Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов

Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при сборе, утилизации нети и нефтепродуктов с поверхности водоемов с проточной и стоячей водой разнообразными плавсредствами, а также в очистных сооружениях.

Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды (патент РФ №2078173, Е 02 В 15/10), у которого на ленте транспортера закреплены заполненные сорбентом перфорированные цилиндры с отверстиями по торцам, нижняя часть которых расположена в водоеме и выполнена с отверстиями, а верхняя с окнами, сообщенными с патрубком для подачи сжатого воздуха, и окнами с Г-образными патрубками, сообщенными с емкостью-отстойником.

Недостатками такого устройства является:

- многозвенность механизмов и сложность конструкции;

- применение сорбентов при сборе нефти,

что удорожает стоимость установки, себестоимость выполняемых работ, а также снижает универсальность использования устройства в различных жидкостных средах.

Известно также установка для сбора нефти, нефтепродуктов с поверхности воды (а.с. РФ №1273443, Е 02 В 15/04), которая предусматривает одновременное использование большого числа колбообразных сосудов, нижняя часть которых располагается при работе в зоне нефтяного контакта и имеет перфорированную насадку с отверстиями диаметром 2-4 мм, расположенных снизу и сверху перфорации, высотой и шириной равными диаметру перфорации. Колбообразный сосуд имеет также в узкой своей части специальный кожух, расположенный над насадкой внутри горловины и образованный нижней и верхней воронками, соединенными цилиндром и стенками горловины...

Основным недостатком такой установки является низкая эффективность сбора нефти и нефтепродуктов, так как применения колбообразных сосудов не позволяет подвергать обработке значительные по размерам площади, загрязненные участки и носит фрагментарный характер сбора, к тому же конструкция устройства усложнена и требует при наладке и работе значительных материальных затрат.

Известно устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды (патент РФ №2049200, Е 02 В 15/04), содержащее камеру, нижние кромки стенок которой расположены ниже уровня воды с отводящей горловиной, снабженной коллектором с отверстиями, расположенными горизонтально в пределах камеры выше уровня воды и соединенными с источником сжатого газа, сепоратором с входным отверстием, а средство излучения звуковых колебаний выполнено в виде блока стержневых газоструйных излучателей, установленных на отверстиях коллектора.

Установка имеет существенные недостатки, а именно высокую себестоимость, обусловленную сложностью технологического процесса и конструктивными особенностями.

Кроме того, использование сложной автоматики, связанной с газом и ультразвуком, требует дополнительных затрат для обеспечения мер безопасности эксплуатации.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности процесса отделения сбора нефти, нефтепродуктов с поверхности водной среды.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство содержит систему агрегатов, включающих емкость-отстойник с автоматической аппаратурой слива воды, откачки воздуха и собираемого продукта, зонт в виде колпака-отделителя, трубопроводный подводящий канал, коллектор, расположенный горизонтально ниже уровня водоема, выполненный в виде трубчатой решетки, представляющей собой сообщающиеся цилиндрические сосуды, с отверстиями, в верхней части на которых установлены сетчатые рассеиватели воздуха.

Наличие коллектора, выполненного в виде трубчатой решетки и имеющего отверстия с сетчатыми рассеивателями воздуха, при определенном расчетном режиме подачи воздуха, зависящим от физико-механических свойств пленки и глубины погружения коллектора, обеспечивает образование воздушной подушки, которая отделяет нефтяную пленку от водной среды и тем самым обеспечивает условия для ее эффективного удаления.

На фиг.1 изображен продольный разрез трубчатого коллектора в рабочем состоянии, т.е. опущенного на глубину h, под пленку нефти (либо нефтепродукта), находящейся на поверхности водоема.

На фиг.2 изображен поперечный разрез трубчатого коллектора вместе с зонтом (колпаком-отделителем).

Устройство содержит емкость-отстойник 1, оснащенный автоматической аппаратурой регулирования воздушного потока и собираемого продукта 2, состаящей из вакуумного насоса 3 и воздушной заслонки 4, редуционого клапана 5, насоса откачки собираемого продукта 6 и насоса водосброса 7. Зонт в виде колпака-отделителя 8 соединен трубопроводным подводящим каналом 9 с емкостью-отстойником 1. Коллектор 10 установлен ниже уровня воды 11, под нефтяную пленку 2 (фиг.1), выполнен в виде трубчатой решетки, представляющей собой сообщающиеся цилиндрические сосуды с отверстиями, в верхней части которых установлены сетчатые рассеиватели воздуха 12. Коллектор 10 связан через вакуумный насос 3 с емкостью-отстойником 1.

Устройство работает следующим образом.

Перед задействованием устройства, предварительно проводят тщательный анализ физико-механических свойств и химсостава подлежащего сбору продукта. На основании результатов анализа, при помощи типовой грузоподъемной стрелы, находящейся на плавсредстве (на фиг.1, 2 не показано) трубчатый коллектор 10 опускают в невозмущенную водную среду 11 под пленку 2 на расчетную глубину h. Накрывают площадь сбора, равную площади занимаемого трубчатым коллектором 10, колпаком-отделителем 8, открывают заслонку 4 и включают вакуумный насос 3. Сжатый воздух под действием редуционного клапана 5 с необходимым давлением, зависящим от глубины h погружения трубчатого коллектора 10, подается через сетчатые расеиватели воздуха 12 в возмущенную водную среду 13 под пленку 2, образуя воздушную пленку 14. Далее, в результате образовавшейся разности давления P₁<Р₀ (атмосферное), нефть по трубопроводному подводящему каналу 9 устремляется в емкость-отстойник 1, затем производится слив нефти через насос откачки 6 и воды через нанос откачки 7.

Предлагаемое устройство, имеющее простую и надежную в эксплуатации конструкцию, позволяет с большой эффективностью отделять нефтяную (либо другого продукта) пленку от водной среды в разнообразных водоемах как со стоячей, так и с проточной водой, а также в очистных сооружениях, причем в проточных водоемах эффективность повышается за счет естественного напора воды и сокращения маневра плавсредства, на котором смонтировано предлагаемое устройство.

Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов, содержащее емкость-отстойник, оснащенный автоматической аппаратурой слива воды, откачки воздуха и собираемого продукта, зонт в виде колпака-отделителя, трубопроводный подводящий канал, коллектор с отверстиями, расположенный горизонтально, отличающееся тем, что коллектор установлен ниже уровня воды и выполнен в виде трубчатой решетки, представляющей собой сообщающиеся цилиндрические сосуды, а на отверстиях, расположенных в верхней части решетки, установлены сетчатые рассеиватели воздуха, при этом коллектор связан через вакуумный насос с емкостью-отстойником.