FR2849827A1 - Wheel with lifting flights for recovery of floating oil, is positioned with its axis horizontal and parallel to progress of boat - Google Patents

Wheel with lifting flights for recovery of floating oil, is positioned with its axis horizontal and parallel to progress of boat Download PDF

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Abstract

A wheel axis is horizontal and parallel to the course of the boat. Lateral positioning of the axis permits partial recessing of the wheel into the boat shell. Axis vertical positioning permits the lower part of the wheel and flights to be immersed. Rotation combined with boat progress, brings oil masses on board, from the path of the immersed wheel sector (20).

Description

ii

Dispositif de récupération de matériaux flottants.  Device for recovering floating materials.

La présente invention concerne un dispositif de récupération du pétrole en mer afin d'éviter 5 une pollution des côtes. Elle concerne plus particulièrement les moyens rapides de capter du pétrole visqueux à la surface d'une mer agitée.  The present invention relates to a device for recovering petroleum at sea in order to avoid pollution of the coasts. It relates more particularly to the rapid means of capturing viscous oil on the surface of a rough sea.

Les systèmes qui permettent la récupération du pétrole en mer sont généralement constituées de pompes flottantes et de barrages qui sont débarqués de navires ce qui rend leur utilisation 10 délicate, peu efficace voir dangereuse lorsque la mer est agitée ce qui est généralement le cas après un naufrage. De plus, un pétrole visqueux est particulièrement difficile à pomper.  The systems which allow the recovery of petroleum at sea generally consist of floating pumps and dams which are disembarked from ships which makes their use delicate, ineffective or even dangerous when the sea is rough which is generally the case after a sinking . In addition, a viscous oil is particularly difficult to pump.

D'autres systèmes sont munis de roues à aubes ou de tapis roulants, mais leurs orientations ou leurs positionnements nécessitent un calme plat et limite leur vitesse d'avancement ce qui les rend peu efficace.  Other systems are equipped with paddle wheels or conveyor belts, but their orientations or their positioning require a flat calm and limit their forward speed which makes them ineffective.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients à l'aide de moyens très rapides à mettre en oeuvre, compatibles avec une viscosité importante et peu sensible aux conditions météorologiques.  The device according to the invention overcomes these drawbacks using means that are very quick to implement, compatible with a high viscosity and not very sensitive to weather conditions.

Selon sa caractéristique principale, il est constitué d'un bateau comportant au moins une roue à aubes et est caractérisé en ce que l'axe de rotation de la roue à aubes est orienté de façon sensiblement horizontale et de façon sensiblement parallèle à l'axe d'avancement du bateau, la position latérale de l'axe de la roue à aubes permet un encastrement partiel de la roue dans la coque du bateau tandis que sa position en hauteur permet une immersion de la partie basse 25 de la roue à aubes, la mise en rotation de la roue à aubes combinée avec le mouvement d'avancement du bateau étant susceptible de ramener à bord du bateau les masses de pétrole se trouvant sur la trajectoire du secteur immergé de la roue à aubes.  According to its main characteristic, it consists of a boat comprising at least one impeller and is characterized in that the axis of rotation of the impeller is oriented substantially horizontally and substantially parallel to the axis advancement of the boat, the lateral position of the axis of the impeller allows a partial embedding of the wheel in the hull of the boat while its position in height allows an immersion of the lower part 25 of the impeller, the rotation of the impeller combined with the forward movement of the boat being capable of bringing on board the boat the masses of oil lying in the path of the submerged sector of the impeller.

Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, l'immersion de la roue à aubes est 30 telle que l'intersection du cercle déterminé entre le diamètre extérieur de la roue et le flanc du bateau se trouve sous le niveau de la nappe de pétrole.  According to a complementary characteristic of the invention, the immersion of the impeller is such that the intersection of the determined circle between the outside diameter of the wheel and the side of the boat is below the level of the oil slick.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le flan du bateau est découpé au niveau d'une cale pour permettre le passage de la dite roue à aubes, et la zone d'intersection entre la roue à 35 aubes et la coque du bateau forme, autour de la roue, un carter constitué par des joues latérales et par une partie périphérique qui se termine au dessus de la ligne de flottaison du bateau, délimitant ainsi une ouverture entre les joues latérales du carter.  According to another characteristic of the invention, the blank of the boat is cut at a wedge to allow the passage of said paddle wheel, and the area of intersection between the paddle wheel and the hull of the boat forms , around the wheel, a casing constituted by lateral cheeks and by a peripheral part which ends above the waterline of the boat, thus delimiting an opening between the lateral cheeks of the casing.

Le contour de la coque est donc prolongé par le carter, dont les joues latérales relient le flanc du bateau au pont de celui-ci et dont la partie périphérique est liée au flanc du bateau dans sa partie basse pour se terminer au dessus du niveau de la ligne de flottaison. La partie périphérique est évidemment liée aux joues latérales et toutes ces liaisons sont étanches comme par exemple soudées.  The outline of the hull is therefore extended by the casing, whose side cheeks connect the side of the boat to the deck of the latter and whose peripheral part is linked to the side of the boat in its lower part to end above the level of the water line. The peripheral part is obviously linked to the side cheeks and all of these connections are sealed, for example welded.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ouverture délimitée entre les joues et la partie périphérique du carter communique avec une cuve de décantation comportant dans sa partie basse des moyens de ballastage et d'évacuation d'eau et des moyens de transfert du pétrole 10 vers d'autres cuves ou vers un lieu de stockage.  According to another characteristic of the invention, the opening delimited between the cheeks and the peripheral part of the casing communicates with a settling tank comprising in its lower part means for ballasting and evacuation of water and means for transferring the 10 to other tanks or to a storage location.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la roue à aubes est animée en rotation par un moteur dans le sens permettant de rapprocher sa partie immergée vers le carter de façon à propulser directement dans le carter, les zones situées entre deux aubes, d'enfermer le contenu 15 de ces zones dans le carter puis de déverser ce contenu dans la cuve de décantation par l'ouverture délimité entre le carter et la cuve.  According to another characteristic of the invention, the impeller is driven in rotation by a motor in the direction making it possible to bring its submerged part towards the casing so as to propel directly into the casing, the zones situated between two blades, enclose the content 15 of these zones in the casing and then pour this content into the settling tank through the opening defined between the casing and the tank.

Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, la partie périphérique du carter se termine au dessus d'une ligne déterminée par la différence de densité entre l'eau et le pétrole 20 lorsque la cuve est principalement pleine de pétrole.  According to an additional characteristic of the invention, the peripheral part of the casing ends above a line determined by the density difference between water and oil 20 when the tank is mainly full of oil.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le rayon de la roue à aubes est suffisamment grand pour que l'inclinaison de l'aube qui fait face à l'ouverture du carter permette le déversement du pétrole par gravité.  According to another characteristic of the invention, the radius of the impeller is large enough for the inclination of the blade which faces the opening of the casing to allow the oil to spill by gravity.

Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le jeu latéral entre les joues du carter et la roue à aubes est minime tandis que le jeu diamétral entre la partie périphérique du carter et la roue à aubes est important dans sa partie basse afin de commencer la décantation, et se réduit dans sa partie haute pour maintenir enfermées les masses de pétrole dans le carter jusqu'à leur 30 déversement dans la cuve de décantation.  According to a preferred embodiment of the invention, the lateral play between the cheeks of the casing and the impeller is minimal while the diametral play between the peripheral part of the casing and the impeller is important in its lower part in order to begin decanting, and is reduced in its upper part to keep the masses of oil trapped in the crankcase until they spill into the settling tank.

Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, le positionnement en hauteur du dispositif se fait par ballastage du bateau.  According to a complementary characteristic of the invention, the positioning in height of the device is done by ballasting the boat.

