Скребковое устройство для очистки емкости от остатков нефтепродуктов Российский патент 2024 года по МПК B08B9/08 

Изобретение относится к хранению и отстаиванию нефтепродуктов и направлено на осуществление очистки емкостей от остатков нефтепродуктов, занимающих большой объем.

Известно скребковое устройство (патент RU № 2259894, МПК B08B 9/38, B08B 1/00, опубл. 10.09.2005 Бюл. № 25), содержащее скребок с держателем и приемную емкость, которое снабжено опорной рамой с направляющими и со смонтированным на них механизмом перемещения скребка, при этом передняя и задняя стенки скребка выполнены с возможностью перемещения относительно днища, задняя стенка имеет фиксатор, а передняя - гофр упругости.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и высокая металлоемкость из-за наличия большого количества подвижных, точно подгоняемых деталей, которые должны охватывать воздействием емкость по всей длине и высоте, большие затраты на механическое воздействие и сбор осадков без смачивания и нагрева осадка (сопротивление сдвигу и сила трения выше в 3-5 раз) и, как следствие, увеличение времени очистки емкости, а также узкая область применения из-за невозможности очистки закрытых сверху емкостей имеющих большие размеры.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки емкости от остатков продуктов (патент RU № 2435656, МПК B08B 9/08, опубл. 10.12.2011 Бюл. № 34), заключающийся в том, что в емкость устанавливают очистные инструменты и обеспечивают их возвратно-поступательное перемещение и перемещение с возможностью свободного углового поворота, причем перемещения очистных инструментов осуществляются операторами, один из которых находится внутри емкости и устанавливает очистные инструменты, расположенные на конце троса, связанного с лебедкой, на исходную позицию, регулирует очистными инструментами глубину захвата остатков продуктов и их выгрузку в приямок с мешалкой, расположенной ниже уровня днища емкости, второй, находящийся снаружи емкости, обеспечивает цикличность процесса очистки через узел сцепления, имеющего ручной рычаг управления, который при включении оператором осуществляет передачу крутящего момента от электропривода к лебедке с помощью двух шкивов на общем валу и металлического ролика, усиливающего мускульную силу оператора, а при отключении ручного рычага управления при помощи пружины происходит вывод сцепления из зацепления и первый оператор осуществляет возврат очистных инструментов на исходную позицию для следующей стадии очистки.

Данный способ включает в себя устанавливаемые в емкости с возможностью возвратно-поступательного перемещения и свободного углового поворота и обслуживаемые операторами очистные инструменты в виде скребка в рукояткой, соединенного через технологическое окно в емкости тросом с лебедкой, которая соединена с помощью двух шкивов на общем валу и металлического ролика с электроприводом, образующими управляемый рычагом узел сцепления, зафиксированный снаружи емкости.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и высокая металлоемкость из-за необходимости наличия работающего от электричества узла сцепления, необходимость нарушения целостности в нижней части (не выше человеческого роста) емкости для технологического окна, большие затраты на механическое воздействие и сбор осадков без смачивания и нагрева осадка и, как следствие, увеличение времени очистки емкости.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание простого и легкого скребкового устройства для очистки емкости от остатков, позволяющего быстро производить очистку емкости без нарушения ее целостности за счет интенсивного нагрева осадка и смачивания поверхности под воздействием теплоносителя.

Техническое решение позволяет осуществить скребковое устройство для очистки емкости от остатков нефтепродуктов, включающее устанавливаемый в емкости с возможностью возвратно-поступательного перемещения, свободного углового поворота и обслуживаемый оператором скребок с верхней рукояткой.

Новым является то, что скребок изготовлен в виде прямоугольного симметричного полотна с закрытым окном внутри и выступами по бокам снаружи и внутри окна, сверху которого по оси установлено сопло, направленное вниз, а сверху соединенное с гибким трубопроводом для подачи теплоносителя через клапанный регулятор, который установлен сверху соосной рукоятки для ручного регулирования количества подачи теплоносителя в сопло.

