Автономный нефтесборщик

Авторы патента:

E02B15/10 - устройства для удаления материала с поверхности

E02B15/04 - устройства для поддержания в надлежащем состоянии или очистки поверхности открытых водоемов от нефти и подобных плавающих материалов отделением или удалением этих материалов (прочая обработка промышленных, сточных или отстойных вод C02F; материалы для обработки жидких загрязнений, например масел, нефти, бензина, жиров C09K 3/32)

Владельцы патента RU 2471926:

Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может использоваться при сборе нефти и нефтепродуктов с поверхности рек с быстрым течением, при их случайных или аварийных проливах. Устройство содержит емкость 1, наполненную водой. Емкость 1 имеет форму параллелепипеда без нижней стенки. Емкость 1 установлена перпендикулярно к поверхности воды и неподвижно относительно течения реки. Вода в емкости 1 удерживается силой атмосферного давления. Вдоль передней и задней поверхностей емкости 1 прикреплены поплавки 2 и 4 соответственно. Нижняя поверхность переднего поплавка 2 плоская и лежит в нижней плоскости емкости 1. Передняя стенка переднего поплавка 2 скошена к поверхности воды. К передней стенке переднего поплавка 2 прикреплен прямоугольный щиток 3. Верхний край щитка 3 выше верхней поверхности переднего поплавка 2. К задней поверхности емкости 1, ее боковым поверхностям и переднего поплавка 2 прикреплена юбка 5 из герметичного материала. От верхней поверхности емкости 1 отходит/ят шланг/шланги 6 к нижней части резервуара 7 для хранения нефти. Обеспечивается упрощение конструкции и снижение энергозатрат. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Область, к которой относится изобретение

Уровень техники

Известно техническое решение (1. RU 92030 U1, 30.11.2009) - автономный нефтесборщик, включающий несущую раму, на которой укреплено собирающее средство, имеющее олеофильную поверхность. В качестве привода он содержит ветровое колесо, которое при помощи трансмиссии соединено с собирающим средством.

Недостатками этого устройства являются: сложность конструкции - наличии трансмиссии, зависимость от скорости ветра.

Известно техническое решение (2. RU, патент, 2413054 С1, 28.08.2009), в котором вода, обтекая водяное колесо, вращает его, в результате чего передаточный механизм вращает шкивы ленты Мебиуса. Нижняя часть ленты касается нефтепродуктов, которые прилипают к ней и под воздействием шкивов перемещаются вверх. За волной ленты Мебиуса, т.е. там, где внешняя сторона ленты становится внутренней, нефтепродукты снимаются съемником.

Недостатком этого устройства является: сложность устройства. Наличие передаточного механизма от водяного колеса, вращающего шкивы.

Наиболее близким является устройство (3. RU 89537 U1, 30.06.2009) для сбора нефтяного загрязнений с поверхности водоемов, использующее энергию волн. Это устройство представляет собой подвешенный резервуар с кольцевым ограничительным элементом в его верхнем конце, служащим посадочным местом для плавучего клапана с выпуклой верхней поверхностью (в форме шара или полусферы), причем нижний конец резервуара может быть заужен для присоединения груза, рукава или шланга. Резервуар заполнен водой.

Недостатками этого устройства являются: зависимость от характеристики волны-амплитуды, периода; погодных условий. Возможен пролив нефти из резервуара при засорении клапана.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание автономного, экологически чистого устройства для сбора нефти с поверхности рек с быстрым течением. Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в снижении энергозатрат путем использования силы течения реки, архимедовой силы и силы атмосферного давления.

Существенные признаки, характеризирующие изобретение

Ограничительные: емкость нефтесборщика (далее устройства), наполнена водой.

Отличительные: емкость имеет форму параллелепипеда, без нижней стенки, установленного перпендикулярно к поверхности воды, неподвижно относительно течения. Вода в емкости удерживается силой атмосферного давления. Вдоль передней и задней поверхностей емкости прикрепляют поплавки, причем нижняя поверхность переднего поплавка плоская и лежит в нижней плоскости емкости, а передняя стенка поплавка скошена к поверхности воды. К задней поверхности емкости, боковым поверхностям емкости и переднего поплавка прикрепляют юбку из герметичного материала.

