НЕФТЕОТДЕЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к технике по очистке нефтесодержащих вод и может быть использована для очистки водооборотной воды с содержанием нефтепродуктов, предпочтительно до 100 мг/л, от нефтепродуктов.
Известно устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод RU №2248327 С1, 2005, включающее гидроциклон с патрубками подвода исходной воды, отвода верхнего слива и отвода нижнего слива, отстойник, снабженный вертикальными перегородками, не доходящими до верхней и нижней части отстойника, патрубок отвода верхнего слива гидроциклона тангенциально присоединен к цилиндрической камере нижнего слива гидроциклона в направлении закрученного потока в камере и на расстоянии, равном 1,0-1,1 диаметра камеры от ее переднего торца. Отстойник имеет распределительные устройства, нефтесборник, устройства для отвода очищенной воды, нефти и осадка.
Недостатком данного устройства также является низкая степень надежности его вследствие необходимости полного отключения устройства (аппарата) из работы с полным нарушением нормальной его работы при проведении ремонтно-профилактических работ и работ при аварийных ситуациях, связанных с необходимостью отключения гидроцйклонов или цилиндрических камер (или группу гидроциклонов и камер) при необходимости замены их. При этом требуется также время для остановки и пуска установки, ввода ее в оптимальный рабочий режим, что также снижает эффект очистки.
Прототипом полезной модели является устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод по патенту RU №2313493 С1, 2007, включающее гидроциклоны с подачей исходной воды через напорные трубчатые распределительные кольца, цилиндрические камеры на выходе верхнего и нижнего сливов гидроциклонов, снабженные напорными трубчатыми кольцами, отстойник, разделенный вертикальными перегородками на рабочую и буферную секции, нижняя часть отстойника по центру снабжена устройством для удаления осадка, пространство между перегородками снабжено гидродинамической крупнозернистой гидрофобной фильтрующей загрузкой, рабочая секция отстойника имеет трубчатые дырчатые коллекторы-распределители нижнего и верхнего сливов гидроциклонов, размещенные соответственно друг над другом, буферная секция отстойника снабжена трубчатым дугообразным равноплечным дырчатым коллектором и дугообразным отбойником, трубопроводом-перемычкой, соединяющей трубопроводы, отводящие воду из напорных колец верхнего и нижнего сливов, а также обводным трубопроводом, соединяющим трубопровод подачи исходной нефтесодержащей сточной воды с перемычкой, при этом трубопровод-перемычка снабжен двумя задвижками, установленными с двух сторон от точки подключения обводного трубопровода к перемычке; трубопроводы, отводящие воду из верхнего и нижнего сливов, снабжены задвижками, установленными до точки подключения их к трубопроводу-перемычке; трубопровод подачи исходной воды снабжен запорно-регулирующей арматурой, установленной между напорным кольцом распределения исходной воды и точкой подключения обводного трубопровода к трубопроводу подачи исходной воды; обводной трубопровод снабжен средством для закручивания потока исходной воды, которое выполнено в виде винтового канала, наклонного к оси обводного трубопровода, при этом канал выполнен с шириной и шагом, плавно уменьшающимися по ходу направления движения потока исходной воды, и образован направляющей, жестко и герметично закрепленной на внутренней поверхности обводного трубопровода.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и ненадежность работы вследствие необходимости полного отключения устройства (аппарата) из работы с полным нарушением нормальной его работы при проведении ремонтных или профилактических работ, а также при аварийных ситуациях, связанных с необходимостью отключения гидроциклонов или цилиндрических камер, т.е. группы (батареи) или отдельных гидроциклонов, цилиндрических камер батареи.
Кроме того, при отключении требуется дополнительное время для остановки и пуска устройства, ввода его в оптимальный рабочий режим, что также снижает эффект очистки, в целом также увеличиваются материальные, трудовые, временные и энергетические затраты.
Полезная модель направлена на повышение надежности работы и эффекта очистки нефтесодержащей сточной воды при упрощении конструкции за счет возможности размыва донного осадка без остановки аппарата, которая происходит только при капитальном ремонте.
Поскольку в заявленной полезной модели сложно разграничить известные и отличительные существенные признаки формула полезной модели составлена без разделения на ограничительную и отличительную части.
Решение задачи достигается тем, что нефтеотделитель содержит горизонтальный цилиндрический корпус с эллиптическими днищами, установленный на две седловые опоры, одна из которых является подвижной, вторая - неподвижная, воль цилиндрической части корпуса установлены коалесцирующие гидрофобные насадки, расположенные вдоль продольной оси корпуса по обе стороны от центра, образующие две камеры, стенками которых являются сами насадки, стенка корпуса и четыре сегмента, приваренных к корпусу, внутри каждой из камер размещено по два продольных перфорированных коллектора системы ввода продукта в продольной оси нефтеотделителя расположены два перфорированных коллектора системы вывода чистой воды, в нижней части корпуса размещена система гидроразмыва осадка с равномерно расположенными под углом соплами, через которые под давлением выходит вода и происходит размывание донного осадка, ввод оборотной воды для гидроразмыва происходит через штуцера, размещенные на одном из эллиптических днищ, в нижней части корпуса размещена система вывода пульпы, состоящая из четырех перфорированных коллекторов и штуцеров, сверху цилиндрической части корпуса расположена камера для сбора нефти, в которой имеются штуцера для вывода нефти, датчика раздела фаз нефть-вода и воздушник, на цилиндрической части корпуса и днищах расположены технологические штуцера и люки-лазы, а также штуцера и муфты для установки приборов контролирующей аппаратуры.
