专利名称：灌注型撇油装置和撇油方法
技术领域：
本发明涉及灌注式撇油装置及其撇油法。更具体讲，本发明涉及以下这种灌注式撇油装置及其撇油法，其中一个吸油装置和一个油分离/提取装置装于漂浮/潜水式船体上，并且主浮子装于船体顶部以提供浮力，由此构成一个全天候撇油装置。
背景技术：
近年来，海上的大船(尤其是油船)事故发生比较频繁，并且漏油现象引起了对自然环境的污染。从而，泄漏的油漂向海岸，杀死大量海洋野生动植物，招致严重财产损失。
而且，去除漏油时，经常使用化学药物。结果是漏油仅乳化或使之沉入海底，以致只去除可见油，并没设法根除。
为克服这种缺点，提出公布号为No.82-1602的韩国实用新型。在这项申请中，一个侧面看为螺旋形且可自由旋转的螺旋叶轮，按纵向安装在一个框架上，并且为驱动螺旋叶轮，装有一个驱动装置，其敞口向前。而且，旋转叶片装在框架上，叶片较低部分浸入海水中。为驱动旋转叶片，主动齿轮与一个齿圈啮合。
然而，在这一装置中，一个有许多刷子固定在其上的圆筒设置在叶轮的迎水端。而且，一个洗刷辊清除粘在刷子上的油。但由于油有粘性，圆筒转不快。因此油不能很快清除。此外，没有处理粘到油上的水的设备，这就增加了回收量(油水混合物)，迫使必须设一个大储箱。结果储箱中实际回收量相对少了。
为了克服这种缺点，本申请人提出了韩国专利申请No.95-32192的油回收船。这个油回收船包括一个有多个分开的储箱的船体，每个储箱都有浮力，一个装于船体前部的导油装置，用于从海中向船内导油；以及一个装于船尾的吸油装置，用于抽吸导入的油。
这个油回收船还包括一个装于吸油装置后部的油分离/提取装置，用于分离/提取/回收吸到的油；和一个调节装置，用于调节吸油装置和油分离/提取装置的油高度。
吸油装置包括一个带多个叶片的、可强迫转动的水轮。
然而，这种油回收船仅能简单地做回收工作，因此为把该船拖到漏油水域，还需一个拖船，所以遇到紧急情况时，油回收船不能快速调动。
发明概述本发明意在克服所述传统技术的缺点。
因此，本发明的目的是提供一种灌注式撇油装置及撇油方法，按这种方法，油被送到中心储箱并在箱中积累，形成一个厚油层，然后上层油被分离回收。
为达到所述目的，本发明的灌注式撇油装置的特征在于，一个由下部船体支持的上部船体收集、分离及提取油；下部船体可漂浮/潜水，漂浮时，下部船体可使撇油装置快速移动，潜水时，下部船体可使上部船体抽吸、分离及提取油。
也就是说，本发明的灌注式撇油装置包括一个能漂浮并潜水的下部船体，该船体还能通过排水口排出海水以增加油层厚度；一个水轮形的吸油装置，它装于下部船体的甲板上，用于在下部船体潜水时，把海面油层的油抽吸到中心储箱；一个主浮子，用于为舱面提供浮力，并有一个导油通路局部连通中心储箱；以及有一个轴的油分离/提取装置，轴的标高比吸油装置的水轮的高，该装置用于分离中心储箱内上部油层，并通过导油通路将油输入集油箱。
按照本发明的另一方面，撇油方法包括以下步骤向有一定空间的中心储箱回收海面上混有海水的油层(第一步)；下降并通过底部的排水口排出海水，以及借助于浮力浮起油，增厚油层(第二步)；及仅将表面油输送给水轮以便从剩余的海水中分离和提取油(第三步)。
附图简述下面参照附图详细说明本发明的优选实施例，以使本发明的所述目的及其它优点变得更加清楚，附图中
图1是本发明撇油装置的一部分的透视图；图2是本发明撇油装置的平面图；图3是沿图2中A-A线剖到的剖视图；图4是沿图2中B-B线剖到的剖视图；图5是沿图2中C-C线剖到的剖视图；图6是显示本发明吸油装置结构的侧视图；图7是图6所示装置的纵剖面图。
实施本发明的最佳方式图1是本发明灌注型撇油装置一部分的透视图。按照本发明的撇油装置采取传统的船形式。撇油装置包括一个具有一中心储箱110和一吸油装置200的下部船体100，该中心储箱110沿下部船体100长度方向构造成；一个导油装置500，用于靠开动吸油装置200而在下部船体100的船首顶之上导油及海水；和一个主浮子300，它具有连通中心储箱110的导油通路310，并容纳覆盖下船体的浮子设备311。
导油装置500构造出一个下船体100的船首的甲板面101，而具有用于将油和水导入吸油装置200的导油壁510的浮动空间520设在甲板面101的两侧。优选浮动空间520设有反向流变阻止壁530，它设在吸油装置200两侧且与主浮子300的导油通路310平行，用于锁住油的反向流变。
