RU2190723C2

RU2190723C2 - Device for gathering petroleum products from water surface

Info

Publication number: RU2190723C2
Application number: RU2000118308/13A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Дегтярев; О.Г. Дегтярева
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-10-10

Abstract

FIELD: cleaning water basins from oil contamination. SUBSTANCE: device has floating case in form of dish open beneath where the following components are arranged: pump branch pipe and control sensor, cylindrical petroleum product receiving drum with drive and with horizontal axle of rotation adjoining side wall of case on side of petroleum product accumulation forming passage for flow of petroleum products. Petroleum product receiving drum is made in form of framework with elastic chamber located inside it; elastic chamber is connected with air supply pipe line. Oscillation source in form of ultrasonic generator is located in dish. Shape and area of side surface of drum is regulated through change of air pressure in chamber. EFFECT: enhanced efficiency and extended range of petroleum products being handled both in viscosity and in thickness of layer. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки водных акваторий от нефти и нефтепродуктов, плавающих на водной поверхности. The invention relates to a device for cleaning water from oil and oil products floating on a water surface.

Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды, включающее установленную на ведущем и ведомом барабанах бесконечную ленту, цилиндрический отжимной ролик и нефтеприемный лоток, причем бесконечная лента выполнена из нефтестойкого материала с нанесением на него нефтевпитывающего материала, который образует наружные поперечные складки (Патент РФ 2006549, МКИ Е 02 В 15/04, 1994 г.). A device is known for collecting oil from the water surface, including an endless belt mounted on the driving and driven drums, a cylindrical squeezing roller and an oil receiving tray, the endless tape being made of oil-resistant material with an oil-absorbing material deposited on it, which forms external transverse folds (RF Patent 2006549, MKI E 02 15/04, 1994).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность вследствие невозможности осуществления полного отжима нефтепродуктов с нефтевпитывающего материала в силу большой вязкости нефтепродуктов, а также большого количества воды, поступающей в нефтеприемный лоток, вследствие ее большей проникающей способности из-за меньшей вязкости. The disadvantage of this device is its low efficiency due to the impossibility of full extraction of oil products from oil-absorbing material due to the high viscosity of oil products, as well as the large amount of water entering the oil receiving tray, due to its greater penetration due to lower viscosity.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство В. М.Пивоварова для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавучий корпус и частично погруженный в воду нефтепродуктосборный элемент с приводом и с горизонтальной осью вращения, при этом корпус выполнен в виде открытой снизу, замкнутой по периметру боковыми стенками кюветы, во внутренней полости которой размещены патрубок откачивающего насоса и датчик управления насосом, а нефтепродуктосборный элемент выполнен цилиндрической формы и примыкающим к боковой стенке корпуса, со стороны сбора нефтепродуктов с образованием с ней щелевого канала для прохода нефтепродуктов (Патент РФ 2006550, МКИ Е 02 В 15/10, 1994 г.). Closest to the proposed invention in technical essence is a device of V. M. Pivovarov for collecting oil products from the surface of the water, including a floating body and a partially-immersed oil-collecting element with a drive and with a horizontal axis of rotation, while the body is made in the form of an open bottom closed along the perimeter of the side walls of the cuvette, in the inner cavity of which there is a nozzle of the pumping pump and a pump control sensor, and the oil-collecting element is made of cylindrical shape and adjacent to a side wall of the housing, from the collection of mineral oil to form a gap with it a channel for oil passage (RF Patent No. 2006550, IPC E 02 B 15/10, 1994 YG).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность его работы, так как Архимедова сила всегда будет противодействовать процессу сбора нефтепленки с поверхности воды, при этом в силу различной вязкости различных нефтепродуктов в щелевом нефтепроводном канале будет в ряде случаев создаваться такое гидравлическое сопротивление, которое вообще сведет на нет всю работу устройства. The disadvantage of this device is the low efficiency of its operation, since the Archimedean force will always oppose the process of collecting oil from the water surface, and due to the different viscosity of various oil products in the slotted oil pipe channel, in some cases such hydraulic resistance will be created that will completely negate all device operation.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы путем расширения диапазона отрабатываемых нефтепродуктов как по вязкости, так и по толщине слоя, при этом дополнительно осуществляется обезвоживание собранных нефтепродуктов. The objective of the invention is to increase operating efficiency by expanding the range of refined petroleum products both in viscosity and in layer thickness, while the dehydrated collected oil products are additionally dehydrated.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для сбора нефтепродуктов с поверхности воды цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с приводом и горизонтальной осью вращения выполнен каркасным, а внутри каркаса расположена эластичная камера, связанная с трубопроводом подачи воздуха, при этом в кювете расположен источник колебаний, например ультразвуковой генератор, для импульсной обработки собранного с поверхности воды с целью обезвоживания. The solution to this problem is achieved by the fact that in the device for collecting oil products from the surface of the water, the cylindrical oil-collecting drum with a drive and a horizontal axis of rotation is frame-shaped, and inside the frame there is an elastic chamber connected to the air supply pipe, while a vibration source, for example an ultrasonic one, is located in the cuvette a generator for pulsed treatment of water collected from the surface for the purpose of dehydration.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с приводом и с горизонтальной осью вращения выполнен в виде каркаса, внутри которого расположена эластичная камера, связанная с трубопроводом подачи воздуха. Снабжение нефтепродуктосборного барабана каркасом и эластичной камерой внутри него, изменяющиеся размеры которой за счет подвода воздуха извне, позволят управлять размерами нефтепроводного канала и формой, образующей барабан, создавая на его боковой поверхности нефтетранспортные карманы, что в совокупности позволяет повысить производительность устройства по сбору нефтепродуктов, так как в этом случае продукт может транспортироваться не только тонкой пленкой, но и порциями в нефтетранспортных каналах. С целью обезвоживания собранного в кювете располагают источник колебаний. A comparative analysis of the claimed device with the prototype shows that the claimed device is characterized in that the cylindrical oil-collecting drum with a drive and with a horizontal axis of rotation is made in the form of a frame, inside of which there is an elastic chamber connected to the air supply pipe. Providing the oil-collecting drum with a skeleton and an elastic chamber inside it, whose changing dimensions are due to external air supply, will allow controlling the dimensions of the oil channel and the shape of the drum, creating oil transportation pockets on its side surface, which together allows to increase the productivity of the device for collecting oil products, as in this case, the product can be transported not only with a thin film, but also in portions in the oil transportation channels. In order to dehydrate the collected in a cuvette, a source of vibrations is located.