Selon des modes particuliers de réalisation: -La cuve de décantation peut être constituée par une cale du bateau, rendue étanche par rapport aux autres compartiments du bateau et comportant les moyens de ballastage et de 5 décantation susceptibles de maintenir le bateau à une flottabilité constante et d'évacuer l'eau au fur et à mesure que le pétrole est récupéré.  According to particular embodiments: -The settling tank can be constituted by a wedge of the boat, made watertight with respect to the other compartments of the boat and comprising the ballasting and settling means capable of maintaining the boat at constant buoyancy and drain the water as the oil is collected.

-Le conduit d'évacuation situé en partie basse peut déboucher dans une cuve intermédiaire pour améliorer la décantation avant de rejeter l'eau à la mer. 10 -Le moteur de la roue à aubes peut être commandé à distance et sa vitesse de rotation réglée en fonction de la vitesse d'avancement du bateau.  -The discharge pipe located in the lower part can lead into an intermediate tank to improve decantation before discharging the water into the sea. 10 -The paddlewheel motor can be controlled remotely and its rotation speed adjusted depending on the forward speed of the boat.

-Des jets d'eau sous pression peuvent nettoyer la roue à aubes au fur et à mesure du 15 fonctionnement du dispositif -Un bastingage peut contourner la zone d'intersection entre la roue et le pont du bateau pour éviter une éventuelle chute humaine dans la cuve.  - Pressurized water jets can clean the impeller as the device operates - A railing can bypass the area of intersection between the wheel and the deck of the boat to avoid a possible human fall in the tank.

-Des renforts peuvent être aménagés sur la coque du bateau pour compenser l'affaiblissement consécutif à la découpe d'une partie du pont et du flanc.  - Reinforcements can be fitted on the hull of the boat to compensate for the weakening resulting from the cutting of part of the deck and the sidewall.

-Le pétrole peut être transféré vers d'autres cales du bateau sans attendre forcément le remplissage total de la cuve de décantation réceptrice, pour cela, un conduit muni d'une vanne 25 peut être placé à mi hauteur de la cuve de décantation et une pompe peut accélérer le transfert.  -The oil can be transferred to other holds of the boat without necessarily waiting for the complete filling of the receiving decantation tank, for this, a conduit fitted with a valve 25 can be placed at mid height of the decantation tank and a pump can speed up transfer.

-Une pompe peut accélérer la vidange de l'eau dans la cuve de décantation.  -A pump can speed up the emptying of water into the settling tank.

-Les aubes de la roue peuvent avoir une forme hélicodale, ou l'axe de la roue à aubes peut 30 former un angle avec l'axe du bateau pour permettre une auto rotation de la roue grâce au mouvement d'avancement du bateau.  The blades of the wheel can have a helical shape, or the axis of the impeller can form an angle with the axis of the boat to allow the wheel to self-rotate thanks to the forward movement of the boat.

-L'angle des aubes par rapport à la roue peut être variable pour optimiser l'inclinaison des aubes en fonction de la position angulaire de la roue. 35 -Le dispositif peut se trouver dans la zone la plus proche de l'axe de tangage afin de réduire les variations de niveau.  -The angle of the blades relative to the wheel can be variable to optimize the inclination of the blades depending on the angular position of the wheel. 35 -The device can be located in the area closest to the pitch axis in order to reduce level variations.

-Les aubes peuvent être recouvertes d'un revêtement anti-adhérent.  -The blades can be covered with a non-stick coating.

-Le dispositif peut être indépendant du bateau en étant par exemple porté ou remorqué.  -The device can be independent of the boat, for example being carried or towed.

-Le dispositif peut être monté sur un bateau à faible tirant d'eau.  -The device can be mounted on a boat with a low draft.

