СУДНО ДЛЯ СБОРА НЕФТИ И НЕФТЕШЛАМА С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ
OIL AND OIL SLUDGE SWEEPER

Изобретение относится к природоохранным средствам и может быть использовано для очистки акваторий от разлившейся нефти и нефтешлама в результате аварий танкеров и других нефтесодержащих объектов и последующей утилизации.
Известно судно для сбора нефти с поверхности воды, содержащее пустотелые борта с расположенной между ними емкостью для нефти, палубу, днище с отверстием в нем, передвижной лоток, уложенный на носовой скос судна, силовой механизм, связанный с оградительными стенками лотка для его передвижения, и судовой двигатель (а.с. СССР №1754484 A1, кл. В63B 35/32, 1992).
Недостатками такого судна являются сложность устройства передвижного лотка с силовым механизмом и малая эффективность сбора нефти в штормовых условиях. Кроме того, переливающаяся под действием скоростного напора вода через край лотка падает сосредоточенно в емкость судна, вызывая там циркуляцию жидкости, что снижает интенсивность отделения нефти от воды.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является судно для сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды, содержащее палубу, пустотельные борта, образованную между ними емкость, днище с отверстиями в нем, носовой скос, лоток с боковыми оградительными стенками и судовой двигатель (Патент РФ №2110436, В63B 35/32, опубл. 10.05.1998).
Недостатком известного устройства является низкая производительность из-за того, что собранный нефтянной шлам необходимо транспортировать до места утилизации, находящегося на берегу в определенном месте, а затем возвращаться к месту сбора нефтешлама.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в повышении производительности судна для сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, состоит в том, что на судне одновременно со сбором производят утилизацию нефти и нефтешлама.
Указанный технический результат достигается тем, что в судне для сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды, содержащем металлический корпус в виде палубы, пустотельных бортов, образованную между ними емкость, днище с отверстиями в нем, носовой скос, лоток с боковыми оградительными стенками и судовой двигатель, согласно изобретению, на судне установлен утилизатор собранного нефтешлама, состоящий из корпуса, являющегося камерой горения и смешивания нефтешлама, который смонтирован на опорной раме, установленной на палубе, и камера дожигания, в которой установлен водогрейный змеевик, в задней части камеры горения расположен воздуховод подачи воздуха в камеру дожигания для обеспечения предварительного нагрева воздуха перед подачей его в камеру дожигания и эжекторную камеру, кроме того, в камере дожигания установлен подогревающий змеевик, через который проходит теплоноситель - вода для подогрева нефтешлама.
Установка на судне утилизатора собранного нефтешлама, состоящего из корпуса, являющегося камерой горения и смешивания нефтешлама, который смонтирован на опорной раме, установленной на палубе, и камеры дожигания, в которой установлен водогрейный змеевик, в задней части камеры горения расположен воздуховод подачи воздуха в камеру дожигания для обеспечения предварительного нагрева воздуха перед подачей его в камеру дожигания и эжекторную камеру, кроме того, в камере дожигания установлен подогревающий змеевик, через который проходит теплоноситель - вода для подогрева нефтешлама, повышает производительность судна для сбора нефтешлама с поверхности воды за счет оперативности утилизации нефтешлама на месте его сбора с поверхности воды.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематически изображено предлагаемое судно, вид сверху.
Судно для сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды содержит металлический корпус в виде палубы 1, пустотельных бортов 2, образованную между ними емкость, днище 3 с отверстиями в нем, носовой скос 4, лоток с боковыми оградительными стенками 5 и судовой двигатель (не показан), расположенный в машинном отделении 6, рулевое устройство, насос 7, капитанскую рубку 8. На судне установлен утилизатор собранного нефтешлама, состоящий из корпуса 9, являющегося камерой горения и смешивания нефтешлама, который смонтирован на опорной раме 10, установленной на палубе 1, и камера дожигания, в которой установлен водогрейный змеевик, в задней части камеры горения расположен воздуховод подачи воздуха в камеру дожигания для обеспечения предварительного нагрева воздуха перед подачей его в камеру дожигания и эжекторную камеру, кроме того, в камере дожигания установлен подогревающий змеевик, через который проходит теплоноситель - вода для подогрева нефтешлама.
