НЕФТЕОТДЕЛИТЕЛЬ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод, содержащих взвешенные загрязнения и нефтепродукты, и может быть использована при строительстве новых и реконструкции существующих сооружений очистки сточных вод в нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В патенте на полезную модель RU 126956 раскрывается нефтеотделитель-отстойник, включающий горизонтально ориентированный призматический корпус, содержащий блоки тонкослойных модулей, установленных наклонно с перекрестным движением выделяемых нефтепродуктов и взвешенных веществ по отношению к потоку движущейся воды. Внутреннее пространство корпуса разделено по длине на ячейки, в каждой из которых перпендикулярно горизонтальной оси аппарата размещены блоки тонкослойных модулей. Распределение воды по сечению блоков обеспечивается перфорированными перегородками на входе и выходе блоков. Устройства для подачи исходной и отвода очищенной воды расположены снаружи вдоль боковых стенок корпуса и выполнены в виде коллекторов с патрубками, подсоединенными к каждой ячейке. Отведение уловленных нефтепродуктов происходит через патрубки в верхней части каждой ячейки, соединенные коллектором, расположенным снаружи над аппаратом. Отведение шлама (осадка) происходит через патрубки в нижней части каждой ячейки, соединенные коллектором, расположенным снаружи под аппаратом.
Недостатками модели являются высокая металлоемкость за счет ребер жесткости аппарата и невозможность эксплуатации при давлении свыше 0,25 МПа из-за ограничения прочности.
Наиболее близким к предложенному является изобретение по патенту RU 2506110, включающее горизонтально ориентированный цилиндрический корпус, в котором установлен блок тонкослойных модулей из пластин, размещенный наклонно к боковой стенке корпуса нефтеотделителя. В пространстве, образуемом боковой стенкой нефтеотделителя и наклонным блоком тонкослойных модулей на входе в аппарат, предусмотрена расширяющаяся кверху флокуляционная камера реакции, в которой расположена подающая продольная труба с отверстиями, направленными вверх вдоль боковой стенки корпуса и вдоль поверхности блока тонкослойных модулей. В пространстве, образуемом боковой стенкой аппарата и наклонным блоком тонкослойных модулей на выходе из аппарата, предусмотрена сужающаяся кверху камера для отвода очищенной воды, в которой расположена отводящая продольная труба с отверстиями, направленными вниз вдоль боковой стенки корпуса и вдоль поверхности блока тонкослойных модулей. Предусматриваются варианты ввода подающих и отводящих продольных труб как торца аппарата, так и через боковую поверхность.
При указанных вариантах подачи и сбора воды блок тонкослойных модулей аппарата работает в противоточном режиме по отношению к выделяемым нефтепродуктам и попутном - по отношению к выделяемым взвешенным загрязнениям (шламу).
Недостатком этого аппарата является ограниченная производительность. Так как предел габаритов аппарата определен возможностями его транспортирования автомобильным транспортом, а дальнейшее увеличение производительности может быть достигнуто только за счет увеличения длины аппарата, то все это значительно осложнит доставку нефтеотделителя в готовом виде, либо потребует проведения сборочных работ на месте установки.
Данные недостатки могут создать определенные технические проблемы при реализации полезной модели.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей полезной модели является устранение присущих известному техническому решению технических проблем, а именно: увеличение производительности нефтеотделителя-отстойника с обеспечением низкой металлоемкости и возможности доставки аппарата в готовом виде автомобильным транспортом.
Поставленная задача решается тем, что нефтеотделитель-отстойник, включает:
горизонтально ориентированный цилиндрический корпус с торцевыми днищами;
горизонтально ориентированный блок тонкослойных модулей из наклонно выполненных пластин, установленный в центральной части корпуса с обеспечением перекрестного движения выделяемых нефтепродуктов и шлама по отношению к потоку воды,
распределительные перфорированные перегородки, установленные, соответственно, на входе в блок тонкослойных модулей исходной воды и на выходе очищенной воды из упомянутого блока,
секции подачи исходной воды, сбора очищенной воды, сбора нефтепродуктов и сбора шлама, размещенные на периферии корпуса, где секции подачи исходной воды и выхода очищенной воды ограничены внутренней поверхностью корпуса и упомянутыми распределительными перфорированными перегородками и снабжены перфорированными трубопроводами, размещенными параллельно продольной оси корпуса, секция сбора нефтепродуктов размещена над блоком тонкослойных модулей, а секция сбора шлама размещена под блоком тонкослойных модулей.
В частных воплощениях нефтеотделителя в секции сбора нефтепродуктов могут быть размещены бункеры с люками, соединенные между собой трубопроводом сбора нефтепродуктов.
Секция сбора шлама нефтеотделителя может быть снабжена перфорированным трубопроводом для вывода шлама.
Ввод перфорированного трубопровода секции подачи исходной воды и вывод перфорированного трубопровода секции выхода очищенной воды заявленного нефтеотделителя могут быть размещены в противоположных торцевых днищах корпуса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 схематично показан общий вид нефтеотделителя-отстойника в продольном разрезе А-А.
На фиг. 2 схематично показан общий вид нефтеотделителя сверху.
На фиг. 3 схематично показан вид нефтеотделителя в продольном разрезе Б-Б.
Позиции означают следующее.
1. Цилиндрический корпус нефтеотделителя.
2. Торцевые днища корпуса.
3. Блок тонкослойных модулей.
4. Наклонная пластина.
5. Перфорированная перегородка, ограничивающая секцию подачи исходной воды.
6. Перфорированная перегородка, ограничивающая секцию выхода очищенной воды.
7. Секция подачи исходной воды.
8. Секция выхода очищенной воды.
9. Секция сбора нефтепродуктов.
