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, смазочно-охлаждающих 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 Е02В 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 нефтепродуктами и, присоединенные к бесконечной ленте, два барабана (один ведущий, другой ведомый). Между ведущим барабаном и бесконечной лентой встроен отжимной валик, 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 ). 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, проводящий 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 эффективности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (производительности удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов).

Технический результат достигается тем, что устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной пенопластом герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и барабанами относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, служащего также, скребком с возможностью соприкосновения его бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем перфорированная по бокам лента выполнена ручьевидно, а поплавок в продольном сечении представляет собой сегментную форму, скребок выполнен в поперечном сечении в виде зеркального отображения ручьев, а конвейер содержит дополнительный поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания вокруг осей опор, прикрепленных к верхней плите поплавка, с помощью водила и пружины. Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению. является выбранное в качестве прототипа устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (см. патент РФ №2490213, МПК C02F 1/40. Опубл. в БИ №23, 2012 г.).

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство, выполненное в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной тонкой перфорированной по бокам ленты, смонтированной на пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости, прикрепленный к подвижной раме и выполненный с возможностью качания вместе с ленточным конвейером относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, смонтированного на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем для уменьшения трения перфорированной по бокам ленты с поверхностями барабанов и поплавком между этими поверхностями смонтированы лыжи, прикрепленные к поверхностям барабанов и поплавка, при этом неподвижная рама предназначена для установки на палубе самоходного судна в носовой его части или на палубе самоходной баржи в носовой ее части или на баке-отстойнике в цехе, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена из металла или полимерного нефтестойкого материала, например полипропилена, и смонтирована на трех пустотелых герметичных барабанах с образованием конвейера в форме сектора, при этом два барабана выполнены ведомыми, а поплавок имеет в продольном сечении форму сектора для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей.

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 в виде прямоугольных сечений в поперечном направлении, смонтированного между пустотелыми барабанами на подвижной раме с возможностью качания вокруг оси ведущего барабана, размещенного на неподвижных опорах на неподвижной раме; 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 с поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей, а следовательно и производительности удаления нефтепродуктов перфорированная по бокам лента выполнена ручьевидно: поплавок имеет форму сегмента в продольном сечении; скребок содержит в поперечном сечении профиль в виде зеркального отображения ручьевой ленты; для повышения устойчивости маслосборного средства предусмотрен дополнительный поплавок.

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

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей включает в себя емкость с нефтесодержащей жидкостью 1 (фиг. 1), маслосборное средство 2, неподвижную раму 3 с размещенным на ней приводом 4 для передачи крутящего момента с помощью звездочки 5, цепи 6 и звездочки 7 маслосборному средству 2, сливную систему, состоящую из лотка-скребка 8, гибкого шланга 9, емкости накопителя нефтепродуктов 10, дополнительного поплавка 11, в виде герметичной пустотелой цилиндрической формы, имеющей возможность качания с помощью водила 12 вокруг осей опор 14, образуя тем самым эффект плавучести лодки с помощью пружины 13. Плавающее маслосборное средство 2 в свою очередь выполнено из натяжного устройства 15, поплавка 16, размещенного в герметичной пустотелой или заполненной пенопластом емкости прямоугольного поперечного сечения и в виде сегмента, в продольном сечении, перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала 17, выполненной ручьевидно, трех герметичных пустотелых барабанов 18 - одного ведущего, смонтированного на неподвижной раме 19 (фиг 2) с помощью двух опор 20, и двух ведомых, имеющих на концах по одной звездочке 21 (фиг. 4, 5), ведущий барабан смонтирован на неподвижной раме 2 (фиг. 1) с помощью опор 20 и стоек 21 (фиг. 2, 4).

Все маслосборное средство размещено на подвижной раме, выполненной в виде двух обечаек 22 (фиг. 4, 5) и имеющей возможность качания вокруг неподвижной оси опор 20 (фиг. 2, 4).

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом. После всплытия нефтепродуктов на поверхность баков-отстойников 1 или на поверхность больших водоемов (рек, озер, морей, океанов) плавающее маслосборное средство 2 опускается на поверхность жидкости. При вращении пустотелых герметичных барабанов 18 (фиг. 1), смонтированных вместе с перфорированной по бокам лентой 17 и поплавком 16 на подвижной раме 22 (фиг. 4, 5), с помощью привода 4 (фиг. 2, 1) звездочек 5 и 7, цепи 6, смонтированных на неподвижной раме 3, перфорированная по бокам лента 16 при помощи звездочек 19 (фиг. 4, 5) приводится в движение. Нефтепродукты прилипают к поверхности ленты, где стенками скребка-лотка удаляются и сбрасываются в накопительную емкость для нефтепродуктов 10 (фиг. 1). Дополнительный поплавок предназначен для более устойчивой работы маслосборного средства. Производительность предлагаемого устройства из-за развитой площади поверхности увеличивается примерно в 2-3 раза.

Следует учесть, что из-за развитой поверхности ленты производительность удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов возрастает примерно в 2 раза, По отношению к прототипу поплавок выполнен в виде сегмента, так как верхняя часть сектора не участвует в улучшении плавучести устройства.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленной к подвижной раме и выполненной с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведущими барабанами относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, выполняющего также роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена ручьевидно, а поплавок в продольном сечении представляет собой сегмент, скребок выполнен в поперечном сечении в виде зеркального отображения ручьев, а конвейер содержит дополнительную емкость - поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания вокруг осей опор, прикрепленных к верхней плите поплавка с помощью водила и пружины.