УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТИ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ Российский патент 1997 года по МПК E02B15/04 

Изобретение относится к устройствам для удаления веществ, плавающих на поверхности воды, а именно к устройствам для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 вид в плане, на фиг.3 показан узел крепления направляющих захватов, на фиг.4 схема управления.

Устройство для сбора нефти с поверхности воды состоит из судна 1 с емкостью-накопителем 2, расходной емкостью 3, ленточным транспортером 4, эжекторами 5, с воронками 6, по шлангам 7 подающими микробаллоны-сорбенты 8 под пленку нефти 9 водоема 10, которые при смешивании с нефтью образуют гелеобразные комья 11, направляющими захватами, выполненными в виде бонов 12, один конец которых оборудован поплавками 13, а другой шарнирно закреплен с возможностью вертикального вращения в опорах 14 на валах 15, редукторов 16, на выходных валах которых закреплены рычаги 17 с регулируемыми упорами 18, взаимодействующими с датчиками 19, 20, 21, 22, 23, 24, закрепленными на стойке 25 и связанными с входными каналами микропроцессорного программируемого циклового устройства (МПЦУ) 26, выходные каналы которого связаны с элементами управления 27, 28, установленными на воздушных баллонах 29, 30, и элементами управления 31, 32 приводом 33 руля 34, закрепленного на оси 35.

Работает устройство следующим образом.

Судно 1 перемещается по загрязненной поверхности водоема 10 нефтью 9. Микробаллоны-сорбенты 8 из расходной емкости 3 загружаются в воронки 6 эжекторов 5. Сжатый воздух подается из воздушных баллонов 29, 30 в эжекторы 5, захватывает микробаллоны-сорбенты 8 и по шлангам 7 перемещает их под пленку нефти 9, плавающей на поверхности водоема 10 в зону, ограниченную направляющими захватами 12. Микробаллоны-сорбенты 8 всплывают, обволакиваются пленкой нефти 9 и, слипаясь, образуют гелеобразные комья 11. Судно 1, передвигаясь вперед, направляющими захватами 12 стягивает плавающие комья 11 к ленточному транспортеру 4, который перемещает их в емкость-накопитель 2. Дальнейший процесс подачи и сбора микробаллонов-сорбентов продолжается в изложенной последовательности.

Программируемое управление процессом сбора нефти производится следующим образом.

Поплавки 13 направляющих захватов 12, согласно закону Архимеда, будут менять глубину своего погружения в водоем 10 в зависимости от толщины пленки нефти 9, плавающей на его поверхности. При входе судна 1 в зону водоема 10, на поверхности которого будет находиться пленка нефти 9, поплавки 13 будут погружаться в водоем 10, поворачивая на опорах 14 направляющие заграждения 12, вращая валы 15, которые через редукторы 16 повернут рычаги 17. Регулируемые упоры 18 переместятся с датчиков 19, 22, например, к датчикам 20, 23. Сигнал от датчиков 20, 23 поступит на микропроцессорное программируемое цикловое устройство (МПЦУ) 26, которое выдаст сигнал на элементы управления 27, 28. Элементы управления 27, 28 откроют выход сжатому воздуху из воздушных баллонов 29, 30, и система подачи микробаллонов-сорбентов включается в работу.

При увеличении толщины пленки нефти 9 произойдет дальнейшее погружение поплавков 13, в результате чего рычаг 17 переместится к датчикам 21, 24, сигналы от которых через МПЦУ 26 воздействуют на элементы управления 27, 28 и увеличат подачу сжатого воздуха из баллонов 29, 30, в результате эжекторы 5 будут подавать под пленку нефти 9 большее количество микробаллонов-сорбентов 8.

При снижении толщины пленки нефти 9 произойдет обратный процесс изменения уменьшения производительности эжекторов 5 и сокращения объема подаваемых микробаллонов-сорбентов 8.

При выходе судна 1 на пространство водоема 10, не покрытого пленкой нефти 9, поплавки 13 поднимутся до исходного положения, повернут направляющие захваты 12 на опорах 14, валами 15, через редукторы 16 повернут рычаги 17, которые переместят регулируемые упоры 18 на датчики 19, 22. Сигнал от датчиков поступит на МПЦУ 26, которое воздействует на элементы управления 27, 28 и закроет подачу сжатого воздуха из баллонов 29, 30. В результате подача микробаллонов-сорбентов прекратится.

