SK500192013U1

SK500192013U1 - Device and method to the collection of floating pollutants to surface waters

Info

Publication number: SK500192013U1
Application number: SK50019-2013U
Authority: SK
Inventors: Boris Svasta; Peter Horacek; Dusan Durco
Original assignee: Boris Svasta; Peter Horacek; Dusan Durco
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-07-02
Also published as: SK6628Y1; WO2014137300A1

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka zariadenia na zber a spôsobu zberu znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody.

Doterajší stav techniky

Na oddelenie znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody sa v súčasnosti používa viacero zariadení a spôsobov, ktoré vyžadujú, aby sa znečistená voda preliala alebo prečerpala do zariadenia, ktoré následne znečisťujúce látky oddelí od vody, a to chemicky alebo fyzikálne.

V prípadoch, keď je preliatie alebo prečerpáme zložité alebo úplne nemožné (nádrž, bazén, jazero, rieka, more), alebo znečisťujúcou látkou je iná kvapalina, používajú sa nasledovné spôsoby:

Na hladinu vody s vrstvou znečisťujúcej látky sa rozsype absorpčná látka vhodnej štruktúry, ktorú je po naabsorbovaní nutné pozbierať mechanickým spôsobom (sito s veľkosťou oka podľa frakcie absorpčnej látky, lopaty, ľubovoľné nádoby, a pod.). Ďalšie spracovanie naabsorbovanej látky je problematické, bežne sa likviduje spaľovaním, čo je ekologicky nevhodné. Kontaminovaná absorpčná látka je nebezpečným odpadom.

Na hladinu vody s vrstvou znečisťujúcej látky sa položí špeciálne, plávajúce čerpadlo (hasičské) so zbernou nádobou a nastaviteľnou prepadovou hranou, cez ktorú preteká zmes vody a znečisťujúcej látky z hladiny do zbernej nádoby a odtiaľ je čerpadlom prečerpávaná do zásobníka. So znečisťujúcou látkou preteká cez prepadovú hranu aj množstvo vody (od 50 % až do viac ako 90 %), pričom pomer závisí od hrúbky vrstvy znečisťujúcej látky a stupňa vlnenia hladiny vody. Toto zariadenie nemôže pracovať vo veľmi malých vrstvách vody alebo pri veľmi tenkých vrstvách znečisťujúcej látky, najmä ak znečisťujúcou látkou je iná kvapalina. Pomer vody v takejto zmesi je vysoký, preto je potrebná ďalšia separácia, ktorú zvyčajne nie je možné vykonať na mieste a preto je nutné prevážať veľké objemy vody na miesto ďalšieho spracovania, čo prináša okrem iných nevýhod najmä vysoké náklady.

Na hladinu vody s vrstvou znečisťujúcej látky pripláva špeciálne plavidlo konštruované len na tieto účely. Plavidlo má zbernú komoru, do ktorej cez prepadovú hranu v prove plavidla preteká zmes znečisťujúcej látky a vody z hladiny. Z komory je zmes čerpadlom prečerpávaná do separátora, ktorý je súčasťou plavidla. Odseparované znečisťujúce látky a voda majú samostatné nádrže aje možné odčerpať ich z plavidla do inej nádrže, prípadne tankera a vodu vypustiť z plavidla. So znečisťujúcou látkou preteká cez prepadovú hranu aj množstvo vody (od 50% až do viac ako 90%), pričom pomer závisí od hrúbky vrstvy znečisťujúcej látky a stupňa vlnenia hladiny vody. Toto zariadenie nemôže pracovať pri hĺbkach menších, ako je ponor plavidla (zvyčajne viac ako 1,5 m) a veľmi obmedzene pracuje pri veľmi tenkých vrstvách znečisťujúcej látky. Je nebezpečné pracovať so zariadením na rieke pri brehu. Plavidlo sa musí celé premiestňovať za pohybujúcim sa znečistením hladiny a smerovo sa orientovať provou proti smeru pohybu znečistenia.

