УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТИ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 1995 года по МПК E02B15/10 

Изобретение относится к устройству для сбора нефти с водной поверхности, содержащему вращающийся собирающий нефть щеточный элемент с приводом вращения и чесальный элемент с зубьями, связанный с щеточным элементом.

Патент Швеции N 346346, патент США N 3617555 [1] и патент Финляндии N 70433 описывают устройства для сбора нефти, снабженные цилиндрическими или широкими перепончатообразными щеточными элементами. Проблема с такими устройствами сбора заключается в том, что содержащая нефть вода стремится уйти с передней части собирающего элемента в стороны так, что щетинки щетки собирающего элемента не захватывают надлежащим образом нефть, которую надо собрать. Патент Великобритании N 1063696 раскрывает устройство для сбора нефти, снабженное несколькими дисковыми пластинами, к поверхности которых нефть прилипает и откуда может быть удалена. Несмотря на большое число пластин, доказано, что мощность таких устройств низка. Патент Финляндии N 71596 раскрывает устройство для сбора нефти, в котором мат, снабженный щеточными щетинками помещен наклонно вокруг роликов, причем мат образован несколькими параллельными цепями, к которым прикреплены щеточные щетинки. Вода имеет возможность течь сквозь цепи, которые предотвращают уход нефтесодержащей воды с передней части в устройства, что, как указывалось выше, является обычной проблемой при цилиндрических щеточных элементах. Такое устройство имеет большие габариты.

Целью изобретения является разработка компактного собирающего нефть устройства, которое пригодно для временных или быстрых установок, и посредством которого любое многоцелевое судно может быть преобразовано в собирающее нефть судно. Предпочтительно днище первого отсека расположено ниже днища второго отсека, и первый отсек содержит сливные отверстия по обеим боковым стенкам. При сравнении с известными техническими устройствами для сбора нефти равной мощности настоящее устройство для сбора нефти имеет малые размеры. Другие преимущества и варианты осуществления изобретения будут описаны ниже.

На фиг.1 показано устройство для сбора нефти в связи с многоцелевым судном; на фиг.2 устройство, вид в аксонометрии; на фиг.3 устройство, вид сбоку; на фиг. 4 то же, вид сверху; на фиг.5 гидравлическая схема устройства согласно изобретению.

В обычном многоцелевом судне предпочтительно использовать два устройства для сбора нефти. Устройства для сбора нефти прикрепляются к противоположным сторонам судна. В дополнение к этим устройствам необходимы плавучие заграждения 11, передний конец которых прикреплен к судну посредством рычагов и тросов. Другой конец плавучего заграждения прикрепляют к рельсу 27, соседнему с входными отверстиями 17, сформированными в устройстве. Собранная нефть выкачивается из устройства через трубу 15.

Согласно фиг.2 корпус устройства образован ящиком 1, разделенным на два отсека 3, 4. Первый отсек 4 содержит щеточные диски 5, вращаемые мотором 20, в то время как второй отсек 3 действует как приемник. Отсеки 3 и 4 отделены друг от друга перегородкой 2. Ниже приемника установлен насос 13, вращаемый гидромотором 14. Посредством насоса собранная нефть выкачивается через трубу 15 из приемника в танки судна. Нефть подается на гидромоторы 14 и 20 от многоцелевого судна, с которым гидравлическая система соединена быстро соединяющими средствами.

В случае катамарана предпочтительно использовать ящик с тремя отсеками, в котором средний отсек образует приемник, в то время как два других отсека содержат вращающиеся щеточные диски.

На фиг. 3 устройство для сбора показано со стороны щеточных дисков 5 в частичном разрезе. Фиг.3 и 4 вместе иллюстрируют подробно принцип работы и конструкцию устройства. Содержащая нефть вода поступает в первый отсек 4 ящика 1 в устройство слева и проходит в противодействии с щетинками 19 щеточного диска 5. В этом примере имеется три щеточных диска, установленных бок о бок, но эти диски могут меняться в числе в соответствии с требованиями каждого конкретного случая. Существенным является то, что щетинки проходят по всей ширине первого отсека 4 так, что содержащая нефть вода должна пройти через них и нефть прилипает к щетинкам. Вода способна пройти между щеточными дисками 5 и через отверстия 7, предусмотренные в корпусных пластинах дисков, в боковые стороны и далее из устройства через боковые отверстия 6 первого отсека 4. Поток воды через устройства настолько эффективен, что противоволн не возникает. Щетинки прикрепляются к ободам 18, предусмотренным в щеточных дисках. Обода являются более узкими, чем пространство между дисками, так, чтобы между ними оставалось пространство.