Новым является также то, что в качестве теплоносителя применены пар, горячая вода и/или разогретый растворитель, для соответствующего остатка.

На фиг. 1 изображено устройство в изометрии.

На фиг. 2 изображено устройство в продольном разрезе.

Скребковое устройство для очистки емкости (не показано) от остатков нефтепродуктов (не показаны) включает в себя устанавливаемый в емкости с возможностью возвратно-поступательного перемещения, свободного углового поворота и обслуживаемый оператором скребок 1 (фиг. 1 и 2) с верхней рукояткой 2. Скребок изготовлен в виде прямоугольного симметричного полотна с закрытым окном 3 внутри и выступами 4 и 5 по бокам снаружи и внутри окна 3 соответственно. Для увеличения жесткости полотно скребка 1 (фиг. 1) может оснащаться ребрами жесткости 6 любой формы и исполнения (автор на это не претендует). Сверху окна 3 по оси установлено сопло 7, направленное вниз, а сверху соединенное через ниппель 8 (фиг. 2) регулятора 9 с клапаном 10 с гибким трубопроводом 11 для подачи теплоносителя, например, по патрубку 12 в сопло 7. Клапанный регулятор 9 (фиг. 1 и 2) для удобства работы установлен сверху соосной рукоятки 2 для ручного регулирования количества подачи теплоносителя в сопло 7. Величину открытия клапана 10 (фиг. 2) регулятора 9 (фиг. 1) можно осуществлять, например, отжатым от регулятора 9 пружиной 13 рычагом 14, поворотным воротком (не показан), пружинной кнопкой (не показана) или т.п. (автор на систему ручного воздействия на клапан 10 (фиг. 2) не претендует). Для работы с остатками битуминозной нефти (вязкость более 10000 мПа⋅с при температуре 20°С, плотность 891 кг/м³ и более) рекомендуется применять во время очистки емкости для подачи через сопло 7 пар, для менее вязкой нефти (вязкость 10000 мПа⋅с и менее, плотность менее 891 кг/м³) - горячую воду (температурой 40-80 °С), а для остатков, содержащих асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО), - растворитель (уайт-спирит, легкие фракции нефти, солярку или т.п.) температурой 40-60 °С (для исключения возгорания), возможно в сочетании с паром или горячей водой (в зависимости от плотности остатков).

Конструктивные элементы, уплотнения и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства, на чертежах (фиг. 1 и 2) не показаны или показаны условно.

Скребковое устройство для очистки емкости от остатков нефтепродуктов работает следующим образом.

