УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТЕПРОДУКТОВ И ПОДОБНЫХ ВЕЩЕСТВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ Российский патент 2008 года по МПК E02B15/10 

Изобретение относится к устройствам для очистки водных поверхностей от нефти и нефтепродуктов плавающих на поверхности.

Известно плавучее устройство для сбора нефти с поверхности воды, включающее раму с фильтром в донной ее части, нефтеприемник, сообщающийся с плавучей рамой и приспособление для удаления нефти, причем 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 и перпендикулярна к направлению транспортирования нефти (А.С. СССР №977566, МКИ Е 02 В 15/04, Б.И. №44, 1982 г.).

Недостатком данного технического решения является низкая эффективность в работе и примененный неэффективный принцип подачи нефти с поверхности воды в плавучую раму с фильтром посредством динамического напора создаваемого многолопастным колесом, когда вместе с нефтепродуктами в раму подается значительно большее количество воды, чем нефти.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавучий корпус в виде открытой снизу кюветы, в которой размещены патрубок насоса и датчик его управления, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с эластичными лопастями, с приводом, с горизонтальной осью вращения и примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов с образованием с ней канала, имеющего телескопическую вставку, двигающуюся по направляющим (Патент РФ №2190724, МКИ Е02В 15/10, Б.И. №28, 2002 г.).

Недостатком данного устройства являются его низкая надежность и эффективность в работе, так как конструктивное исполнение цилиндрического нефтепродуктосборного барабана с закреплением на нем эластичных лопастей не позволяет обеспечить нужной герметизации между лопастями нефтепродуктосборного барабана и желобом.

Техническим решением задачи предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы устройства путем улучшения герметизации между лопастями нефтепродуктосборного барабана и желобом.

Задача достигается тем, что в устройстве для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды, включающем корпус в виде кюветы с желобом и регулируемым сливом, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан, с приводом, с лопастями, с горизонтальной осью вращения и примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов, а согласно предлагаемому изобретению лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана имеют на конце одну или две плоскопараллельные накладки из эластичного маслостойкого материала, которые закреплены на ней с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана, при этом длина накладки не больше половины длины лопасти.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана имеют на конце одну или две плоско-параллельные накладки из эластичного маслостойкого материала, которые закреплены на ней с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана, при этом длина накладки не больше половины длины лопасти. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна». Сравнительный анализ заявляемого устройства с другими решениями в данной области не позволил выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия».

На чертежах представлено устройство для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды, разрез на фиг.1 (в качестве примера с эластичной подвижной накладкой в одной параллельной плоскости), а на фиг.2 и фиг.3 - лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана с эластичной подвижной накладкой в одной параллельной плоскости (фиг.2) и в двух параллельных плоскостях (фиг.3).

Устройство для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды включает: цилиндрический нефтепродуктосборный барабан 1 с осью вращения 2 и с подшипником скольжения 3, с приводом, обеспечивающим направление вращения барабана, указанное на фиг.1, и с лопастями 4. Лопасти 4 имеют эластичные и подвижные накладки 5, причем накладки на лопасти могут быть выполнены в одной или в двух параллельных плоскостях, образующие с ней единый узел посредством болтов 6 (см. фиг.2 и фиг.3). При выполнении эластичной подвижной накладки в одной параллельной плоскости (фиг.2) лопасть 4 жесткая и неподвижная, а накладка на лопасть 5 эластичная и подвижная и установлена с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси вращения 2 и имеет длину не больше половины лопасти 4. На фиг.3 лопасти 4 имеют также накладки 5, но последние выполнены в двух параллельных плоскостях, соединенных между собой и с лопастью 4, расположенной между ними, болтами 6 таким образом, что имеют возможность возвратно-поступательного движения по направлению к оси вращения 2 и имеют длину не больше половины лопасти 4. Корпус 7 устройства выполнен в виде рамы и образует с вышеуказанным барабаном 1 нефтепроводной канал 8. Кювета 9, замкнутая по периметру, с дном, образованная плоскими стенками рамы. В дне кюветы 9 находится регулируемое сливное отверстие 10, связанное штоком 11 с подпружиненным механизмом 12 для фиксации положения штока. Все устройство может быть навесным как на судне, так и над нефтесборной емкостью или плавающим посредством понтонов, обрамляющих корпус 7 (на чертеже не показано). Во всех случаях устройству задается погружение и центровка таким образом, чтобы уровень жидкости был выше гребня приемного водослива 13, но ниже гребня сливного водослива 14.

