УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ЗАГРЯЗНЕНИЙ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМА

Устройство относится к гидротехнике и может быть использовано в рыбном хозяйстве, при водоснабжении прибрежных населенных пунктов пресной водой и предназначено для сбора загрязнения с поверхности водоема, в частности для сбора нефти.
Известно устройство-скиммер (устройство Рейнверфта), представляющее собой плавучую, погруженную в воду воронку, из которой насосом откачивается верхний слой воды с находящейся на ее поверхности нефтяной пленкой [1].
Недостатком этого устройства является сложность конструкции и неспособность работать при волнении.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для сбора нефтяного загрязнения 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 [2].
Недостатками прототипа является низкая надежность в работе, обусловленная тем, что при увеличении волнения в водоеме клапан может перекашиваться и не выполнять свои функции по сбору и хранению загрязнений в резервуаре. Кроме того, обратный клапан может выпасть из резервуара во время процесса опускания на воду или подъема резервуара с поверхности воды, так как в конструкции не предусмотрено ограничение движения обратного клапана.
Целью полезной модели является повышение надежности работы устройства для сбора нефтяных загрязнений с поверхности водоема.
Указанная цель достигается путем использования трех углублений на боковой поверхности обратного клапана и направляющих в виде трех брусков на внутренней поверхности резервуара расположенных под углом 120 градусов относительно друг друга расположенных по всей высоте резервуара имеющие ограничители движения вверх и вниз и расположенных напротив трех углублений.
Предлагаемая модель представлена на Фиг.1. Она представляет собой резервуар 1 подвешенный на стропах 2 имеющий три вертикальные направляющие 3 под углом 120 градусов относительно друг друга имеющие ограничители движения вверх и
вниз 4 расположенные в верхней и нижней части направляющих 3 соответственно, кольцевой ограничительный элемент 5, обратный клапан 6 имеющий: три углубления 7 на боковой стороне под углом 120 градусов относительно друг друга и расположенные напротив направляющих 3.
Настоящее устройство для сбора с поверхности водоемов нефтяного загрязнения работает следующим образом. При установке устройства в воду в место разлива нефтяного загрязнения, верхний конец резервуара 1 погружается под воду, обратный клапан 6 «прижимается» к кольцевому ограничительному элементу 5 и верхнему ограничителю движения 4 и закрывает резервуар 1. Нефтяная пленка, разрушенная при установке устройства, восстанавливает свою целостность - «смыкается» над резервуаром 1. Когда верхний конец резервуара 1 оказывается над поверхностью водоема, обратный клапан 6 под действием силы тяжести «отходит» по направляющим 3 от кольцевого ограничительного элемента 5 - открывается и вода с нефтяным загрязнением поступает в резервуар 1. Более легкая нефть оказывается в верхней части резервуара 1 под клапаном 6, а более тяжелая вода выливается через нижний конец резервуара 1. Когда верхний конец резервуара 1 вновь оказывается под водой, клапан опять прижимается к кольцевому ограничительному элементу 5 и ограничителю движения 4 - закрывает отверстие резервуара, не давая возможности более легкой нефти вылиться из резервуара. Нефтяная пленка над резервуаром вновь смыкается. При следующем подъеме резервуара 1 над поверхностью воды, клапан 6 открывается и нефтяное загрязнение вновь поступает в резервуар 1 и накапливается в его верхней части под клапаном, а поступившая с поверхности вода выливается через нижний конец резервуара.
При подвешивании устройства, как с неподвижного основания, так и с качающегося на волнах, верхний край резервуара 1 пересекает урез воды, покрытый нефтяной пленкой, оказывается то под водой, то над поверхностью воды.
При многократном пересечении уреза воды вверх-вниз в резервуаре 1 накапливается нефтяное загрязнение. Зная период волн, толщину нефтяной пленки и объем резервуара, можно рассчитать время его заполнения нефтяным загрязнением и своевременно откачать его насосом в специальную емкость. По окончании работы устройство может быть перенесено в другое место работы.
Наличие в устройстве новых элементов в виде:
- Трех направляющих 3 в резервуаре 1 позволяет обратному клапану 6 с углублениями 7 более надежно, плавно и без перекосов подниматься и
опускаться обеспечивая работоспособность устройства при любой высоте волн;
- Ограничителей движения 4 расположенных на направляющих 3 сверху и снизу в резервуаре 1 не позволяют обратному клапану 6 с углублениями 7 не выпасть вниз из резервуара во время процесса опускания - работы - подъема устройства и увеличивают срок эксплуатации кольцевого ограничительного элемента 5 путем смягчения удара во время подъема обратного клапана вверх;
Устройство для сбора загрязнений с поверхности водоемов может быть использовано для сбора нефтяных загрязнений как в местах их постоянного поступления в водоем (в портах, нефтебазах), так и для сбора на открытых акваториях. Наряду с нефтяным загрязнением устройство может собирать с поверхности водоема плавучий мусор. Устройство может также собрать с поверхности водоема сорбент, рассыпанный в воду для сбора нефти.
Работа опытных образцов устройства для сбора загрязнений с поверхности водоемов испытана в лабораторных условиях. Расчеты показали, что данное устройство с резервуаром диаметром 1 метр, может за сутки работы «собрать» нефтяное загрязнение с площади 3-4 га.