撇除和分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求前序部分所述的撇除和分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ] 本發(fā)明涉及在專利US-6743358和US-7807059中所公開的裝置。
[0003]US-6743358涉及用于收集水體表面上漂浮的材料的設(shè)備。相應(yīng)的該設(shè)備可用來收集漂浮在水上的不同種類的污染物質(zhì)，包括固體和液體，但是特別想到且合適的是收集水面上溢出的油，包括與固體材料混合的油。更加特別的是，該設(shè)備涉及一種撇除器設(shè)備(撇除器)，這種撇除器設(shè)備適于在所沉浸的收集器皿的表皮堰檻(weir)之上撇除表層并且允許污染物質(zhì)積聚在收集器皿中水的表面上，以便它們?nèi)缓笠砸恍┻m當(dāng)?shù)姆绞奖灰瞥?br>[0004]W097/07292和W099/22078公開了那種類型的設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式。在這種現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中，收集器皿具有側(cè)壁，其包括上壁部分和下壁部分，該上壁部分具有一些浮力并且其上端形成了撇除堰檻，并且上壁部分相對(duì)于下壁部分是可豎直移動(dòng)的。上壁部分和下壁部分共同橫向劃界收集隔間的上部子隔間，該收集隔間具有進(jìn)口，該進(jìn)口通過撇除堰檻所形成。收集隔間的底部子隔間形成了延長部分，并且與上部子隔間開放式連通。水通過其底壁中的開口而供給到收集器皿并且從該收集器皿排出。
[0005]在W097/07292中所公開的設(shè)備中，油被收集在收集隔間的上部子隔間中容納的水的表面上。通過將水從下供給到收集隔間中而其從收集隔間中排出，以便使得撇除堰檻被按壓抵靠覆蓋板，該覆蓋板具有排出開口并且使得水面上的油層通過排出開口而排出到適當(dāng)?shù)慕邮掌髦小?br>[0006]在W099/22078中公開的設(shè)備中，油積聚在分離隔間中，該分離隔間橫向劃界在內(nèi)壁與外壁之間，該內(nèi)壁類似于根據(jù)W097/07292的設(shè)備的側(cè)壁。油在內(nèi)壁的撇除堰檻之上進(jìn)入并且在通過內(nèi)壁所劃界的收集隔間中向下移動(dòng)。在內(nèi)壁下邊緣處，油進(jìn)入分離隔間，在該處其積聚在那里水的表面上。分離隔間通過具有排出開口的頂壁所向上劃界，油可以通過該排出開口而以與根據(jù)W097/07292的設(shè)備中的相同方式被排出，這是通過將水從下供給到收集器皿中。
[0007]—個(gè)將分離隔間定位在由內(nèi)壁所劃界的收集隔間外面的優(yōu)點(diǎn)是從隔間向外流入到分離隔間的油被水平分配在一區(qū)域上，該區(qū)域可易于制造地比內(nèi)壁所劃界的水平區(qū)域大很多。相應(yīng)地，分離隔間中油的水平速度可以非常低，因此使得油基本上沒有干擾地上升到分離隔間中的表面。
[0008]各種類型的實(shí)心物體通常通過油所攜帶，并且當(dāng)油將被從分離隔間中排出時(shí)候?qū)е聠栴}。在根據(jù)W099/22078的設(shè)備中，這種物體具有收集在分離隔間中油層頂部處的傾向，鄰近收集隔間的頂壁或頂，并且當(dāng)油通過排出開口被排出的時(shí)候保持在那里。因此，僅僅低于或者接近于排出開口的這些物體隨著從分離隔間中所排出的油而被加以攜帶。
[0009]根據(jù)US-6743358所述的設(shè)備適于漂浮在承載將被收集的較低密度材料的水體中。這種材料在此被認(rèn)為是油，可能與一種或者另一種實(shí)心物體(例如瓶蓋、塑料片、樹皮片和木材或者其他碎肩)混合。然而，應(yīng)當(dāng)指出該發(fā)明還關(guān)于專門收集固體碎肩(例如漂浮在戶外池水面上的樹葉或者其他植物碎肩)是有益的。
