專利名稱：一種船載海上溢油回收清理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水面溢油的回收清理裝置，特別是關(guān)于一種用于船舶溢油、海底管線泄漏、海底油井井噴時(shí)快速清理水面上浮油的船載海上溢油回收清理設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著海上油田開發(fā)和石油運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，海上溢油事故的風(fēng)險(xiǎn)也不斷加劇。溢油事故一旦發(fā)生，常會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。因此，盡可能地對(duì)海面上的溢油進(jìn)行回收清理對(duì)減小事故損失和影響有著重要意義。 水面溢油回收清理的重要手段之一是物理機(jī)械方法，目前其主要形式有粘附式、堰式、動(dòng)態(tài)斜坡式、真空抽吸式、旋流分離式等。其中旋流分離是一種考慮介質(zhì)之間的密度差異，利用離心力分離不同密度介質(zhì)的方法，在污水處理、井下油水分離等方面有著較廣泛的應(yīng)用。考慮水面浮油密度小于水，在旋渦運(yùn)動(dòng)中，由于油與水受到的離心力差異，浮油會(huì)向中心聚集，形成倒錐形的聚集區(qū)，利用這一原理可有效分離表面浮油和水體。發(fā)明名稱為“一種水面溢油回收器”，公開號(hào)為CN101177939A的發(fā)明專利申請(qǐng)就是利用旋流分離原理，其包括一能夠浮于水面、上下開口的筒體，浮油和水體從筒體上沿進(jìn)入筒內(nèi)，筒體上架設(shè)吸油泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，吸油泵具有一向下延伸軸，軸端安裝葉輪用于驅(qū)動(dòng)桶內(nèi)水體做旋渦運(yùn)動(dòng)。該發(fā)明適用于江河湖泊平靜水面上浮油層較厚的定點(diǎn)收集，機(jī)動(dòng)性及動(dòng)水環(huán)境適應(yīng)能力不足。海上的溢油事故通常涉及大范圍的開闊水域，毋庸置疑，機(jī)動(dòng)性高、動(dòng)水環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的船載收油設(shè)備，將具有更顯著的實(shí)用性和應(yīng)用前景。這就需要在油水分離設(shè)備研發(fā)及與專業(yè)船舶的整合設(shè)計(jì)方面有所突破。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠高效率回收海面浮油，受海面波浪影響小，并具有回收油中含水率低等特點(diǎn)的船載海上溢油回收清理設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于它包括圓桶形的分離器箱體，所述分離器箱體內(nèi)通過傳動(dòng)軸設(shè)置有螺旋槳，所述傳動(dòng)軸的另一端連接設(shè)置在所述分離器箱體頂部的可變速電機(jī)；所述分離器箱體的側(cè)壁上設(shè)置有一進(jìn)水口，所述進(jìn)水口一側(cè)的所述分離器箱體外側(cè)壁上沿切線方向固定設(shè)置有一固定導(dǎo)流板，所述進(jìn)水口另一側(cè)的所述分離器箱體外側(cè)壁上鉸接一活動(dòng)導(dǎo)流板，所述固定導(dǎo)流板和活動(dòng)導(dǎo)流板之間設(shè)置有一長(zhǎng)度可調(diào)的支撐調(diào)節(jié)桿；所述分離器箱體外側(cè)、進(jìn)水口處設(shè)置有一個(gè)可上下滑動(dòng)的堰板；所述分離器箱體內(nèi)插設(shè)有一吸油軟管，所述吸油軟管的另一端連接位于所述分離器箱體外部的儲(chǔ)油裝置。所述儲(chǔ)油裝置為剛性真空儲(chǔ)油罐，所述剛性真空儲(chǔ)油罐連接所述吸油軟管的輸出端，且還通過另一管路連接真空泵。所述儲(chǔ)油裝置為柔性儲(chǔ)油袋，所述柔性儲(chǔ)油袋與所述吸油軟管連接的管路上設(shè)置有吸油泵。