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 нефтепродукт, 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 секторного ленточного конвейера, состоящего 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 пенопластом емкости прямоугольного поперечного сечении и в виде сектора в продольном сечении, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качения в месте 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 сотка, выполняющего роль скребка, смонтированного на подвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно, например в виде синусоиды в поперечном ее сечении для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей, пустотелые барабаны имеют профиль, копирующий профиль перфорированной по бокам ленты, а скребок имеет профиль в поперечном сечении в виде зеркального отображения волны барабанов и ленты.

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, состоящего 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 качения 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, смонтированного на трех пустотелых барабанах на подвижной раме с возможностью качения вокруг оси; скребка для сбора нефтепродуктов; для передачи крутящего момента барабаном; 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 и пустотелые барабаны выполнены волнообразно, например, в виде синусоиды в поперечном ее сечении; скребок имеет также в поперечном сечении профиль в виде зеркального отображение волны на ленте и барабанах.

Сущность изобретения поясняется чертежами, 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, плавающее маслосборное средство 2, в свою очередь, выполнено в виде ленточного секторного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты 11, между пустотелыми барабанами и ветвями лент размещен поплавок 12 в виде пустотелой или заполненной пенопластом емкости прямоугольного поперечного сечения и в виде сектора в продольном сечении, трех пустотелых герметичных барабанов 13 одного ведущего, а других ведомых. Плавающее маслосборное средство 2 смонтировано на неподвижной раме, состоящей из подшипниковых опор 14 и стоек 15 (фиг. 2), размещенной на баке в цехе или на барже в носовом ее части. Барабаны 13 (фиг. 1, 4) и перфорированная по бокам лента 11 (фиг. 1, 2, 3) выполнены в поперечном сечении волнообразно (например, в виде синусоиды) и имеют на концах по звездочке 16 (фиг. 4). Все маслосборное средств 2 размещено на подвижной раме между двумя оболочками 17 (фиг. 4, 5), имеющей возможность качения относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах 14 (фиг. 2, 4). Ведомые барабаны (фиг. 5) имеют также на концах по одной звездочке 16.

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 13, смонтированных вместе с перфорированной по бокам лентой 11 и поплавком 12 на неподвижных оболочках 17, с помощью привода 4, звездочек 5 и цепи 6, смонтированных на неподвижной раме 3, перфорированная по бокам лента 11 (фиг. 1) при помощи звездочек 16 приводится в движение. Нефтепродукты прилипают к поверхности ленты, где стенками скребка-лотка 8 удаляются и сбрасываются в накопительную емкость для нефтепродуктов 10.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами. Так как перфорированная по бокам лента имеет развитую поверхность и выполнена в поперечном сечении волнообразно (например, в виде синусоиды) и смонтирована на трех волнообразных снаружи пустотелых герметичных барабанах, то площадь контакта между ней и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей существенно увеличивается (примерно в 2 раза), а следовательно, производительность удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов повышается также примерно в 2 раза.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящего 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 пенопластом емкости прямоугольного поперечного сечения и в виде сектора в продольном сечении, прикрепленный к подвижной раме и выполненный с возможностью качения 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, выполняющего роль скребка, смонтированного на подвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно, например, в виде синусоиды в поперечном сечении с целью увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей, пустотелые барабаны имеют профиль, копирующий профиль перфорированной по бокам ленты, а скребок имеет профиль в поперечном сечении в виде зеркального отображения волны барабанов и ленты.