Установка для отвода нефтяных остатков со дна резервуаров

 

Изобретение относится к технике очистки водяных бассейнов и резервуаров от нефти и масла и может найти применение для отвода нефтяных остатков со дна водных бассейнов и резервуаров на нефтеперерабатывающих предприятиях и нефтебазах. Установка включает захватывающее устройство с гибким шлангом для отвода нефтяных остатков с водой, сборник нефтяных остатков, соединенный с отсасывающим насосом и гибким шлангом, и механизм для перемещения захватывающего устройства. Установка снабжена жидкоструйным эжекционным насосом. Захватывающее устройство выполнено в виде диска с центральным сквозным отверстием, перпендикулярно к нижней поверхности которого прикреплены металлические пластины, изогнутые в форме спиралей Архимеда и расходящиеся от центрального отверстия диска к его краям. К нижним кромкам пластин по всей их длине прикреплены эластичные ленты из полимерного материала, касающиеся нижними кромками дна резервуара. При этом диск имеет патрубок, прикрепленный к нему нижним концом посредством шарового шарнира, установленного в центральном отверстии диска. Верхний конец патрубка соединен со всасывающей трубкой жидкоструйного эжекционного насоса. Напорная труба с соплом последнего соединена гибким шлангом с нагнетательным трубопроводом отсасывающего насоса. Нагнетательная труба жидкоструйного эжекционного насоса выполнена в виде диффузора и соединена гибким шлангом со сборником нефтяных остатков, при этом механизм для перемещения захватывающего устройства имеет исполнительный орган в виде штанги, жестко соединенной с патрубком, прикрепленным посредством шарового шарнира к диску захватывающего устройства. Установка обеспечивает повышение эффективности и экономичности отвода нефтяных остатков со дна резервуара. 6 ил.

Изобретение относится к технике очистки водяных бассейнов и резервуаров от нефти и масла и может найти применение для отвода нефтяных остатков и шлама со дна водных бассейнов и резервуаров на нефтеперерабатывающих предприятиях и нефтебазах.

Известна установка для отвода нефтяных остатков со дна резервуаров, включающая захватывающее устройство в виде воронки, поставленной основанием вниз, с гибким шлангом для отвода нефти, механизм для опускания и подъема воронки, вакуум-насос (авт. св. СССР N 70838, М.кл. ⁴ B 63 B 35/32, 1946).

Известная установка не обеспечивает отвод нефтяных остатков со дна резервуаров.

Наиболее близкой к заявляемой является установка для отвода нефти, включающая захватывающее устройство с гибким шлангом для отвода нефтяных остатков с водой, сборник нефтяных остатков, насос для перекачивания нефтяных остатков с водой, механизмы для горизонтального перемещения, опускания и подъема с помощью жесткой шланги захватывающего устройства с гибким шлангом (авт. св. СССР N 1231126, М.кл.⁵ E 02 B 15/04, 1986).

Недостатком известной установки является то, что она не может обеспечить отвод нефтяных остатков со дна резервуаров с глубиной погружения свыше 7-8 м за счет использования вакуум-насоса и ресивера.

Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности и экономичности отвода нефтяных остатков со дна резервуаров с глубиной погружения свыше 7-8 метров.

Поставленная цель достигается тем, что установка для отвода нефтяных остатков со дна резервуаров, включающая захватывающее устройство с гибким шлангом для отвода нефтяных остатков с водой, сборник нефтяных остатков, соединенный с отсасывающим насосом и гибким шлангом, и механизм для перемещения захватывающего устройства, снабжена жидкоструйным эжекционным насосом, захватывающее устройство выполнено в виде диска с центральным сквозным отверстием, перпендикулярно к нижней поверхности которого прикреплены металлические пластины, изогнутые в форме спиралей Архимеда и расходящиеся от центрального отверстия диска к его краям, а к нижним кромкам пластин по всей их длине прикреплены эластичные ленты из полимерного материала, касающиеся нижними кромками дна резервуара, причем диск снабжен патрубком, прикрепленным к нему нижним концом посредством шарового шарнира, установленного в центральном отверстии диска, а верхний конец патрубка соединен со всасывающей трубой жидкоструйного эжекционного насоса, напорная труба с соплом которого соединена гибким шлангом с нагнетательным трубопроводом отсасывающего насоса, а нагнетательная труба жидкоструйного насоса, выполненная в виде диффузора, соединена гибким шлангом со сборником нефтяных остатков, при этом механизм для перемещения захватывающего устройства имеет исполнительный орган в виде шланги, жестко соединенной с патрубком, прикрепленным посредством шарового шарнира к диску захватывающего устройства.

Благодаря соединению патрубка с диском захватывающего устройства с помощью шарового шарнира при соприкосновении наклонного дна резервуара с захватывающим устройством последнее самоустанавливается плотно к дну резервуара так, что диск устанавливается параллельно наклонной плоскости дна и достигается плотное соприкосновение эластичного материала спиралей Архимеда с наклонной поверхности дна резервуара.

Предлагаемая установка для отвода нефтяных остатков со дна резервуара за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение эффективности и экономичности отвода нефтяных остатков со дна резервуаров с глубиной погружения свыше 7-8 м.

На фиг. 1 схематически представлена установка для отвода нефтяных остатков со дна резервуара, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - представлена принципиальная схема установки; на фиг. 4 - вид Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - схематически представлен водоструйный насос.