[0009]所述堰板與所述分離器箱體的滑動(dòng)連接采用機(jī)械牽引方式，所述堰板的兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)嵌于設(shè)置在所述分離器箱體外側(cè)壁上、進(jìn)水口兩側(cè)的方形滑槽中，所述堰板的上端和下端分別對(duì)應(yīng)連接一條牽引線的兩端，所述牽引線分別繞過固定于所述分離器箱體底部的底部滑輪，以及固定在所述分離箱體頂部的頂部滑輪，所述頂部滑輪連接動(dòng)力牽引裝置。所述堰板與所述分離器箱體的滑動(dòng)連接采用自適應(yīng)浮體方式，所述堰板的兩側(cè)分別設(shè)置有一柱形浮體，兩個(gè)所述柱形浮體分別對(duì)應(yīng)嵌于設(shè)置在所述分離器箱體外側(cè)壁上、進(jìn)水口兩側(cè)的柱形滑槽中。所述儲(chǔ)油裝置設(shè)置在船體內(nèi)，所述船體的一側(cè)外部通過支架懸掛一所述分離器箱體，所述分離器箱體上的所述固定導(dǎo)流板緊貼所述船體。所述儲(chǔ)油裝置設(shè)置在船體內(nèi)，所述船體的兩側(cè)外部均通過支架懸掛一所述分離器箱體，所述分離器箱體上的所述固定導(dǎo)流板緊貼所述船體。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型包括圓桶形的分離器箱體，分離器箱體外側(cè)壁上的進(jìn)水口兩側(cè)設(shè)置有固定導(dǎo)流板和活動(dòng)導(dǎo)流板，固定 導(dǎo)流板和活動(dòng)導(dǎo)流板之間形成喇叭形進(jìn)口，因此，本實(shí)用新型隨著船體向前推進(jìn)，水體和表面浮油可以通過喇叭形進(jìn)口的引導(dǎo)，沿著切線方向進(jìn)入分離器箱體內(nèi)，形成旋渦流動(dòng)，在旋渦運(yùn)動(dòng)中，由于油與水受到的離心力差異，浮油會(huì)向中心聚集，形成倒錐形的聚集區(qū)，因此，可有效分離表面浮油和水體。2、本實(shí)用新型分離器箱體外側(cè)、進(jìn)水口處設(shè)置堰板，堰板的堰邊高程可調(diào)節(jié)，使其剛好低于油膜表面，浮油通過堰邊流入分離器箱體內(nèi)，因此，可以完成油水的初步分隔，以便在分離器箱體內(nèi)進(jìn)行更有效地分離。3、本實(shí)用新型固定導(dǎo)流板和活動(dòng)導(dǎo)流板之間設(shè)置有一支撐調(diào)節(jié)桿，通過支撐調(diào)節(jié)桿可以支撐活動(dòng)導(dǎo)流板，使活動(dòng)導(dǎo)流板和固定導(dǎo)流板之間形成一喇叭形進(jìn)口，并且通過調(diào)節(jié)支撐調(diào)節(jié)桿的長(zhǎng)度，可以調(diào)節(jié)喇叭形進(jìn)口的角度，以增加本實(shí)用新型的靈活性。4、本實(shí)用新型在分離器箱體內(nèi)中心軸線位置設(shè)置一個(gè)螺旋槳，螺旋槳工作時(shí)位于水面以下，可以帶動(dòng)水體運(yùn)動(dòng)在分離器箱體內(nèi)形成旋渦，因此，能夠保證在不同船行速度下分離器箱體內(nèi)均能形成較為穩(wěn)定的旋渦流動(dòng)。5、本實(shí)用新型分離器箱體內(nèi)的螺旋槳通過可變速電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可變速電機(jī)架設(shè)在分離器箱體的頂部，螺旋槳的轉(zhuǎn)速可以通過可變速電機(jī)調(diào)節(jié)，因此，可以配合在不同的船行速度和油層厚度時(shí)，都能夠在分離器箱體中心形成較穩(wěn)定的油聚集區(qū)。本實(shí)用新型在不同船速情況下，能夠根據(jù)海面溢油分布情況，利用螺旋槳靈活調(diào)節(jié)分離器箱體內(nèi)的旋渦強(qiáng)度，穩(wěn)定高效地吸取溢油，提高溢油回收效率，且本實(shí)用新型利用旋流分離回收的油中含水率也較低；本實(shí)用新型對(duì)外界風(fēng)浪的敏感性相對(duì)較小，在船舶能夠安全出航的條件下，均能有效工作；因此，本實(shí)用新型可作為海上船舶溢油、輸油管道海底油井泄漏事故的有效處理工具，廣泛用于海面上浮油的回收清理過程中。

