Установка для очистки поверхности воды
Владельцы патента RU 2483164:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) (RU)
Изобретение относится к области очистки водоемов от загрязнения и может быть использовано для удаления нефтяных и масляных пленок с поверхности воды. Установка для очистки поверхности воды включает платформу, электродвигатель, редуктор, вращающийся цилиндр и прижимные ролики, а также емкости для сбора масла или нефти. Прижимные ролики образуют желоба для сбора масла или нефти. Вращающийся цилиндр частично погружен в воду под небольшим углом. Предусмотрена возможность регулировки глубины погружения вращающегося цилиндра. Прижимные ролики выполнены меньшего диаметра, чем полый вращающийся цилиндр, и прижаты к нему с наружной и внутренней стороны. Установка оснащена ветряком. Обеспечивается упрощение конструкции с повышением количества собираемого масла в единицу времени на единицу затраченной энергии. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Предлагаемая установка для очистки поверхности воды может быть использована для удаления нефтяных и масляных пленок. Известны несколько способов очистки поверхности воды от нефтяных и масляных пленок. Каждый из этих методов - химический, механический, физический - имеет свои достоинства и недостатки.
Предлагается механическая установка для очистки поверхности воды от пленки, которая основывается на эффекте смачивания предмета, вынимаемого из воды, покрытой пленкой, не водой, а масляной пленкой.
Известно устройство в виде вращающегося конуса, погружаемого в воду, покрытую пленкой, своей вершиной. Под действием центробежной силы масляная пленка ползет по конусу вверх к его широкой части и там подлежит сбору [1]. Недостатком этого устройства является малое количество собираемого масла в единицу времени на единицу затраченной энергии. Если это множество конусов, то конструкция устройства существенно усложняется. Если увеличить скорость вращения, то масляная пленка будет разбрызгиваться с широкой части конуса.
Предлагается заменить конус вращающимся полым цилиндром, ось которого расположена под небольшим углом к поверхности воды, а цилиндр погружен в воду на оптимальную глубину, которая регулируется в зависимости от волнения, диаметра и угловой скорости вращения цилиндра. Сбор масла производится с помощью соосных прижимных роликов меньшего диаметра, прижатых к цилиндру снаружи и внутри.
Установка для очистки поверхности воды (Рис.1) от масляных и нефтяных пленок состоит из большого цилиндра и прижимных роликов, размещенных на одной несущей платформе 1. Соединенный с цилиндром спицами вал 2 полого цилиндра 3 большего диаметра вращается в подшипниках скольжения 4, расположенных на стойке 5, неподвижно соединенной с платформой 1. Неподвижный полый вал 6 укреплен на стойке 7 и входит в полую часть вращающегося вала 2, имеющего привод в виде электродвигателя 8 или ветряка 9 и редуктора 10, расположенного на платформе 1. Цилиндр 3 расположен под углом 10-15° к плоскости платформы. Концы валов прижимных роликов 11 и 12 размещены в подшипниках скольжения, расположенных на подпружиненных опорах. Опоры внутреннего прижимного ролика 11 расположены на стойках 13, закрепленных на неподвижном валу 6, а опоры наружного прижимного ролика 12 расположены на стойках 14, закрепленных на платформе. Кинематическая схема соединения основных деталей приведена на Рис.2.
Для сбора масла из желоба, образованного цилиндром 3 и прижимным роликом 11, на нижней стойке 13 укреплена воронка 15 с маслопроводом 16, соединенным с полостью неподвижного вала 6. Аналогичная воронка 15 укреплена под желобом, образованным цилиндром 3 и прижимным роликом 12. От полого вала 6 идет маслопровод 17, а от воронки идет маслопровод 18. Оба маслопровода соединены со сменными принимающими баками 19 и 20, установленными под платформой 1. Установка закрыта сверху прозрачным защитным колпаком 21.
Установка работает следующим образом. Большой полый цилиндр 3, погруженный нижней частью в воду с пленкой, вращается электродвигателем 8, работающим от аккумулятора, с редуктором 10 или ветряком 9. При вращении цилиндра 3 пленка масла или нефти, налипшая на наружной и внутренней поверхности цилиндра 3, переносится к прижимным роликам 11 и 12, прижатым к цилиндру 3. Масло или нефть по образованным контактирующими с цилиндром 3 роликами желобам за счет наклона образующих под углом 10-15° сливается через воронки 15 и маслопроводы 17 и 18 в сменные принимающие емкости 19 и 20. Для защиты принимающих желобов и воронок от воды предусмотрен прозрачный колпак 21.
Размеры принимающих емкостей 19 и 20 показаны условно. Они могут быть выполнены сколь угодно больших размеров, например, из полиэтиленовой пленки. При заполнении маслом или нефтью эти емкости обеспечивают дополнительную устойчивость установки на волнах. Использование ветряка обеспечивает автономную работу установки. Вращение цилиндра осуществляется ветряком или электродвигателем, получающим энергию от аккумулятора, который подзаряжается от ветряка, использующего энергию ветра.
Ветряк же может вырабатывать через электродвигатель, используемый как генератор, энергию, необходимую, например, для сигнального фонаря и подзарядки аккумулятора.
Эффективность установки повышается, если на внутреннюю и наружную поверхности цилиндра 3 нанести губчатое или волокнистое покрытие, которое в несколько раз увеличивает площадь смачивания.
Источники информации
1. Дерзкие формулы творчества. В серии «Техника - молодежь - творчество». Сост. А.Б.Селюцкий. Петрозаводск: Карелия, 1987.
1. Установка для очистки поверхности воды, включающая платформу, электродвигатель, редуктор, вращающийся цилиндр и прижимные ролики, образующие желоба для сбора масла или нефти, а также емкости для сбора масла или нефти, отличающаяся тем, что оснащена ветряком, при этом вращающийся цилиндр частично погружен в воду под небольшим углом с возможностью регулировки глубины погружения, а ролики, выполненные меньшего диаметра, чем полый вращающийся цилиндр, прижаты к нему с наружной и внутренней стороны.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что прижимной ролик внутри цилиндра имеет подпружиненные опоры, расположенные на стойках, закрепленных на неподвижном валу.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя и наружная поверхности большего цилиндра покрыты губчатым или волокнистым покрытием.