[0010]—種用于收集具有比水密度更高并且由水體表面所承載的污染物質(zhì)的已知方法使用了撇除設(shè)備，即，一種水體表層通過其被撇除到收集器皿中的設(shè)備。一個(gè)示例在W001/12905 A1中示出。
[0011]該方法以每個(gè)操作周期進(jìn)行循環(huán)，該操作周期包括吸入階段和排出階段。在吸入階段期間，表層進(jìn)入到收集器皿中，該收集器皿具有設(shè)置頂壁的分離隔間。流入到收集器皿中的入流通過與分離隔間相連通的進(jìn)口所產(chǎn)生。在吸入階段期間，通過入流表層所夾帶的污染物質(zhì)能夠依靠重力作用加以收集，即依靠他們的較低密度，正如分離隔間頂壁之下的污染物質(zhì)層。這種層漂浮在分離隔間中的下層水上。
[0012]在排放階段，收集在分離隔間頂壁之下的污染物質(zhì)層通過立管(riser)而從分離隔間被消除，這是通過將水作為替代液體而引入到污染物質(zhì)之下的分離隔間中。
[0013]正如實(shí)際上所使用的那樣，由實(shí)施該方法所借助的撇除器設(shè)備自動(dòng)操作，基于感應(yīng)分離隔間與立管中的污染物質(zhì)和水層之間的界面，吸入和排放階段在控制下開始和終止。根據(jù)W001/12905 A1，感應(yīng)通過使用超聲波傳感器而得到執(zhí)行，但是其他種類的傳感器也可使用。
[0014]為了高效地實(shí)施收集，吸入和排出階段的控制必須以可靠的方式來控制并且包括簡單改變到存在于每種情況中的條件的可能性，例如通過所撇除的表層而被運(yùn)送到收集器皿中并且在其中進(jìn)行澄清的較重顆粒的量、污染物質(zhì)的成分和粘性等。污染物質(zhì)通常包括固體和液體污染物質(zhì)的混合物，并且可部分具有比所撇除表層中水密度更高的密度，并且部分地具有比水更低的密度。
[0015]通過使用傳統(tǒng)的傳感器，難以以令人滿意的方式可靠地控制吸入和排出階段。超聲波傳感器，例如，可以優(yōu)良的方式進(jìn)行操作，如果他們?yōu)榱诉@些層適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，在這些層上聲音將被反射或者聲音所將要穿透這些層，但是如果該層密度或者聲音傳輸性能將改變，傳感器的設(shè)置不得不進(jìn)行改變。如果顆粒進(jìn)入傳感器區(qū)域，則功能以不可預(yù)知的方式將被影響。
[0016]用來檢測污染物質(zhì)層與承載該層的水之間的界面或者密度差的其他傳感器是為了解決種種問題，這些問題使得其難以在全部操作狀況下具有吸入和排放的滿意控制。
[0017]另一個(gè)問題是由以下事實(shí)所導(dǎo)致的，即所撇除的表層通常包含具有比表層水更高的密度的材料，但是不過通過表層水所承載并且運(yùn)送到收集器皿。然而在收集器皿中，該材料可得到澄清，因?yàn)榇嬖谳^低流速，尤其是在分離隔間中。所澄清的材料可收集在分離隔間的底壁上，并且逐漸使收集器皿負(fù)載較重，這足以危害撇除器設(shè)備的功能。
[0018]將在US-7807059中得到解決的問題是提供一種所指出類型的方法，在該方法中吸入和排放階段的開始和終止以令人滿意的方式得到可靠控制。
[0019]根據(jù)US-7807059，對(duì)于這個(gè)問題的技術(shù)方案是基于在操作周期期間監(jiān)測水體中收集器皿的重量變化，并且響應(yīng)于達(dá)到預(yù)定值的所述重量而開始吸入和排放階段。這些變化可以不同的方式得到監(jiān)測。
[0020]—種方法是測量水體表面與參考點(diǎn)之間的距離，該參考點(diǎn)被相對(duì)于收集器皿固定并且處于水體表面之上。這些改變通過改變收集器皿的浸入深度而對(duì)其自身進(jìn)行呈現(xiàn)。例如，距離測量可使用回聲探測器而得到實(shí)現(xiàn)。
[0021]另一種方式是使用測壓元件而直接測量水體中收集器皿的重量。
