Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам для забора поверхностного слоя (например, масла) нефтесодержащих сточных вод или других несмешивающихся жидкостей и может быть использовано для сбора нефтепродуктов с поверхностей водоемов, рек, морей и океанов, а также в очистных сооружениях водоснабжения и канализации в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочноохлаждающих жидкостей от органических примесей.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения качества и производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих сточных вод.

Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды (см. патент РФ №2006549. Устройство для сбора нефти с поверхности воды / Иванов В.Г. МПК E02B 15/04. Опубл. в БИ №2, 1994 г.), включающее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, содержащего бесконечную ленту из нефтестойкого материала с поперечными складками, впитывающими нефтепродукты, и присоединенные к бесконечной ленте, два барабана (один ведущий, другой ведомый). Между ведущим барабаном и бесконечной лентой встроен отжимной валок, внизу которого расположен сливной лоток для слива отжатых нефтепродуктов в накопительную емкость. Все маслосборное средство размещено на плавсредстве. Одним из основных недостатков этого устройства является низкое качество и производительность сбора нефтепродуктов, в которых содержится большое количество воды (до 20%), захватываемой поперечными накладками в результате адсорбции.

Известно также устройство для удаления масел с поверхности воды (см. Маслосборное устройство сетчатого типа МС-500, разработанное УкрГНТЦ «Энергосталь», опубл. на сайте www.energostal.ua). Принцип действия устройства основан на адсорбции масла на поверхности движущейся бесконечной ленты ленточного конвейера. Бесконечная лента выполнена в виде сетки объемного плетения, перекинутой через перфорированный барабан, приводящий в движение ленту. Внутри вращающегося барабана размещен лоток для приема собранного масла. Сверху перфорированного барабана и сетки расположено устройство для подачи сжатого воздуха, при подаче которого под давлением масло через сетку объемного плетения и отверстия в перфорированном барабане стекает в лоток, а далее в накопительную емкость.

К недостаткам такого устройства можно отнести следующее: во-первых, в связи с развитой поверхностью бесконечной ленты в виде сетки объемного плетения вместе с маслом удаляется и большое количество воды (до 20%), в результате чего снижается качество удаляемого продукта.

Во-вторых, отсутствие второго ведомого барабана и рамы конвейера приводит к неустойчивой работе ленточного конвейера, особенно при колебаниях поверхностного слоя жидкостей (например, при удалении поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей с поверхностей больших водоемов, рек, морей, озер, океанов или в централизованных системах очистки СОЖ в металлообрабатывающей и других отраслях промышленности).

В-третьих, ввиду небольшой площади соприкосновения конвейера с поверхностным слоем масла или других нефтесодержащих жидкостей производительность удаления продуктов все же мала.

Технический результат - повышение производительности и качества удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов.

Технический результат достигается тем, что устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, включающее плавающее маслосборное средство, содержащее два пустотелых герметичных барабана, установленных с возможностью вращения вокруг собственных осей и смонтированных на подвижной раме, прикрепленной к неподвижной раме шарнирно в верхней ее части, неподвижную раму с установленным на ней приводом для вращения пустотелых герметичных барабанов, сливную систему, выполненную в виде лотка для слива нефтепродуктов по сливным магистралям в емкость для дальнейшего их транспортирования, причем плавающее маслосборное средство выполнено в виде ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты, смонтированной на двух пустотелых герметичных барабанах, один из которых ведущий, а второй-ведомый, имеющих на концах по одной звездочке для привода в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, а между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости прямоугольного сечения, прикрепленный к подвижной раме, имеющей возможность качания вместе с конвейером относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме, установленной па палубе самоходного судна в носовой его части или на баке-отстойнике в цехе, а сливной лоток смонтирован на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы в носовой его части, отличающееся тем, что маслосборное средство выполнено в виде бинарного ленточного конвейера (один конвейер внутри другого), состоящего из двух бесконечных стальных или из полимерного нефтестойкого материала перфорированных по бокам лент, смонтированных на двух пустотелых герметичных барабанах, а скребок представляет собой наклонную трубку, в нижней части которой прорезаны два паза по ширине лент в поперечном сечении и шириной, равной толщине перфорированных по бокам лент и высоте прилипшего слоя нефтепродуктов, а в верхней части пазы имеют ширину примерно равную толщине каждой ленты соответственно, причем у скребка в нижней части трубы выполнены карманы, а поплавок укорочен в верхней части с целью размещения скребка и снятия нефтепродуктов с четырех сторон.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (см. патент РФ №2351544. Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей. MI IK C02F 1/40. Опубл. в БИ №10, 2009 г.)

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей,. включающее в себя плавающее маслосборное средство, выполненное в виде ленточного конвейера, состоящего из бесконечной тонкой перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на двух пустотелых герметичных барабанах (одного ведущего, а другого ведомого), имеющих на концах по одной звездочке для привода в движение перфорированной по бокам ленты, и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, а между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости прямоугольного сечения, прикрепленный также к подвижной раме, сливную систему в виде сливного лотка-скребка, смонтированного на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы вверху бака-отстойника или на палубе самоходного судна в носовой его части, причем перфорированная по бокам лента с целью уменьшения трения с поверхностями ведущего и ведомого барабанов и поплавка межу этими поверхностями смонтированы лыжи, прикрепленные к поверхностям барабанов и поплавка, причем конвейер имеет возможность качания относительно поверхностного слоя жидкостей вокруг оси ведущего пустотелого герметичного барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме, установленной на палубе самоходного судна в носовой его части или на баке-отстойнике в цехе.