Veľké hrúbky znečisťujúcej látky plávajúcej na hladine vody sa zberajú klasickým odčerpávaním. Touto metódou nie je možné odčerpať všetku znečisťujúcu látku. Malé hrúbky znečisťujúcej látky na hladine vody je možné odčerpať pri odčerpaní veľkého množstva vody.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky a obmedzenia odstraňuje navrhované technické riešenie, zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody a spôsob zberu znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok obsahuje vývevu, zbernú nádrž a sací prvok, ktorý obsahuje polohovací prvok, výstupný otvor a sací otvor. Sací prvok ďalej obsahuje nábehovú plochu, ktorá sa dotýka roviny ponoru alebo pretína rovinu ponoru, a to buď vo vnútri sacieho prvku alebo mimo vnútra sacieho prvku. Návodná strana nábehovej plochy zviera s rovinou ponoru nad rovinou ponoru uhol a od 95° do 180°. Výveva je priamo alebo pomocou spojovacieho prvku spojiteľná s výstupným otvorom sacieho prvku tak, aby výveva mohla v sacom prvku vytvoriť podtlak. Výstupný otvor je buď nad rovinou ponoru v tej časti sacieho prvku, kde je nábehová plocha nad rovinou ponoru alebo je pod nábehovou plochou. Polohovací prvok zabezpečuje, že sací prvok je spôsobilý na polohovanie voči hladine vody tak, aby rovina ponoru zhodná so znečistenou hladinou vody prechádzala sacím otvorom alebo aby sa rovina ponoru dotýkala spodnej hrany sacieho otvoru.

Pri takomto usporiadaní výveva bežnej konštrukcie vytvára v sacom prvku podtlak vzduchu, ktorý je potrebný na docielenie intenzívneho prúdenia vzduchu sacím prvkom ponad hladinu vody. Pri umiestnení sacieho prvku na vodu znečistenú plávajúcimi látkami podtlak v sacom prvku spôsobuje prúdenie vzduchu cez sací otvor ponad znečisťujúce látky na hladine vody, ktoré sa vplyvom aerodynamických síl posúvajú po hladine vody na nábehovú plochu sacieho prvku.

Je výhodné, ak nábehová plocha prechádza spodnou hranou sacieho otvoru alebo začína na spodnej hrane sacieho otvoru a/alebo nábehová plocha prechádza spodnou hranou výstupného otvoru alebo končí na spodnej hrane výstupného otvoru.

Je tiež výhodné, ak spojovací prvok zahŕňa zbernú nádrž, ktorá je spojená s výstupným otvorom sacieho prvku a so vstupným otvorom vývevy.

Pri najvýhodnejšom uskutočnení návodná strana nábehovej plochy zviera s rovinou ponoru nad rovinou ponoru uhol a od 145° do 170°.

Polohovacím prvkom sacieho prvku voči hladine vody môžu byť plaváky upevnené o sací prvok alebo plaváky, ktoré sú súčasťou sacieho prvku, alebo mechanický spoj s iným plávajúcim prvkom, alebo plavidlom, alebo mechanický spoj s pevným predmetom, ktorého poloha voči znečistenej hladine vody je stála, alebo držadlo na uchopenie ľudskou obsluhou, alebo stojan položený na dne pod znečistenou hladinou, na ktorom je polohovaný sací prvok.

S vývevou alebo zbernou nádržou môže byť paralelne spojených viac sacích prvkov.

Je výhodné, ak sací otvor obsahuje aspoň jeden aerodynamický prvok umiestnený na hornej hrane sacieho otvoru, predlžujúci sací otvor nad znečistenú hladinu vody.

Priesečník sacieho otvoru sacieho prvku s rovinou ponoru môže mať tvar úsečky, ľubovoľnej otvorenej krivky alebo ľubovoľnej uzatvorenej krivky.

Je výhodné, ak s výstupom sacieho prvku je spojený vstup separátora vzduch - kvapalina, ktorého kvapalinový výstup je spojený so zbernou nádržou a druhý, vzduchový výstup je spojený s vývevou.

