НЕФТЕСБОРЩИК (ВАРИАНТЫ)

Область техники
Полезная модель относится к устройствам для отделения, сбора и удаления маслянистых веществ, плавающих нефтепродуктов, жиров, масел и эмульсий на их основе, мусора с поверхностных вод и может быть использовано в любых отраслях промышленности, где используются жидкие топлива, органические и минеральные масла, жиры и смазки.
Уровень техники
Известно устройство "Kebab" английской фирмы "Vicoma", состоящий из неподвижного корпуса, прикрепляемого к плавсредствам и имеющего вращающиеся диски из нержавеющей стали или алюминия, скребки в виде желобов для съема с поверхности дисков уловленных нефтепродуктов и отвода их в карман, а также привода, обеспечивающего вращение дисков. Основными недостатками такого нефтесборшика являются малая эффективность сбора маловязких нефтепродуктов, неспособность сбора высоковязких плавающих нефтепродуктов или эмульсий, не сплошной пленки нефти; жесткая фиксация к несущей конструкции. см. (проспект фирмы Викома, Великобритания, 1987 г.).
Из патентной литературы известен нефтеловитель, содержащий корпус с окнами для входа и выхода очищаемой воды, крышки, блока подвижных дисков, закрепленных на барабане, приспособления для съема нефтяной пленки с поверхности дисков, кармана для уловленного нефтепродукта с патрубком для подсоединения к откачивающему насосу, блока неподвижных пластин, секционирующих пространство между восходящими половинами погруженных частей дисков, козырька, направляющего нефтеводяную смесь в рабочую зону нефтеловителя, патрубка для ввода жидкого разбавителя или теплоносителя, связанного с распределительной гребенкой, и вала для передачи вращения от привода. (пат. РФ №2017891, МПК Е 02 В 15/04, БИ №15, 1994 г.).
Основными недостатками нефтеловителя - аналога является сложность конструкции, необходимость потребления большого количества теплоносителя для разогрева жидкости непосредственно в водоеме и соответствующего применения дополнительного оборудования. Такое устройство допускает проскок нефтяного слоя под собой даже при изменении условий сбора, например при работе, на скоростном потоке воды, ветреной погоде, просто при остановке работы установки. Узкие щелевые каналы забиваются плавающим растительным мусором - листвой, ветками, водорослями всегда присутствующими в водоеме. При выполнении сорбента из пучков волокон или щетины конструктивно нельзя обеспечить плоскую кольцеобразную форму, кроме этого, пучки волокон физически невозможно полностью очищать от остаточных нефтепродуктов или воды между
волокнами отжатием или соскребанием, что резко снижает эффективность сбора нефтепродуктов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому (для двух вариантов) является нефтесборщик, состоящий из корпуса, открытого для входа и выхода обрабатываемой жидкости, рабочего органа выполненного в виде блока плоских дисков, образующая поверхность которых снабжена плоским сорбентом, временно прилегающим к образующей, поверхности для формирования полости, установленного на раме, кармана для собранного нефтепродукта, приспособления для съема нефтяной пленки с поверхности рабочего органа, привода, обеспечивающего вращение рабочего органа и системы обогрева. Привод и накопитель-отстойник для собранного нефтепродукта выполнены в виде отдельных блоков. Плоскостной сорбент выполнен из сетчатого, пористого, губчатого, капиллярного, плоского материала. Плоскостной сорбент и приспособление для съема нефтепродуктов выполнены из антифрикционного материала, например, лавсана, полиурететана, фторопласта, полипропилена. Приспособление для съема нефтепродуктов выполнено в виде двух смежных скребков из упругого материала установленных на одной оси. Поверхность рабочего органа имеет форму в виде диска, звездочки, цилиндра или бесконечной ленты. Карман для собранного нефтепродукта в нижней угловой его части снабжен центральным стоком. (свид. РФ №10741, МПК Е 02 В 15/04, бюл. №8, 1999 г.)
Недостатками нефтесборщика-прототипа является конструкционная сложность, повышенные материалоемкость, вес, габариты. Наличие значительного количества длинных переточных лотков. Низкая текучесть вязких нефтепродуктов по лоткам. Застывание нефтеотходов на лотках и необходимость подогрева лотков.