-La roue à aubes peut être de petit diamètre proportionnellement au flanc du bateau et la partie encastrée de la roue à aubes peut ne pas déboucher sur le pont. 10 -L'axe de la roue à aubes peut être décalé latéralement par rapport au flan du bateau.  -The paddle wheel can be of small diameter in proportion to the side of the boat and the embedded part of the paddle wheel may not lead to the deck. 10 -The axis of the impeller can be offset laterally with respect to the side of the boat.

-Le positionnement en hauteur de la roue à aubes peut se faire par déplacement relatif entre la roue et la coque du bateau.  -The positioning in height of the impeller can be done by relative displacement between the wheel and the hull of the boat.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple non limitatifs.  Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows with reference to the appended drawings which are given only by way of nonlimiting example.

Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente une coupe transversale d'un bateau au niveau du dispositif La figure 2 représente une vue latérale d'un bateau équipé du dispositif La figure 3 représente une vue aérienne du dispositif contournant une nappe de pétrole.  The accompanying drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents a transverse section of a boat at the level of the device FIG. 2 represents a side view of a boat equipped with the device FIG. 3 represents an aerial view of the device bypassing a sheet of oil.

En référence à ces dessins, le dispositif est constitué d'un bateau (1), comportant une roue à 25 aubes (2) dont l'axe de rotation est horizontal et parallèle à l'axe d'avancement du bateau, l'axe de la roue à aubes se trouve positionné sensiblement sur le même plan que le flanc (15) du bateau et la hauteur de cet axe est telle, que l'intersection (i) du cercle déterminé par le diamètre extérieur de la roue et le flanc du bateau se trouve sous le niveau de la nappe de pétrole (16) déterminant ainsi un secteur de roue (20) immergé. Un carter ferme la coque et 30 carène la roue à aubes dans la zone d'intersection entre la roue et la coque. Ce carter est constitué de deux joues latérales (5) disposées de part et d'autre de la roue à aubes qui joignent le flanc (15) du bateau au pont (6) et d'une partie périphérique (4), liée au flanc du bateau et contournant la roue jusqu'à une hauteur (17) délimitant ainsi une ouverture (7) qui communique avec une cuve de décantation (8). Cette cuve de décantation est munie en partie 35 basse d'un conduit permettant d'évacuer l'eau directement dans la mer et permettant également de ballaster de façon à ne pas modifier la flottabilité du bateau pendant l'opération de récupération du pétrole. La hauteur (17) correspond à une hauteur légèrement supérieure à la différence de niveau due à la différence de densité entre l'eau et le pétrole lorsque la cuve est principalement pleine de pétrole. Le bateau se dirige vers une nappe de pétrole (16) puis la contourne de façon tangentielle en présentant son coté équipé de la roue à aubes pendant que le moteur (10) propulse en rotation la roue à aubes (2) dans le sens (11) permettant aux zones 5 (12) comprises entre deux aubes de se rapprocher du carter puis d'y être enfermées dans la zone (13) et enfin de se déverser par gravité dans la cuve (8) et ainsi de suite, les zones (12) étant renouvelées par le mouvement d'avancement du bateau. La vitesse de rotation de la roue est réglée en fonction de la vitesse d'avancement du bateau et en fonction de la largeur de la roue à aubes, il est à noter que les aubes de la roue se présentent au flux par la tranche et 10 n'opposent de ce fait que peu de résistance à l'avancement. Au fur et a mesure du remplissage de la cuve par du pétrole, l'eau s'évacue par un conduit (9) et une vanne (18) permet de bloquer le contenu dans la cuve lorsque celle-ci est principalement pleine de pétrole ce qui est indiqué par un densimètre (19) . Le contenu de la cuve peut être alors transféré vers d'autres cales ou vers un bateau citerne suiveur.  With reference to these drawings, the device consists of a boat (1), comprising a wheel with 25 blades (2) whose axis of rotation is horizontal and parallel to the axis of advance of the boat, the axis of the impeller is positioned substantially on the same plane as the sidewall (15) of the boat and the height of this axis is such that the intersection (i) of the circle determined by the outside diameter of the wheel and the sidewall of the boat is below the level of the oil slick (16) thus determining a submerged wheel sector (20). A casing closes the hull and hulls the impeller in the area of intersection between the wheel and the hull. This casing consists of two lateral cheeks (5) arranged on either side of the impeller which join the side (15) of the boat to the deck (6) and a peripheral part (4), linked to the side of the boat and bypassing the wheel to a height (17) thus delimiting an opening (7) which communicates with a settling tank (8). This settling tank is provided in the lower part with a conduit making it possible to discharge the water directly into the sea and also making it possible to ballast so as not to modify the buoyancy of the boat during the oil recovery operation. The height (17) corresponds to a height slightly greater than the difference in level due to the difference in density between the water and the oil when the tank is mainly full of oil. The boat heads for an oil slick (16) then goes around it tangentially by presenting its side equipped with the impeller while the motor (10) propels the impeller (2) in rotation in the direction (11 ) allowing the zones 5 (12) comprised between two blades to approach the casing then to be enclosed therein in the zone (13) and finally to pour by gravity into the tank (8) and so on, the zones ( 12) being renewed by the forward movement of the boat. The speed of rotation of the wheel is adjusted as a function of the speed of advance of the boat and as a function of the width of the impeller, it should be noted that the blades of the wheel appear in flux through the edge and 10 therefore offer little resistance to advancement. As the tank is filled with petroleum, the water is evacuated through a conduit (9) and a valve (18) makes it possible to block the content in the tank when it is mainly full of petroleum. which is indicated by a hydrometer (19). The contents of the tank can then be transferred to other holds or to a follower tanker.

