УСТРОЙСТВО В.М.ПИВОВАРОВА ДЛЯ СБОРА НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ Российский патент 1994 года по МПК E02B15/10 

Предлагаемое изобретение относится к механическим устройствам для разделения жидкостей с отличающимися физическими свойствами.

Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды, включающее всасывающую воронку, установленную сужающейся частью вверх, приспособление для создания воздушного потока, отстойную емкость и присоединенный к ней трубопровод, отстойная емкость снабжена коллектором с лучевыми перфорированными снизу патрубками.

Приспособление для создания воздушного потока выполнено в виде эжектора и соединено с сужающейся частью воронки. При этом коллектор установлен в нижней части отстойной емкости и соединен с эжектором посредством трубопровода, а всасывающая воронка снабжена плоским гидрофобным элементом, прикрепленным по периметру к ее внутренней поверхности.

Недостатки этого технического решения: при больших скоростях потока воздуха пленка нефтепродукта рвется и в воронку засасывается только вода; в воронку будет попадать воздух либо вода, если погрешность установки воронки относительно поверхности жидкости будет сравнима с толщиной пленки нефтепродукта (тем более молярный слой); энергоемкость этого способа сбора нефтепродукта очень велика; эжектор с воронкой образует эмульсионную установку, поэтому направление потока эмульсии вниз никогда не решит вопроса эффективности работы этого устройства.

Наиболее близко к заявляемому по конструкции и получаемому результату техническое решение, включающее плавучую раму с фильтром в донной ее части, нефтеприемник, сообщающийся с плавучей рамой, и приспособление для удаления нефти из нее. Нефтеприемник установлен в проеме плавучей рамы со стороны сбора нефти и выполнен в виде многолопастного колеса, снабженного независимым приводом, закрытого по торцам дисками и размещенного так, что его ось параллельна водной поверхности.

Недостатками данного технического решения являются: многолопастное колесо проталкивает в раму вместе с пленкой нефтепродукта большое количество воды, и в приспособление для удаления нефти (воронку) поступает значительно больше воды, чем нефти; удаление из рамы нефти путем перелива предполагает сборную емкость для нефти ниже поверхности воды, это устройство применимо только в стационарных нефтеловушках, на автомойках, котельных; после сбора нефти с водой снова необходимо отстой и сепарация.

Целью изобретения является повышение эффективности работы, снижение энергоемкости и материалоемкости установки.

Цель достигается тем, что для сбора нефтепродуктов с поверхности воды применяется устройство, которое отделяет нефтепродукты от воды в "сухом виде", после чего нефтепродукты не нуждаются в отстое и сепарации.

Изобретение отличается наличием нефтепродуктосборного элемента, который выполнен подвижным вокруг оси гладким телом цилиндрической формы, частично погруженным в воду, и при движении полностью стягивает пленку (даже молярную) нефтепродукта с поверхности воды, не разрушая ее, что является принципиально новым способом сбора нефтепродуктов, основанном на явлении поверхностного натяжения жидкостей. Очевидно, что для эвакуации не эмульгированного, "сухого" нефтепродукта требуется значительно меньше затрат энергии и оборудования.

На чертеже представлено устройство, разрез.

Устройство содержит нефтепродуктосборный элемент 1 цилиндрической формы, снабженный приводом (на чертеже не показан), корпус 2, выполненный в виде рамы с заданной плавучестью и образующий с вышеуказанным элементом 1 щелевой зазор 3. Кювета 4, замкнутая по периметру, без дна, образованная плоскими стенками рамы. В кювете находятся датчики уровня раздела двух сред 5 и всасывающий патрубок 6 насоса 7.

Понтонами 8 (частично и плавучим элементом 1) устройству задается плавучесть и центровка таким образом, чтобы элемент 1 был погружен в жидкость приблизительно на половину радиуса, а ось элемента 1 была горизонтальна относительно поверхности воды.

В частном случае, для сбора нефтепродуктов в отстойнике с постоянным уровнем, устройство может быть закреплено на заданном уровне и, следовательно, понтоны 8 исключаются.

При сборке нефтепродуктов с обширных акваторий и при волнении воды устройства соединяются шарнирно в виде боковых заграждений типа "Анаконда", обеспечиваются общим приводом и отсасывающим наносом.

Нефтепродуктосборный элемент 1 может быть выполнен в виде вращающегося вокруг своей оси прямого кругового цилиндра, как показано на чертеже, а также в виде бесконечной замкнутой ленты, скользящей по неподвижному элементу 1 цилиндрической формы, с направляющей любой кривизны (формы).

Устройство работает следующим образом.

При вращении элемента 1, или при скольжении по его поверхности замкнутой гибкой ленты в направлении, указанном стрелкой, пленка нефтепродукта стягивается с поверхности воды по одну сторону от оси элемента 1 (акватория "А") и перемещается на противоположную сторону относительно оси (область ограничения кюветой) за счет смачивания и поверхностного натяжения нефтепродукта.

При движении нефтепродукта в зазоре 3 создается динамический напор, обеспечивающий уровень в кювете несколько выше, чем в акватории "А".

Нефтепродукт вытесняет воду из кюветы и заполняет ее до нижнего уровня Н, включает насос и откачивает нефтепродукт до верхнего уровня В, а вода поступает снизу кювету.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить эффективность и скорость сброса нефтепродуктов с обширных акваторий при минимальных затратах. (56) Авторское свидетельство СССР N 977566, кл. E 02 B 15/10, 1982.

Использование: при очистке поверхности воды от нефтепродуктов. Сущность изобретения: устройство выполнено с заданной плавучестью, а корпус образует с нефтепродуктосборным элементом щелевой канал для прохода нефтепродуктов и кювету, замкнутую по периметру, без дна, в которой размещен патрубок откачивающего насоса и датчики управления насосом. Нефтепродуктосборный элемент выполнен подвижным вокруг оси телом цилиндрической формы частично погруженным в воду и при вращении стягивает пленку нефтепродукта с поверхности воды по одну сторону от своей оси, причем поверхность нефтепродуктосборного элемента контактирует только с пленкой нефтепродукта, пока она есть. 1 ил.

Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавучий корпус и частично погруженный в воду нефтепродуктосборный элемент с приводом и с горизонтальной осью вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, снижения энергоемкости и металлоемкости, оно снабжено патрубком откачивающего насоса и датчиками управления насосом, при этом корпус выполнен в виде открытой снизу, замкнутой по периметру боковыми стенками кюветы, в пределах внутренней полости которой размещены патрубок откачивающего насоса и датчики управления насосом, а нефтепродуктосборный элемент выполнен цилиндрической формы и примыкающим к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов с образованием с ней щелевого канала для прохода нефтепродуктов.