标号540表示一个挡壁，用于阻挡海浪涌入船舱(未示出)，这个挡壁设于主浮子300上。下船体100潜水时，甲板面101之上的油或海水的平面表示海面。
图2是本发明的撇油装置的主要部分的平面图。如图所示，导油装置500和吸油装置200设于下船体100船首，一个油分离/提取装置400与吸油装置200相隔一定距离布置在下船体上。在吸油装置200和油分离/提取装置400之间，设有底部带有一个开口的中心储箱110。中心储箱110和主浮子300布置成横向覆盖下船体100的宽度。如图3所示，主浮子300有一个导油通路310。
吸油装置200和油分离/提取装置400都包括靠偏心轴211或411而偏心旋转的转鼓210或410；绕转鼓210或410径向安装的许多叶片220或420，这些叶片具有从转鼓210或410伸出的不同身长；一个同轴箱231或431，用于同轴旋转叶片220或420，与转鼓210或410的偏心旋转无关；一对转鼓偏心轴保持板230或430，用于保持偏心轴211或411；和一套用于为偏心轴211或411提供驱动力的驱动装置240或440，它由电机241和皮带轮242组成。
在下船体100的船尾及油分离/提取装置400的后部，构造有集油箱600。在下船体100中且在中心储箱110前，构造有第一浮动调节箱111。在其两侧，构造有第二浮动调节箱121。在其后部，构造有第三浮动调节箱131。在各个调节箱111、121和131之间，构造有隔开壁102，以便遇到紧急情况时，浮动高度可方便地调节。
标号618表示输油管，用于把收回的油输送给一个油船(未示出)。标号510表示在浮动空间520旁构造出的导油壁，而挡壁540设在浮动空间520中，其位置与吸油装置200相对应。
图3是沿图2A-A线剖到的剖视图。第一浮动调节箱111构造在下船体100的船首部。第二浮动调节箱在中间位置。第三浮动调节箱131构造在船尾部。第二浮动调节箱121沿长度方向被中心储箱110分隔成两部分。在船首的中部即在第一浮动调节箱111的中部装有吸油装置200，撇油作业时吸油装置部分地潜入水中。油分离/提取装置400装于中心储箱100后部，用于把积厚的一层油输送到集油箱600。导油装置500装于下船体100的船首。
标号540表示一个阻挡海浪的挡壁。
设于中心储箱110那里的主浮子300，油分离/提取装置400，和集油箱600为船体提供浮力。主浮子300具有导油通路310，并且与中心储箱110一样宽。优选主浮子300应具有能在中心储箱110收集到的油以上提供足够空间的高度。
集油箱600包括一个位于转鼓410以下的弧形部611，它同油分离/提取装置400的旋转叶片420的尖端形成小的间隙；一个与弧形部611一体的斜导油面612，用于将收集的油导入第一集油箱610；一个与导油面612的底一体的隔板613，用于把集油箱600分隔成两部分，收集到的油在上，水在下；和第一集油箱610，它有一个在导油面下延伸的海水排出面615，用于把海水导入中心储箱110。
第一集油箱610应有一个高度T1，它比中心储箱110的高度S3高。这就确保由于海和海水比重不同，海水沉降到比中心储箱110中的油层低时，就会有足够水压使得集油箱600中的海水通过排出面615流向中心储箱110。
而且继第一油箱610之后，使第二集油箱620和第三集油箱630的高度依次降低，从而自然溢流海水。
优选第二集油箱620的高度T2应等于或稍大于中心储箱110的高度S3。最好，设排水通路621于第二集油箱620底，以排出分离的海水。排水通路621的高应等于或稍大于中心储箱110面。然而，它应比第二集油箱620的高度T2低，以防止水的倒流。
标号640表示一个排出所收集到的油的电机。
图4是沿图2B-B线剖到的剖视图。如图所示，撇油装置包括一个下船体100，它有一个位于中间的中心储箱110以及构造在中心储箱110两侧的第二浮动调节箱121；一个布置在中心储箱110前部的吸油装置200；和一个主浮子300，它有一个在中心储箱110以上延伸的导油通路310。主浮子300可填充泡沫树脂，但不局限于此材料，而其外部可在框架上覆盖木板或塑料板(未示出)。