У прототипа и заявленного изобретения имеются сходные существенные признаки: наличие плавающего маслосборного средства в виде ленточного конвейера, удерживаемого на поверхности нефтесодержащих жидкостей с помощью поплавка; скребка для сбора нефтепродуктов; привода для передачи крутящего момента барабанам; сливной системы.

По отношению к прототипу у заявленного изобретения имеются следующие отличительные признаки: с целью увеличения площади контакта маслосборного средства, а следовательно производительности удаления нефтепродуктов, оно выполнено в виде бинарного ленточного конвейера, в котором скребок и поплавок сокращены по длине, причем скребок может снимать прилипшие нефтепродукты к двум перфорированным по бокам лентам с четырех сторон.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, вид сбоку; на фиг.2 - вид спереди на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху на фиг.1; на фиг.4 - разрез А-А по фиг.1; на фиг.5 - разрез Б-Б по фиг.1; на фиг.6 - разрез В-В по фиг.2.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей включает в себя плавающее маслосборное средство 1 (фиг.1), неподвижную раму 2, с размещенным на ней приводом 3 (фиг.1, 2, 3), сливную систему, состоящую из скребка 4, гибкого шланга 5 (фиг.1, 6), емкости-накопителя нефтепродуктов 6. Плавающее маслосборное средство 1 в свою очередь выполнено в виде бинарного ленточного конвейера, состоящего из двух бесконечных (стальных или изготовленных из полимерного нефтестойкого материала) перфорированных по бокам лент 7 (фиг.1), смонтированных на двух ступенчатых пустотелых барабанах (одного ведущего 8, а другого ведомого 9), имеющих на концах по одной звездочке 10 и 11 (фиг.4, 5) (на фиг 4 и 5 показаны звездочки для привода в движение внешней перфорированной по бокам ленты, а для привода в движение внутренней ленты звездочки условно не показаны). Между пустотелым барабанами и ветвями лент размещен поплавок в виде пустотелой емкости прямоугольного поперечного сечения 12 (фиг.1). Барабаны 8, 9 со звездочками 10 и 11, перфорированные по бокам ленты 7 и поплавок 12 смонтированы на подвижной раме 13. Следует учесть, что стенки поплавка 12 соединены с подвижной рамой 13. Все маслосборное средство 1 имеет возможность качания относительно поверхностного слоя жидкостей вокруг оси ведущего барабана 8, смонтированного на двух опорах 14 и 15 к неподвижной раме 2 (фиг.1, 3). Следует учесть, что поплавок 12 выполнен прерывистым, не доходя до ведущего барабана 8 и скребка 4, а скребок 4 представляет собой наклонную трубку, в нижней части которой прорезаны пазы по ширине лент в поперечном сечении и шириной равной толщине перфорированных по бокам лент и высоте прилипшего слоя нефтепродуктов, а в верхней части пазы имеют ширину примерно равную толщине каждой ленты соответственно, причем у скребка в нижней части трубы выполнены карманы 16 (фиг.6).

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом. После всплытия нефтеподуктов на поверхность жидкости в баках - отстойниках или на поверхность водоемов рек, озер, океанов, плавающее маслосборное средство 1 опускается на поверхность жидкости. При вращении пустотелых герметичных барабанов 8 и 9, смонтированных вместе с лентой и поплавком на подвижной раме 12, с помощью привода 3, размещенного на раме 2, тонкие две перфорированные по бокам ленты 7 с помощью звездочек 10 и 11 приводится в движение. Нефтепродукты прилипают к обеим сторонам каждой из двух лент, выносятся наверх, где скребком 4 в верхней части трубы счищаются затем нефтепродукты стекают в карманы 16 (фиг.6) и, наконец, сливаются по наклонной трубе в накопительную емкость 6 по гибкому шлангу 5. Причем плавающее маслосборное средство может совершать колебательное движение относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана 8, смонтированного на опорах 14 и 15 к неподвижной раме 2.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами. Ввиду большого контакта нефтепродуктов с двумя перфорированными по бокам лентами и специальной конструкции скребка маслосборного устройства в виде бинарного ленточного конвейера позволяет увеличить производительность и качество удаления нефтепродуктов (по экспериментальным данным) до 3,5 раз.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, включающее плавающее маслосборное средство, содержащее два пустотелых герметичных барабана, установленных с возможностью вращения вокруг собственных осей и смонтированных на подвижной раме, прикрепленной к неподвижной раме шарнирно в верхней ее части, неподвижную раму с установленным на ней приводом для вращения пустотелых герметичных барабанов, сливную систему, выполненную в виде лотка для слива нефтепродуктов по сливным магистралям в емкость для дальнейшего их транспортирования, причем плавающее маслосборное средство выполнено в виде ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты, смонтированной на двух пустотелых герметичных барабанах, один из которых ведущий, а второй ведомый, имеющих на концах по одной звездочке для привода в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, а между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости прямоугольного сечения, прикрепленный к подвижной раме, имеющей возможность качания вместе с конвейером относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме, установленной на палубе самоходного судна в носовой его части или на баке-отстойнике в цехе, а сливной лоток смонтирован на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы в носовой его части, отличающееся тем, что маслосборное средство выполнено в виде бинарного ленточного конвейера, состоящего из двух бесконечных стальных или из полимерного нефтестойкого материала перфорированных по бокам лент, смонтированных на двух пустотелых герметичных барабанах, а скребок представляет собой наклонную трубку, в нижней части которой прорезаны два паза по ширине лент в поперечном сечении и шириной, равной толщине перфорированных по бокам лент и высоте прилипшего слоя нефтепродуктов, а в верхней части пазы имеют ширину, примерно равную толщине каждой ленты соответственно, причем у скребка в нижней части трубы выполнены карманы, а поплавок укорочен в верхней части с целью размещения скребка и снятия нефтепродуктов с четырех сторон.