Na kvapalinový výstup takéhoto separátora môže byť umiestnený separátor oddeľujúci vodu od znečisťujúcich látok nasatých spolu s vodou, ktorý má dva výstupy. Jeden výstup na vodu je zaústený do zbernej nádrže vody a druhý výstup je zaústený do zbernej nádrže na znečisťujúce látky pozbierané na hladine vody. Pri výhodnom uskutočnení sací prvok, zberné nádrže, separátor vzduch - kvapalina, separátor oddeľujúci vodu od znečisťujúcich látok a výveva, sú jeden celok plávajúci na hladine vody.

Spôsob zberu znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody využíva opísané zariadenie na zber znečisťujúcich látok, ktoré je polohovateľné voči hladine vody tak, aby rovina ponoru zhodná so znečistenou hladinou vody prechádzala sacím otvorom alebo aby sa rovina ponoru dotýkala spodnej hrany sacieho otvoru a/alebo nábehovej plochy.

Navrhované technické riešenie má viacero výhod a niektoré vlastnosti, nedosiahnuteľné použitím riešení súčasného stavu techniky.

Znečisťujúce látky plávajúce na hladine vody je možné zobrať bez použitia prídavných materiálov, s minimálnym podielom vody v pozberanej kvapaline (0 až 50 % - podľa hrúbky vrstvy na hladine a stupňa vlnenia hladiny), aj z vody veľmi malej hĺbky (niekoľko mm) a aj v prípade jedno molekulovej vrstvy kvapaliny na hladine vody.

Zariadenie pracujúce s použitím navrhovaného technického riešenia nevyžaduje žiadne ďalšie zariadenia s výnimkou zariadení na odvoz pozbieranej znečisťujúcej látky. Ich činnosť je možné do veľkej miery automatizovať a sú schopné pracovať nepretržite a samočinne, len s dozorom. Z uvedených dôvodov sú náklady a čas potrebný k vykonaniu predmetnej činnosti minimalizované.

Zariadenie podľa tohto technického riešenia je možné použiť na tečúcej vode s použitím len jednej nomej steny nakoľko odsávaním znečisťujúcej látky plávajúcej na hladine vody v blízkosti steny je zamedzené podtečeniu zberanej znečisťujúcej látky popod nomú stenu, čo je bežný jav pri použití súčasného stavu techniky, a preto je nutné stavať viac nomých stien po prúde vody za sebou. Je ho možné použiť aj na zvlnenej vodnej hladine, ak je sací prvok plávajúci, bez toho aby sa zásadne zvýšil podiel vody v odobratej kvapaline. Použitím sústavy plávajúcich sacích prvkov je možné vykonať predmetnú činnosť aj na rozbúrenej morskej hladine.

Použitie zariadenia podľa tohto technického riešenia je technicky možné vo veľkom rozsahu výkonov vyjadrujúcich množstvo kvapaliny oddelenej a odobratej z hladiny vody, od niekoľko lit./hod. do tisícov m³/hod. pričom je veľmi priaznivý pomer medzi príkonom potrebným k činnosti zariadenia a jeho výkonom, približne 0,5 kW príkonu pre pracovný výkon 1 m³/hod. to je 0,5 kWh/m³ oddelenej a odobratej kvapaliny rozliatej na hladine vody.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 zobrazuje blokovú schému zariadenia na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody obsahujúceho vývevu 3, zbernú nádrž 2, a sací prvok 1, obsahujúci polohovací prvok 13, výstupný otvor 14, sací otvor 11 a nábehovú plochu 12, ktorá pretína rovinu ponoru H vo vnútri sacieho prvku 1, výveva 3 je pomocou spojovacieho prvku 6 spojená s výstupným otvorom 14 sacieho prvku 1 a výstupný otvor 14 je nad rovinou ponoru H v tej časti sacieho prvku I, kde je nábehová plocha 12 nad rovinou ponoru H.

