СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ДИСПЕРГИРУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ИЛИ ДРУГИХ ВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТЬ ВОДЫ
METHOD AND APPARATUS FOR DEPOSITING DISPERSANT OR OTHER SUBSTANCES ON WATER SURFACE

Данное изобретение относится к способам и устройствам для нанесения диспергирующего вещества или других веществ на поверхность воды.
Известная технология нанесения диспергирующего вещества или других веществ на поверхность воды включает в себя разбрызгиватели, которые устанавливаются на судне, указанные разбрызгиватели снабжены насадками для разбрызгивания соответствующих веществ на поверхность воды. Однако скорость нанесения вещества такими системами ограничена, а также оно склонно к скатыванию.
Основной задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства, которые обеспечивали бы широкозахватное нанесение диспергирующего вещества или других веществ на поверхность воды.
Следующей задачей настоящего изобретения является управление способом и устройством, осуществляемое малым количеством обслуживающего персонала.
Кроме того, еще одной задачей настоящего изобретения является управление узлами (компонентами) устройства с целью обеспечения их работы надлежащим образом.
По крайней мере, основной предмет изобретения защищен независимым пунктом 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты изобретения ограничены зависимыми пунктами формулы изобретения.
Прежде чем предпочтительные варианты изобретения будут описаны, будет дана ссылка на сопутствующие чертежи, на которых:
Фиг.1 - представляет собой вид сзади устройства, выполненного в соответствии сданным изобретением;
Фиг.2 - представляет собой вид сверху устройства, в соответствии с Фиг.1;
Фиг.3 - представляет собой схематический вид в перспективе паравана, который составляет часть устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, при этом вышеупомянутый параван находится в первом режиме работы;
Фиг.4 - представляет собой схематический вид в перспективе паравана, в соответствии с Фиг.3 и в другом режиме работы;
Фиг.5 - представляет собой схематический вид в перспективе управляемого вручную паравана; и
Фиг.6 - представляет собой альтернативный вариант управляемого вручную паравана.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство, выполненное в соответствии с данным изобретением, включает в себя систему, состоящую из шланга 1, снабженного рядом насадок для разбрызгивания, которые распределяются в продольном направлении по длине шланга 1. Насадки для разбрызгивания не описаны детально, но они образуют множество насадок для разбрызгивания обычного вида, вышеупомянутые насадки для разбрызгивания выполнены таким образом, чтобы обеспечивать эффективное разбрызгивание, когда используемые вещества выпускаются через эти насадки.
Устройство, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, также включает в себя средство для хранения шланга 1, средство для подъема шланга и средство для нагнетания веществ в шланг, для того чтобы обеспечить наличие веществ, которые будут выпускаться через насадки для разбрызгивания, в шланге 1. На Фиг.1 схематически показана первая выдвижная мачта 3 для подъема шланга 1 и барабан 5 для хранения шланга 1. В описываемом варианте первая выдвижная мачта 3, барабан 5 и насос предпочтительно составляют единый операционный (функциональный) блок 6, который располагается на судне 7. Поскольку первая мачта 3 является выдвижной, высота над поверхностью воды, на которой находится конец шланга 1, который прикреплен к первой мачте 3, может изменяться.
Как видно на Фиг.1 и 2 устройство по данному изобретению также включает в себя параван 9, который соединен со свободным концом шланга 1, т.е. концом шланга 1, который удален от выдвижной мачты 3. Параван 9 оснащен второй мачтой 10, для создания возможности подъема шланга 1 относительно поверхности воды, при соединении его с параваном 9.
Контроль наклона паравана 9 может осуществляться автоматически, и противонаклонные средства паравана 9 схематически показаны на Фиг.3 и 4. Обычно параван 9 состоит из плавучего корпуса 11 и каскадного/лопастного блока 12, установленного под плавучим корпусом 11, вышеупомянутый каскад 12 поддерживается верхней и нижней стрелами 13 и 14, которые создают раму паравана 9. Каждая стрела 13, 14 включает в себя два участка, которые на виде сверху каждой стрелы 13, 14 находятся под углом друг к другу. Параван 9 также включает в себя балансировочный руль 15, который также поддерживается стрелами 13, 14.