Ainsi, l'action peut se dérouler en toute sécurité, avec des opérateurs à l'abri des intempéries sans aucun matériel à débarquer en étant immédiatement opérationnel sur site et en se déplaçant très vite d'une nappe à l'autre car la tempête disperse souvent la pollution.  Thus, the action can take place safely, with operators sheltered from the weather without any equipment to be landed by being immediately operational on site and by moving very quickly from one tablecloth to another because the storm disperses often pollution.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la récupération du pétrole en mer.  The device according to the invention is particularly intended for the recovery of oil at sea.

20 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons.Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown by way of examples, but it also includes all the technical equivalents and their combinations.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1) Dispositif de récupération de matériaux flottants constitué d'un bateau (1) comportant au moins une roue à aubes (2) caractérisé en ce que l'axe de rotation de la roue à aubes est 5 orienté de façon sensiblement horizontale et de façon sensiblement parallèle à l'axe d'avancement du bateau, la position latérale de l'axe de la roue à aubes permet un encastrement partiel de la roue dans la coque du bateau tandis que sa position en hauteur permet une immersion de la partie basse de la roue à aubes, la mise en rotation de la roue à aubes combinée avec le mouvement d'avancement du bateau étant susceptible de ramener à 10 bord du bateau les masses de pétrole se trouvant sur la trajectoire du secteur immergé (20) de la roue à aubes.  1) Device for recovering floating materials consisting of a boat (1) comprising at least one impeller (2) characterized in that the axis of rotation of the impeller is oriented substantially horizontally and so substantially parallel to the axis of advancement of the boat, the lateral position of the axis of the impeller allows a partial embedding of the wheel in the hull of the boat while its position in height allows an immersion of the lower part of the paddlewheel, the rotation of the paddlewheel combined with the forward movement of the boat being capable of bringing back on board the boat the masses of oil lying in the path of the submerged sector (20) of the wheel paddle. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la zone d'intersection entre la roue à aubes (2) et la coque du bateau (1) forme, autour de la roue (2), un carter constitué par 15 des joues latérales (5) et par une partie périphérique (4) qui se termine au dessus de la ligne de flottaison (14) du bateau, délimitant ainsi une ouverture (7) entre les joues latérales (5) du carter.  2) Device according to claim 1 characterized in that the intersection zone between the impeller (2) and the hull of the boat (1) forms, around the wheel (2), a casing consisting of 15 side cheeks (5) and by a peripheral part (4) which ends above the waterline (14) of the boat, thus delimiting an opening (7) between the lateral cheeks (5) of the casing. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'immersion de la roue à aubes 20 est telle que l'intersection (i) du cercle déterminé entre le diamètre extérieur de la roue et le flanc (15) du bateau se trouve sous le niveau de la nappe de pétrole.  3) Device according to claim 1 characterized in that the immersion of the impeller 20 is such that the intersection (i) of the circle determined between the outer diameter of the wheel and the side (15) of the boat is under the level of the oil table. 