Obr. 2 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 1

Obr. 3 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 2

Obr. 4 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 3

Obr. 5 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 4

Obr. 6 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 5

Obr. 7 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 5 a detail priesečníka sacieho otvoru 11 sacieho prvku 1 s rovinou ponoru H

Obr. 8 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 6 a detail priesečníka sacieho otvoru 11 sacieho prvku 1 s rovinou ponoru H

Obr. 9 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 7 a detail priesečníka sacieho otvoru 11 sacieho prvku 1 s rovinou ponoru H

Obr. 10 zobrazuje blokovú schému zariadenia podľa príkladu uskutočnenia 8

Príklady uskutočnenia

Príklad uskutočnenia 1

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa tohto technického riešenia, určené na likvidáciu lokálneho znečistenia vody tekutinami menšej mernej hmotnosti ako voda, hlavne ropnými produktmi.

Zariadenie pozostáva z dvoch samostatných konštrukčných celkov, sacieho prvku I a strojovne. Strojovňa obsahuje zbernú nádrž 2 s bezpečnostným spínačom naplnenia a elektricky poháňanú vývevu 3 odolnú voči prímesi agresívnych kvapalín. Výveva 3 je pomocou spojovacieho prvku 6 spojiteľná s výstupným otvorom 14 sacieho prvku 1. Spojovacím prvkom 6 je hadica s rýchlospojkami.

Sací prvok 1 je vybavený polohovacím prvkom 13 - držadlom na uchopenie ľudskou obsluhou. Ľudská obsluha prostredníctvom držadla zabezpečuje, že sací prvok 1 je spôsobilý na polohovanie voči hladine vody tak, aby rovina ponoru H zhodná so znečistenou hladinou vody prechádzala sacím otvorom 11 alebo aby sa rovina ponoru H dotýkala spodnej hrany sacieho otvoru 11. Na tieto účely je na sacom prvku 1 vyznačená horná a dolná hranica možnej roviny ponoru H. Priesečník sacieho otvoru 11 sacieho prvku I s rovinou ponoru H má tvar úsečky.

Sací prvok 1 obsahuje nábehovú plochu 12, ktorá pretína rovinu ponoru H vo vnútri sacieho prvku 1 a návodná strana nábehovej plochy 12 zviera s rovinou ponoru H nad rovinou ponoru H uhol a 165°. Nábehová plocha 12 prechádza spodnou hranou sacieho otvoru 11. Najnižší bod nábehovej plochy 12 je 3 mm pod hladinou ponoru H a najvyšší bod nábehovej plochy 12 je 22 mm nad hladinou ponoru H. Sací otvor 11 je vybavený aerodynamickým prvkom 15 umiestneným na hornej hrane sacieho otvoru 11 na zvýšenie účinnosti.

Výstupný otvor 14 má vodorovnú os. Výstupný otvor 14 je nad rovinou ponoru H v tej časti sacieho prvku I, kde je nábehová plocha 12 nad rovinou ponoru H.

Ak množstvo zberanej nečistoty presiahne objem zbernej nádrže 2, po vypnutí nasávania je možné zbernú nádrž 2 vyprázdniť cez výpustný ventil a pokračovať v zbere znečistenia.

Sacím prvkom 1 je možné ručným polohovaním zberať nečistoty z ľubovoľnej vodnej plochy, dostupnej ľudskej obsluhe alebo položením na dno zberať znečistenie z veľmi malej hĺbky vody od 3 mm.

Činnosť zariadenia vyžaduje pripojenie k elektrickej sieti alebo prenosnú elektrocentrálu. Vyhotovenie zariadenia je možné na ľubovoľné napätie a frekvenciu siete, podľa krajiny použitia. Technologický výkon zariadenia je 2 000 lit./hod. znečistenia pozberaného z hladiny vody. Inštalovaný výkon je 0,8 kW. Zariadenie je určené na prepravu na miesto znečistenia v bežnom vozidle typu combi, pick up, van, offroad a pod.

Príklad uskutočnenia 2

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa príkladu 1. Nábehová plocha 12 sacieho prvku I začína na spodnej hrane sacieho otvoru 11. Nábehová plocha 12, sa dotýka roviny ponoru H, a návodná strana nábehovej plochy 12 zviera s rovinou ponoru H nad rovinou ponoru H uhol α 180°. Výstupný otvor 14 má vodorovnú os a nábehová plocha 12 končí na spodnej hrane výstupného otvoru 14. Spojovací prvok 6 zahŕňa zbernú nádrž 2, ktorá je spojená s výstupným otvorom 14 sacieho prvku 1_ a so vstupným otvorom vývevy 3.

