Способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности и устройство для его осуществления

 

Использование: в любой отрасли народного хозяйства, связанной с удалением с поверхности вод органических соединений. Сущность изобретения: способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности отличается тем, что забор смеси регулируют путем изменения пропускной способности приемного элемента и величиной вакуума в эжекторе, а вакуум в эжекторе создают до 0,098 МПа. Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности, включающее накопительную емкость, эжектор, соединенный с приемным элементом и накопительной емкостью, и гидравлический насос высокого давления, соединенный с нижней частью накопительной емкости и эжектором, снабжено боновым ограждением, приемный элемент снабжен опорным и уравнительными поплавками и шлангом, соединяющим его с эжектором, и шлангом, соединяющим его с эжектором, который состоит из приемной камеры с регулятором давления, цилиндрической камеры смешения, камеры сброса с глухим торцом, выполненным в виде отражателя, установленного под острым углом к оси камеры сброса, и выпускного патрубка, а приемный элемент выполнен с регулируемой по высоте горизонтальной щелью, причем в уравнительных поплавках выполнены отверстия с запорными элементами, а выпускной патрубок выполнен с внутренним диаметром, в 1,2 - 1,5 раза большим внутреннего диаметра камеры смешения. Приемный элемент устройства выполнен из верхней и нижней частей и расположенных между ними фиксаторов расстояния и эластичных вставок. Согнав боновым ограждением попавшие на водную поверхность нефть или нефтепродукты и отрегулировав высоту горизонтальной щели приемного элемента на толщину слоя собираемого продукта или на 1 - 2 мм меньше, а также набрав в накопительную емкость рабочего агента (нефть или воду), включают гидравлический насос, работающий в рециркуляционном режиме. При достижении давления 5,0 - 8,0 МПа перед регулятором давления во всей системе устройства создается вакуум до 0,098 МПа, с помощью которого нефть и нефтепродукты по шлангу через приемную камеру и камеру смешения эжектора поступают в накопительную емкость. Отобранную чистую нефть по мере накопления отводят в резервуары. При необходимости процесс повторяют. Изобретение повышает эффективность сбора нефти и нефтепродуктов, производительность забора нефтяной и водонефтяной смеси, а также снижает трудозатраты при максимальном упрощении устройства и надежности технологии очистки водной поверхности. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике и технологии очистки открытых водоемов и водных поверхностей от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, связанной с удалением с поверхности вод органических соединений.

Известен способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности, заключающийся в сборе водонефтяной смеси заборным патрубком, подачу смеси в эжектор энергией сжатого воздуха, затем смесь дегазируют и направляют в отстойник, где обеспечивается забор нефти с водной поверхности.

Известно устройство, реализующее описанный способ, состоящее из поршневого компрессора, гидроциклонного дегазатора и отстойника, соединенных всасывающим и рабочими шлангами с узлом сбора нефти. Оно содержит также воздушный распределитель, эжектор, смеситель и вентиль, регулирующий рабочее давление до 0,6 МПа на входе в эжектор. Производительность установки составляет 0,1 0,18 м³/ч.

Известен способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности, включающий забор водонефтяной смеси приемным элементом, подачу смеси за счет вакуума через эжектор в накопительную емкость, в которой отделяют нефть и нефтепродукты от воды, причем в качестве рабочей среды для эжектора используют воду.

Известно устройство для очистки воды от нефтепродуктов, реализующее этот способ, включающее накопительную емкость, эжектор, соединенный с приемным элементом и накопительной емкостью, и гидравлический насос высокого давления, соединенный с нижней частью накопительной емкости и эжектором.

Недостаток описанных технологий и устройств заключается в отсутствии возможности регулирования пропускной способности приемного элемента, что снижает эффективность технологического процесса, а также в низкой производительности устройства из-за ненадежности системы вакуумирования и сложной конструкции системы сбора и очистки нефти и вязких нефтепродуктов от воды.

Задачей изобретения является повышение эффективности сбора нефти и нефтепродуктов, повышение производитель- ности забора нефтяной и водонефтяной смеси, а также снижение трудозатрат при упрощении конструкции устройства и технологии очистки водной поверхности.

Задача достигается тем, что забор смеси регулируют путем изменения пропускной способности приемного элемента и величиной вакуума в эжекторе, а вакуум в эжекторе создают до 0,098 МПа.

Задача достигается тем, что устройство снабжено боновым ограждением, приемный элемент снабжен опорным и уравнительными поплавками и шлангом, соединяющим его с эжектором, который состоит из приемной камеры с регулятором давления, цилиндрической камеры смешения, камеры сброса с глухим торцом, выполненным в виде отражателя, установленного под острым углом к оси камеры сброса, и выпускного патрубка, а приемный элемент выполнен с регулируемой по высоте горизонтальной щелью, причем в уравнительных поплавках выполнены отверстия с запорными элементами, а выпускной патрубок выполнен с внутренним диаметром, в 1,2-1,5 раза большим внутреннего диаметра камеры смешения.

