FROM PETROLEUM PRODUCTS | ||
SU69911A1 (en) * | 1946-09-17 | 1946-11-30 | Н.А. Кузнецов | Floating device for collecting oil from the water surface |
US3966613A (en) * | 1975-01-22 | 1976-06-29 | Kirk William P | Apparatus for spilling retrieval |
GB1580467A (en) * | 1976-11-02 | 1980-12-03 | Shell Int Research | Apparatus for removing oil from the surface of a body of water |
US5173182A (en) * | 1992-02-12 | 1992-12-22 | Debellian Gabriel J | Multi-purpose environmental work vessel |
RU2068056C1 (en) * | 1994-07-07 | 1996-10-20 | Иман Аль-Мусауи | Ecological boat |
DE19914113A1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-10-12 | Guenther Clauss | Sea-going oil and chemicals skimming catamaran operates by suction of pollutants into tank during forward motion |
RU2227785C1 (en) * | 2000-12-06 | 2004-04-27 | Гаджиев Шарафутдин Мажлумович | Ship for cleaning water surface from oily film |
CN101962067A (en) * | 2010-10-12 | 2011-02-02 | 宁波市科技园区海星船舶设计所 | Water surface floating oil recovery ship |
-
2014
- 2014-07-15 RU RU2014128765/11A patent/RU2557094C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU355064A1 (en) * | Ю. М. Филатов , А. П. Рамзаев | VESSEL-CATAMARAN FOR CLEANING WATER AQUATORIES FROM PETROLEUM PRODUCTS | ||
SU69911A1 (en) * | 1946-09-17 | 1946-11-30 | Н.А. Кузнецов | Floating device for collecting oil from the water surface |
US3966613A (en) * | 1975-01-22 | 1976-06-29 | Kirk William P | Apparatus for spilling retrieval |
GB1580467A (en) * | 1976-11-02 | 1980-12-03 | Shell Int Research | Apparatus for removing oil from the surface of a body of water |
US5173182A (en) * | 1992-02-12 | 1992-12-22 | Debellian Gabriel J | Multi-purpose environmental work vessel |
RU2068056C1 (en) * | 1994-07-07 | 1996-10-20 | Иман Аль-Мусауи | Ecological boat |
DE19914113A1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-10-12 | Guenther Clauss | Sea-going oil and chemicals skimming catamaran operates by suction of pollutants into tank during forward motion |
RU2227785C1 (en) * | 2000-12-06 | 2004-04-27 | Гаджиев Шарафутдин Мажлумович | Ship for cleaning water surface from oily film |
CN101962067A (en) * | 2010-10-12 | 2011-02-02 | 宁波市科技园区海星船舶设计所 | Water surface floating oil recovery ship |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3715034A (en) | Device for removing oil slicks | |
CN101468715B (en) | Apparatus for collecting and separating water surface oil stain | |
US3890234A (en) | Oil separation and recovery device | |
EP0207623B1 (en) | An oil-spill-combatting water craft | |
US10920388B1 (en) | Oil skimmer | |
CN105923112B (en) | Dredge erosion and deposition hydraulic transport of sediment ship | |
US3661263A (en) | Apparatus for separating an oil slick from a large body of water | |
SA111320822B1 (en) | Barge Oil Skimmer | |
US9199249B2 (en) | Suction float and collecting device, and collection vessel | |
SU1369668A3 (en) | Ship for fighting spilling petroleum | |
RU2462555C1 (en) | Floating device for collection of oil spilled on water | |
CN204452858U (en) | Water surface oil-collecting boat | |
RU2557094C1 (en) | Oil skimmer vessel | |
CN202147827U (en) | Anti-wave ship with water surface sewage collecting pump | |
CN102991649A (en) | Recovery vessel for floating oil at sea | |
NL7920073A (en) | DEVICE FOR SELECTIVELY REMOVING A LAYER OF A LIGHT LIQUID ON THE SURFACE OF A WATER SURFACE. | |
SU1204477A1 (en) | Petroleum-garbage-collecting ship | |
NO811554L (en) | OIL CATCHER FOR USE IN HOEY SEE. | |
Clauss et al. | Development of oil skimming vessels for high seas | |
RU2456201C1 (en) | Wheel-type powerhelm unit of artic voyage ship | |
RU2040428C1 (en) | Device for cleaning water of petroleum | |
CN202767039U (en) | Dynamic vacuum oil collector | |
RU2549242C1 (en) | Self-propelled oil-skimmer | |
CN102862654B (en) | A kind of for settling the wind-proof and wave-proof hull of water surface sewage collecting pump | |
Clauss et al. | Efficiency of selected oil skimming systems in irregular seas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170716 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200324 |