10. Секция сбора шлама.
11. Перфорированный трубопровод секции подачи исходной воды.
12. Перфорированный трубопровод секции отвода очищенной воды.
13. Бункеры с люками.
14. Трубопровод сбора нефти.
15. Перфорированный трубопровод для вывода шлама.
16. Патрубок отвода нефтепродуктов.
17. Патрубок отвода шлама и опорожнения.
18. Бункер отвода шлама и опорожнения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Нефтеотделитель-отстойник включает горизонтально ориентированный цилиндрический корпус (1) с торцевыми днищами (2) (см. фиг. 1 и 2).
В центральной части корпуса (1) установлен горизонтально ориентированный блок тонкослойных модулей (3) из наклонно выполненных пластин (4).
На входе в блок тонкослойных модулей (3) исходной воды и на выходе очищенной воды из него размещены распределительные перфорированные перегородки (5, 6). Установка данных перегородок позволяет равномерно распределить поток воды по сечению блоков тонкослойных модулей (3).
На периферии корпуса (1) расположены (см. фиг. 3) секции подачи исходной воды (7), сбора очищенной воды (8), сбора нефтепродуктов (9) и сбора шлама (10). Секции подачи исходной воды (7) и выхода очищенной воды (8) ограничены внутренней цилиндрической поверхностью корпуса (1) и распределительными перфорированными перегородками (5, 6). Секции (7, 8) снабжены перфорированными трубопроводами, соответственно, подачи исходной воды (11) и отвода очищенной воды (12) размещенными параллельно продольной оси корпуса. Динамический напор струй воды, выходящей через отверстия перфорированного подающего трубопровода, гасится за счет отражения от внутренней поверхности боковой стенки аппарата.
Секция подачи исходной воды (7), устроенная в соответствии с вышеизложенным, по существу, обладает функциями флокуляционной камеры - в данной секции нефтяные частицы и шлам, находящиеся во взвешенном состоянии, укрупняются за счет коалесценции, что способствует более эффективному удалению в блоке тонкослойных модулей (3).
Пластины (4) установлены в тонкослойных модулях (3) под наклоном к горизонтальной плоскости 55-60 градусов таким образом, что обеспечивается перекрестное движение выделяемых взвешенных веществ и нефтепродуктов по отношению к потоку очищаемой воды, который устремлен от одного перфорированного трубопровода (11) к другому (12).
Вводы перфорированных трубопроводов (11, 12) могут быть размещены как в противоположных торцевых днищах (2), так и в одном, что определяется условиями установки аппарата на месте эксплуатации. Размещение трубопроводов (11, 12) в торцевых днищах (2) позволяет их легко извлечь из корпуса (1) нефтеотделителя для прочистки.
Сбор уловленных нефтепродуктов происходит в секции сбора нефтепродуктов (9), расположенной в верхней части корпуса (1) над блоком тонкослойных модулей (3). В секции сбора нефтепродуктов (9) размещены бункеры с люками (13), соединенные между собой трубопроводом (14) сбора нефтепродуктов.
Секция сбора шлама (10) размещена под блоком тонкослойных модулей (3). Сбор шлама (осадка) происходит перфорированным трубопроводом (15), расположенным внутри корпуса (1) у дна с выходом через торцевую стенку (2), что обеспечивает его извлечение для прочистки.
Полезная модель работает следующим образом.
Подачу исходной воды в корпус (1) нефтеотделителя осуществляют по перфорированному трубопроводу (11) с избыточным давлением, входящему в корпус (1) через торцевое днище (2). Выйдя через отверстия в трубопроводе (11), вода поступает в секцию подачи исходной воды (7), ограниченную перфорированной перегородкой (5), распределяющей поток воды равномерно по сечению блоков тонкослойных модулей (3). Пластины (4) тонкослойных модулей расположены по перекрестной схеме движения выделяемых нефтепродуктов и шлама относительно потока воды. Всплывшие в блоках тонкослойных модулей (3) нефтепродукты поступают в секцию сбора нефтепродуктов (9), затем в бункеры (13), расположенные в верхней части корпуса аппарата, соединенные между собой трубопроводом (14). Из бункеров нефтепродукты под давлением выводятся через патрубок (16). Осевший в блоках тонкослойных модулей (3) шлам сползает на дно корпуса нефтеотделителя, откуда отводится по перфорированному трубопроводу (15). Опорожнение аппарата производится как через патрубок (17), установленный на бункере отвода шлама и опорожнения (18). После блоков тонкослойных блоков вода проходит через перфорированную перегородку (6) в секцию выхода очищенной воды (8), после чего поступает в перфорированный трубопровод (12) отвода воды, который отводит очищенную воду из нефтеотделителя через торцевое днище (2).
Перекрестная схема работы тонкослойного блока организуется взаимным расположением наклоненных под углом 55-60 градусов к горизонтальной плоскости, а также подающих и отводящих перфорированных труб таким образом, что вода при выходе из отверстий трубопровода подачи воды (11) попадала в пространство между наклонными пластинами (предварительно распределившись равномерно по рабочей площади за счет перфорированных перегородок (5)) и не меняла своей траектории движения, т.е. продолжала двигаться горизонтально до выхода из блока к перфорированному трубопроводу (12). Такой режим возможен при одном единственном взаимном расположении выше обозначенных элементов.
Как следует из представленных данных, заявленный нефтеотделитель позволяет эффективно очистить загрязненную воду от нефтепродуктов и взвешенных веществ за счет организации перекрестного движения выделяемых нефтепродуктов и взвешенных веществ по отношению к потоку движущейся воды, что обеспечивает большую эффективность использования внутреннего объема нефтеотделителя-отстойника, и соответственно, большую производительность по сравнению с известными нефтеотделителями.