圖I是本實(shí)用新型俯視示意圖圖2是圖I的A-A剖面?zhèn)纫暿疽鈭D圖3是本實(shí)用新型堰板機(jī)械牽引式連接結(jié)構(gòu)示意圖圖4是圖3的B-B剖視示意圖圖5是本實(shí)用新型堰板自適應(yīng)浮體式連接結(jié)構(gòu)示意圖[0019]圖6是圖5的C-C剖視示意圖圖7是本實(shí)用新型承載在船體上的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型設(shè)備包括分離器箱體1，分離器箱體I呈圓桶形，分離器箱體I內(nèi)的中軸線位置設(shè)置有螺旋槳2，螺旋槳2的傳動(dòng)軸連接設(shè)置在分離器箱體I頂部的可變速電機(jī)3，螺旋槳2由可變速電機(jī)3驅(qū)動(dòng)。分離器箱體I的側(cè)壁上設(shè)置有一進(jìn)水口，進(jìn)水口一側(cè)的分離器箱體I外側(cè)壁上沿切線方向固定設(shè)置有一固定導(dǎo)流板4，在進(jìn)水口另一側(cè)的分離器箱體I外側(cè)壁上鉸接一活動(dòng)導(dǎo)流板5，固定導(dǎo)流板4和活動(dòng)導(dǎo)流板5之間設(shè)置有一長(zhǎng)度可調(diào)的支撐調(diào)節(jié)桿6，通過支撐調(diào)節(jié)桿6可以支撐活動(dòng)導(dǎo)流板5，使活動(dòng)導(dǎo)流板5和固定導(dǎo)流板4之間形成一喇叭形進(jìn)口，通過調(diào)節(jié)支撐調(diào)節(jié)桿6的長(zhǎng)度，可以調(diào)節(jié)喇叭形進(jìn)口的角度，以增加本實(shí)用新型的靈活性。分離器箱體I外側(cè)、進(jìn)水口處設(shè)置有一個(gè)可上下滑動(dòng)的堰板7，堰板7的堰邊高程可調(diào)節(jié)，使其剛好低于油膜表面。分離器箱體I內(nèi)插設(shè)有一吸油軟管8，吸油軟管8的另一端連接位于分離器箱體I外部的儲(chǔ)油裝置。吸油軟管8插入分離器箱體I的中心浮油聚集區(qū)，將浮油吸入儲(chǔ)油裝置內(nèi)。儲(chǔ)油裝置可以是剛性真空儲(chǔ)油罐9，剛性真空儲(chǔ)油罐9連接吸油軟管8的輸出端，且還通過另一管路連接真空泵10 ;儲(chǔ)油裝置也可以是柔性儲(chǔ)油袋，柔性儲(chǔ)油袋與吸油軟管8的連接管路上設(shè)置有吸油泵(圖中未示出)。上述實(shí)施例中，堰板7與分離器箱體I的滑動(dòng)連接可以采用以下兩種方式。第一種為機(jī)械牽引方式，如圖3、圖4所示，堰板7為一剛性薄板，堰板7的兩側(cè)對(duì)應(yīng)嵌于設(shè)置在分離器箱體I外側(cè)壁上、進(jìn)水口兩側(cè)的方形滑槽11中，以保證堰板7只能上下運(yùn)動(dòng)。堰板7的上端和下端分別對(duì)應(yīng)連接一條牽引線12的兩端，牽引線12分別繞過固定于分離器箱體I底部的底部滑輪13，以及固定在分離箱體I頂部的頂部滑輪14，頂部滑輪14連接動(dòng)力牽引裝置，動(dòng)力牽引裝置帶動(dòng)頂部滑輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過牽引線12調(diào)節(jié)堰板7的高度，堰板7的具體高度由人工控制。第二種為自適應(yīng)浮體方式，如圖5、圖6所示，堰板7為一剛性薄板，堰板7的兩側(cè)分別設(shè)置有一柱形浮體15，兩個(gè)柱形浮體15對(duì)應(yīng)嵌于設(shè)置在分離器箱體I外側(cè)壁上、進(jìn)水口兩側(cè)的柱形滑槽16中，以保證堰板7只能上下運(yùn)動(dòng)。堰板7和兩側(cè)的柱形浮體15利用其自身的懸浮特性，垂直懸浮在水體中，堰板7的上邊緣自動(dòng)懸停在水面下一定深度內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)堰板7高度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。如圖7所示，本實(shí)用新型可單個(gè)架設(shè)在船體17的一側(cè)或者對(duì)稱布置架設(shè)在船體17雙側(cè)。