Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей
Владельцы патента RU 2637135:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, морей, океанов. Устройство содержит плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме. Между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведущими барабанами относительного поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом. Устройство также содержит сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, выполняющего также роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы. Поплавок в продольном сечении представляет собой сегмент. Скребок в поперечном сечении копирует профиль волнообразной ленты. Конвейер содержит дополнительную емкость - поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания с помощью пружины и водила, прикрепленного к подвижной раме конвейера. Перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении с обеих сторон синусоидально - с верхней стороны профиль изменяется по положительной синусоиде, с внутренней - по отрицательной, причем с внутренней стороны встроен дополнительный скребок с целью повышения производительности удаления нефтепродуктов, а барабаны выполнены гладкими. Технический результат - повышение производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей. 6 ил.
Изобретение относится к устройствам для забора поверхностного слоя (например, масла) нефтесодержащих сточных вод или других несмешивающихся жидкостей и может быть использовано для сбора нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, морей и океанов, а также в очистных сооружениях водоснабжения и канализации в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей от органических примесей.
Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих сточных вод.
Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды (см. патент РФ №2006549. Устройство для сбора нефти с поверхности воды/ Иванов В.Г. МПК Е02В 15/04. Опубл. В БИ №2, 1994 г.), включающее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, содержащего бесконечную ленту из нефтестойкого материала с поперечными складками, впитывающими нефтепродукты и, присоединенные к бесконечной ленте, два барабана (один ведущий, другой ведомый). Между ведущим барабаном и бесконечной лентой встроен отжимной валик, внизу которого расположен сливной лоток для слива отжатых нефтепродуктов в накопительную емкость. Все маслосборное средство размещено на плавсредстве. Одним из основных недостатков этого устройства является низкое качество и производительность сбора нефтепродуктов, в которых содержится большое количество воды (до 20%), захватываемой поперечными накладками в результате адсорбции.
Известно также устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (см. патент РФ №2490213 МПК C02F 1/40. Опубл. в БИ №23, 2012 г.).
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство, выполненное в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной перфорированной по бокам ленты, смонтированной на пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости, прикрепленный к подвижной раме и выполненный с возможностью качания вместе с ленточным конвейером относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, смонтированного на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем для уменьшения трения перфорированной по бокам ленты с поверхностями барабанов и поплавком между этими поверхностями смонтированы лыжи, прикрепленные к поверхностям барабанов и поплавка, при этом неподвижная рама предназначена для установки на палубе самоходного судна в носовой его части или на палубе самоходной баржи в носовой ее части или на баке-отстойнике в цехе, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена, например, из полипропилена и смонтирована на трех пустотелых герметичных барабанах с образованием конвейера в форме сектора, при этом два барабана выполнены ведомыми, а поплавок имеет в продольном сечении форму сектора для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей.
К недостаткам этого устройства можно отнести малую производительность из-за небольшой площади прилипания нефтепродуктов к ленте конвейера.
Технический результат - повышение производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей.
Технический результат достигается тем, что устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме. При этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной пенопластом герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленной к подвижной раме и выполненной с возможностью качения вместе с перфорированной по бокам лентой и ведущими барабанами относительного поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, выполняющего также роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем перфорированная по бокам лента выполнена ручьевидно, а поплавок в продольном сечении представляет собой сегмент, скребок выполнен в поперечном сечении в виде зеркального отображения ручьев, а конвейер содержит дополнительную емкость - поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания с помощью пружины и водила, прикрепленного к подвижной раме конвейера, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении с обеих сторон, например, бисинусоидально (с верхней стороны профиль изменяется по положительной синусоиде, с внутренней - по отрицательной), причем с внутренней стороны встроен дополнительный скребок с целью повышения производительности удаления нефтепродуктов, а барабаны выполнены гладкими.
У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки. Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме. При этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведущими барабанами относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, выполняющего также роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем перфорированная по бокам лента выполнена ручьевидно, а поплавок в продольном сечении представляет собой сегмент, скребок выполнен в поперечном сечении в виде зеркального отображения ручьев, а конвейер содержит дополнительную емкость - поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания с помощью пружины и водила, прикрепленного к подвижной раме конвейера.
