УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЛЬДА И/ИЛИ СНЕГА ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Предлагаемая установка относится к области охраны окружающей среды, точнее к устройствам очистки льда и снега от нефтепродуктов, и предназначена для очистки льда и снега от нефтяных загрязнений при ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов в водоемах и на суше.
Известна снеготаяльная установка имеющая бункер с одним или множеством специально выделенных нагревательных/воздуходувных устройств, соединенных со множеством объединенных теплоизлучающих труб, предназначенных для контакта со снегом, льдом и водой, и манифольд, соединенный с трубами, для дополнительного теплообмена и для направления нагретого воздуха на снег в бункере. Терминальные секции труб поднимаются в верхнюю область бункера и имеют направленные вниз выхлопные патрубки, предназначенные для предварительного подогрева новых загрузок снега. Каналы для теплообмена через трубы нагретого воздуха обеспечивают возможность протекания воды по пути нагретого воздуха в трубах (Патент RU №2391460 опубл. 10.06.2010).
Известна установка для плавления снега, включающая приемный бункер, устройство для измельчения снега, снегоплавильную камеру, устройство для сбора твердых бытовых отходов, теплообменник для нагрева воды, насосное оборудование. Снегоплавильная камера выполнена в виде трубы со шнеками и снабжена трубопроводом для отвода воды. Сопла для подачи горячей воды в снегоплавильную камеру размещены в верхней части по всей ее длине. В нижней части снегоплавильной камеры выполнены щелевые отверстия для отвода воды в прикрепленный поддон с трубопроводом. Снегоплавильная камера снабжена с внешней стороны теплоизоляцией. Устройство для измельчения снега выполнено в виде фрезы. (Патент RU №2335597 опубл. 10.10.2008).
Известна установка для таяния снега, содержащая раму, камеру нагрева с загрузочным отверстием для загрузки снега и разгрузочным патрубком для слива воды, газовую горелку, источник топлива и воздуходувку. Газовая горелка выполнена в виде, по меньшей мере, одной вихревой камеры для закручивания топливовоздушной смеси и жаровой трубы, сообщающейся с вихревой камерой. Воздуходувка и источник топлива соединены с вихревой камерой. Жаровая труба размещена в камере нагрева. Топливовоздушная смесь, закрученная в вихревой камере, горит в жаровой трубе с образованием протяженного пламенного жгута и, перемещаясь по винтовой траектории вдоль пламенного жгута, сгорает полностью (Патент RU №2484199 опубл. 10.06.2013).
Известна мобильная снегоплавильная установка, содержащая плавильный бункер, в котором размещены теплообменные трубы, и снабженная трубопроводом для сброса растаявшего снега и льда в канализацию, отличающаяся тем, что она смонтирована на плавучей платформе с возможностью швартовки к набережной в зоне сброса снега и льда снегоуборочными машинами, снабжена водогрейным котлом, пар из которого поступает в теплообменные трубы, откуда после конденсации и дистилляции сбрасывается в сточную городскую канализацию, кроме того, снегоплавильная установка дополнительно оснащена газопроводом и электрокабелем, подключенными к речному судну, работающему на сжиженном природном газе (Патент RU №134947 опубл. 27.11.2013).
Известна снегоплавильная установка, предназначенная для утилизации принудительным таянием свежевыпавшего и лежалого снега, включающая бак, размещенный в нем теплообменник для подачи горячей воды, смонтированный с системой теплоснабжения, систему слива талой воды и систему орошения, отличающаяся тем, что установка снабжена системой очистки, выполненной в виде размещенного в нижней части бака и закрепленного на задрайках технологического люка и очистного устройства, адаптированного к форме очищаемой поверхности, а система орошения снабжена погружным насосом, находящимся в выгородке, изготовленной из мелкоячеистой сетки (Патент RU №121822 опубл. 10.11.2012).
Все вышеперечисленные установки не позволяют очистить воду от загрязнений нефтепродуктами, поскольку в них не предусмотрены устройства для очистки снега от нефтепродуктов.
Известна снегоплавильная установка, содержащая снегоприемную камеру, трубную систему нагрева, выполненную в виде нескольких рядов оребренных труб, соединенную трубопроводом с источником горячей воды, интенсификатор таяния снега, насос подачи талой воды в интенсификатор таяния снега, установленный в снегоприемной камере, систему сливных трубопроводов с фильтрами грубой и тонкой очистки (Патент RU №105635 - опубл. 20.06.2011).
Снегоплавильная установка работает следующим образом:
Снег с убираемой территории сбрасывают в снегоплавильную камеру. Проваливаясь сквозь защитные шторы, снег растапливается системой нагрева, предварительно включенной открытием клапана, заполняя талой водой снегоприемную камеру. При достижении уровня талой воды выше уровня забора фильтра грубой очистки погружного насоса открывают клапан, подключая одну из секций фильтра тонкой очистки, а также вентиль для подачи горячей воды в гидротурбину. Талая вода, подаваемая насосом поступает в разбрызгивающий трубопровод ускоряя таяние снега в камере. При достижении талой водой уровня сливного трубопровода вода через сетку и фильтр грубой очистки сливается в канализационную сеть.