Параван 9 снабжен бегущей талью 16, которая проходит вдоль второй мачты 10. Наверху второй мачты 10 паравана 9 устанавливается первый блок 17А бегущей тали 16. Вышеупомянутый первый блок 17А прикреплен ко второй мачте 10 и состоит из нескольких первых направляющих роликов. Предварительно натягиваемый трос 18 пропускается через первый блок 17А и через второй блок 17В посредством ряда поворотов. Таким образом создается бегущая таль 16. Второй блок 17В находится в свободно подвешенном состоянии на нижнем уровне, в отличие от первого блока 17А. Второй блок 17В состоит из нескольких вторых направляющих роликов. Предварительно натягиваемый трос 18 проходит между параваном 9 и судном 7. Буксировочный трос 19, который проходит между параваном 9 и судном 7, движется через третий направляющий ролик 20, который установлен на пересечении между нижней стрелой 14 и второй мачтой 10, при этом вышеупомянутый буксировочный трос 19 проходит по второй мачте 10 и прикреплен ко второму блоку 17В бегущей тали 16. В связи с этим следует обратить внимание на то, что нет необходимости размещать третий направляющий ролик 20 на уровне нижней стрелы 14. В соответствии с объемом данного изобретения существует возможность расположить третий направляющий ролик 20 под нижней стрелой 14 или над нижней стрелой 14. Расположение третьего направляющего ролика 20 зависит от ряда параметров, например длины второй мачты 10.
Ограничительный трос 21 для бегущей тали 16 одним концом прикреплен ко второму блоку 17В бегущей тали 16, а другим концом прикреплен ко второй мачте 10 на уровне верхней стрелы 13. Функциональное назначение ограничительного троса 21 будет описано ниже.
Параван 9 в соответствии с описанным вариантом настоящего изобретения также включает в себя грузоподъемную траверсу 22, которая через блок грузоподъемной траверсы 23 соединяется с соединительной пластиной 24 буксировочного троса 19. Веревочные концы грузоподъемной траверсы 22 соединены с местами пересечения между стрелами 13, 14 и второй мачтой 10.
На Фиг.3 представлен параван 9 в рабочем режиме, когда он погружен в воду и шланг 1 еще не протянут между параваном 9 и судном 7. В этом рабочем режиме параван 9 буксируется от судна 7 посредством части буксировочного троса 19 и грузоподъемной траверсы 22. Как видно из Фиг.3, часть буксировочного троса 19, которая проходит между соединительной пластиной 24 и судном 7, является активной частью буксировочного троса 19 совместно с грузоподъемной траверсой 22. В этом режиме работы паравана 9 предварительно натягиваемый трос 18 натянут не туго, а проходит между параваном 9 и судном 7. Когда параван 9 достигает положения на желаемом расстоянии от судна 7, предварительно натягиваемый трос 18 туго натягивается для поддержания снабженного насадками для разбрызгивания шланга 1, в силу чего длина бегущей тали 16 укорачивается. Это приводит к тому, что соединительная пластина 24 сдвигается по направлению к паравану 9, а грузоподъемная траверса 22 ослабляется (провисает). Таким образом, буксировочная сила передается от грузоподъемной траверсы 22 к нижней буксировочной точке, которая представлена вторым направляющим роликом 20. Теперь часть буксировочного троса 9, которая проходит между соединительной пластиной 24 и вторым направляющим роликом 20, будет туго натянута, а второй направляющий ролик 20 примет на себя нагрузку, которую ранее несла грузоподъемная траверса 22. Это показано на Фиг.4, на которой также показано, что грузоподъемная траверса 22 ослаблена (провисает).
Когда длина бегущей тали 16 укорочена, то ограничительный трос 21 туго натянут и ограничивает движение бегущей тали 16 для предотвращения ее пересечения с другим концом бегущей тали 16. Вертикальное расположение нижней буксировочной точки требует ряда поворотов (витков), необходимых для вышеупомянутой бегущей тали 16. Когда параван 9 правильно уравновешен, т.е противонаклонные средства находятся в действии, то шланг 1 приобретает желаемую по форме линию кривизны. Это обеспечивается посредством тягового троса (не показан), который проходит вдоль предварительно натягиваемого троса 18, вышеупомянутый тяговый трос протягивает шланг 1 вдоль предварительно натягиваемого троса 18 для того, чтобы подвесить шланг 1 параллельно предварительно натягиваемому тросу 18. Некоторые виды подвесных устройств (не показаны) устанавливаются между предварительно натягиваемым тросом 18 и шлангом 1, вышеупомянутые подвесные устройства являются подвижными (скользящими) относительно предварительно натягиваемого троса 18. Описанные противонаклонные средства создают возможность одному рабочему осуществлять запуск паравана 9.
На Фиг.5 показан модифицированный вариант паравана 109, вышеупомянутый параван 109 управляется вручную. Элементам обоих вариантов, которые по существу являются аналогичными, присвоены идентичные ссылочные номера. Наиболее существенным отличием паравана 109 от паравана 9, описанного выше, является то, что он не снабжен грузоподъемным тросом, и вторая мачта 110 проходит по нисходящей линии на расстоянии от каскада 12. Эта структурная модификация иногда необходима для уравновешивания тяговой силы F1 на натягиваемом тросе 18, который проходит между параваном 109 и судном 7. Конец натягиваемого троса 18, удаленный (расположенный на расстоянии) от паравана 109, как правило, присоединяется к первому домкрату (лебедке), который располагается на судне 7.
