УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ Российский патент 1998 года по МПК E02B15/04 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно, к устройствам для сбора слоя жидкости меньшей плотности, плавающей на поверхности жидкости большей плотности, в частности для сбора слоя нефти и нефтепродуктов, плавающих на поверхности воды.

Известно устройство для очистки поверхности воды /а.с. СССР N 579921, кл. E 02 B 15/04, 1977, включающее плавучую раму, прикрепленный к ней ковш с впускным отверстием, транспортер, выполненный из эластичного материала с поглощающей способностью для подачи в ковш нефти, образующий с рамой канал, всасывающее приспособление для удаления нефти из верхней части ковша, завихряющее приспособление, наклонные пластины.

Недостаток - несовершенство конструкции транспортера, проявляющееся в том, что нижний отжимной ролик, вращающийся с ведомым барабаном отжимает нефть из пористого материала под водой, а после выхода из сцепления лента конвейера сразу впитывает воду, которая при последующем погружении ленты будет препятствовать проникновению в пористую среду нефти, чем снижается эффективность устройства.

Известно также устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды /а. с. СССР N 350903, кл. E 02 B 15/04, 1971, включающее вращающийся диск, покрытый пенополиуретаном, скребок, установленный в надводной части диска, и отстойник. В подводной части также установлен скребок.

Недостаток - при работе подводного скребка обводненности нефти резко возрастает, в результате чего резко снижается эффективность работы устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для извлечения нерастворимых жидкостей с поверхности воды /а.с. СССР N 352995, кл. E 02 B 15/04, 1972/, состоящее из перфорированного транспортера с сорбционным материалом, верхнего отжимного приспособления, установленного на внешней поверхности транспортера и сливной емкости.

Недостаток - при погружении адсорбционного материала в нефтяную пленку происходит адгезионное прилипание нефти к его пористой поверхности, а внутренний объем пористого материала практически не заполняется нефтью и в работе не участвует. Вода, имея меньший коэффициент поверхностного натяжения, заполняет часть этого объема при дальнейшем погружении пористого материала в воду, которая сливается в сборную емкость, увеличивая тем самым процентное содержание воды в собранной нефти, чем снижается качество собранной нефти и эффективность самого устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем снижения обводненности собираемой нефти.

Поставленная цель достигается тем, что транспортер выполнен в форме барабана, а барабан снабжен нижним отжимным приспособлением, при этом нижнее отжимное приспособление размещено на границе раздела фаз вода-нефть, причем верхнее отжимное приспособление выполнено из комбинаций трех или пяти отжимных валиков и токовин, а валики связаны между собой, при этом боковины прикреплены к крайним валикам комбинации и связаны с осью барабана.

Кроме того, нижнее отжимное приспособление может быть выполнено в виде валика с установленной перед ним экранирующей полосой или в виде пружинной полосы.

На фиг. 1 приведена общая схема устройства с плавсредством, на фиг. 2 - схема барабана с отжимными приспособлениями.

Посредством рамы 1 к плавсредству 2 прикреплен перфорированный барабан 3, покрытый по образующей сорбционным материалом 4. Внутри барабана установлена емкость 5. К раме 1 с помощью поворачивающихся на оси барабана 3, боковины 6 прикреплены отжимные приспособления в виде валиков 7 и 8, причем верхний валик 7 установлен над емкостью 5, а нижний - 8 прикреплен с возможностью его поворота относительно оси барабана 5 и установлен так, чтобы линия раздела фаз нефть - вода была на уровне верхнего образующего отжимного приспособления. Перед отжимным приспособлением - валиком 8 установлена экранирующая полоса 9. Валик 8 соединен через исполнительный механизм 10 с пультом управления 11. Нижнее отжимное приспособление может быть выполнено в виде пружинной полосы 12 /фиг. 2/. Верхнее отжимное приспособление может состоять как из одного валика 7, так и комбинации валиков 7) 13, 14, образующих с барабаном и боковыми перегородками объем 15, или комбинации валиков 7, 15, 14, 16, 17, образующих еще один объем 18.

Устройство работает следующим образом.

Прикрепленный при помощи элементов рамы 1 к плавсредству 2 барабан 3 вращается, как показано на фиг. 1 и фиг. 2. Сорбционный материал 4, выходя из пространства между барабаном 3 и отжимного приспособления - валика 8, расширяясь в основном в нефтяной среде, пропитывается водонефтяной эмульсией с больших содержанием нефти. Экранирующая полоса 9 существенно снижает количество воды в пропитываемой сорбционным материалом водонефтяной эмульсии. Установка верхней образующей отжимного приспособления 7 на уровень границы раздела фаз нефть - вода осуществляется с помощью исполнительного механизма 10, например, гидросистемы с пульта управления 11. Верхнее отжимное приспособление - валик 7 отжимает водонефтяную эмульсию в емкость 5. Нижнее отжимное приспособление может быть выполнено в виде пружинной полосы, что упрощает конструкцию узла и способствует снижению возмущения воды и нефтяного слоя и снижению их перемешивания.

Верхнее отжимное приспособление может быть выполнено из трех или пяти валиков. При этом, подавая в объем 15, образуемый валиками 7, 13, 14, барабаном и боковыми перегородками, сжатый воздух, можно увеличить степень удаления водонефтяной эмульсии из сорбционного материала 4. Степень удаления нефти из сорбционного материала еще более увеличивается в случае нагрева подаваемого воздуха, а также в случае подачи в объем 13, образуемый валиками 14, 16, 17, барабаном и боковыми пластинами, растворителя, например, легкой фракции нефтепереработки.

Новые признаки устройства, позволяя осуществление сжатия сорбирующего материала под пленкой нефти и расширение в нефтяной среде, снижение возмущения границы раздела фаз нефть-вода, повышение степени удаления нефти из сорбционного материала путем сжатия, воздушного удаления и удаления с помощью растворителя, приводят к существенному повышению эффективности работы устройства для сбора нефти и других веществ с поверхности воды. И, что основное, это позволяет значительно снизить обводненность собираемой с поверхности воды нефти.

Использование: для защиты окружающей среды, в частности для удаления нефтепродуктов с водной поверхности. Сущность изобретения: в устройстве для сбора нефти с поверхности воды, состоящем из перфорированного транспортера с сорбционным материалом, верхнего отжимного приспособления, установленного на внешней поверхности транспортера и сливной емкости транспортер выполнен в форме барабана, а барабан снабжен нижним отжимным приспособлением, размещенным на границе раздела фаз вода-нефть. Верхнее отжимное приспособление выполнено в виде комбинации из трех или пяти отжимных валиков и боковин. Валики связаны между собой. Боковины прикреплены к крайним валикам комбинации и связаны с осью барабана. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, состоящее из перфорированного транспортера с сорбционным материалом, верхнего отжимного приспособления, установленного на внешней поверхности транспортера и сливной емкости, расположенной в пределах транспортера, отличающееся тем, что транспортер выполнен в форме барабана, а барабан снабжен нижним отжимным приспособлением, при этом нижнее отжимное приспособление размещено на границе раздела фаз вода нефть, причем верхнее отжимное приспособление выполнено из комбинации трех или пяти отжимных валиков и боковин, а валики связаны между собой, при этом боковины прикреплены к крайним валикам комбинации и связаны с осью барабана. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижнее отжимное приспособление выполнено в виде валика с установленной перед ним экранирующей полосой. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижнее отжимное приспособление выполнено в виде пружинной полосы.