Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды

 

Изобретение предназначено для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов и рек со сбором разлитой нефти и может быть использовано для охраны окружающей среды. Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды состоит из несущей рамы, вращающегося барабана с сорбирующей нефть поверхностью обечайки, отжимного ролика, лотка и трубопровода для отвода собранной нефти и поплавков. Отжимной ролик выполнен перфорированным и имеет экран в виде сплошной пластины с радиусом изгиба, равным радиусу отжимного ролика, перекрывающей перфорацию отжимного ролика в его нижнем квадранте со стороны вращающегося барабана. Благодаря перфорации отжимного ролика улучшаются условия отвода отжатой нефти, поскольку она отводится через перфорацию нижней части отжимного ролика, а экран не позволяет нефти, прошедшей сквозь отжимной ролик, возвращаться на регенерированную поверхность вращающегося барабана, что повышает надежность работы устройства. 2 ил.

Изобретение предназначено для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды при ликвидации разливов нефти при аварийных ситуациях, связанных с разрушением трубопроводов или судов, и может быть использовано в целях охраны окружающей среды.

Известно устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды - трос - швабра, включающее бесконечный пояс, адсорбирующий нефть и изготовленный из полиуретановых прядей, протянутых через пряди несущего троса так, что они выступают из него в радиальном направлении по окружности в виде ворса, адсорбирующий пояс проходит между двумя вращающимися роликами, отжимающими нефть, сливающуюся в лоток, откуда нефть откачивается в резервуар (Д. Кормак. Борьба с загрязнением моря нефтью и химическими веществами. М.: Транспорт, 1989, с. 222-224). Недостатком данного устройства является низкая производительность по собираемой нефти и сложность перемещения из одной зоны загрязненной акватории длинных (более 30 м) нефтепоглощающих элементов.

Известно также устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее частично затопленный барабан с поплавками по торцам барабана и примыкающую к барабану вакуумную приемную камеру с передней стенкой, выполненной в виде скребка (АС СССР N 1625952, МКИ 5 E 02 B 15/04, Морозов Г. И. и др./Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Бюлл. Изобр. N 5, 1991). Недостатком данного устройства является низкая селективность сбора нефти, с которой в устройство засасывается преобладающее количество воды.

Известно также устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее вращающийся барабан с гидрофобной поверхностью и прилегающую к нему систему для съема и сбора продукта (АС СССР N 1618836, МКИ 5 E 02 B 15/04, Караваев И.И. и до./ Устройство для удаления масла с поверхности воды. Бюлл. изобр. N 1, 1991). Недостатком этого устройства является нерегулируемость его работы в условиях изменяющейся толщины нефтяной пленки и соответственно изменения объемного расхода нефти, снимаемого отжимным устройством. При большой скорости нефтесбора из слоя нефти большой толщины система съема нефти с барабана не успевает отводить собранную нефть в приемник и часть ее стекает на очищаемую водную поверхность приводя к ее вторичному загрязнению.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающем несущую раму, вращающийся барабан с сорбирующей нефть поверхностью обечайки, отжимной ролик, лоток и трубопровод для отвода собранной нефти и поплавки, отжимной ролик выполнен перфорированным и имеет экран в виде сплошной пластины с радиусом изгиба, равным радиусу отжимного ролика, перекрывающей перфорацию отжимного ролика в его нижнем квадранте со стороны вращающегося барабана.

Выполнение отжимного ролика перфорированным позволяет существенно улучшить условия отвода отжатой нефти, поскольку она может удаляться не только по торцам отжимного устройства, но и непосредственно в объем отжимного устройства, а затем отводиться из него через перфорацию нижней части отжимного ролика в лоток.

Наличие экрана в виде сплошной пластины с радиусом изгиба, равным радиусу отжимного ролика, перекрывающей перфорацию отжимного ролика в его нижнем квадранте со стороны вращающегося барабана, не позволяет нефти, проходящей сквозь отжимной ролик через перфорацию, возвращаться на регенерированную поверхность вращающегося барабана.