图5是沿图2C-C线剖到的剖视图。如图所示，撇油装置包括构造于下船体100中心的中心储箱110；构造于中心储箱110两侧的第二浮动调节箱121；和一个设于中心储箱110的底上的孔120，主浮子300构造于下船体100上，而一个导油通路310构造于主浮子300之下，中心储箱110上。油分离/提取装置400装于下船体100上，导油通路310到那里为止。根据不同要求，油分离/提取装置400可装于主浮子300的框架上。
图6是显示本发明吸油装置200和油分离/提取装置400结构的侧视图。这里，只说明吸油装置200。本发明的吸油装置200包括一个具有径向布置的叶片箱212的转鼓210，靠偏心轴211实现偏心旋转；一对转鼓偏心轴保持板230，每个都具有一个旋转径迹，其直径比转鼓210的大，用于保持偏心轴211，还有一个与偏心轴211同轴的同心槽231；和叶片220，每个都置于叶片箱212内，且每个都有一对导凸221，用于沿同心槽231导位。
图7是图6的纵剖面图。
此处，叶片220置于径向绕轴P1旋转的转鼓210的叶片箱212内，且叶片220绕偏心轴211旋转。每个转鼓偏心轴保持板230都具有一个直径比转鼓210的直径大的旋转径迹，用于保持偏心轴211，还有一个与偏心轴211同轴的同心槽231。保持板230优选固定到下船体100上。
图7中，位置①与图6的实线相对应，而位置②与图6中的虚线相对应。
下面说明本发明的撇油装置的工作过程。
如图1至3所示，当撇油装置调往出事地点时，给第一至第三浮动调节箱111，121和131充气，使其中水的标高降至位置L1。然后，下船体上升至海面标高S1。在此位置，水的阻力减小，撇油装置可走得同普通船一样快(图中撇油装置的推进装置从略)。撇油装置到达漏油区域后，第一至第三浮动调节箱111、121和131充水，到标高L2，使下船体100下潜至海面标高S2。漏的油混合着海水自然导向吸油装置200。
在这种情况下，如图1所示，海水没遇到什么阻力就由导油壁510导入吸油装置200。此时，起动吸油装置200，把海水带油导入中心储箱110。如图6及7所示，通过转鼓210从虚线位置(图7之②)到实线位置(图7之①)旋转180°，可使这种导入成为可能。
例如，装置于转鼓210(虚线位置“a”)的叶片箱212中最低位置的叶片220，旋转到转鼓210(实线位置“b”)的最上位置。在这一周期，叶片220靠其插入到同心箱231中的导凸221保持在伸出位置。这样，在图7的位置①(图6实线)，叶片220保持最大外露状态。所以，由于有作为输送工具的叶片220，在标高S2上的油和海水混合物被连续不断地从图6中的左侧移送到右侧，即进入中心箱110。
在这种情况下，叶片220沿同心箱231移动而转鼓不带额外负荷偏心旋转。因而带叶片的转鼓的如此偏心旋转被重复，油被连续泵送。因没有额外负荷，转鼓210的驱动功率可减小。在中心储箱中，通过底开口120排出的海水保持比进来的油水混合物少，以便能保证标高S3比原标高S2高。如果箱110的标高S3高于原标高S2，则相对水压上升，由此海水可连续地通过开口120排出。结果使箱110中的油层变得更厚。
在这种情况下，底开口120的尺寸通过考虑吸油装置200的转速和叶片220的尺寸决定。
油分离/提取装置400具有和吸油装置200相同的结构。但是在本装置中，偏心轴411布置得比吸油装置200的偏心轴211高。而且，转鼓410的最低叶片420与油层接触，从而叶片可把油输送到集油箱600中。在这种情况下，由于叶片420沿弧形部611移动，所以油也沿弧形部611移到第一集油箱610中。输送的油含海水，而这些海水由于比重不同而下沉。下沉的海水沿隔开壁613导回至中心储箱110，从那里海水经底开口120排出。在第一和第二集油箱610和620中，悬挂有循环板616和617，它们减缓油和水的流动而把水从油中彻底分离。
由于第一集油箱610的高度t1高于中心储箱110的标高S3，较高的水压自动排出分离出的海水。海水排出面(板)615应与第一集油箱610一样高。这样，如果第一集油箱610的油面变得太高，油就会溢流进第二集油箱620中。第二集油箱620的高度t2，比中心储箱110的高度高而比第一集油箱610的高度低。这样就形成了一个水压，海水沉向箱底，通过排水通路621排出。最好，排水通路621与中心储箱110的高度一样。这样，由于水压，海水被排入中心储箱110，避免了从中心储箱110向集油箱600的海水反向流。第二集油箱620中收集到的油溢流到第三集油箱630。最后第三集油箱630中的油通过输油管618输送到一储油罐或一油船(未示出)。