Раскрытие полезной модели
Задачей создания полезной модели является упрощение конструкции и повышение производительности нефтесборщика.
Поставленная задача решается с помощью признаков, отраженных в 1-м пункте формулы полезной модели, общих с прототипом, таких как (для 1-го варианта) нефтесборщик, состоящий из корпуса, открытого для входа и выхода обрабатываемой жидкости, рабочего органа выполненного в виде блока плоских дисков, образующая поверхность которых снабжена плоским сорбентом, временно прилегающим к образующей поверхности для формирования полости, установленного на раме корпуса, кармана для собранного нефтепродукта, приспособления для съема нефтяной пленки с поверхности рабочего органа, привода, обеспечивающего вращение рабочего органа и системы обогрева, и отличительных, существенных признаков, таких как нефтесборщик, снабжен вибратором, установленным посредством амортизаторов на раме и размещенным в обрабатываемой
жидкости перед рабочим органом, при этом приспособление для съема нефтяной пленки с лотком установлено на восходящей части поверхности по ходу вращения рабочего органа.
Технический результат от данной совокупности признаков - Снабжение нефтесборщика вибратором создает в мультифазной жидкой среде, содержащей также и воду, кавитационный и гомогенизирующий эффект. При этом вязкие и тихотекучие нефтесодержащие эмульсии, за счет расклинивающего действия содержащейся эмульсионной воды под действием вибрации, снижают вязкость и жидкость приобретает текучие свойства, что увеличивает производительность сбора нефтеотходов.
Размещением приспособления для съема нефтяной пленки (скребки) с лотком на восходящей части поверхности по ходу вращения рабочего органа достигается исключение перетекания вязких и липких нефтеотходов толстым слоем по длинным лоткам, требующее затрат мощности на вращение рабочего органа, нагрев и промывку лотков. Нефтеотходы счищаются скребком с восходящей поверхности и сбрасываются под собственным весом по короткому лотку в приемный карман, при этом значительно укорачивается путь нефтеотхода, снижаются затраты мощности на вращение рабочего органа, не требуется прогрев и промывка лотков, собираются нефтеотходы с более высокой вязкостью и с большей производительностью. Нефтесборщик становится более компактным, снижается материалоемкость и сложность изделия.
Поставленная задача решается с помощью признаков, отраженных в во 2-м пункте формулы полезной модели, общих с прототипом, таких как (для 2-го варианта) нефтесборщик, состоящий из корпуса, открытого для входа и выхода обрабатываемой жидкости, рабочего органа выполненного в виде цилиндра, образующая поверхность которого снабжена плоским сорбентом, временно прилегающим к образующей поверхности для формирования полости, установленного на раме корпуса, кармана для собранного нефтепродукта, приспособления для съема нефтяной пленки с поверхности рабочего органа, привода, обеспечивающего вращение рабочего органа и системы обогрева, и отличительных, существенных признаков, таких как нефтесборщик, снабжен вибратором, установленным посредством амортизаторов на раме и размещенным в обрабатываемой жидкости перед рабочим органом, при этом приспособление для съема нефтяной пленки установлено на восходящей части поверхности по ходу вращения рабочего органа.
Технический результат от данной совокупности признаков - Снабжение нефтесборщика вибратором создает в мультифазной жидкой среде, содержащей также и воду, кавитационный и гомогенизирующий эффект. При этом вязкие и тихотекучие нефтесодержащие эмульсии, за счет расклинивающего действия содержащейся эмульсионной воды под действием вибрации, снижают вязкость и жидкость приобретает текучие
свойства, что увеличивает производительность сбора нефтеотходов.