Приемный элемент устройства выполнен из верхней и нижней частей и расположенных между ними фиксаторов расстояния и эластичных вставок.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит гидравлический насос высокого давления 1 с приемным патрубком, напорный трубопровод 2, шланг для транспортировки нефти и нефтепродуктов 3 и эжектор, состоящий из регулятора давления жидкости 4, приемного патрубка 5, соединенного со шлангом 3, приемной камеры 6, конфузора 7, цилиндрической камеры смешения 8, диффузора 9, и камеру сброса 10 с глухим тоpцом, выполненным в виде отражателя потока жидкости 11, установленного под острым углом к оси камеры сброса, а также выпускной патрубок 12 и сливной патрубок 13.

Устройство содержит также накопительную емкость 14, приемный элемент 15, удерживаемый на плаву уравнительными поплавками 16 с отверстиями и запорными элементами 17 и опорным поплавком 18. Плавающее на водной поверхности боновое ограждение 19 предназначено для концентрации и локализации собираемой нефти.

Приемный элемент 15 выполнен из верхней и нижней частей с регулируемой по высоте горизонтальной щелью 20, имеет фиксаторы расстояния 21 и эластичные вставки 22 между ними.

Устройство работает следующим образом.

Попавшие на водную поверхность нефть или нефтепродукты с помощью бонового ограждения 19 сгоняются в удобное для сбора место. Отрегулировав высоту горизонтальной щели 20 приемного элемента 15 на толщину слоя собираемой нефти или на 1-2 мм меньше этой толщины (первый этап поочередной очистки), а также набрав в накопительную емкость 14 рабочего агента (нефть или воду) выше уровня приемного патрубка гидравлического насоса 1, последний запускается в работу в рециркуляционном режиме. Создают вакуум, с помощью которого нефть и нефтепродукты по шлангу 3, а затем через эжектор поступает в накопительную емкость 14, откуда чистую нефть отводят в резервуары.

При необходимости собрать остаточные пленки нефти с водной поверхности (второй этап тонкая очистка) нижнюю часть приемного элемента 15 опускают так, чтобы горизонтальная щель 20 оказалась на 1 2 мм ниже уровня водной поверхности. Это осуществляется путем заполнения жидкостью уравнительных поплавков через отверстия, перекрываемые запорными элементами 17. Повторяют операцию, описанную выше. На этом этапе очистки водная поверхность полностью освобождается от нефти и нефтепродуктов, однако увеличивается обводненность собираемой нефти в накопительной емкости 14 до 5% Способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности осуществляется следующим образом.

Перед приемной камерой 6 эжектора с помощью регулятора давления 4 создают давление до 5,0-8,0 МПа. В приемной камере 6, в пограничном слое жидкость-воздух с переходом на жидкость-жидкость, создается высокое турбулентное трение, при этом площадь струи, истекающей в камеру смешения 8, становится в пять раз выше площади струи, истекающей из насадка регулятора давления 4, что позволяет повысить вакуум в приемной камере 6 до 0,093-0,098 МПа.

Забор смеси регулируют путем изменения пропускной способности приемного элемента 15 и величиной вакуума в эжекторе. В качестве рабочего агента используют рециркулирующую нефть или воду.

Выполнение новой конструкции заборного поплавкового узла позволяет выбирать высоту щели в соответствии с толщиной слоя нефти или нефтепродуктов на водной поверхности, а использование отражателя в камере сброса и превышение диаметра выпускного патрубка с внутренним диаметром, в 1,2-1,5 раза большим внутреннего диаметра камеры смешения, позволяет исключить подсасывание атмосферного воздуха через сливной патрубок 13, т.е. обеспечивает надежность поддержания вакуума в системе.

Использование устройства благодаря новым конструктивным особенностям и технологии сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности позволяет увеличить вакуум до 0,098 МПа, что обеспечивает повышение эффективности этого процесса и его производительность в 10 раз, сократить время проведения работ по очистке акватории, что в конечном итоге повышает экологические характеристики процесса и позволяет сохранить нефть и нефтепродукты для использования их в народном хозяйстве.

Формула изобретения

1. Способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности, включающий забор водонефтяной смеси приемным элементом, подачу смеси за счет вакуума через эжектор в накопительную емкость и отделение в накопительной емкости нефти и нефтепродуктов от воды, причем в качестве рабочей среды для эжектора используют воду, забираемую из нижней части накопительной емкости, отличающийся тем, что забор смеси регулируют путем изменения пропускной способности приемного элемента и величиной вакуума в эжекторе, а вакуум в эжекторе создают до 0,098 МПа.

2. Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности, включающее накопительную емкость, эжектор, соединенный с приемным элементом и накопительной емкостью, и гидравлический насос высокого давления, соединенный с нижней частью накопительной емкости и эжектором, отличающееся тем, что оно снабжено боновым ограждением, приемный элемент снабжен опорным и уравнительными поплавками и шлангом, соединяющим его с эжектором, который состоит из приемной камеры с регулятором давления, цилиндрической камеры смешения, камеры сброса с глухим торцом, выполненным в виде отражателя, установленного под острым углом к оси камеры сброса, и выпускного патрубка, а приемный элемент выполнен с регулируемой по высоте горизонтальной щелью, причем в уравнительных поплавках выполнены отверстия с запорными элементами, а выпускной патрубок выполнен с внутренним диаметром, в 1,2 1,5 раза большим внутреннего диаметра камеры смещения.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что приемный элемент выполнен из верхней и нижней частей и расположенных между ними фиксаторов расстояния и эластичных вставок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2