Príklad uskutočnenia 3

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa príkladu 1. Výveva 3 je priamo spojená s výstupným otvorom 14 sacieho prvku i. Výveva 3 je spojená so zbernou nádržou 2 pomocou hadice.

Príklad uskutočnenia 4

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa príkladu 1. Nábehová plocha 12 sacieho prvku 1 prechádza spodnou hranou sacieho otvoru JL_1 a pretína rovinu ponoru H mimo vnútra sacieho prvku I a to pred vstupom nábehovej plochy do vnútra sacieho prvku 1. Sací otvor H nie je vybavený aerodynamickým prvkom 15.

Príklad uskutočnenia 5

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa príkladu 1. Výstupný otvor 14 má zvislú os a je nad nábehovou plochou 12, v časti nad rovinou ponoru H, pričom koniec nábehovej plochy 12 nie je spojený s výstupným otvorom

14. Polohovacím prvkom 13 je stojan položený na dne pod znečistenou hladinou, na ktorom sú upevnené sací prvok 1, výveva 3 aj zberná nádrž 2.

Príklad uskutočnenia 6

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa tohto technického riešenia, určené na likvidáciu ropných havárií na stredne veľkých vodných plochách a vodných tokoch.

Zariadenie pozostáva z plávajúceho sacieho prvku 1 a strojovne, ako nadstavby nákladného vozidla.

Sací prvok 1 má ako polohovací prvok 13 použité plaváky. Priesečník sacieho otvoru ϋ sacieho prvku 1 s rovinou ponoru H má tvar štvrťkružnice. Sací prvok I obsahuje nábehovú plochu 12, ktorá pretína rovinu ponoru H vo vnútri sacieho prvku I vo výške 20 cm nad najnižším bodom nábehovej plochy 12 a návodná strana nábehovej plochy 12 zviera s rovinou ponoru H nad rovinou ponoru H uhol a 158°. Sací otvor 11 je vybavený aerodynamickým prvkom 15 umiestneným na hornej hrane sacieho otvoru H.

Výstupný otvor 14 má os rovnobežnú s hladinou ponoru H a nábehová plocha 12 sa dotýka spodnej hrany výstupného otvoru 14 v najvyššej časti nad rovinou ponoru H a to vo výške 20 cm nad rovinou ponoru H. Výstupný otvor 14 sacieho prvku I je vybavený rýchlospojkou na pripojenie sacej hadice. Sací prvok 1 je určený na kľudnú hladinu, alebo mierne vlnenie do r

výšky vln 20 cm.

Strojovňa je jeden konštrukčný celok, ktorý sa samočinne nivelizuje do vodorovnej polohy bez ohľadu na polohu vozidla, čo je potrebné pre činnosť separátora 5. Strojovňa obsahuje separátor 4 vzduch - kvapalina, ktorý má na vstupe rýchlospojku na spojenie so spojovacím prvkom 6 - sacou hadicou od sacieho prvku 1, motorom poháňanú vývevu 3, ktorej vstup je spojený so vzduchovým výstupom separátora 4 a výstup je vyvedený žalúziou do vzduchu, separátor 5 oddeľujúci vodu od pozbieraných znečisťujúcich látok. Na kvapalinový výstup separátora 4 je umiestnený separátor 5 oddeľujúci vodu od znečisťujúcich látok nasatých spolu s vodou, ktorý má dva výstupy, jeden výstup na vodu je zaústený do zbernej nádrže 21 vody a druhý výstup je zaústený do zbernej nádrže 22 na znečisťujúce látky.

Zberné nádrže 21 a 22 sú súčasťou strojovne a sú vybavené čerpadlami na priebežné prečerpávanie do externých nádrží, tak aby zariadenie mohlo pracovať nepretržite aj v prípade, že objem zberaného znečistenia je väčší ako objem zbernej nádrže 22.