所述本发明将不局限于具体实施例和图，本行业普通技术人员都清楚，在不离开本发明所附权利要求书中所定义的范围的条件下，可对其加一些变动及修改。
按照所述本发明，提供了一个可升起/可潜水的下船体，带有一个吸油装置，一个油分离/提取装置，一个中心储箱和继之为其提供的集油箱。而且，提供了一个主浮子。这样在撇油装置调往漏油水域时，下船体升起，因此撇油装置快速调动。当撇油装置到达现场后，下船体潜入水中，把油层回收到撇油装置。所以其调动和操作都是快捷而高效的。而且，既然下船体潜入水中吸油以便在海面上进行作业，抽水能耗就可节省。利用比重不同把水同油分离及使油层变厚。这样油回收工作就变快了。而且，为净化回收的油，设置了多个集油箱，结果提高了油纯度。此外，由于有主浮子，回收油作业可在任何天气下进行。
权利要求
1.一种灌注型撇油装置，包括一个下部船体，这个下部船体能够漂浮和潜水，并且能够由一个开口排出海水从而增加油层厚度；一个安装于所述下部船体甲板上的水轮形吸油装置，在所述下部船体潜水时把海面上的油吸至中心储箱；一个为所述甲板提供浮力的主浮子，它有一个导油通路与所述中心储箱局部相连；和一个油分离/提取装置，它有一根轴，轴的标高比所述吸油装置的水轮的标高要高，用于分离所述中心储箱上部油层，通过一导油通路把油送入集油箱。
2.根据权利要求1的灌注型撇油装置，其特征在于，所述吸油装置包括一个靠偏心轴偏心旋转的转鼓；多片径向绕该转鼓安装的叶片；和一对偏心轴保持板，用于保持所述偏心轴，每个偏心轴保持板都有一个同心槽，以便同心旋转所述叶片，该旋转与所述转鼓的偏心旋转无关。
3.根据权利要求1的灌注型撇油装置，其特征在于，一对导油壁安装于所述吸油装置前边，而一个反向流阻挡壁安装于所述导油壁和一导油通路之间，以阻止中心储箱内的油反向流入海中。
4.根据权利要求1的灌注型撇油装置，其特征在于，所述集油箱包括一个安装于所述转鼓下面的弧形部，它与所述油分离/提取装置的叶片尖端之间有一个小间隙；一个与所述弧形部构造成一体的斜导油面，把收集到的油导入第一集油箱；一块与所述导油面底部构造成一体的隔板，用于把所述集油箱分隔为两部分，收集到的油在上，水在下；以及有一个在所述导油面底下延伸的海水排出面的所述第一集油箱，用于把海水导入所述中心储箱，而且该第一集油箱的高度比该中心储箱的高度高。
5.根据权利要求1至4中任一项的灌注型撇油装置，其特征在于，在所述第一和第二集油箱中悬挂有循环板，用于减缓油水分离以便达到彻底分离。
6.根据权利要求4的灌注型撇油装置，其特征在于，所述第一和第二集油箱是顺序布置的；所述第二集油箱具有一个比该第一集油箱高的高度；而在所述集油箱底设有一个排水通路，其出水端标高与所述中心储箱的标高相同。
7.一种撇油方法，包括以下步骤向有一定空间的中心储箱回收海平面混有海水的油层(第一步)；借助于浮力下降海水并浮起油而增厚油层(第二步)；和仅将表面油输送给一个水轮，从含在表面油中的剩余海水中分离油(第三步)。
全文摘要
一种灌注型撇油装置及撇油方法。该撇油装置包括一能浮起并能潜水的下船体(100),该船体还能经由一开口排出海水,增厚所集油层。在下船体(100)的甲板上安装有一水轮形的吸油装置,在下船体潜入水中时,它把海面上的油层回收至一中心箱(110)。一主浮于(300)给甲板提供浮力,它有一与中心箱(110)部分连通的导油通路(310)。油分离/提取装置(400)有一轴(411),其标高比吸油装置(200)的水轮的轴(211)的标高要高,用于分离中心箱(110)中的上油层,并经由导油通路把油送至一集油箱(600)中。撇油的方法包括下列步骤:第一步,把海面上的油层和海水一起移至有一定空间的一中心箱中;第二步,借助于浮力,使海水下沉,并使油浮起,加厚油层;第三步,只把表层油送往水轮,进一步从剩余的海水中分离油。这样,当撇油装置调向漏油事故现场时,下船体抬起,有效加快撇油装置的移动速度。当撇油装置到达现场时,它潜入水中把油层回收进撇油装置中;因此,简化了总的油回收过程。而且,主浮子的存在使得在各种气候条件下实行油回收工作成为可能。
文档编号B63B35/32GK1229389SQ98800850
公开日1999年9月22日 申请日期1998年6月10日 优先权日1997年6月16日
发明者金卜中 申请人:金卜中