[0022]US-7807059還涉及了用于實(shí)施根據(jù)發(fā)明所述方法的設(shè)備，以及涉及一種軟件產(chǎn)品，其尤其用于通過使用計(jì)算機(jī)和與其協(xié)作的輔助工具而實(shí)施根據(jù)US-7807059的方法。該軟件產(chǎn)品的使用通過使用安裝在那里的計(jì)算機(jī)或者經(jīng)由使用服務(wù)器的通信鏈路而專門局部地在收集設(shè)備中得到實(shí)施，該服務(wù)器與收集設(shè)備(例如可經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)存取的服務(wù)器)地理上地分離。
[0023]因而，本發(fā)明涉及了在專利US-6，743，358和US-7，807，059 B2中公開的設(shè)備。
[0024]在那些專利中公開的設(shè)備可被描述為撇除和分離設(shè)備，其可用來收集不同種類的污染物質(zhì)，固體和液體;漂浮在水上，但是其特別想到且合適的是與收集在水面上溢出的油，包括與固體材料混合的油。他們包括分離和收集器皿。該收集隔間包括上部子隔間和下部子隔間，所述上部子隔間通過內(nèi)壁所橫向劃界，該內(nèi)壁具有用于形成進(jìn)入收集隔間的進(jìn)口的撇除堰檻裝置，所述下部子隔間通過外壁所橫向劃界，并且與分離和存儲(chǔ)隔間相連通并連通到底部出口。分離和存儲(chǔ)隔間周圍地連接到具有驅(qū)動(dòng)裝置的流出隔間，用于從該處通過底部出口排出水。內(nèi)壁(收集支柱)和產(chǎn)生分離和儲(chǔ)存隔間的外壁(外部殼體)可積聚和存儲(chǔ)漂浮材料。這種隔間與收集隔間的內(nèi)部子隔間開放式的連通。在分離隔間的頂部處設(shè)置閥門，并且當(dāng)處于打開位置的時(shí)候，閥門將分離隔間與收集隔間的上部子隔間相連接。該閥門在污染物質(zhì)收集期間停留在關(guān)閉位置，這是由于在底部排出裝置在收集階段產(chǎn)生的負(fù)壓。一旦分離和儲(chǔ)存室被認(rèn)為是足夠滿，則通過換向通過設(shè)備的流動(dòng)而開始排空階段。出口現(xiàn)在將變?yōu)檫M(jìn)口，壓力將產(chǎn)生在設(shè)備內(nèi)部。閥門將打開而堰檻撇除裝置將靠近碎肩出口布置。
[0025]在分離和儲(chǔ)存隔間中的所收集和存儲(chǔ)的污染物質(zhì)現(xiàn)在被認(rèn)為是通過浮力而迀移到收集隔間的上部子隔間。一旦污染物質(zhì)在原地，則由底部驅(qū)動(dòng)裝置所產(chǎn)生的液壓力將迫使將被排出的污染物質(zhì)通過污染物出流進(jìn)入一次性漂浮袋或其他的存儲(chǔ)裝置中。
[0026]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上述裝置的分離很好，但是在收集高粘度油和混合污染物質(zhì)時(shí)排空該裝置非常困難并且費(fèi)時(shí)。
[0027]本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)了一種改善的撇除和分離設(shè)備，其相比于之前已知的設(shè)備更容易和更少費(fèi)時(shí)地加以排空，尤其是當(dāng)收集高粘度油和所混合的污染物質(zhì)的時(shí)候。
[0028]本發(fā)明的另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種改善的分離裝置，其構(gòu)造為用于大范圍的應(yīng)用和模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0029]至少上述目的通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的本發(fā)明而得到實(shí)現(xiàn)。
[0030]第一獨(dú)立權(quán)利要求和引用該權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求涉及第二實(shí)施方式，并且第二獨(dú)立權(quán)利要求和引用該權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求涉及第一實(shí)施方式。