Strojovňa je nadstavba na nákladné vozidlo určené do ťažkých terénnych podmienok, je autonómna, poháňaná dieselovým motorom 50 kW. Technologický výkon zariadenia je 100

000 lit./hod. ropných produktov oddelených a pozbieraných na vodnej hladine. Spaľovacím motorom nadstavby je cez spojku priamo poháňaná výveva 3 a alternátor 24 V DC. Elektrický systém nadstavby je určený na nivelizáciu nadstavby a riadiaci systém technológie. Technologický proces je automatický, riadený PLC systémom so snímačmi prevádzkových stavov a hodnôt.

Chod celej technológie je automatický a nevyžaduje obsluhu. Pracovné sily sú potrebné pred začatím práce na polohovanie sacieho prvku I na vhodné miesto vodnej plochy, spojenie sacieho prvku 1 so vstupom separátora 4 hadicami a spojenie výtlačných hadíc so zbernými nádržami 21 a 22, počas práce na prípadné prekladanie výtlačných hadíc a odvoz plných cisterien, po ukončení práce na naloženie sacej hubice, sacích a výtlačných hadíc na vozidlo. Na vodných tokoch veľkej šírky je vhodné použitie nomých stien.

Príklad uskutočnenia 7

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa príkladu 6, pričom sací prvok 1 a strojovňa obsahujúca zberné nádrže 21 a 22, separátor 4, separátor 5 a vývevu 3 sú jeden celok plávajúci na hladine vody, pričom tento celok je vybavený spoločným polohovacím prvkom 13 a to plavákmi.

Príklad uskutočnenia 8

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody, určené na likvidáciu veľkých ropných havárií vzdialených od brehu, na veľkých vodných plochách s malým vlnením do 10 cm a minimálnou hĺbkou 30 cm. Zariadenie je zhodné ako v príklade 6 s odlišným sacím prvkom I.

Sací prvok 1 má ako polohovací prvok 13 použité plaváky. Priesečník sacieho otvoru JT sacieho prvku T s rovinou ponoru H má tvar kružnice. Návodná strana nábehovej plochy 12 zviera s rovinou ponoru H nad rovinou ponoru H uhol a 165° a pretínajú vo výške 10 cm nad najnižším bodom a 10 cm pod najvyšším bodom nábehovej plochy 12· Výstupný otvor 14 má zvislú os s výstupom smerom dole, v strede sacieho prvku 1, v mieste najvyššej hrany nábehovej plochy 12. Výstupný otvor 14 pokračuje tvarovanou rúrovou prípojkou, končiacou vodorovnou osou vo výške hladiny ponoru H a rýchlospojkou na spojenie so sacou hadicou. Sací prvok T je vybavený závesnými okami na pripojenie lán, ktorými je možné sací prvok 1 posúvať obsluhou zariadenia z brehu, alebo zo záchrannej lode, (t.j. polohovacím prvkom 13. sú mechanický spoj spevným predmetom alebo iným plávajúcim prvkom (plavidlom) a plaváky).

Príklad uskutočnenia 9

Bolo zhotovené zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody podľa tohto technického riešenia, určené na likvidáciu ropných havárií na mori a oceáne do výšky vlnenia 6 m.

Zariadenie obsahuje strojovňu a šesť plávajúcich sacích prvkov I paralelne spojených pomocou spojovacích prvkov 6 so strojovňou. Každý so šiestich sacích prvkov 1 je konštrukčne vstavaný do samostatného upraveného plávajúceho kontajnera ISO 1C tak, že samotný kontajner je zároveň polohovacím prvok 13 sacieho prvku 1 a má zabudovaný hydromechanický stabilizátor polohy udržiavajúci polohu hladiny ponoru H voči znečistenej hladine vody.

t

Sací prvok i má sací otvor 11, ktorého priesečník s rovinou ponoru H má tvar úsečky dĺžky kontajnera. Sací prvok I obsahuje nábehovú plochu 12, ktorá pretína rovinu ponoru H vo vnútri sacieho prvku i, pričom spodná hrana nábehovej plochy 12 je 0,75 m pod rovinou ponoru H a horná hrana nábehovej plochy 12 je 0,75 m nad rovinou ponoru H. Návodná strana nábehovej plochy 12 zviera s rovinou ponoru H nad rovinou ponoru H uhol a 145°. Výstupný otvor 14 má vodorovnú os v strede zadnej steny kontajnera, oproti saciemu otvoru 11, vo výške roviny ponoru H a vybavený je rýchlospojkou na pripojenie sacej hadice.

