Судовая установка для сепарации нефтесодержащих вод Советский патент 1990 года по МПК C02F1/40 B01D17/02 C02F103/34 

Изобретение относится к судовому энергомашиностроению, в частности к системам очистки льяльных и балластных вод, и может быть использовано в системах очистки нефтесодержащих вод промышленных предприятий.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности очистки нефтесодержащих вод-.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки дл сепарации нефтесо- дер жащих вод.

Установка содержит цистерну 1 сбора нефтесодержащих вод, насос 2, трубопровод 3 подачи жидкости в напорный бак 4. В напорном баке 4 установлены переливная 5 и дозирующая 6 трубы, причем дозирующая труба установлена в баке 4 с возможностью вертикального перемещения и соединена посредством трубопровода 7 через корпус сепаратора 8 с горловиной выпарного устройства - трубой Вентури 9. В свою очередь газоход 10 дизеля или котла соединен через клапан 11 и трубопровод 12 С- выходным патрубком трубы Вентури 9. Движение газа через сепаратор осуществляет эксгаустер 13, который соединен с каплеуловителем 14, клапаном 15 трубопровода 16 в атмосферу и конденсатором 17 через клапан 18. Для отвода отсе- парированных нефтепродуктов предусмотрен клапан 19, который соединен со сборной цистерной 20.

Установка работает следующим образом.

Нефтесодержащая вода, представляющая собой нефтеводяную эмульсию, дисперсной средой в которой является вода, а дисперсной фазой - нефтепродукты, из расСП

|

со ел ю

ходной цистерны 1 насосом 2 по трубопроводу 3 подается в напорный бак 4, в котором установлены переливная 5 и дозирующая 6 трубы. По трубопроводу 7 неф- тесодержащая вода подается на выпарное устройство - горловину трубы Вентури 9, расположенную в корпусе сепаратора 8. Из газохода 10 теплового двигателя или котла выпускные газы через клапан 11 по трубопроводу 12 подаются в конфузор трубы Вентури. Движение газов через трубу Вентури осуществляется с помощью эксгаустера 1-3. Под действием потока выпускных газов при скоростях в горловине скруббера 60-150 м/с происходит аэродинамическое дробление нефтесодержащей эмульсии на мелкие капли. Развитая поверхность контакта способствует интенсивному тепломассообмену между газами и каплями эмульсии во время движения капель в потоке, что приводит к интенсивному испарению капель. При этом происходит процесс насыщения водяными парами выпускных газов при 50-70°С. Эта температура зависит от температуры и давления выпускных газов.

Учитывая, что температура насыщения паров воды в два раза ниже температуры насыщения применяемых на судах нефтепродуктов, испарение нефтепродуктов при указанных температурах крайне незначительно по сравнению с испарением воды. Насыщенные водяными парами выпускные газы через каплеуловитель 14 эксгаустером 13 выбрасываются через клапан 15 по трубопроводу 16 или подаются в конденсатор 17 через клапан 18.

При этом, если образовавшийся конденсат содержит нефтепродукты, его направляют обратно по трубопроводу в горловину трубы Вентури. Если в конденсате нет нефтепродуктов, то его можно использовать в качестве технической пресной воды. Количество подаваемых в трубу Вентури нефтесодержащей воды и выпускных газов регулируется так, что в нижней части корпуса скапливается неиспарившаяся часть нефтепродуктов с содержанием воды менее 50%. Такую эмульсию можно сжигать в инсенераторе без использования дополнительного топлива. Нефтепродукты через клапан 19 отводятся в цистерну 20 сбора шлама, откуда поступают на сжигание в инсенератор.

Режим работы установки (количество подаваемых выпускных газов и нефтесодержащей воды} зависит от температуры выпускных газов, т. е. от режима работы теплового двигателя или котла. На установившихся режимах эксгаустер отбирает

постоянное количество выпускных газов, которые поступают в выпарное устройство - трубу Вентури. Регулирование подачи нефтесодержащей воды в горловину трубы Вентури осуществляется изменением столба жидкости над дозирующей трубой, установ0 ленной в напорном баке. Переливная труба поддерживает в напорном баке постоянный уровень жидкости, поэтому изменение высоты дозирующей трубы относительно переливной изменяет высоту столба жидкости

5 и изменяет подачу нефтесодержащей воды на сепарацию. Когда энтальпия выпускных газов увеличивается, высота дозирующей трубы относительно переливной уменьшается и увеличивается расход воды. При уменьшении энтальпии газов дозирующую тру0 бу поднимают и снижается расход нефтесодержащей воды.

Кроме того, предлагаемая система подачи нефтесодержащей воды обладает также способностью саморегулирования: увеличе5 ние расхода газов через трубу Вентури приводит к увеличению динамического давления и понижению статического в горловине трубы. При этом создается перепад давлений в горловине, увеличивающий расход нефтесодержащей воды, и наоборот.

0

Формула изобретения

1.Судовая установка для сепарации нефтесодержащих вод, содержащая цистерну сбора нефтесодержащих вод, насос, се5 паратор с выпарным устройством, систему трубопроводов и арматуры, конденсатор, сборник нефтепродуктов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности очистки нефтесодержа„ щих вод, она снабжена напорным баком с дозирующей и переливной трубами, кап- леуловителе.м и эксгаустером, установленным между каплеуловителем и конденсатором, выпарное устройство выполнено в виде трубы Вентури, снабженной патрубком пода5 чи газа от теплового двигателя или котла, причем дозирующая труба соединена с горловиной трубы Вентури.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что дозирующая труба в напорном баке установлена с возможностью верти0 кального перемещения.

Я

20

Изобретение относится к судовому энергомашиностроению и позволяет снизить затраты на очистку нефтесодержащих вод и исключить загрязнение морской среды. Установка содержит сепаратор с трубой Вентури и каплеуловителем, напорный бак с расходной и дозирующей трубами, последняя закреплена в корпусе напорного бака с возможностью вертикального перемещения, эксгаустер и конденсатор. Входной патрубок трубы Вентури соединен с газоходом дизеля или котла, а горловина - с дозирующей трубой и трубкой слива конденсата конденсатора. Предлагаемая установка позволяет осуществить сепарацию нефтесодержащих вод за счет выпаривания воды бросовой теплотой выпускных газов без ограничения ресурса установки. При этом сброса очищенной воды в море нет, т.к. она полностью выпаривается, а конденсат возвращается обратно в трубу Вентури. Установка каплеуловителя позволяет улавливать уносимые потоком капли и возвращать их на слив нефтепродуктов из корпуса сепаратора. При этом повышается эффективность и экономичность процесса сепарации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.