Судно работает следующим образом.
При сборе нефтешлама (нефти) с поверхности воды судно быстро движется под действием собственного двигателя. В штиль или при слабой волне, когда ее высота не превышает высоту надводного борта судна, оно движется в любых направлениях. При этом вода с верхним слоем нефтешлама под действием скоростного напора поднимается по носовому скосу 4 между оградительными стенками 5 и падает в емкость между пустотельными бортами 2. В штормовых условиях, когда высота волны превышает надводную высоту бортов 2, судно движется поперек направления действий волн, подставляя им свой левый или правый борт. При этом благодаря наклонному положению борта 2 волны закатываются по нему в емкость между пустотельными бортами 2, одновременно с потоком, проходящим через носовой скос 4 под действием скоростного напора. Попадающая водонефтяная смесь разливается и равномерно стекает в емкость судна, где легкая нефть скапливается сверху, а более тяжелая вода оседает вниз и вытесняется через отверстия днища 3 наружу. После полного заполнения нефтешламом емкости судна нефтешлам перекачивают с помощью насоса 7 в утилизатор, в котором происходит переработка нефтешлама, или в емкость промежуточного хранения.
По мере движения нефтешлама по загрузочному устройству (не показано) происходит смешение нефтешлама в однородную массу, которую постепенно порциями по мере утилизации предыдущей загружают в камеру горения, где происходит их горение с отдачей тепла водогрейному змеевику. В верхней части камеры дожигания происходит более полное сгорание нефтешлама внутри камеры, что создает вихревой поток воздуха, перемещающийся от низа камеры дожигания к эжекторной камере. Вихревой поток обеспечивает более стабильное горение сырья, и процесс дожига продуктов горения протекает с большей интенсивностью.
Установленный в камере дожигания подогревающий змеевик, через который проходит теплоноситель - вода для подогрева нефтешлама, в значительной мере снижает его вязкость и увеличивает коэффициент полезного действия системы впрыска нефтешлама самой установки в целом.
Через эжекторную камеру проходит интенсивный поток воздуха большого объема и с высокой скоростью. Это обеспечивает эффект эжектора. Под эжекторной зоной образуется разряжение, куда с большой скоростью устремляются продукты сгорания, что обеспечивает высокую стабильность горения. Такой большой поток воздуха в значительной мере разбавляет выбросы дыма и несгоревших остатков в атмосферу.
По мере движения продуктов горения вверх по трубе к ним подмешивается вторичный воздух, что обеспечивает более полное сгорание. Предварительный подогрев воздуха обеспечивает более полное сгорание сырья и повышает коэффициент полезного действия установки в целом.
Вода в водогрейном змеевике за счет водооборотной системы подачи теплоносителя для подогрева нефтеотходов, состоящей из закольцованного со змеевиком трубопровода, непрерывно циркулирует, что снижает расход энергии на ее подогрев и исключает потери воды на нагрев змеевика.
Габариты судна выбирают такими, чтобы разместить утилизатор и емкость для промежуточного хранения нефтешламов, например в его кормовой части. Тепло, полученное в результате сжигания нефти и нефтешламов, предлагается использовать для получения пресной воды и морской соли методом выпаривания морской воды или для получения горячей воды и ее использования в бытовых (стирка белья и одежды, помывка личного состава судна и др.) и технических целях (отопление кают и технических помещений и т.д.).
В отличие от аналогов применение данного судна повышает производительность, обеспечивает быструю очистку поверхности воды от нефтешлама (нефти) и его утилизацию при любых погодных условиях.