Установка содержит резервуар 1 (фиг. 1-6), радиальный монорельс 2 с тележкой 3, причем монорельс способен вращаться вокруг центральной колонны на тележке 5 по кольцевому монорельсу 6 у стенок резервуара 1. К тележке 3 прикреплен механизм 7 со штангой 8 для опускания и подъема захватывающего устройство 9 с жидкоструйным насосом 10 до уровня дна 11 резервуара 1. Штанга прикреплена к патрубку 12 с раструбом 13 и расширенной частью, патрубок 12 соединен с диском 14 захватывающего устройства 9 посредством шарового шарнира 15, закрепленного в центральном отверстии диска 14. В раструб 13 патрубка 12 параллельно его оси вмонтирован патрубок 16 внешнего потока среды с соплом 17 и диффузор 18 со смесителем, патрубок 16 соединен гибким шлангом 19 с нагнетательным патрубком насоса 20, а диффузор 18 соединен гибким шлангом 21 со сборником нефтяных остатков с водой 22, захватывающее устройство 9 выполнено в виде диска 14, к которому снизу прикреплены металлические пластины 23, изогнутые в форме спиралей Архимеда, расходящиеся от центрального отверстия диска 14 к периферии, к пластинам 23 снизу по всей длине плотно прикреплены эластичные жесткие ленты 24 из полимерного материала с помощью накладных пластин 25 и болтов 26, нижние кромки пластин 24 касаются дна 11 резервуара 1, насос 27 служит для откачивания воды с нефтяными остатками из сборника 22 в отстойник 28.

Установка для сбора нефтяных остатков со дна резервуаров работает следующим образом.

Захватывающее устройство 9 (фиг. 1-6) располагается с помощью тележки 3 на радиальном монорельсе 2 и тележки 5 на кольцевом монорельсе 6 у стенок резервуара 1 в заданном месте дна 11 резервуара 1 и в дальнейшем перемещается по концентрическим окружностям от периферии к центру или наоборот, при этом включается насос 20, подающий воду в патрубок 16 с соплом 17 жидкоструйного насоса 10, который засасывает воду с нефтяными остатками по патрубку 12 с раструбом 13 через каналы между пластинами 23 и лентами 24, диском 14 и дном 11 резервуара 1. При этом происходят захват нефтяных остатков и унос их водой, так как скорость воды в каналах должна быть выше скорости уноса частиц нефтяных остатков. Пульпа, состоящая из воды и нефтяных остатков, подается жидкоструйным насосом 10 по патрубку 21 в один из сборников 22. Таким образом, в сборниках 22 находится циркулирующая пульпа, засасываемая центробежным насосом 20 и с избытком подаваемая жидкоструйным насосом 10 по патрубку 21 обратно в сборнике 22, которые работают периодически. По мере наполнения работающего сборника 22 он отключается и из него откачивается пульпа насосом 27 в отстойник 28, где происходят отстаивание и разделение на сгущенный осадок, удаляемый снизу в виде нефтяных остатков для утилизации и переработки. Осветленная вода сливается в резервуар 1. Откачивание пульпы из сборника 22 насосом 27 производится после его наполнения и отключения, в то время как второй сборник 22 подключен к схеме и является работающим. В условиях работы основную работу по захвату и подъему на поверхность водных остатков и воды выполняет центробежный насос 20 посредством жидкоструйного насоса 10, при этом часть воды в качестве рабочей жидкости совершает круговой цикл, поэтому расход мощности потребуется только на преодоление сил трения и местных сопротивлений в жидкоструйном насосе 10 и трубопроводах, а для воды с нефтяными остатками еще потребуется расход энергии для подъема на геометрическую высоту от уровня дна 11 резервуара 1 до уровня сборника нефтяных остатков с водой 22. Благодаря шаровому шарниру 5 захватывающее устройство 9 самоустанавливается и плотно прилегает к наклонной поверхности дна 11 резервуара 1.

Технические преимущества заявляемого изобретения по сравнению с прототипом заключаются в надежности, повышении качества и скорости сбора нефтяных остатков со дна резервуаров и возвышенности сбора чистой осветленной воды в водоемы без ущерба природе при меньших энергетических и трудовых затратах.

Общественно полезные преимущества предлагаемой установки, вытекающие из технических преимуществ по сравнению с прототипом, заключаются в обеспечении надежности сбора нефтяных остатков со дна резервуара, улучшении условий труда и возможности полной автоматизации технологического процесса сбора нефтяных остатков.

Ожидаемый экономический эффект от использования заявляемой установки может быть обеспечен за счет снижения энергетических и трудовых затрат на очистку сточных и балластных вод от нефти и нефтепродуктов, а также за счет предупреждаемого ущерба природе.

Формула изобретения

Установка для отвода нефтяных остатков со дна резервуара, включающая захватывающее устройство с гибким шлангом для отвода нефтяных остатков с водой, сборник нефтяных остатков, соединенный с отсасывающим насосом и гибким шлангом, и механизм для перемещения захватывающего устройства, отличающаяся тем, что она снабжена жидкоструйным эжекционным насосом, захватывающее устройство выполнено в виде диска с центральным сквозным отверстием, перпендикулярно к нижней поверхности которого прикреплены металлические пластины, изогнутые в форме спиралей Архимеда и расходящиеся от центрального отверстия диска к его краям, а к нижним кромкам пластин по всей их длине прикреплены эластичные элементы из полимерного материала, касающиеся нижними кромками дна резервуара, причем диск снабжен патрубком, прикрепленным к нему нижним концом посредством шарового шарнира, установленного в центральном отверстии диска, а верхний конец патрубка соединен со всасывающей трубой жидкоструйного эжекционного насоса, напорная труба с соплом которого соединена гибким шлангом с нагнетательным трубопроводом отсасывающего насоса, а нагнетательная труба жидкоструйного эжекционного насоса, выполненная в виде диффузора, соединена гибким шлангом со сборником нефтяных остатков, при этом механизм для перемещения захватывающего устройства имеет исполнительный орган в виде штанги, жестко соединенной с патрубком, прикрепленным посредством шарового шарнира к диску захватывающего устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6