После освобождения емкости от жидкости (например, через нижний технологический слив - не показан) на днище и боковых поверхностях (не показаны) емкости остается остаток (осадок из механических и вязких веществ, например, битум, АСПО и т.п.). Для удаления остатка в емкость сверху, например, через технологический люк (не показан) спускается оператор (не показан), облаченный в средства защиты (термобелье, комбинезон химической защиты, респиратор, противогаз, защитные очки, маску, специальные рукавицы, защитный пояс, подъемный трал и/или т.п. - автор на это не претендует). Оператор оснащается скребковым устройством (фиг. 1), к которому через ниппель 8 (фиг. 2) регулятора 9 с клапаном 10 присоединяют гибкий трубопровод 11, по которому нагнетается насосом (не показан) теплоноситель из нагревателя (котла, термоса, теплообменника и/или т.п. - не показаны). Оператор скребковым устройством последовательно от технологического слива очищает емкость от остатков. Для этого, например, преодолевая усилие пружины 13 (фиг. 1) воздействует рукой на рычаг 14, открывая клапан 10 (фиг. 2) и обеспечивая переток теплоносителя из трубопровода, и ниппеля 6 регулятора 9 в сопло 7 через патрубок 12. Теплоноситель, попадая на скребок 1 (фиг. 1) и остатки перед ним, разогревает их. При этом разогретые вязкие вещества остатка становятся более мене вязкими (например, битум при температуре 50°С имеет текучесть 120-150 мПа⋅с - примерно, как мягкое сливочное масло масло, а при 60 °С - 80-82 мПа⋅с, примерно, как оливковое масло при 20°С и т.д.) и разогретый скребок 1 под воздействием мускульной силы оператора, передаваемой через рукоятку 2, легко входит в остатки, а конденсат от пара, образованного при взаимодействии с более холодными поверхностями емкости и остатка, вода и/или реагенты смачивают поверхности, с которыми взаимодействуют, обеспечивая более легкое смещение и направление разогретого остатка скребком 1 в сторону технологического слива, откуда остаток сливается в контейнеры (не показаны) для сбора, вывоза, обработки и утилизации (автор на это не претендует). Выступы 4 и 5 по бокам скребка 1 снаружи и внутри окна 3 соответственно оставляют бороздки (не показаны) на остатке, который еще не был сдвинут скребком 1 или провалился в окно 3 при сдвиге. Количество подаваемого теплоносителя на остатки в емкости оператор регулирует, увеличивая или уменьшая открытие клапана 10 (фиг. 2) в устройстве 9, например, нажатием на рычаг 14 (фиг. 1). Бороздки значительно увеличивают площадь взаимодействия теплоносителя с остатком, ускоряя процесс теплопередачи примерно в 2-3,5 раза (получено опытным путем) и, как следствие, способствую более быстрому прогреву остатка теплоносителем, сокращая в сочетании с механическим воздействием скребком 1 пропорционально прогреву (в 2,5-4 раза) время, затрачиваемое оператором на очистку емкости по сравнению с очисткой скребками и отдельным нагнетанием теплоносителя на остатки. Также отсутствие необходимости подключения наружного силового оборудования для сдвига остатка и низких усилий при перемещении его по дну емкости полностью исключает возможность нарушения целостности стенок из-за механического воздействия и необходимость дополнительных отверстий в боковинах емкости, оставляя стенки целыми.

Предлагаемое скребковое устройство для очистки емкости от остатков нефтепродуктов простое и легкой в изготовлении и обслуживании оператором, при этом позволяет быстро производить очистку емкости без нарушения ее целостности за счет интенсивного нагрева осадка и смачивания поверхности под воздействием теплоносителя.

Изобретение относится к хранению и отстаиванию нефтепродуктов и направлено на осуществление очистки емкостей от остатков нефтепродуктов, занимающих большой объем. Скребковое устройство для очистки емкости от остатков включает в себя устанавливаемый в емкости с возможностью возвратно-поступательного перемещения, свободного углового поворота и обслуживаемый оператором скребок с верхней рукояткой. Скребок изготовлен в виде прямоугольного симметричного полотна с закрытым окном внутри и выступами по бокам снаружи и внутри окна, сверху которого по оси установлено сопло, направленное вниз и сверху соединенное с гибким трубопроводом для подачи теплоносителя через клапанный регулятор, который установлен сверху соосной рукоятки для ручного регулирования количества подачи теплоносителя в сопло. В качестве теплоносителя могут быть применены пар, горячая вода и/или разогретый растворитель для соответствующего остатка. Технический результат - обеспечение быстрой очистки емкости без нарушения ее целостности за счет интенсивного нагрева осадка и смачивания поверхности под воздействием теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Скребковое устройство для очистки емкости от остатков нефтепродуктов, включающее устанавливаемый в емкости с возможностью возвратно-поступательного перемещения, свободного углового поворота и обслуживаемый оператором скребок с верхней рукояткой, отличающееся тем, что скребок изготовлен в виде прямоугольного симметричного полотна с закрытым окном внутри и выступами по бокам снаружи и внутри окна, сверху которого по оси установлено сопло, направленное вниз и сверху соединенное с гибким трубопроводом для подачи теплоносителя через клапанный регулятор, который установлен сверху соосной рукоятки для ручного регулирования количества подачи теплоносителя в сопло.

2. Скребковое устройство для очистки емкости от остатков нефтепродуктов по п. 1, отличающееся тем, что в качестве теплоносителя применены пар, горячая вода и/или разогретый растворитель для соответствующего остатка.