Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей

 

Сущность: устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей содержит два пустотелых герметичных маслозаборных цилиндра с параллельными осями, имеющими волнообразные боковые поверхности. Цилиндры смонтированы на общей раме с приводом. Для регулирования положения цилиндров на поверхности жидкости предусмотрены грузовые пластины. Между цилиндрами встроен скребок в виде лотка, соединенного со сливной системой. Рама соединена шарнирно в середине с механизмом пантографного типа, который соединен шарнирно с металлоконструкцией, прикрепленной неподвижно к баку-отстойнику. 4 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] К недостаткам этого устройства можно отнести следующее: удаление масла осуществляется в локальных зонах, а не со всей поверхности; устройство работает нестабильно при загрязненной механическими примесями жидкости, так как они попадают в места соединений телескопической трубы и заклинивают ее; сами поплавки являются преградой на пути слива масла в заборник; скоагулированные частицы на поверхности жидкости, попадая в заборник вместе с маслом, могут засорять сливную систему; при колебаниях поверхностных слоев жидкости в заборник попадает большое количество водной фазы. Все эти недостатки в итоге снижают качество удаления масла с поверхности жидкости.

Наиболее близким к изобретению является устройство для удаления поверхностного слоя жидкостей, содержащее маслосборный щелевой цилиндр, соединенный со сливной системой масла и удерживаемый на поверхности жидкости с помощью устройства пантографного типа, металлоконструкцию, к которой крепится устройство пантографного типа, набор пластин (грузов) для регулировки положения щелевого цилиндра на поверхности жидкости и ручки для крепления грузов [2] Недостатками устройства являются его нестабильная работа и низкое качество разделения поверхностного слоя жидкости по следующим причинам. 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, в итоге вместе с маслом попадает много воды. В-четвертых, с противоположной стороны поверхности цилиндра, где нет щели, образуется застойная зона, в которой скапливается большое количество масла, которое удалить практически невозможно, и его приходится перегонять в сторону щели вручную. Все это приводит к снижению эффективности удаления масла.

Главный недостаток всех устройств удаления поверхностного слоя жидкости, 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 производительности и качества удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей.

Для этого в устройстве для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей маслосборное средство выполнено в виде установленных на общей раме привода и связанных с ним цепной передачей двух вращающихся навстречу друг другу пустотелых цилиндров с волнообразной боковой поверхностью и размещенного между ними скребка в виде лотка, сообщенного со сливной системой, при этом рама шарнирно соединена с механизмом пантографного типа.

В устройстве использован эффект адгезии при разделении двух сред, обладающих различной адгезионной способностью, причем усиливающейся при применении волнообразной поверхности.

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; на фиг.4 узел I на фиг. 3.

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 с волнообразной боковой поверхностью (фиг.1-3), смонтированных на общей раме 5, которая соединена шарнирно в середине с системой рычагов 6 (или с механизмом пантографного типа) с возможностью качения вокруг шарниров и установки таким образом, что цилиндры 4 опускаются в жидкость на одинаковую глубину. На раме 5 установлен привод 7 вращения цилиндров 4 (например, мотор-редуктор), крутящий момент которого на цилиндры 4 передается с помощью цепной передачи 8. Система рычагов 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 10, выполненный в виде лотка, 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 13 нефтесодержащих жидкостей. Для регулировки положения цилиндров 4 в вертикальном направлении на одном из концов системы рычагов 6 предусмотрены грузы 14, имеющие возможность передвигаться 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 промежутка 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 18 начинает вращать оба маслозаборных цилиндра 4, установленных на общей раме 5, закрепленной шарнирно с помощью системы рычагов 6 и шарнира 9 к металлоконструкции, которая прикреплена к баку-отстойнику 1. Цепная передача 8 выполнена таким образом, что оба цилиндра 4 могут вращаться навстречу друг другу внутрь. Масло благодаря адгезионным свойствам материала поверхностей цилиндров 4 прилипает к ним. Толщина слоя масла на гребнях волнообразной поверхности цилиндров соответствует толщине слоя масла на гладкой цилиндрической поверхности, при этом во впадинах этот слой значительно толще.

При вращении цилиндров 4 масло счищается с их поверхностей одновременно с помощью скребка 10. Затем масло со скребка 10 сливается в сливную систему в виде лотка 11 и далее в емкость 12. Для регулировки местоположения цилиндров 4 в вертикальном направлении относительно зеркала поверхностного слоя 13 предусмотрены грузы 14, смонтированные на системе рычагов 6. Очищенная от масла жидкость сливается через патрубок 3 бака-отстойника 1 к потребителю.

Устройство обладает следующими преимуществами. Волнистая поверхность маслозаборных цилиндров обеспечивает высокую производительность удаления поверхностного слоя жидкости из-за увеличения площадей поверхностей цилиндров. Так как адгезионный эффект для этих поверхностей усиливается, то вместе с маслом удаляется лишь небольшое количество водной фазы, поэтому качество удаляемого слоя повышается.

Как показали результаты опытной проверки, при использовании устройства удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей обеспечивается достижение следующих показателей: повышается степень масляной фазы с поверхности жидкости; содержание водной фазы в удаленном масле значительно сокращается; повышается производительность удаления поверхностного слоя; устройство не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

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, 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 с волнообразной боковой поверхностью и размещенного между ними скребка в виде лотка, сообщенного со сливной системой, при этом рама шарнирно соединена с механизмом пантографного типа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4