Существует вариант, при котором к передней стенке переднего поплавка прикрепляют прямоугольный щиток, верхний край которого выше верхней поверхности переднего поплавка. Он служит для предотвращения перелива воды с нефтью на поверхность поплавка.

Существует вариант, при котором устройство содержит киль/кили, находящийся/еся ниже юбки. Он/и служит/ат для точного позиционирования устройства относительно течения.

Устройство устанавливают на якорь в любом месте реки, перпендикулярно течению. От верхней поверхности емкости устройства отходит/ят шланг/шланги к нижней части резервуара хранения нефти, расположенного выше верхней поверхности емкости. Резервуар ставят на поплавки, понтоны или располагают на судне. Резервуар находится позади устройства. Система: емкость, шланг/шланги, резервуар - герметична. Емкость, резервуар заполняют водой, путем откачки воздуха через отверстие на верхней поверхности резервуара. Вода, нефть в емкости, резервуаре удерживаются силой атмосферного давления. Для предотвращения давления на поплавки емкости силой тяжести шланга/шлангов, часть/ти шланга/шлангов жестко связана/ы с резервуаром. Нефть к устройству подводят с помощью бонов, перекрывающих реку или участок реки. Под действием проекции силы, представляющей собой векторную сумму силы течения и силы реакции опоры (в данном случае поверхности бона), направленной параллельно бонам, нефть будет двигаться в направлении устройства.

Под действием силы течения воды нефть проходит под нижней поверхностью переднего поплавка емкости и попадает в емкость, задерживаясь юбкой. Под действием архимедовой силы нефть в емкости поднимается наверх и по шлангу/шлангам переходит в резервуар хранения.

Поплавки должны обеспечивать перпендикулярность емкости относительно поверхности воды и небольшое погружение емкости. Использовать устройство можно и при погружении нижних краев емкости на глубину меньше 5 см.

Изобретение иллюстрируются чертежом

На фиг.1 показана изометрическая проекция устройства с подключенным резервуаром.

Осуществление изобретения

Устройство устанавливают на якорь в любом месте реки, перпендикулярно течению. Кили 8 (фиг.1) устройства обеспечивают точное позиционирование его относительно течения. Плавучесть емкости 1 (фиг.1) и перпендикулярность к поверхности воды обеспечивают передний и задний поплавки, 2 и 4 соответственно. К передней стенке переднего поплавка 2 прикрепляют прямоугольный щиток 3, верхний край которого выше верхней поверхности переднего поплавка 2. Он служит для предотвращения перелива воды с нефтью на поверхность поплавка 2.

От верхней поверхности емкости 1 устройства отходит/ят шланг/шланги 6 к нижней части резервуара 7 хранения нефти, расположенного выше верхней поверхности емкости 1. Резервуар 7 устанавливают на понтон позади устройства. Система: емкость 1, шланг/шланги 6, резервуар 7 - герметична. Емкость 1, резервуар 7 заполняют водой, путем откачки воздуха через отверстие на верхней поверхности резервуара 7. Вода, нефть в емкости 1, резервуаре 7 удерживаются силой атмосферного давления. Для предотвращения давления на поплавки 2, 4 емкости 1 силой тяжести шланга/шлангов 6, часть/ти шланга/шлангов 6 жестко связана/ы с резервуаром 7. Нефть к устройству подводят с помощью бонов, перекрывающих реку или участок реки.

Под действием силы течения воды нефть проходит под нижней поверхностью переднего поплавка 2 емкости 1, задерживается юбкой 5 и попадает в емкость 1. Под действием архимедовой силы нефть в емкости 1 поднимается наверх и по шлангу/шлангам 6 переходит в резервуар 7.

По мере наполнения резервуара 7 нефтью, создают насосом, перед запирающим краном 9, давление меньше, чем:

р=Р_а-ρ_в·g·h_e

P_a - давление атмосферы;

ρ_в - плотность воды;

g - ускорение свободного падения;

h_е - высота верхней поверхности резервуара 7 над водой.

Открывают кран 9 и перекачивают нефть в другие резервуары хранения. При этом вода внизу емкости 1, под действием силы атмосферного давления, поднимается вверх, заполняя емкость 1 и резервуар 7.