Устройство работает следующим образом: при вращении цилиндрического нефтепродуктосборного барабана 1 на оси вращения 2 посредством подшипников скольжения 3, с лопастями 4 в направлении указанном стрелкой, нефтепродукты с поверхности воды, переливаясь через гребень приемного водослива 13, попадают в нефтепроводной канал 8. Лопасти 4 цилиндрического нефтепродуктосборного барабана 1, вращаясь, продвигают жидкость по нефтепроводному каналу 8 до гребня сливного водослива 14, переливаясь через который она попадает в кювету 9, образованную корпусом 7. Устройству задаются погружение и центровка таким образом, чтобы уровень жидкости над гребнем приемного водослива 13 был бы соизмерим с толщиной разлитого нефтепродукта, тогда нефтепродукты переливаются через водослив 13 без воды или при ее минимуме. Далее дискретно лопастями 4 через водослив 14 жидкость подается в кювету 9. Поступившие в кювету 9 вместе с водой нефтепродукты обезвоживаются посредством стратификации жидкости, усиливающейся за счет действия на нее колебаний при передачи крутящего момента на барабан 1. Вытесненная из двухфазной жидкости вода уходит из кюветы 9 через сливное отверстие 10 в ее дне. При заполнении кюветы 9 нефтепродуктами механизм 12 фиксации положения выставляют посредством штока 11 таким образом, что происходит запирание сливного отверстия 10. Далее из устройства либо откачивают нефтепродукты, либо поднимают все устройство и выливают из него собранные нефтепродукты в накопительную емкость, при этом в рабочем или в не рабочем состоянии устройства нефтепродукты, собранные в кювету 9, отсечены от водной акватории. При транспортировании жидкости по нефтепроводному каналу 8 необходимо, чтобы обеспечивалась герметичность между лопастями 4 и дном желоба. Это достигается за счет эластичных подвижных накладок 5, образующих единый узел с лопастью 4 посредством болтов 6. Однако при выполнении эластичных подвижных накладок 5 в одной параллельной плоскости (фиг.2) работа устройства будет заключаться в том, что при вращении барабана 1 эластичная подвижная накладка 5 при нахождении ее в верхнем положении будет опущена вниз (см. фиг.1), то есть в положение, наиболее близкое к оси барабана 1. При дальнейшем движении барабана эластичная подвижная накладка 5 окажется в положении близком к горизонтальному, и ее перемещения не будет. Однако при дальнейшем движении лопасти 4, ниже горизонтальной оси, под действием силы тяжести, произойдет выдвижение эластичной подвижной накладки 5 и чем ближе к вертикали будет лопасть, тем больше воздействие силы и тем плотнее, герметичнее эластичная подвижная накладка 5 будет контактировать с дном желоба в канале 8 (см. фиг.1). Дальнейшее движение эластичной подвижной накладки 5 до сливного водослива 14 будет происходить при удерживающей силе гравитации, затем процесс повторится. При реализации устройства по данному варианту (фиг.2) очевидно, что его работа не будет зависеть от того, с какой стороны лопасти 4 будет закреплена эластичная подвижная накладка 5.

При выполнении эластичной подвижной накладки в двух параллельных плоскостях (фиг.3) работа устройства будет заключаться в том, что при вращении барабана 1 эластичные подвижные накладки 5 при нахождении их в верхнем положении будут также опущены вниз, то есть в положение, наиболее близкое к оси барабана 1. Далее, при движении, в момент нахождения эластичных подвижных накладок 5 в положении, близком к горизонтальному, их перемещения не будет. Однако при дальнейшем движении лопасти 4, ниже горизонтальной оси, под действием силы тяжести произойдет выдвижение эластичных подвижных накладок 5, и чем ближе к вертикали будет лопасть, тем больше воздействие силы и тем плотнее, герметичнее эластичные подвижные накладки 5 будут контактировать с дном желоба в канале 8. Дальнейшее движение эластичных подвижных накладок 5 до сливного водослива 14 будет происходить при удерживающей силе гравитации, затем процесс повторится. Естественно, что две эластичные подвижные накладки 5 будут обеспечивать большую герметичность, если это требуется по технологии, однако это требует и дополнительных затрат. При этом длину подвижной части накладки также с целью экономии используемого материала не эффективно делать больше половины длины лопасти 4.

Заявляемое устройство конструктивно простое, в связи с чем улучшаются его эксплуатационные показатели и надежность в работе, расширяется диапазон применения, особенно на небольших, локальных объектах загрязнения, например, автомобильных мойках, автозаправочных станциях и подобных объектах, связанных с нефтепродуктами. Именно изготовление лопастей с эластичными подвижными накладками, когда последние выполнены в одной или в двух параллельных плоскостях, соединенных с лопастью, таким образом, что имеют возможность возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана и длину не больше половины лопасти, позволяет повысить эффективность работы устройства путем улучшения герметизации между лопастями нефтепродуктосборного барабана и желобом, а также повысить объем транспортируемой жидкости, обеспечить хорошую разгрузку ее во внутреннюю полость кюветы.

Изобретение относится к устройствам для сбора нефтепродуктов с поверхности воды и может быть использовано в отстойниках-накопителях при очистке дождевых, ливневых и сточных вод предприятий, а также для сбора нефтепродуктов с поверхности естественных водных акваторий. Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды включает корпус в виде кюветы с желобом и регулируемым сливом, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с приводом, с лопастями и с горизонтальной осью вращения, примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов. Лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана имеют на конце одну или две плоско-параллельные накладки из эластичного маслостойкого материала, которые закреплены на них с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана, причем длина накладки не больше половины длины лопасти. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы устройства для сбора нефтепродуктов с поверхности воды. 3 ил.

Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее корпус в виде кюветы с желобом и регулируемым сливом, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с приводом, с лопастями и с горизонтальной осью вращения, примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов, отличающееся тем, что лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана имеют на конце одну или две плоскопараллельные накладки из эластичного маслостойкого материала, которые закреплены на них с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана, при этом длина накладки не больше половины длины лопасти.