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

Изобретение относится к технике очистки водной поверхности от жидких загрязнений, преимущественно от нефтепродуктов.

Известно устройство для сбора пленки нерастворимой жидкости с поверхности воды, содержащее плавающий конусный корпус, завихритель с приводом, чашу и сборник удаляемой пленки.

Недостатком известной конструкции является невысокая эксплуатационная надежность. При работе устройства через сборник удаляются не только нефтепродукты, но и вода, что впоследствии требует дополнительных затрат на их сепарацию. Кроме того, эффективность работы устройства снижается с повышением вязкости загрязнения.

Известно также устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее платформу с поплавками, завихритель, выполненный в виде вертикально расположенного нефтеприемного стакана с размещенными на его боковых поверхностях приемными окнами, к боковым кромкам которых с наружной стороны стакана прикреплены спиральные пластины. В центре стакана по его высоте размещен откачивающий патрубок, соединенный с насосом. В нижней части платформы вокруг спиральных пластин установлена оградительная решетка.

Недостаток данного устройства - неполный сбор нефтепродуктов на завершающей стадии работы. При отключении привода и остановке завихрителя нефтепродукты, которые остались в коридоре между спиральными пластинами и стаканом, растекаются, оставляя на поверхности воды нефтяное пятно. Кроме того, требуются большие энергозатраты на преодоление сопротивления воды внутри завихрителя при его вращении.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства, снижение энергозатрат и повышение качества очистки.

Это достигается тем, что в устройстве для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающем плавающий корпус, завихритель, выполненный в виде пластин, образующих спиральные, сходящиеся к центру каналы, привод вращения завихрителя и установленный по оси завихрителя нефтеприемный стакан с откачивающим патрубком, спиральные пластины выполнены уменьшающимися по высоте по направлению к центру с образованием в центре завихрителя полости в виде конуса, обращенного большим основанием вниз, при этом приемный стакан выполнен сужающимся книзу и размещен в конической полости завихрителя с возможностью вертикального перемещения.

Входное сечение каждого из спиральных каналов превышает сечение канала внутри завихрителя (а>b см. фиг. 4).

Кроме того, с целью увеличения площади очистки водной поверхности, плавающий корпус оборудован выдвигающимися V-образными направляющими, а также опускающимся за завихрителем закрылком.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что спиральные пластины выполнены уменьшающимися по высоте по направлению к центру с образованием в центре завихрителя полости в виде конуса, обращенного большим основанием вниз, при этом приемный стакан выполнен сужающимся книзу и размещен в конической полости завихрителя с возможностью вертикального перемещения. Входное сечение каждого из спиральных каналов превышает сечение внутри завихрителя. Кроме того, плавающий корпус оборудован V-образными направляющими, а также опускающимся за завихрителем закрылком.

Конструктивное выполнение спиралей завихрителя, сужающихся по высоте по направлению к центру, с образованием в центре завихрителя полости в виде конуса, обращенного большим основанием вниз, а также, приемного стакана, сужающегося снизу, и отделенного от спиралей, позволяет значительно снизить энергозатраты на преодоление сопротивления воды внутри завихрителя при его вращении. Возможность приемного стакана опускаться ниже уровня загрязнения обеспечивает качественную очистку водной поверхности. Выполнение входных сечений спиральных каналов большим, чем внутри завихрителя, усиливает эффект эжекции - притягивания нефтепродуктов к завихрителю. V-образные направляющие позволяют увеличить площадь очистки, а опускающийся закрылок удерживать загрязнение в зоне завихрителя при работе на течении.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, план; на фиг. 3 - завихритель, разрез; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3.

Устройство для сбора нефтепродуктов состоит из платформы 1 с поплавками 2, в центральной части платформы установлен завихритель 3, выполненный в виде соединенных между собой вертикальных спиральных пластин 4, уменьшающихся по высоте по направлению к центру, с образованием в центре полости в виде конуса, обращенного большим основанием вниз. В центре конуса размещен сужающийся книзу приемный стакан 5 с патрубком 6, стакан посредством тяг 7 имеет возможность вертикального перемещения. Завихритель 3 закреплен на платформе 1 опорно-поворотным узлом 8 и через муфту 9 соединен с приводом 10. В одном из поплавков 2 размещен откачивающий насос 11 с отводящим гибким патрубком 12. Вокруг завихрителя 3 смонтирована оградительная решетка 13. Установка оборудована выдвигающимися V-образными направляющими 14 и опускающимся закрылком 15.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускают в водоем, на поверхности которого находится продукт сбора, например нефть, бензин, масло и др. Тягами 7 регулируют положение приемного стакана 5 так, чтобы его верхняя кромка была выше уровня загрязнения. После включения привода 10 при вращении завихрителя 3 нефтяная пленка захватывается спиралями 4 и по сужающемуся коридору, образованному стенками спиралей, принудительно нагнетается к центру, накапливается, поднимается и поступает в приемный стакан 5, откуда по патрубку 6 через откачивающий насос 11 и патрубок 12 удаляется. Оградительная решетка 13 предохраняет завихритель 3 от засорения плавающим мусором. Выдвигающиеся V-образные направляющие 14 и закрылок 15 используют на водоемах с течением. Устройство ориентируют против течения, направляющие 14 выдвигают на пятно загрязнения и опускают закрылок 15. Далее работу осуществляют в описанной последовательности.

Предлагаемое устройство может быть использовано для охраны окружающей, в частности водной среды от загрязнений, возникших при аварии транспортных средств. Эксплуатационная эффективность устройства обеспечивается конструктивным выполнением завихрителя со спиралями, образующими сужающийся коридор, позволяющими принудительно захватывать и направлять в нефтесборный стакан загрязнения любой вязкости без захвата воды. Выдвигающиеся V-образные направляющие и закрылок обеспечивают большую площадь захвата загрязнения и удержания его в зоне завихрителя. Возможность приемного стакана опускаться ниже уровня загрязнения позволяет обеспечить качественную очистку водной поверхности. (56) Авторское свидетельство СССР N 1671768, кл. Е 02 В 15/04, 1989.

Использование: в устройствах для сбора нефтепродуктов с поверхности воды. Сущность: устройство имеет в центральной части платформы 1 завихритель 3, выполненный в виде спиральных пластин 4, уменьшающихся по высоте по направлению к центру с образованием полости в виде конуса, обращенного большим основанием вниз, в центре конуса с возможностью вертикального перемещения размещен приемный стакан 5. Установка оборудована выдвигающимися V-образными направляющими и опускающимся закрылком. При вращении завихрителя 3 нефтяная пленка захватывается спиралями 4 и по сужающемуся коридору, образованному стенками спиралей, принудительно нагнетается к центру, накапливается, поднимается и поступает в приемный стакан. Из последнего по патрубку 6 через откачивающий насос и патрубок нефтяная пленка удаляется. Направляющие и закрылок используют на водоемах с течением. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ , включающее плавающий коpпус с пpиводным завихpителем, выполненным в виде пластин, обpазующих в плане спиpальные сходящиеся к его центpу каналы, и pазмещенный в центpе завихpителя нефтепpиемный стакан с откачивающим патpубком, отличающееся тем, что пластины выполнены уменьшающимися по высоте от пеpифеpии к центpу завихpителя с обpазованием полости в виде конуса, обpащенного большим основанием вниз, в котоpой pазмещен с возможностью веpтикального пеpемещения нефтепpиемный стакан. 2. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что спиpальные каналы завихpителя выполнены сужающимися по напpавлению к его центpу. 3. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что нефтепpиемный стакан выполнен сужающимся книзу.