其中，儲(chǔ)油裝置布置在船體17內(nèi)，分離器箱體I通過固定在船體17上的支架懸掛在船體17外側(cè)部，分離器箱體I上的固定導(dǎo)流板4緊貼船體17。懸掛分離器箱體I的支架可以是靠液壓泵驅(qū)動(dòng)的上下活動(dòng)支架，非工作狀態(tài)時(shí)分離器箱體I可離開水面以減少船行阻力；工作狀態(tài)時(shí)分離器箱體I半浸于水中，分離器箱體I上設(shè)置的活動(dòng)導(dǎo)流板5和固定導(dǎo)流板4也半浸于水中。本實(shí)用新型的回收清理方法包括以下步驟I)隨著船體17前進(jìn)，水體連同表面浮油通過由活動(dòng)導(dǎo)流板5和固定導(dǎo)流板4組成的喇叭形進(jìn)口，沿著切線方向被聚集進(jìn)入分離器箱體I內(nèi)，由于水流從貼近分離器箱體I一側(cè)進(jìn)入分離器箱體I內(nèi)，因此，會(huì)在分離器箱體I內(nèi)自然形成旋渦。2)根據(jù)油層厚度和水面動(dòng)蕩范圍，調(diào)整分離器箱體I外側(cè)、進(jìn)水口處滑動(dòng)設(shè)置的堰板7，使其頂部位于含油層下緣，以達(dá)到初步的水油分離。3)根據(jù)船速和現(xiàn)場(chǎng)浮油厚度，通過可變速電機(jī)3調(diào)節(jié)螺旋槳2的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)分離器箱體I內(nèi)的旋渦強(qiáng)度。4)在分離器箱體I內(nèi)的旋渦流場(chǎng)中，表面浮油會(huì)自然聚集到旋渦中心，形成含水率較低的油聚集區(qū)，通過吸油軟管8插入分離器箱體I內(nèi)的中心油聚集區(qū)，再利用固定于船上的儲(chǔ)油裝置通過吸油軟管8將油吸走，完成油水分離和油的回收。·[0032]儲(chǔ)油裝置可采用真空泵10配合真空儲(chǔ)油罐9形成，真空泵10從真空儲(chǔ)油罐9上部將空氣吸走，在真空儲(chǔ)油罐9內(nèi)外形成壓差，以通過吸油軟管8將分離器箱體I內(nèi)聚集的浮油吸入真空儲(chǔ)油罐9內(nèi)。這種方式可避免泵體直接接觸浮油，對(duì)其耐久性和工作穩(wěn)定度有一定保障。在油層厚度較大時(shí)，可考慮停船或慢速行使，主要利用螺旋槳2形成旋渦分離油水；在油層較薄時(shí)，可以較快的船速快速掃過溢油區(qū)域，此時(shí)隨著船向前推進(jìn)，進(jìn)入分離器箱體I內(nèi)的浮油和水體本身就在箱體內(nèi)形成較強(qiáng)旋渦。上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于它包括圓桶形的分離器箱體，所述分離器箱體內(nèi)通過傳動(dòng)軸設(shè)置有螺旋槳，所述傳動(dòng)軸的另一端連接設(shè)置在所述分離器箱體頂部的可變速電機(jī)；所述分離器箱體的側(cè)壁上設(shè)置有一進(jìn)水口，所述進(jìn)水口一側(cè)的所述分離器箱體外側(cè)壁上沿切線方向固定設(shè)置有一固定導(dǎo)流板，所述進(jìn)水口另一側(cè)的所述分離器箱體外側(cè)壁上鉸接一活動(dòng)導(dǎo)流板，所述固定導(dǎo)流板和活動(dòng)導(dǎo)流板之間設(shè)置有一長(zhǎng)度可調(diào)的支撐調(diào)節(jié)桿；所述分離器箱體外側(cè)、進(jìn)水口處設(shè)置有一個(gè)可上下滑動(dòng)的堰板；所述分離器箱體內(nèi)插設(shè)有一吸油軟管，所述吸油軟管的另一端連接位于所述分離器箱體外部的儲(chǔ)油裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)油裝置為剛性真空儲(chǔ)油罐，所述剛性真空儲(chǔ)油罐連接所述吸油軟管的輸出端，且還通過另一管路連接真空泵。
