УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ЖИДКОСТЕЙ
DEVICE FOR REMOVAL OF OIL-BEARING FLUID SURFACE LAYER

Изобретение относится к устройствам для забора поверхностного слоя (например, масла) нефтесодержащих сточных вод или других несмешивающихся жидкостей и может быть использовано для сбора нефтепродуктов с поверхностей водоемов, рек, морей и океанов, а также в очистных сооружениях водоснабжения и канализации в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочноохлаждающих жидкостей от органических примесей.
Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения качества и производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих сточных вод.
Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды (см. патент РФ №2006549. Устройство для сбора нефти с поверхности воды / Иванов В.Г. МПК E02B 15/04. Опубл. в БИ №2, 1994 г.), включающее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, содержащего бесконечную ленту из нефтестойкого материала с поперечными складками, впитывающими нефтепродукты, и присоединенные к бесконечной ленте, два барабана (один ведущий, другой ведомый). Между ведущим барабаном и бесконечной* лентой встроен отжимной валок, внизу которого расположен сливной лоток для слива отжатых нефтепродуктов в накопительную емкость. Все маслосборное средство размещено на плавсредстве. Одним из основных недостатков этого устройства является низкое качество и производительность сбора нефтепродуктов, в которых содержится большое количество воды (до 20%), захватываемой поперечными накладками в результате адсорбции.
Известно также устройство для удаления масел с поверхности воды (см. Маслосборное устройство сетчатого типа МС-500, разработанное УкрГНТЦ «Энергосталь», опубл. на сайте www.energostal.ua). Принцип действия устройства основан на адсорбции масла на поверхности движущейся бесконечной ленты ленточного конвейера. Бесконечная лента выполнена в виде сетки объемного плетения, перекинутой через перфорированный барабан, приводящий в движение ленту. Внутри вращающегося барабана размещен легок для приема собранного масла. Сверху перфорированного барабана и сетки расположено устройство для подачи сжатого воздуха, при подаче которого под давлением масло через сетку объемного плетения и отверстия в перфорированном барабане стекает в лоток, а далее в накопительную емкость.
К недостаткам такого устройства можно отнести следующее: во-первых, в связи с развитой поверхностью бесконечной ленты в виде сетки объемного плетения вместе с маслом удаляется и большое количество воды (до 20%), в результате чего снижается качество удаляемого продукта.
Во-вторых, отсутствие второго ведомого барабана и рамы конвейера приводит к неустойчивой работе ленточного конвейера, особенно при колебаниях поверхностного слоя жидкостей (например, при удалении поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей с поверхностей больших водоемов, рек, морей, озер, океанов или в централизованных системах очистки СОЖ в металлообрабатывающей и других отраслях промышленности).
В-третьих, ввиду небольшой площади соприкосновения конвейера с поверхностным слоем масла или других нефтесодержащих жидкостей производительность удаления продуктов все же мала.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (см. патент РФ №2366613. Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей. МПК C02F 1/40. Опубл. в БИ №25, 2009 г.)
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, включающее плавающее маслосборное средство, содержащее два пустотелых герметичных барабана, установленных с возможностью вращения вокруг собственных осей и смонтированных на подвижной раме, прикрепленной к неподвижной раме шарнирно в верхней ее части, неподвижную раму с установленным на ней приводом для вращения пустотелых герметичных барабанов, сливную систему, выполненную в виде лотка для слива нефтепродуктов по сливным магистралям в емкость для дальнейшего их транспортирования, причем плавающее маслосборное средство выполнено в виде ленточного конвейера, состоящего из бесконечной тонкой металлической перфорированной по бокам ленты, смонтированной на двух пустотелых герметичных барабанах, один из которых ведущий, а второй-ведомый, имеющих на концах по одной звездочке для привода в движение перфорированной ленты, и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, а между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости прямоугольного сечения, прикрепленной к подвижной раме, имеющей возможность качания вместе с конвейером относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме, установленной на палубе самоходной баржи в носовой ее части или на баке-отстойнике в цехе, а сливной латок смонтирован на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы вверху бака-отстойника или на палубе самоходного судна в носовой его части, причем поверхности ведущего и ведомого барабанов и поплавка снабжены лыжами для уменьшения трения ленты с этими поверхностями, и устройство снабжено дополнительным поплавком в виде пустотелой емкости круглого сечения, закрепленным с помощью нескольких реек к подвижной раме.
К одному из недостатков этого устройства относится небольшая производительность удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов из-за малой площади контакта перфорированной по бокам ленты с нефтепродуктами.
Указанный недостаток вызван следующими обстоятельствами. Нефтепродукты прилипают к ленте конвейера только на участке ленты, перекинутой через ведомый барабан.
Технический результат- повышение производительности удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов.
