Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей
Владельцы патента RU 2712569:
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 и металлообрабатывающей промышленности, при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей от органических примесей, а также для сбора нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, озер, морей и океанов. Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей содержит маслосборное средство 2 в виде ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты 4 из нефтестойкого материала, три пустотелых герметичных барабана 20, 21, имеющих на концах по звездочке 22 и закрепленных на подвижной раме 3, поплавок 14 в виде пустотелой или заполненной пенопластом герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленной к подвижной раме 3, дополнительную пустотелую емкость - поплавок в виде пустотелого герметичного барабана, привод 9. Лента 4 выполнена волнообразно. Поплавок 14 представляет собой плавающее средство, смонтированное под конвейером с зазором с помощью ушек 24. Внизу поплавка 14 встроен вертикальный киль 16, представляющий собой телескопическую трубу с крестообразным наконечником. Изобретение позволяет повысить производительность и качество сбора нефтепродуктов. 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, озер, 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 и качества удаления поверхностного слоя нефтесодержащих сточных вод путем стабилизации работы устройства.
Известно 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 или на палубе самоходной баржи в носовых их частях, 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 можно отнести нестабильную работу устройства (особенно при плохой погоде) при высоком волнении, что приведет к снижению производительности и качества удаления нефтепродуктов.
Технический результат достигается тем, что устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых ведущий, а другие - ведомые, 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, дополнительную емкость-поплавок в виде пустотелого герметичного барабана и имеющих возможность их качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведомыми барабанами относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, состоящую из двух сливных лотков, играющих также роль скребков с возможностью соприкосновения их с бесконечной лентой в месте установки подвижной рамы и выполнены в поперечном сечении в виде зеркального отражения ручьев внутри и снаружи перфорированной по бокам ленты, причем сама лента выполнена волнообразно, например, синусоидально и имеет профиль снаружи, изменяющийся по положительной синусоиде, а внутри - по отрицательной, причем поплавок представляет собой плавающее средство, смонтированное под конвейером с зазором с помощью ушек на ведомых барабанах и имеющее герметичную емкость прямоугольного поперечного сечения, а в продольном сечении огибает конвейер и заполненную гелием, причем внизу поплавка встроен вертикальный киль, представляющий собой телескопическую трубу с крестообразным наконечником.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (см. патент РФ №2637135 МПК C02F. Опубл. В БИ №34.30.11.2017)
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящее из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых ведущий, а другие - ведомые, 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 и в виде сектора в продольном сечении, прикрепленного к подвижной раме 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, играющего роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно, например, в виде синусоиды в поперечном ее сечении для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей, а пустотелые барабаны и скребок имеют профили, копирующие профили перфорированной по бокам ленты, дополнительный скребок, имеющий возможность снятия нефтепродуктов с внутренней поверхности ленты, а барабаны выполнены гладкими.
У прототипа и заявленного изобретения имеются сходные существенные признаки, наличие плавающего маслосборного средства в виде секторного ленточного конвейера, удерживаемого на поверхности с помощью поплавка, смонтированного на трех пустотелых барабанах на подвижной раме с возможностью качания вокруг оси; скребка для сбора нефтепродуктов; привода для передачи крутящего момента барабанам конвейера, смонтированного на неподвижной раме; сливной системы для сбора нефтепродуктов; перфорированной ленты ленточного конвейера с волнообразным профилем в виде синусоиды.
По отношению к прототипу у заявленного изобретения имеются следующие отличительные признаки: с целью стабилизации работы маслосборного средства, а следовательно, повышения производительности и качества сбора нефтепродуктов поплавок представляет собой плавающее средство, смонтированное под конвейером с зазором с помощью ушек на ведомых барабанах и имеющее герметичную емкость прямоугольного поперечного сечения, а в продольном сечении огибает конвейер и заполненную гелием, причем внизу поплавка встроен вертикальный киль, представляющий собой телескопическую трубу с крестообразным наконечником, что позволяет, в зависимости от высоты и частоты колебаний волн, гасить колебания всего конвейера и обеспечивать стабильную его работу.
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 В-В на фиг. 2, на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2, на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 3.
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей включает в себя емкость с нефтесодержащей жидкостью 1 (фиг. 1) при работе устройства на предприятиях, например, химической промышленности, 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- 3, 5), двух гибких шлангов 11, емкости для накопления нефтепродуктов 12, натяжного устройства 13 с толкателем 15.
Маслосборное средство смонтировано на неподвижной раме 5 с помощью двух опор 17 (фиг. 4) и имеет три барабана (один ведущий 20, а другие-ведомые 21), на торцах которых имеется по одной звездочке 22.
Все маслосборное средство размещено на подвижной раме 3, выполненной в виде двух обечаек 23 (фиг. 4, 6) и имеющей возможность качания вокруг оси опор 17 (фиг. 4), а поплавок 14 (фиг. 1), представляющий собой плавающее средство, прикреплен к ведомым барабанам 21 с помощью ушек 24, внизу поплавка 14 встроен вертикальный киль 16, представляющий собой телескопическую трубу с крестообразным наконечником, герметичная емкость поплавка заполнена гелием.
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом. После всплытия нефтепродуктов на поверхность бака-отстойника 1 или на поверхность больших водоемов (рек, озер, морей, океанов) плавающее маслосборное средство 2 опускается на поверхность жидкости. При вращении пустотелых герметичных барабанов 20, 21 (фиг. 4, 6), смонтированных вместе с перфорированной по бокам лентой 4 и поплавком 14 на подвижной раме 3, 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 22 (фиг. 4) приводится в движение. Нефтепродукты прилипают к поверхности ленты, где стенками обоих лотков - скребков 10 удаляются и сбрасываются в емкость для накопления нефтепродуктов 12 (фиг. 1).
Следует особо подчеркнуть, что при наличии плохой погоды (ветер, бури и пр.) само устройство может работать нестабильно. Поэтому предусмотрено, в отличие от прототипа, плавающее средство - поплавок 14 для стабилизации его работы. Оно смонтировано под конвейером маслосборного средства 2 и снабжено вертикальным килем 16 (фиг. 1) в виде телескопической трубы с крестообразным наконечником, позволяющей регулировать высоту погружения и в конечном итоге, спокойную работу всего устройства, а следовательно, повысить производительность и качество сбора нефтепродуктов, улучшить экологичность среды, частично сохранить результаты труда нефтяников.
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 ведущий, а другие - ведомые, 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, причем устройство содержит дополнительную пустотелую емкость - поплавок в виде пустотелого герметичного барабана, поплавок и емкость-поплавок имеют возможность их качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведомыми барабанами относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, состоящую из двух сливных лотков, играющих также роль скребков с возможностью соприкосновения их с бесконечной лентой в месте установки подвижной рамы и выполненных в поперечном сечении в виде зеркального отражения ручьев внутри и снаружи перфорированной по бокам ленты, причем сама лента выполнена волнообразно, например синусоидально, и имеет профиль снаружи, изменяющийся по положительной синусоиде, а внутри - по отрицательной, отличающееся тем, что поплавок представляет собой плавающее средство, смонтированное под конвейером с зазором с помощью ушек на ведомых барабанах и имеющее герметичную емкость прямоугольного поперечного сечения, в продольном сечении огибающую конвейер и заполненную гелием, причем внизу поплавка встроен вертикальный киль, представляющий собой телескопическую трубу с крестообразным наконечником.