3.如權(quán)利要求I所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)油裝置為柔性儲(chǔ)油袋，所述柔性儲(chǔ)油袋與所述吸油軟管連接的管路上設(shè)置有吸油泵。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述堰板與所述分離器箱體的滑動(dòng)連接采用機(jī)械牽引方式，所述堰板的兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)嵌于設(shè)置在所述分離器箱體外側(cè)壁上、進(jìn)水口兩側(cè)的方形滑槽中，所述堰板的上端和下端分別對(duì)應(yīng)連接一條牽引線的兩端，所述牽引線分別繞過固定于所述分離器箱體底部的底部滑輪，以及固定在所述分離箱體頂部的頂部滑輪，所述頂部滑輪連接動(dòng)力牽引裝置。
5.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述堰板與所述分離器箱體的滑動(dòng)連接采用自適應(yīng)浮體方式，所述堰板的兩側(cè)分別設(shè)置有一柱形浮體，兩個(gè)所述柱形浮體分別對(duì)應(yīng)嵌于設(shè)置在所述分離器箱體外側(cè)壁上、進(jìn)水口兩側(cè)的柱形滑槽中。
6.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)油裝置設(shè)置在船體內(nèi)，所述船體的一側(cè)外部通過支架懸掛一所述分離器箱體，所述分離器箱體上的所述固定導(dǎo)流板緊貼所述船體。
7.如權(quán)利要求4所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)油裝置設(shè)置在船體內(nèi)，所述船體的一側(cè)外部通過支架懸掛一所述分離器箱體，所述分離器箱體上的所述固定導(dǎo)流板緊貼所述船體。
8.如權(quán)利要求5所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)油裝置設(shè)置在船體內(nèi)，所述船體的一側(cè)外部通過支架懸掛一所述分離器箱體，所述分離器箱體上的所述固定導(dǎo)流板緊貼所述船體。
9.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)油裝置設(shè)置在船體內(nèi)，所述船體的兩側(cè)外部均通過支架懸掛一所述分離器箱體，所述分離器箱體上的所述固定導(dǎo)流板緊貼所述船體。
10.如權(quán)利要求4所述的一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)油裝置設(shè)置在船體內(nèi)，所述船體的兩側(cè)外部均通過支架懸掛一所述分離器箱體，所述分離器箱體上的所述固定導(dǎo)流板緊貼所述船體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種船載海上溢油回收清理設(shè)備，其特征在于它包括圓桶形的分離器箱體，分離器箱體內(nèi)通過傳動(dòng)軸設(shè)置有螺旋槳，傳動(dòng)軸的另一端連接設(shè)置在分離器箱體頂部的可變速電機(jī)；分離器箱體的側(cè)壁上設(shè)置有一進(jìn)水口，進(jìn)水口一側(cè)的分離器箱體外側(cè)壁上沿切線方向固定設(shè)置有一固定導(dǎo)流板，進(jìn)水口另一側(cè)的分離器箱體外側(cè)壁上鉸接一活動(dòng)導(dǎo)流板，固定導(dǎo)流板和活動(dòng)導(dǎo)流板之間設(shè)置有一長(zhǎng)度可調(diào)的支撐調(diào)節(jié)桿；分離器箱體外側(cè)、進(jìn)水口處設(shè)置有一個(gè)可上下滑動(dòng)的堰板；分離器箱體內(nèi)插設(shè)有一吸油軟管，吸油軟管的另一端連接位于分離器箱體外部的儲(chǔ)油裝置。本實(shí)用新型利用旋流分離回收的油中含水率較低，可以作為海上船舶溢油、輸油管道海底油井泄漏事故的有效處理工具，可廣泛用于海面上浮油的回收清理過程中。
文檔編號(hào)E02B15/10GK202730732SQ20122039637
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者牛小靜, 高繼陽(yáng), 黃蓓, 溫昕, 張健, 李威, 李成偉, 李盼文 申請(qǐng)人:清華大學(xué)