На фиг. 1 изображено устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, общий вид сверху, на фиг. 2 изображен размер А-А на фиг. 1.

Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды состоит из несущей рамы 1, вращающегося барабана 2 с сорбирующей нефть поверхностью обечайки 3, отжимного ролика 4, лотка 5 и трубопровода 6 для отвода собранной нефти, поплавков 7, электродвигателя 8, редуктора 9. Отжимной ролик имеет перфорацию 10 и экран 11.

Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды работает следующим образом. При обнаружении разлива нефти устройство доставляется к месту разлива и спускается на воду. После подачи напряжение на электродвигатель 8 устройство начинает собирать нефть, которая селективно впитывается в сорбирующую нефть поверхность обечайки 3 вращающегося барабана 2. Отжимной ролик 4 отжимает нефть с поверхности обечайки 3, поступающую далее через отверстия перфорации 10 внутрь отжимного ролика 4, откуда также через перфорацию 10 стекает в лоток 5 для сбора и отвода собранной нефти, откуда по трубопроводу 6 перемещается в дополнительную емкость для хранения собранной нефти. Экран 11 не позволяет нефти, находящейся в отжимном ролике 4, вновь попадать на регенерированную (отжатую) сорбирующую поверхность обечайки 3 вращающегося барабана 2.

Пример 1. Модель, созданная по заявляемому изобретению в масштабе 5:1 с перфорированным отжимным роликом, надежно работала при сборе нефти с поверхности воды в интервале толщины слоя нефти в пределах от 0,1 до 20 мм со 100% отводом собранной нефти.

Пример 2. Модель, созданная по прототипу в масштабе 5:1 со сплошным отжимным роликом, надежно работала при сборе нефти с поверхности воды лишь в интервале толщины слоя нефти в пределах от 0,1 до 5 мм, а при увеличении толщины слоя нефти от 5 до 20 мм отвод собранной нефти составил от 90 до 70% от потенциала в связи с переливом части собранной нефти через отжимной ролик и возвратом ее на очищаемую поверхность воды.

Промышленная применимость устройства для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды обеспечивается простой конструкции устройства, возможностью его изготовления на любом предприятии, имеющем механический цех, и экспериментально доказанной работоспособностью устройства.

Положительный эффект изобретения заключается в совмещении процессов удаления нефти с поверхности и сбора ее для дальнейшего использования в народном хозяйстве.

Экономическая эффективность изобретения заключается прежде всего в недопущении экономического ущерба, наносимого аварийными разливами нефти и нефтепродуктов окружающей среде. Экономический ущерб, наносимый окружающей среде при разливе 1 т нефти - 32 млн. руб (в ценах 1996 г). Одно устройство ориентировочной стоимостью 10 млн. руб. способно собрать за световой день (12 часов работы) более 2 т нефти. При ликвидации аварийного разлива мощностью 10 т нефти одно устройство в течение 5 суток обеспечит необходимый нефтесбор; таким образом, ожидаемый экономический эффект от применения заявляемого изобретения составит (без учета стоимости возвращаемой в народное хозяйство нефти) даже при разовом использовании устройства (например, в труднодоступной местности).

32·10-10=188 млн. руб.

и заявляемое изобретение самоокупается практически за 2 часа работы.

Изобретение может быть использовано многократно, потребность народного хозяйства в нем - около тысячи единиц.

Формула изобретения

Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее несущую раму, вращающийся барабан с сорбирующей нефть поверхностью обечайки, отжимной ролик, лоток и трубопровод для отвода собранной нефти и поплавки, отличающееся тем, что отжимной ролик выполнен перфорированным и имеет экран в виде сплошной пластины с радиусом изгиба, равным радиусу отжимного ролика, перекрывающей перфорацию отжимного ролика в его нижнем квадранте со стороны вращающегося барабана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2