Благодаря направлению вращения щеточных дисков 5 щетинки 19 давят вниз нефть, вошедшую в контакт с ними, так, что нефть прилипает надлежащим образом к щетинкам. Нефть проходит через нижний неподвижный центр вверх со щетинками и соскребается со щетинок посредством чесального элемента 8. Между дисками 5 зубья чесального элемента 8 имеют ширину больше, чем другие зубья. От чесального элемента 8 нефть идет вниз в более низкий приемный лоток 9, который проходит сквозь отверстие, предусмотренное в перегородке 2, в собирающий танк второго отсека 3. Для облегчения технического обслуживания щеточных дисков чесальный элемент 8 и лоток 9 могут быть повернуты вверх на шарнире 10, посредством чего щеточные диски 5 видны по всей длине и могут быть подняты из ящика для очистки и технического обслуживания.

Насос 13, показанный на фиг. 2, сообщается с приемником посредством донного соединения 16, через которое насос выкачивает нефть, собранную в приемнике.

Энергию устройство получает с судна, для чего предусмотрены трубопроводы для гидравлической нефти, которые снабжены средствами 22, 23 для быстрого соединения моторов 14 и 20 с той же схемой, что и насосное устройство 21. Насосное устройство 21 может быть стационарной частью судна или оно может быть устройством, приводимым в действие двигателем внутреннего сгорания. Схемы моторов 14 и 20 включают в себя вентиль 24 для управления ими соответственно. Обе гидравлические схемы, кроме того, включают в себя одноходовой клапан 25 и предохранительный клапан 26 как защитные средства.

Использование: в нефтесобирающей технике, в частности в устройствах для сбора нефти с водной поверхности. Сущность изобретения: устройство содержит вращающиеся и собирающие нефть щеточные диски и чесальный элемент, отделяющий нефть от щеточных дисков. Щеточные элементы приспособлены для выжимания нефти под водной поверхностью и ее подъема вверх через нижний неподвижный центр таким образом, чтобы уменьшалось прилипание воды к щеткам. Щеточные диски содержат щеточные щетинки, прикрепленные к ободу, предусмотренному на внешней периферии дисков. Устройство сбора содержит ящик, разделенный на смежные отсеки, причем правый отсек содержит указанные щеточные диски, расположенные по всей его ширине на поперечном валу, отверстия, смонтированные в передней части его для пропуска нефтесодержащей воды в противодействии со щеточными дисками, и отверстия на внутренней стороне обода щеточных дисков для слива воды из первого отсека. Чесальный элемент содержит лоток для подачи собранной нефти во второй отсек, а насос предусмотрен в устройстве для выкачивания из второго отсека собранной нефти, которую необходимо удалить из устройства. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТИ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее вращающийся собирающий нефть щеточный элемент с приводом вращения и чесальный элемент с зубьями, связанный со щеточным элементом, отличающееся тем, что оно снабжено корпусом, выполненным в виде ящика, разделенного с помощью перегородки на смежные отсеки, в первом из которых размещен щеточный элемент, образованный по меньшей мере двумя щеточными дисками, расположенными по ширине ящика на поперечном валу, каждый из которых содержит обод, ширина которого меньше, чем промежуток между щеточными дисками, и щетинками, расположенными на ободе и выступающими наружу над шириной каждого промежутка между щеточными дисками, в передней стенке первого отсека со стороны сбора нефти выполнено по крайней мере одно отверстие для пропуска воды, загрязненной нефтью, во внутреннюю полость первого отсека, а в по крайней мере одной боковой стенке первого отсека в пределах внутреннего очертания обода щеточных дисков выполнено сливное отверстие для слива воды из первого отсека, причем чесальный элемент выполнен с лотком для подачи собранной нефти во второй отсек, при этом устройство снабжено насосом с приводом для выкачивания собранной нефти из второго отсека. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что днище первого отсека расположено ниже, чем днище второго отсека, и сливные отверстия выполнены на обеих боковых стенках первого отсека, при этом сливное отверстие на боковой стенке, обращенной к второму отсеку, расположено ниже второго отсека. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что диски содержат корпусные пластины, поддерживающие ободы и имеющие отверстия для прохода потока воды между корпусными пластинами. 4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что приводы для вращения щеточных дисков и для насоса выполнены в виде гидромоторов с трубопроводами для подачи нефти в гидромоторы, которые снабжены средствами для быстрого соединения при подключении подачи нефти извне устройства, при этом линия подачи каждого гидромотора содержит вентиль для независимого управления режимом работы гидромотора. 5. Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что зубья чесального элемента, установленные между щеточными дисками, выполнены большей ширины, чем остальные зубья.