При появлении пленки нефти 9 большей концентрации в зоне нахождения одного из поплавков 13, например, правого направляющего захвата 12, он опустится и произойдет включение датчиков 20, 21. В этом случае МПЦУ 26 выдаст сигнал элементу управления 27, который увеличит объем подаваемого сжатого воздуха из баллона 29. В результате через правый шланг 7 под пленку нефти будет подаваться микробаллонов-сорбентов больше, чем через левый, или будет подаваться только через правый шланг. Одновременно МПЦУ 26 подаст сигнал на элемент управления 32, который, воздействуя на привод 33, повернет на оси 35 руль 34 в левую сторону, что изменит направление движения судна в сторону большей концентрации нефти.

При изменении ситуации, например, при появлении или большей концентрации нефти в зоне нахождения поплавка 13 левого направляющего захвата 12, произойдет включение датчиков 23, 24 и через МПЦУ 26 воздействие на элементы управления 28, и сжатый воздух из воздушного баллона 30 поступит в эжектор 5, и по шлангу 7 микробаллоны-сорбенты поступят в зону большей концентрации нефти.

Одновременно МПЦУ 26 подаст сигнал на элемент управления 31, который, воздействуя на привод 33, повернет на оси 35 руль 34 в правую сторону, что изменит направление движения судна в сторону большей концентрации нефти.

После выравнивания судна 1 относительно пленки нефти положения поплавков 13 правого и левого направляющих захватов 12 выровняются, рычаги 17 займут одинаковое положение и будут воздействовать регулируемыми упорами 18 на датчики 20, 23 или 21, 24. Через МПЦУ 26 сигналы поступят к элементам управления 27, 28, воздушные баллоны 29, 30 будут подавать сжатый воздух одинаковой производительности, и подача микробаллонов-сорбентов по шлангам 7 будет производиться в равных величинах как со стороны правого, так и со стороны левого поплавков 13. МПЦУ 26 подаст сигналы на элементы управления 31, 32, которые через привод 33 на оси 35 установят руль 34 в среднее положение, что выровняет курс судна 1.

Устройство обеспечит рациональное использование микробаллонов-сорбентов за счет подачи их в места наибольшего скопления нефти и автоматического направления движения судна в сторону наиболее загрязненной поверхности водоема.

Эффективность применения устройства будет складываться за счет сокращения расхода микробаллонов-сорбентов при сборе нефти, разлитой на поверхности водоема, и за счет социального эффекта обеспечения экологической безопасности.

Использование: для удаления нефти, плавающей на поверхности воды. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде судна с двумя корпусами, между которыми расположен ленточный транспортер для перевода нефти с поверхности воды в емкость-накопитель. Сжатым воздухом микробаллоны-сорбенты по шлангам подаются под пленку нефти на поверхности воды водоема, при этом микробаллоны-сорбенты взаимодействуют с нефтью и образуют гелеобразные комья, которые направляющими захватами направляют к ленточному транспортеру. 4 ил.

Устройство для сбора нефти с поверхности воды, включающее судно, направляющие захваты, шарнирно установленные в передней части судна с возможностью поворота в вертикальной плоскости и имеющие на свободных концах поплавки, емкость для вещества, концентрирующего нефть, шланги, проходящие по направляющим захватам к поплавкам, эжекторы, нефтеприемное устройство, установленное в передней части судна и источник сжатого воздуха, установленный на судне и соединенный с эжекторами трубопроводами, отличающееся тем, что направляющие захваты выполнены в виде бонов, источник сжатого воздуха выполнен в виде баллона со сжатым воздухом с элементом управления выходом воздуха, эжекторы размещены на судне и соединены со шлангами, проходящими по направляющим захватам, в качестве вещества, концентрирующего нефть, использованы микробаллоны-сорбенты, а нефтеприемное устройство выполнено в виде ленточного транспортера, при этом судно снабжено редукторами, на входных валах которых установлены направляющие захваты, микропроцессорным циклическим программным устройством с датчиками и рычагами с регулируемыми упорами, установленными на выходных валах редукторов и взаимодействующими с датчиками программного устройства, причем выходные каналы программного устройства соединены с элементом управления выходом сжатого воздуха баллона и c приводом поворота руля судна.