По отношению к прототипу у заявленного изобретения имеются следующие отличительные признаки: с целью увеличения площади контакта маслосборного средства с поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей, а следовательно, и производительности удаления нефтепродуктов перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении с обеих сторон, например, бисинусоидально (с верхней стороны профиль изменяется по положительной синусоиде, с внутренней - по отрицательной), причем с внутренней стороны встроен дополнительный скребок с целью повышения производительности удаления нефтепродуктов, а барабаны выполнены гладкими.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, вид сбоку; на фиг. 2 - вид сзади, на фиг. 1, на фиг. 3 - вид сверху на фиг. 1, на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 2, на фиг. 5 - разрез Е-Е на фиг. 3, на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 2.
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей включает в себя емкость с нефтесодержащей жидкостью 1 (фиг. 1), маслосборное средство 2, подвижную раму 3, перфорированную по бокам ленту 4 (фиг. 1-6), неподвижную раму 5, звездочку 6, цепь 7, звездочку 8, привод 9, установленный на неподвижной раме 5 и служащий для передачи крутящего момента маслосборному средству 2 с помощью мотор-редуктора, звездочек 6 и 8 и цепи 7, сливную систему, состоящую из двух лотков-скребков 10 (фиг. 1, 6), двух гибких шлангов 11, емкости для накопления нефтепродуктов 12. Маслосборное средство 2 включает в себя, кроме того, натяжное устройство для ленты 13, дополнительный поплавок 14 в виде герметичной емкости цилиндрической формы, имеющей возможность качания с помощью водила 15 и пружин 16 вокруг осей опор 17, шток с роликом 18 для натяжения ленты, образуя тем самым дополнительную плавучесть маслосборного средства. Кроме этого маслосборное средство содержит герметичную емкость и заполненное пенопластом пространство. Перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении с обеих сторон, например, бисинусоидально (с верхней стороны профиль изменяется по положительной синусоиде, с внутренней - по отрицательной), причем с внутренней стороны встроен дополнительный скребок с целью повышения производительности удаления нефтепродуктов, а барабаны выполнены гладкими. Маслосборное средство смонтировано на неподвижной раме 5 с помощью двух опор 19 (фиг. 4) и двух ведомых барабанов 20 (фиг. 5), имеющих на концах по одной звездочке 21 (фиг. 4, 5).
Все маслосборное средство размещено на подвижной раме 3, выполненной в виде двух обечаек 22 (фиг. 4, 5) и имеющей возможность качания вокруг неподвижной оси опор 19 (фиг. 4).
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом. После всплытия нефтепродуктов на поверхность баков-отстойников 1 или на поверхность больших водоемов (рек, озер, морей, океанов) плавающее маслосборное средство 2 опускается на поверхность жидкости. При вращении пустотелых герметичных барабанов 20 (фиг. 5), смонтированных вместе с перфорированной по бокам лентой 4 и поплавком 14 на подвижной раме 22 (фиг. 4, 5), с помощью привода 9 (фиг. 1), звездочек 6 и 8, цепи 7, смонтированных на неподвижной раме 5, перфорированная по бокам лента 4 при помощи звездочек 20 (фиг. 4, 5) приводится в движение. Нефтепродукты прилипают к поверхности ленты, где стенками обоих скребков-лотков удаляются и сбрасываются в накопительную емкость для нефтепродуктов 12 (фиг. 1).
Следует учесть, что из-за развитой поверхности ленты производительность удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов возрастает примерно в 2 раза, по отношению к прототипу поплавок в виде герметичной или заполненной пенопластом емкости выполнен в виде сегмента, так как верхняя часть сектора не участвует в улучшении плавучести устройства. Причем, перфорированная по бокам лента имеет в поперечном сечении жесткость больше, чем у прототипа.
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной пенопластом герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведущими барабанами относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, выполняющего также роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении в виде синусоиды с одной стороны, а поплавок в продольном сечении представляет собой сегмент, скребок в поперечном сечении копирует профиль волнообразной ленты, а конвейер содержит дополнительную емкость - поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания с помощью пружины и водила, прикрепленного к подвижной раме конвейера, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении с обеих сторон синусоидально - с верхней стороны профиль изменяется по положительной синусоиде, с внутренней - по отрицательной, причем с внутренней стороны встроен дополнительный скребок с целью повышения производительности удаления нефтепродуктов, а барабаны выполнены гладкими.
