Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей

 

Использование: очистка путем удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей. Сущность изобретения: устройство содержит пустотелые маслозаборные цилиндры, плавающие на поверхности жидкости. Цилиндры находятся на некотором расстоянии друг от друга, выполнены герметично и смонтированы на общей раме. На раме размещен привод, который с помощью цепной передачи осуществляет вращательное движение обоих цилиндров навстречу друг другу. Между цилиндрами встроен скребок в виде лотка. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для забора поверхностного слоя (например, масла) нефтесодержащих сточных вод или других несмешивающихся жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей от органических примесей.

Известно устройство для удаления поверхностного слоя жидкостей, содержащее заборник масла в виде телескопической трубы, сферические поплавки, прикрепленные к верхнему торцу заборника, направляющую, вдоль которой перемещается один из поплавков, нанизанных на эту направляющую, и сливную систему в виде гибкого шланга, соединенного с нижним концом телескопического заборника масла [1] Это устройство имеет следующие недостатки.

Во-первых, удаление масла осуществляется в локальных зонах, а не по всей поверхности; во-вторых, устройство работает нестабильно при загрязненной механическими примесями жидкости, так как они попадают в места соединений телескопической трубы и заклинивают ее; в-третьих, сами поплавки являются преградой на пути слива масла в заборник; в-четвертых, скоагулированные частицы на поверхности жидкости, попадая в заборник вместе с маслом, могут засорить сливную систему; в-пятых, при колебаниях поверхностных слоев жидкости в заборник попадает большое количество водной фазы. В итоге все эти недостатки снижают качество удаления масла с поверхности жидкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для удаления поверхностного слоя жидкостей, содержащее маслосборочный щелевой цилиндр, соединенный со сливной системой масла и удерживаемый на поверхности жидкости с помощью устройства пантографного типа, набор пластин (грузов) для регулировки положения щелевого цилиндра на поверхности жидкости и ручки для крепления грузов [2] К недостаткам прототипа можно отнести нестабильную его работу, а следовательно, и низкое качество разделения поверхностного слоя жидкости вследствие следующих причин. Во-первых, на поверхности жидкости зачастую образуются скоагулированные крупные частицы масляной фазы с посторонними примесями, которые забивают щель щелевого цилиндра, и доступ масла в цилиндр прекращается; во-вторых, эти частицы могут образоваться и в самом цилиндре, забивая сливную магистраль, в результате чего цилиндр полностью заполняется маслом и водой и погружается в жидкость; в-третьих, при колебании уровня жидкости образуется дисбаланс расхода жидкости на входе в цилиндр и сливе из него, а в итоге вместе с маслом будет попадать много воды, в-четвертых, с противоположной стороны поверхности цилиндра, где отсутствует щель, образуется застойная зона, в которой будет скапливаться большое количество масла, которое удалить практически невозможно, и его приходится перегонять в сторону щели вручную. Все это приводит к снижению эффективности удаления масла.

Главный же недостаток всех устройств удаления поверхностного слоя жидкости (в том числе и прототипа), имеющих открытые заборники масла, заключается в том, что вместе с маслом в сливную систему уходит до 90% и более самой жидкости, поэтому масло в дальнейшем приходится декантировать.

Цель изобретения повышение качества удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей за счет прилипания (адгезии) масла к поверхностям пустотелых герметичных маслозаборных цилиндров посредством выноса его из жидкости и удаления с цилиндров с помощью механического устройства (например, скребка).

На фиг. 1 изображено устройство, смонтированное на баке-отстойнике; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид Б на фиг.1.

Предлагаемое устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей смонтировано на баке-отстойнике 1 (фиг.1), имеющем патрубки 2 и 3 для подачи загрязненной жидкости и слива очищенной жидкости соответственно (фиг. 2). Устройство состоит из двух пустотелых герметичных маслозаборных цилиндров 4 (фиг. 1-3), смонтированных на общей раме 5, которая соединена шарнирно в середине с механизмом 6 пантографного типа с возможностью качания вокруг шарниров и установки таким образом, что цилиндры погружают в жидкость на равную величину. На раме 5 установлен привод 7 вращения цилиндров (например, мотор-редуктор), передающий крутящий момент на цилиндры 4 с помощью цепной передачи 8. Механизм пантографного типа 6 крепится к баку-отстойнику 1 с помощью металлоконструкции, имеющей в верхней части шарниры 9, и может покачиваться в вертикальной плоскости вокруг шарнира 9. Между маслозаборными цилиндрами 4 встроен скребок в виде лотка 10, прикрепленный к раме 5. К баку-отстойнику 1 жестко крепится сливная система в виде лотка 11, находящегося ниже скребка 10. К баку-отстойнику 1 примыкает емкость 12 для слива поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей 13. Для регулировки положения цилиндров 4 в вертикальном направлении на одном из концов механизма 6 предусмотрены грузы 14, установленные с возможностью передвижения в горизонтальном направлении.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом.