Размещением приспособления для съема нефтяной пленки (скребки) на восходящей части поверхности по ходу вращения рабочего органа достигается исключение перетекания вязких и липких нефтеотходов толстым слоем по длинным лоткам, требующее затрат мощности на вращение рабочего органа, нагрев и промывку лотков. Нефтеотходы счищаются скребком с восходящей поверхности и сбрасываются под собственным весом непосредственно в приемный карман, при этом значительно укорачивается путь нефтеотхода, снижаются затраты мощности на вращение рабочего органа, не требуется прогрев и промывка лотков, собираются нефтеотходы с более высокой вязкостью и с большей производительностью. Нефтесборщик становится более компактным, снижается материалоемкость и сложность изделия.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен нефтесборщик с рабочим органом в виде блока плоских дисков (1-й вариант); на фиг.2 представлен нефтесборщик с рабочим органом в виде цилиндра (2 вариант).
Осуществление полезной модели
Устройство состоит из корпуса 1, открытого для входа и выхода обрабатываемой жидкости 2, рабочего органа 3 выполненного в виде блока плоских дисков, образующая поверхность которых снабжена плоским сорбентом 4, временно прилегающим к образующей поверхности для формирования полости, установленного на раме 5 корпуса 1,
кармана 6 для собранного нефтепродукта, приспособления 7 для съема нефтяной пленки с поверхности рабочего органа 3, привода (на черт. не показан), обеспечивающего вращение рабочего органа 3 и системы обогрева 8. Нефтесборщик снабжен вибратором 9, установленным посредством амортизаторов 10 на раме 5 и размещенным в обрабатываемой жидкости 2 перед рабочим органом 3, при этом приспособление 7 для съема нефтяной пленки с лотком 11 установлено на восходящей части поверхности по ходу вращения рабочего органа 3.
Диски блока 3, могут быть выполнены в виде звездочек с дублированной плоским сорбентом (например, из сетки или резины или каучука) боковой поверхностью. Звездочки рабочего органа имеют зубья, несимметричной формы, фронтальная сторона каждого зуба выполнена в виде плоской поверхности, параллельной радиусу описываемой окружности, а тыльная сторона имеет форму вытянутой синусоиды, ниспадающей от вершины зуба до основания.
Корпус может быть выполнен в виде герметичного корпуса-поплавка с переменным объемом и установленного поперек потока жидкости. Устройство представляет собой единичный блок, позволяющий набирать из этих блоков, устройства кратной производительности.
Приспособление для съема нефтепродуктов может быть выполнено в виде двух смежных скребков из упругого материала, установленных на одной оси. Плоскостной сорбент может быть выполнен из антифрикционного материала, например, лавсана, полиуретана, фторопласта, полипропилена.
Плоскостной сорбент постоянно или временно прилегает к поверхности рабочего органа в процессе работы нефтесборщика.
Устройство работает следующим образом. Установленный в жидкость 2 перед рабочим органом 3 вибратор 9 за счет действия кавитационного эффекта в жидкости придает текучесть вязким и тихотекучим эмульгированным нефтепродуктам и способствует подаче нефтеотходов на рабочие органы 3. Вибратор 9 имеет привод и способ преобразования вращения, или давления жидкости в колебательные движения, частоту и амплитуду колебаний аналогично строительной технике для целей бетонирования. При вращении формообразующих элементов (дисков или звездочек Фиг.1, барабана Фиг.2) рабочего органа 3 (вращение осуществляется например гидравлическим двигателем), частично погруженных в жидкость 2 их дублированная плоским сорбентом 4 поверхность (а также объем - полости между плоским формообразующим элементом типа диска и плоским сорбентом за счет адгезионных сил капиллярного слоя сорбента собирает жидкие и эмульгированные нефтепродукты), а зубья звездочек - высоковязкие нефтепродукты. Скребки приспособления 7, контактирующие с боковой поверхностью плоского диска (звездочками) или поверхностью барабана (фиг.2) снимают с поверхности плоского сорбента и выдавливают из объема полости между формообразующим - элементом и плоским сорбентом собираемые нефтепродукты, которые стекают или перелавливаются вновь поступающими порциями нефтепродуктов по приемному лотку 11 (для 2-го варианта стекают прямо в карман 6) в карман 6, и далее отводятся насосом или поступают в накопитель (на черт. не показаны). Система обогрева 8 обогревает карман 6 с минимальным расходом теплоносителя.