Источники информации

1. RU, патент, 92030 U1, 30.11.2009.

2. RU, патент, 2413054 C1, 28.08.2009.

3. RU, патент, 89537 U1, 30.06.2009.

1. Автономный нефтесборщик, содержащий емкость, наполненную водой, отличающийся тем, что емкость имеет форму параллелепипеда без нижней стенки, установленного перпендикулярно к поверхности воды неподвижно относительно течения, и вода в емкости удерживается силой атмосферного давления; вдоль передней и задней поверхностей емкости прикрепляют поплавки, причем нижняя поверхность переднего поплавка плоская и лежит в нижней плоскости емкости, а передняя стенка поплавка скошена к поверхности воды, при этом к задней поверхности емкости, боковым поверхностям емкости и переднего поплавка прикрепляют юбку из герметичного материала.

2. Автономный нефтесборщик по п.1, отличающийся тем, что к передней стенке переднего поплавка прикрепляют прямоугольный щиток, верхний край которого выше верхней поверхности переднего поплавка.

3. Автономный нефтесборщик по п.1, отличающийся тем, что содержит киль/кили, находящийся/еся ниже юбки.

Изобретение относится к экологии и сельскому хозяйству. .

Устройство нефтесборное // 2442858

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к устройствам для очистки от нефти поверхности водоемов. .

Устройство для очистки поверхности водоема от нефтешлама // 2437799

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим очистку поверхности водоема от нефтешлама. .

Установка и способ очистки от нефти, нефтепродуктов и нефтяного шлама // 2426833

Изобретение относится к области сбора и переработки нефтяных шламов. .

Плавучая установка для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды // 2323299

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для очистки водоемов от нефти и нефтепродуктов. .

Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды // 2318959

Изобретение относится к устройствам для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и может быть использовано в отстойниках-накопителях при очистке дождевых, ливневых и производственных сточных вод предприятий, а также для сбора нефтепродуктов с поверхности естественных водных акваторий.

Устройство для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды (варианты) // 2318958

Изобретение относится к устройствам для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды и может быть использовано в отстойниках-накопителях при очистке дождевых, ливневых и сточных вод предприятий, а также для сбора нефтепродуктов с поверхности естественных акваторий.

Устройство для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды // 2317371

Изобретение относится к устройствам для сбора нефтепродуктов с поверхности воды и может быть использовано в отстойниках-накопителях при очистке дождевых, ливневых и сточных вод предприятий, а также для сбора нефтепродуктов с поверхности естественных водных акваторий.

Способ регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды и устройство для его осуществления // 2287637

Изобретение относится к способам и устройствам для очистки водных акваторий от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано на любых водных поверхностях: от отстойников до рек и озер.

Способ сбора нефти из-подо льда проточного водоема, преимущественно реки // 2279508

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов и предназначено для сбора неподвижного слоя нефти, расположенного подо льдом.

Устройство для сбора нефти под водой // 2471925

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для обеспечения превентивных мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода.

Способ очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов // 2471041

Изобретение относится к удалению проливов нефти и нефтепродуктов с поверхности воды или почвы, а также к очистке поверхностей от загрязнений нефтепродуктами. .

Устройство для предотвращения вылива нефти и нефтепродуктов из аварийного подводного нефтепровода // 2470113

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к устройствам предотвращения аварийных разливов нефти и нефтепродуктов при повреждении подводных нефтепроводов.

Способ локализации нефтяного разлива в холодном климате // 2470112

Изобретение относится к нефтедобыче и транспортировке нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для локализации нефтяных разливов на суше и/или на воде в холодном климате.

Способ очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов // 2467954

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. .

Способ сбора с поверхности воды разливов нефти // 2466238

Изобретение относится к области магнитной обработки воды и может использоваться для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. .

Нефтепреградитель // 2466237

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для предотвращения растекания нефти и нефтепродуктов на суше и в реках с высокой скоростью течения и покрытых льдом.

Устройство для сбора нефти под водой // 2465400

Плавучее устройство для сбора разлитой по воде нефти // 2462555

Изобретение относится к механической очистке воды от нефтепродуктов. .

Отклоняющее устройство для постановки боновых заграждений на реках с быстрым течением // 2462554

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов. .

Нефтесборщик для рек с быстрым течением // 2471927

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может использоваться при сборе случайных или аварийных проливов нефти и нефтепродуктов с поверхности рек с быстрым течением