Загрязненная жидкость заливается в бак-отстойник 1 через патрубок 2 (фиг.1 и 3), где отстаивается в течение некоторого времени. В процессе отстоя легкие примеси в виде масла, мелкодисперсных частиц, продуктов биоброжения и других органических соединений всплывают на поверхность жидкости, образуя поверхностный слой 13 (фиг. 1). После отстоя жидкости включается привод 7, который через цепную передачу 8 начинает вращать оба маслозаборных цилиндра 4. Следует учесть, что цепная передача 8 выполнена таким образом, что оба цилиндра 4 могут вращаться навстречу друг другу внутрь. Масло благодаря адгезионным свойствам материала прилипает к поверхностям цилиндров 4 и счищается с поверхностей одновременно (так как они вращаются в противоположном направлении) с помощью скребка 10. Затем масло со скребка 10 сливается в сливную систему в виде лотков 11 и далее в емкость 12. Для регулировки местоположения цилиндров 4 в вертикальном направлении относительно зеркала поверхностного слоя 13 предусмотрены грузы 14, смонтированные на механизме 6. Очищенная от масла жидкость сливается через патрубок 3 бака-отстойника 1 к потребителю.

Предлагаемое изобретение обладает следующими преимуществами. Во-первых, маслозаборные пустотелые цилиндры выполнены герметично, следовательно, они играют роль поплавков. Во-вторых, масло вследствие адгезионной способности поверхностей этих цилиндров прилипает к ним практически без водной фазы и защищает эти поверхности от прилипания частиц воды. Следовательно, по отношению к прототипу в масле практически отсутствует водная фаза. В-третьих, дополнительный цилиндр, смонтированный на общей раме совместно с первым, придает устройству большую устойчивость при колебаниях поверхностного слоя жидкости, позволяет автоматически следить за колебаниями уровня жидкости, поэтому качество разделения несмешиваемых жидкостей повышается. Кроме того, масло прилипает к цилиндрам со всех сторон и тем самым исключается образование застойных зон. В-четвертых, наличие скребка, очищающего масло с обоих цилиндров, предотвращает засорение полостей сливной системы. В-пятых, благодаря встроенному приводу процесс отделения масла осуществляется непрерывно, и скорость вращения цилиндров можно изменить, управляя тем самым качеством разделения жидкостей. В-шестых, в отличие от прототипа цилиндры могут нижней своей частью утапливаться и в нижние слои жидкости (ниже поверхностного слоя), поэтому точная регулировка местоположения цилиндров не обязательна. Качество удаления масла не изменяется.

Таким образом, наличие совокупности описанных признаков улучшает в итоге качество удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей.

Необходимо учесть, что в предлагаемом устройстве не нужно изменять число пластин (грузов) для регулировки местоположения цилиндров относительно поверхностного слоя жидкости в вертикальном направлении, а достаточно передвинуть их в горизонтальном направлении вправо или влево. Упрощается тем самым обслуживание устройства.

Как показали результаты опытной проверки моделирования, при использовании предлагаемого устройства удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей обеспечивается достижение следующих показателей: повышается степень удаления масляной фазы с поверхности жидкости, значительно сокращается содержание водной фазы в удаленном масле.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ЖИДКОСТЕЙ, включающее плавающее маслосборное средство, удерживаемое на поверхности с помощью механизма пантографного типа, металлоконструкцию с укрепленным на ней набором грузовых пластин для регулировки положения маслосборного средства на поверхности жидкости и сливную систему для удаления масла, отличающееся тем, что маслосборное средство выполнено в виде установленных на общей раме привода и связанных с ним цепной передачей двух вращающихся навстречу друг другу пустотелых цилиндров и размещенного между ними скребка в форме лотка, который сообщен со сливной системой, при этом рама шарнирно соединена с механизмом пантографного типа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3