Sací prvok i má na oboch stranách sacieho otvoru 11 vo výške roviny ponoru H závesné oká na upevnenie nomej steny a/alebo ťažného lana na premiestňovanie sacích zariadení 1 po morskej hladine pomocou remorkérov alebo navijakov.

Strojovňa obsahuje separátor 4, ku ktorému je paralelne pripojených šesť sacích prvkov i, a vývevu 3. Vzduchový výstup separátora 4 je priamo spojený so vstupom vývevy 3 a výstup vývevy 3 je vyvedený cez labyrintové žalúzie do vonkajšieho prostredia. Kvapalinový výstup separátora 4 je vybavený hadicovou rýchlospojkou na spojenie so vstupom separátora 5. Strojovňa obsahuje aj spaľovací motor, ktorý cez spojku priamo poháňa vývevu 3 a generátory elektrických systémov 3x400V AC a 24V DC, akumulátory pre štart strojovne a riadiaci systém celého zariadenia. Strojovňa je inštalovaná do kontajnera ISO 1AA a má externú palivovú nádrž v kontajner ISO 1C s objemom 27 000 lit. paliva. Separátor 5 má päť samostatných separačných komôr zapojených za sebou, každá je zabudovaná v samostatnom kontajneri ISO 1AA. Vstupy a výstupy komôr separátora 5 sú vybavené hadicovými rýchlospojkami. Vstup prvej komory separátora 5 je spojený hadicou s kvapalinovým výstupom separátora 4 a dva výstupy poslednej komory separátora 5 sú pripojené k dvom samostatným vstupom zberného kontajnera. Zberný kontajner obsahuje zberné nádrže 21 a 22 spolu s čerpadlami na vyprázdňovanie zbernej nádrže 21 na hladinu mora a zbernej nádrže 22 do záchranného tankera.

Zariadenie je zhotovené ako stavebnica z kontajnerov ISO 1AA a ISO 1C, určené na uloženie a upevnenie na palubu záchrannej lode a pre zásah z paluby záchrannej lode. Technologický výkon zariadenia je 2 000 m3/hod ropných produktov oddelených a pozberaných na vodnej hladine. Inštalovaný výkon je 2 000 kW. Technologický proces je automatický, riadený PLC systémom so snímačmi prevádzkových stavov a hodnôt. Obsluha je potrebná pred začatím práce na polohovanie sacích prvkov 1 voči hladine vody, ich spojenie nomými stenami, ich spojenie lanami s pomocnými remorkérmi, alebo s navijakmi, spojenie sacích prvkov 1 so vstupmi separátora 4 hadicami, spojenie strojovne so separátorom 5, kontajnerov separátora 5 navzájom za sebou a spojenie posledného na vstupy zberného kontajnera so zbernými nádržami 21 a 22, spojenie výtlačných hadíc so zbernými nádržami 21 a 22, počas práce na posúvanie sacích zariadení 1 po hladine vody a dohľad strojníka, po ukončení práce na rozobratie celého zariadenia a naloženie na záchranné plavidlo.

Priemyselná využiteľnosť

Navrhované technické riešenie je použiteľné na odstraňovanie ekologických havárií na vodných plochách spôsobených akoukoľvek látkou, najmä kvapalinou nezlučiteľnou s vodou a s menšou mernou hmotnosťou ako voda, prípadne na iné procesy, kde je potrebné obdobné oddeľovanie dvoch kvapalín, pričom nie je nutné aby jedna z kvapalín bola voda.