При длительной работе снегоплавильной установки возможно переключение секций фильтра тонкой очистки при помощи клапанов и трехходового крана и очистка загрязнившейся секции без прекращения работы интенсификатора таяния снега.
По окончании работы слив воды из снегоприемной камеры осуществляют в канализацию через трубопровод с сетчатым оголовком. Полное опорожнение камеры от талой воды достигается за счет наклонного дна.
Использование полезной модели позволяет снизить энергетические затраты при эксплуатации снегоплавильной установки, обеспечить возможность ее широкого использования.
Недостатком данной установки является необходимость во внешнем дополнительном устройстве для подачи горячей воды и наличия канализационной системы для слива талой воды.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в создании мобильной ледо/снегоплавильной установки, не требующей наружных источников подвода горячей воды или пара, и обеспечивающей высокую степень очистки льда и снега от загрязнений нефтепродуктами.
Сущность полезной модели заключается в достижении заявленного технического результата путем создания мобильной установки для плавления льда/снега, схема которой представлена на рис 1.
Ледо/снегоплавильная установка состоит из парогенераторной установки (1), включающей жаропрочную камеру сгорания (2), компрессор (3), системы подачи топлива и воды (4), загрузочного бункера одновременно являющегося плавильной камерой (5), в котором происходит накопление и плавление загрязненного льда/снега с помощью теплоносителя (пара), подаваемого через форсунки (6), размещенные по всем плоскостям плавильной камеры, оборудованного герметичной, утепленной, ударопрочной крышкой (7), электроприводом (8), и решетчатым днищем (9), под которым проходят заборные магистрали (10), и сепаратора (11), включающего блок насосных агрегатов (12) для перекачивания различных сред, имеющих в себе механические включения, соизмеримые с объемом рабочей камеры, блок фильтров предварительной очистки "Криброл" из нержавеющей стали с порами установленной микронности от 5 до 500 (13) и блок фильтров "Криброл" из пористого поливинилформаля (14) для доочистки полученной эмульсии от нефтепродуктов.
Установка работает следующим образом.
В парогенераторной установке (1) компрессор (3) нагнетает воздух в камеру сгорания (2), где смешивается с топливом, подаваемым системой подачи топлива и воды (4). Электрическая искра от свечи зажигания воспламеняет смесь воздуха с топливом. Сгорание полученной смеси происходит под управлением электронного контроллера, по команде которого осуществляется подача и распыление воды через форсунки непосредственно в среду раскаленных газов, где происходит ее мгновенное испарение.
Образовавшийся технологический пар подается через форсунки (6), расположенные на расстоянии 300 мм друг от друга в загрузочный бункер (5), заполненный льдом/снегом, загрязненным нефтепродуктами. Все внутренние элементы бункера выполнены из материалов, стойких к эксплуатации в условиях повышенной влажности, солености и температур. Крышка (7) бункера сдвигается при помощи электропривода (8), а затем, при штатном заполнении плавильной камеры, задвигается герметично с началом процесса активного плавления. Образующаяся смесь воды с нефтепродуктами через заборные магистрали (10), установленные под решетчатым днищем (9) плавильной камеры, подается в сепаратор (11) при помощи блока насосных агрегатов (12), устройство которых позволяет перекачивать потоки жидкости с механическими включениями, соизмеримыми с размерами рабочей камеры, и далее поступает в блок фильтров предварительной очистки "Криброл" (13) для удаления из смеси механических примесей, а затем в блок фильтров тонкой очистки "Криброл", выполненных из пористого поливинилформаля (14), для выделения нефтепродуктов из полученной водонефтяной эмульсии. Функция очистки нефтепродуктов при необходимости может быть исключена путем переключения трехходовой L-образной задвижки и подачи полученной после плавления эмульсии напрямую в танк судна с загрязненной водой по трубопроводу согласованного диаметра.
Промышленная применимость предлагаемой установки подтверждается испытаниями ее при очистке загрязненного льда в акватории Балтийского моря.
3
3
3
3
Анализ воды по ПНДФ 14,1:2,5-95 показал снижение концентрации нефтепродуктов в воде с 2562,5 мг/дм до 1,29 мг/дм, что соответствует требованиям к воде - не более 1,5 мг/дм «Министерство топлива и энергетики РФ. Ведомственные указания по технологическому проектированию производственного водоснабжения, канализации и очистки сточных вод предприятии нефтеперерабатывающей. ВУТП-97» и требованиям по МАРПОЛ - не более 15 мг/дм.
Результаты очистки полученной водонефтяной эмульсии приведены в Табл. 1.