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'ouverture (7) communique avec une cuve de décantation (8) comportant dans sa partie basse des moyens de ballastage et 25 d'évacuation d'eau (9)et (18).  4) Device according to claim 2 characterized in that the opening (7) communicates with a settling tank (8) comprising in its lower part ballasting and water evacuation means (9) and (18) . 5) Dispositif selon la revendication 2 ou 4 caractérisé en ce que la partie périphérique (4) se termine au dessus d'une ligne (17) déterminée par la différence de densité entre l'eau et le pétrole lorsque la cuve est principalement pleine de pétrole. 30  5) Device according to claim 2 or 4 characterized in that the peripheral part (4) ends above a line (17) determined by the density difference between water and oil when the tank is mainly full of oil. 30 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le rayon de la roue à aubes (2) est suffisamment grand pour que l'angle de l'aube (22) qui fait face à l'ouverture (7) permente te déversement du pétrole par gravité.6) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the radius of the impeller (2) is large enough for the angle of the blade (22) which faces the opening (7) permente the oil spill by gravity. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la roue à aubes (2) est animée en rotation par un moteur (10) dans le sens (11) de façon à propulser dans le carter, les zones (12) situées entre deux aubes, d'enfermer le contenu de ces zones dans le carter puis de déverser ce contenu dans la cuve de décantation (8) par l'ouverture (7).  7) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the impeller (2) is driven in rotation by a motor (10) in the direction (11) so as to propel the zones (12 ) located between two blades, enclose the content of these areas in the casing and then pour this content into the settling tank (8) through the opening (7). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que le jeu latéral entre les joues (5) du carter et la roue à aubes (2) est minime tandis que le jeu diamétral entre la partie périphérique (4) du carter et la roue à aubes (2) est important dans sa partie 10 basse afin de commencer la décantation et se réduit dans sa partie haute pour maintenir enfermées les masses de pétrole dans le carter jusqu'à leur déversement dans la cuve de décantation (8).  8) Device according to any one of claims 2 to 7 characterized in that the lateral play between the cheeks (5) of the casing and the impeller (2) is minimal while the diametral play between the peripheral part (4) of the crankcase and the impeller (2) is important in its lower part in order to start decantation and is reduced in its upper part to keep the masses of oil in the crankcase locked up until they spill into the decantation tank ( 8). 9) Dispositif selon la revendication 1, 6 ou 7 caractérisé en ce que la vitesse de rotation 15 de la roue (2) est réglée en fonction de la vitesse d'avancement du bateau et en fonction de la largeur (L) de la roue à aubes.  9) Device according to claim 1, 6 or 7 characterized in that the speed of rotation of the wheel (2) is adjusted as a function of the forward speed of the boat and as a function of the width (L) of the wheel paddle. 10) Dispositif selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que la cuve de décantation (8) dispose d'un densimètre (19) pour informer l'utilisateur lorsque la cuve est principalement 20 pleine de pétrole.  10) Device according to claim 4 or 5 characterized in that the settling tank (8) has a hydrometer (19) to inform the user when the tank is mainly full of oil.
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