Кроме этого, нефтеотделитель может иметь для подогрева воды во время кратковременных остановок в зимний период электрообогрев нижней цилиндрической части корпуса.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения указанного технического результата - повышения надежности работы и эффекта очистки нефтесодержащей сточной воды при упрощении конструкции за счет возможности размыва донного осадка без остановки аппарата.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью признаков технического результата.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображен нефтеотделитель в разрезе вид сбоку;
на фиг.2 - вид сверху;
на фиг.3 - вид сбоку;
на фиг.4 сечение А-А фиг.1;
на фиг.5 сечение Б-Б фиг.1.
Нефтеотделитель содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 с эллиптическими днищами 2 (фиг.1, 2). Корпус 1 установлен на две седловые опоры: одна опора 3 является подвижной, а вторая опора 4 неподвижная. Вдоль цилиндрической части корпуса 1 установлен слой коалесцирующих гидрофобных насадок 5 (фиг.4), расположенных вдоль продольной оси корпуса 1 по обе стороны от центра, образующих две камеры 6 и 7, стенками которых являются сами насадки 5, стенка 8 корпуса 1 и четыре сегмента 9, приваренных к корпусу 1. Внутри каждой из камер 6 и 7 размещено по два продольных перфорированных коллектора 10 и 11 (Ду) системы ввода 12 (А) продукта (загрязненной воды). В продольной оси корпуса 1 нефтеотделителя расположены два перфорированных коллектора 13 и 14 системы вывода 15 (Б) чистой воды. В нижней части корпуса 1 размещена система гидроразмыва осадка с равномерно расположенными под углом соплами 16, через которые под давлением выходит вода и происходит размывание донного осадка. Ввод 17 (Л1, Л2) оборотной воды для гидроразмыва происходит через штуцера 18, размещенные на одном из эллиптических днищ 2. В нижней части корпуса 1 размещена система вывода пульпы, состоящая из четырех перфорированных коллекторов 19 и штуцеров 20 (К1 и К2) для вывода пульпы и шлама (Н1 и Н2). Сверху цилиндрической части корпуса 1 расположена камера 21 (5) для сбора нефти, в которой имеются штуцера 22 (В) для вывода нефти, датчика 23 уровня, раздела фаз нефть-вода и воздушник 24 (И). На цилиндрической части корпуса 1 и днищах 2 расположены технологические штуцера 25, например для предохранительного клапана (Р), резервного клапана (Ж), отбора проб (31 и 32), дренажа (У) и люки-лазы 26 (Г1 и Г2) для обслуживания, а также штуцера 27 и муфты 28 для установки приборов, датчика температуры (T), датчиков давления (Е1, Е2)
Кроме этого, нефтеотделитель может иметь для подогрева воды во время кратковременных остановок в зимний период электрообогрев 29 нижней цилиндрической части корпуса 1.
Устройство работает следующим образом.
Загрязненная вода с содержанием нефтепродуктов до 100 мг/л (допускается кратковременные выбросы до 300 мг/л) поступает на ввод 12 нефтеотделителя (штуцер А), внутри аппарата поток разделяется на две части и через перфорированные коллекторы 10 и 11 в горизонтальном диаметральном сечении аппарата распределяется по объему аппарата.
Внутри нефтеотделителя поток движется перпендикулярно продольной оси аппарата от периферии к центру аппарата, где по пути движения он проходит слой коалесцирующих гидрофобных насадок 5. Средняя скорость движения воды в аппарате составляет 1,0-1,5 мм/с. Такая малая скорость обеспечивает отсутствие больших скоростей перемешивания воды в нефтеотделителе.
При прохождении слоя коалесцирующих гидрофобных насадок 5 основная часть капель нефтепродукта осаждаясь на упомянутых насадках 5, образует пленку нефтепродукта, которая вследствие разности плотностей всплывает вверх по насадкам 5 и образует слой нефтепродукта в верхней части аппарата, а за тем в камере 21 для сбора нефти. По мере наполнения слой нефтепродукта, нижний уровень которого контролируется датчиком 23 раздела фаз нефть-вода через штуцер 22 (С), периодически сбрасывается за счет остаточного давления в нефтеотделителе в отдельную емкость (на чертежах не показано).
При концентрации нефтепродуктов в загрязненной воде на уровне 100 мг/л сброс нефтепродукта осуществляется приблизительно не чаще одного раза в сутки.
Взвешенные вещества, содержащиеся в оборотной воде, в процессе прохождения насадки 5 осаждаются в нижней части аппарата.
Для смыва донного осадка не требуется остановка аппарата и предусмотрено устройство размыва донного осадка струей воды подаваемой через ввод 17 (Л 1 и Л2). Размытый донный осадок (пульпа) выводится из емкости-отстойника через и штуцера 20 (К1 и К2) для вывода пульпы и шлама (Н1 и Н2).
Обслуживание нефтеотделителя производится при капитальном ремонте всего завода. Тогда останавливают аппарат, опорожняют его, осуществляют продувку, пропаривание, а затем происходит его обслуживание.
Достоинствами предлагаемого устройства являются высокая надежность, высокий эффект очистки и высокая удельная производительность; равномерный сбор очищенной воды и осадка; достаточно полное и быстрое удаление осадка при полном исключении ручного труда и простоя установки для очистки, возможность удаления осадка в любое время года; возможность проведения ремонтно-профилактических и аварийных работ без прекращения работы устройства и компактность устройства.
Предлагаемое конструктивное решение позволяет повысить надежность работы и эффект очистки нефтесодержащей сточной воды при упрощении конструкции за счет возможности размыва донного осадка без остановки аппарата, которая происходит только при капитальном ремонте.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку осуществимо с использованием известных средств производства.