Сила тяги F1 на предварительно натягиваемом тросе 18 имеет плечо рычага L1 относительно горизонтального вектора силы V паравана 109. Сила F1 и плечо рычага L1 создают первый момент.
Буксировочный трос 119 проходит от нижнего конца второй мачты 110 к судну 7. Конец буксировочного троса 119, удаленный (расположенный на расстоянии) от паравана 109, как правило, присоединяется ко второму домкрату (лебедке), расположенному на судне 7. Сила тяги F2 на буксировочном тросе 119 имеет плечо рычага L2 относительно горизонтального вектора силы V, а сила F2 и плечо рычага L2 создает второй момент. Для того, чтобы сохранять равновесие паравана 109 в воде, первый момент и второй момент должны быть равными (эквивалентными). Также F1+F2=V. Домкраты (лебедки) на судне 7 используются для регулирования расстояния, на котором параван 109 находится от судна 7, а также поддерживать вторую мачту 10 паравана 109 в относительно вертикальном положении и, следовательно, поддерживать устойчивость паравана 109.
На Фиг.6 показан следующий вариант паравана 209, вышеупомянутый параван 209 является слегка модифицированной версией паравана 109. Следовательно, параван 209 может управляться вручную. Разница между параваном 209 и параваном 109 состоит в том, что вторая мачта 210 короче второй мачты 110, т.е. нижний конец второй мачты 210 находится на уровне нижней стрелы 14.
Сила F3 на предварительно натягиваемом тросе 18 имеет плечо рычага L3 относительно горизонтального вектора силы V паравана 209. Сила F3 и плечо рычага L3 создают первый момент.
Сила F4 в буксировочном тросе 219 имеет плечо рычага L4 относительно горизонтального вектора силы V, и сила F4 и плечо рычага L4 создают второй момент. Для того, чтобы удерживать параван 209 в равновесии в воде первый момент и второй момент должны быть равными (эквивалентными). Также F3+F4=V. Домкраты (лебедки) на судне 7 используются для регулирования расстояния, на котором параван 209 находится от судна 7, а также для удерживания второй мачты 10 паравана 209 в относительно вертикальном положении и, следовательно, для сохранения устойчивости паравана 209.
ВОЗМОЖНЫЕ МОДИФИКАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемый вариант данного изобретения относится к прибрежной/мелкомасштабной версии. Однако в рамках данного изобретения также возможна удаленная от берега/крупномасштабная версия. В этом случае, используется более крупное судно, а также более крупный параван. Такая крупномасштабная версия может работать со шлангом, который снабжен селективной (избирательной) системой насадок для разбрызгивания, т.е. системой индивидуально управляемых насадок или наборов насадок для разбрызгивания. Таким образом, существует возможность приведения в действие сегментов общей системы. Также существует возможность снабжения крупномасштабной версии набором шлангов, включающим в себя множественные, параллельные шланги. При использовании множественных, параллельных шлангов, шланги могут быть снабжены насадками для разбрызгивания только вдоль сегмента общей длины, находящегося между первой и второй мачтами 5 и 10. Это позволит наносить вещества, например диспергирующее вещество, посегментно, в то время как судно 7 придерживается установленного курса. Дистанционно управляемая система клапанов для насадок для разбрызгивания разрабатывается. Также, в рамках изобретения, с этой целью могут быть использованы датчики определения наличия вещества, вышеупомянутые датчики определяют наличие нефти (масла) на поверхности воды.
В варианте, описанном выше, совместно с судном используется устройство по данному изобретению. Однако в рамках данного изобретения также возможно, что рабочий блок 6 является неподвижным, т.е. не располагается на судне 7, как это указано в варианте, описанном выше. Например, вышеупомянутый рабочий блок 6 может быть расположен на берегу реки, а параван 9 находиться в текущей воде реки.
В варианте, показанном на Фиг.3 и Фиг.4, представлена бегущая таль 16. Однако в рамках данного изобретения также возможно использование других средств для создания коэффициента трансмиссии между силами на натяжном тросе. Только в целях приведения примера и, ни в коей мере не ограничительных, может рассматриваться наличие гидравлического цилиндра или винта на шаровой опоре.
Альтернативно, гидравлический цилиндр может непосредственно воздействовать на буксировочный трос и прикладывать приемлемую силу к буксировочному тросу для протягивания буксировочного троса к паравану и таким образом освобождать грузоподъемную траверсу.