Claims

Nároky na ochranu

1. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody, obsahujúce vývevu (3), zbernú nádrž (2), a sací prvok (1), obsahujúci polohovací prvok (13), výstupný otvor (14) a sací otvor (11), vyznačujúce sa tým, že sací prvok (1) obsahuje nábehovú plochu (12), ktorá sa dotýka roviny ponoru (H) alebo pretína rovinu ponoru (H), a návodná strana nábehovej plochy (12) zviera s rovinou ponoru (H) nad rovinou ponoru (H) uhol a od 95° do 180°; výveva (3) je priamo alebo pomocou spojovacieho prvku (6) spojiteľná s výstupným otvorom (14) sacieho prvku (1) tak, aby výveva (3) mohla v sacom prvku (1) vytvoriť podtlak; výstupný otvor (14) je buď nad rovinou ponoru (H) v tej časti sacieho prvku (1), kde je nábehová plocha (12) nad rovinou ponoru (H) alebo je pod nábehovou plochou (12); a pričom polohovací prvok (13) zabezpečuje, že sací prvok (1) je spôsobilý na polohovanie voči hladine vody tak, aby rovina ponoru (H) zhodná so znečistenou hladinou vody prechádzala sacím otvorom (11) alebo aby sa rovina ponoru (H) dotýkala spodnej hrany sacieho otvoru (11).
2. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že nábehová plocha (12) prechádza spodnou hranou sacieho otvoru (11) alebo začína na spodnej hrane sacieho otvoru (11) a/alebo nábehová plocha (12) prechádza spodnou hranou výstupného otvoru (14) alebo končí na spodnej hrane výstupného otvoru (14).
3. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že, spojovací prvok (6) zahŕňa zbernú nádrž (2), ktorá je spojená s výstupným otvorom (14) sacieho prvku (1) a so vstupným otvorom vývevy (3).
4. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3 vyznačujúce sa tým, že návodná strana nábehovej plochy (12) zviera s rovinou ponoru (H) nad rovinou ponoru (H) uhol a od 145° do 170°.
5. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúce sa tým, že polohovacím prvkom (13) sacieho prvku (1) voči hladine vody sú plaváky upevnené o sací prvok (1) alebo plaváky, ktoré sú súčasťou sacieho prvku (1), alebo mechanický spoj s iným plávajúcim prvkom alebo plavidlom, alebo mechanický spoj s pevným predmetom, ktorého poloha voči znečistenej hladine vody je stála, alebo držadlo na uchopenie ľudskou obsluhou, alebo stojan položený na dne pod znečistenou hladinou, na ktorom je polohovaný sací prvok (1).
6. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúce sa tým, že s vývevou (2) je paralelne spojených viac sacích prvkov (1).

Ί. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúce sa tým, že sací otvor (11) obsahuje aspoň jeden aerodynamický prvok (15) umiestnený na hornej hrane sacieho otvoru (11), predlžujúci sací otvor (11) nad znečistenú hladinu vody.
8. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že priesečník sacieho otvoru (11) sacieho prvku (1) s rovinou ponoru (H) má tvar úsečky, ľubovoľnej otvorenej krivky alebo ľubovoľnej uzatvorenej krivky.
9. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúce sa tým, že s výstupom sacieho prvku (1) je spojený vstup separátora (4) vzduch - kvapalina, ktorého kvapalinový výstup je spojený so zbernou nádržou (2) a druhý, vzduchový výstup je spojený s vývevou (3).
10. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa nároku 9, vyznačujúce sa tým, že na kvapalinový výstup separátora (4) je umiestnený separátor (5) oddeľujúci vodu od znečisťujúcich látok nasatých spolu s vodou, ktorý má dva výstupy, jeden výstup na vodu je zaústený do zbernej nádrže (21) vody a druhý výstup je zaústený do zbernej nádrže (22) na znečisťujúce látky.
11. Zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa nároku 9 alebo 10 vyznačujúce sa tým, že sací prvok (1), zberné nádrže (21) a (22), separátor (4), separátor (5) a výveva (3) sú jeden celok plávajúci na hladine vody.
12. Spôsob zberu znečisťujúcich látok plávajúcich na hladine vody, vyznačujúci sa tým, že zariadenie na zber znečisťujúcich látok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov je polohované voči hladine vody tak, aby rovina ponoru (H) zhodná so znečistenou hladinou vody prechádzala sacím otvorom (11) alebo aby sa rovina ponoru (H) dotýkala spodnej hrany sacieho otvoru (11) a/alebo nábehovej plochy (12).