Технологический результат достигается тем, что устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство, выполненное в виде ленточного конвейера, состоящего из бесконечной тонкой перфорированной по бокам ленты, смонтированной на пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости, прикрепленный к подвижной раме и выполненный с возможностью качания вместе с ленточным конвейером относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, смонтированного на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем для уменьшения трения перфорированной по бокам ленты с поверхностями барабанов и поплавком между этими поверхностями смонтированы лыжи, прикрепленные к поверхностям барабанов и поплавка, при этом неподвижная рама предназначена для установки на палубе самоходного судна в носовой его части или на палубе самоходной баржи в носовой ее части или на баке-отстойнике в цехе, (отличающееся тем, что) перфорированная по бокам лента выполнена из металла или полимерного нефтестойкого материала, например полипропилена, и смонтирована на трех пустотелых герметичных барабанах с образованием конвейера в форме треугольника, при этом два барабана выполнены ведомыми, а поплавок имеет в продольном сечении форму треугольника для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей.
У прототипа и заявленного изобретения имеются сходные существенные признаки: наличие плавающего маслосборного средства в виде ленточного конвейера, удерживаемого на поверхности нефтесодержащих жидкостей с помощью поплавка; скребка для сбора нефтепродуктов; привода для передачи крутящего момента барабанам; сливной системы.
По отношению к прототипу у заявленного изобретения имеются следующие отличительные признаки: с целью увеличения площади контакта маслозаборного устройства оно снабжено тремя барабанами (один ведущий и два ведомых); поплавок маслозаборного устройства в продольном сечении получил форму «треугольника», т.е. ленточный конвейер стал «треугольным» и дополнительный поплавок стал выполнять одновременно роль пустотелого герметичного ведомого барабана.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано устройство для удаления поверхностного слоя жидкости, вид сбоку, фиг.2 - вид сверху по фиг.1, на фиг.3 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.4 - разрез Б-Б по фиг.1.
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей включает в себя плавающее маслосборное средство 1 (фиг.1, 2), неподвижную раму 2 с размещенным на ней приводом 3 (фиг.2), сливную систему, состоящую из лотка 4, емкости для накопления посторонних масел 5 (фиг.1). Плавающее маслосборное средство 1, в свою очередь выполнено в виде «треугольного» ленточного конвейера, состоящего из бесконечной тонкой металлической (или изготовленной из полимерного нефтестойкого материала) перфорированной по бокам ленты 6 (фиг.1, 2), смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах (одного ведущего 7, а других - 2-х ведомых 8), имеющих на концах по одной звездочке 9 и 10 (фиг.3, 4) для привода в движение бесконечной тонкой металлической перфорированной по бокам ленты. Между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости «треугольного» в продольном направлении сечения 11 (фиг.3, 4). Барабаны 7,8 со звездочками 9 и 10, перфорированная по бокам лента 6 и поплавок 11 смонтированы на подвижной раме 12. Следует учесть, что стенки поплавка 11 одновременно служат подвижной рамой 12 (фиг.3, 4). Для уменьшения трения перфорированной ленты с поверхностями ведущего и ведомого барабанов и поплавка между ними смонтированы лыжи треугольного сечения 13. Все маслосборное средство 1 имеет возможность качания относительно поверхностного слоя жидкостей вокруг оси ведущего барабана 7, смонтировано на двух опорах 14 и 15 к неподвижной раме 2. В качестве привода применен мотор-редуктор. Для слива посторонних масел с ленты конвейера используется сливная система в виде лотка 4 с возможностью соприкосновения его с металлической или полимерной лентой 6, смонтированной также на неподвижной раме 2, и емкости для сбора посторонних масел 5. Все устройство крепится наверху бака-отстойника СОЖ, моющих растворов на предприятиях или на палубе самоходного судна, в носовой его части.
Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом. Загрязненная нефтеподуктами жидкость всплывает на поверхность баков - отстойников или водоемов рек, озер, океанов и после этого плавающее маслосборное средство 1 опускается на поверхность жидкости. При вращении пустотелых герметичных барабанов 7 и 8, смонтированных вместе с лентой и поплавком на подвижной раме 12, с помощью привода 3, размещенного на раме 2, тонкая металлическая перфорированная по бокам лента 6 с помощью звездочек 9 и 10 приводится в движение. Нефтепродукты прилипают к ней и выносятся наверх, где стенками лотка 4 удаляются и сбрасываются в емкость для сбора нефтепродуктов 5. Причем лента перемещается по лыжам 13, прикрепленным к поверхностям пустотелых герметичных барабанов 7 и 8 и поплавка 11, а плавающее маслосборное средство может совершать колебательное движение относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана '7, смонтированного на опорах 14 и 15 к неподвижной раме 2. Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами. Во-первых, из-за увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей производительность удаления нефтепродуктов из СОЖ или других нефтесодержащих жидкостей значительно возрастает. Во-вторых, из-за большого объема поплавка предлагаемое устройство будет работать стабильнее, чем известные устройства при колебаниях поверхностных слоев нефтесодержащих жидкостей.