На чертеже представлено устройство, разрез. The drawing shows a device section.

Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды включает цилиндрический каркас нефтепродуктосборного барабана 1 с приводом, обеспечивающим направление вращения барабана, указанное на чертеже, и с расположенной внутри каркаса эластичной камерой 2, связанной с трубопроводом подачи воздуха (на чертеже не показан), корпус 3, выполненный в виде рамы с заданной посредством понтонов 4 плавучестью и образующий с вышеуказанным барабаном 1 при наполненной в нем воздухом эластичной камерой 2 нефтепроводный канал 5. Кювета 6, замкнутая по периметру, но без дна, образована плоскими стенками рамы. В кювете 6 находятся датчик уровня раздела сред нефть-вода 7, всасывающий патрубок насоса 8 и источник колебаний 9. A device for collecting oil products from the water surface includes a cylindrical frame of the oil-collecting drum 1 with a drive providing the direction of rotation of the drum indicated in the drawing, and with an elastic chamber 2 located inside the frame connected to the air supply pipe (not shown), the housing 3, made in the form of a frame with buoyancy set by means of pontoons 4 and forming, with the above drum 1, with an elastic chamber 2 filled with air, an oil channel 5. A cuvette 6 closed perimetrically etru, but without a bottom, is formed by the flat walls of the frame. In the cuvette 6 there is a level sensor of the oil-water interface 7, the suction pipe of the pump 8 and the oscillation source 9.

Устройство работает следующим образом. Вся система навешивается на судно, или над нефтесборным отстойником, или плавает по водной поверхности с помощью понтонов 4, обрамляющих корпус 3, но во всех случаях погружение системы должно быть таково, чтобы нефтесборный барабан 1, полученный из каркаса и эластичной камеры в нем, наполненной воздухом, лишь касался кромкой поверхности жидкости либо отстоял от воды, но на величину, меньшую максимальной высоты выступа эластичной камеры. При вращении (по стрелке на чертеже) барабана 1 с эластичной камерой 2, связанной с трубопроводом подачи воздуха, который обеспечивает различные формы направляющей барабана 1, происходит процесс сбора нефтепродуктов с поверхности воды. Причем процесс сбора нефтепродуктов может осуществляться таким образом, что если эластичная камера 2 в каркасе нефтепродуктосборного барабана 1 будет наполнена воздухом до такой степени, что лишь сравняются все неровности в каркасе, то есть направляющая барабана 1 будет окружность, то вращение его обеспечит стягивание с поверхности воды пленки нефтепродуктов в кювету 6. Если же на поверхности воды слой нефтепродуктов больше молекулярного, то рациональнее осуществлять его перемещение нефтетранспортными карманами, то есть объемами, заключенными между выступами, образованными раздутой эластичной камерой 2 и стенкой корпуса 3, образующей нефтепроводный канал 5. Максимальная высота выступа элемента эластичной камеры должна быть не больше высоты нефтепроводного канала 5. Поступившие любым из способов нефть или нефтепродукты в кювету 6 обезвоживаются от воздействия источника колебаний 9, вытесняют из нее воду, что фиксируется датчиком 7, и при накоплении должного количества она откачивается насосом 8, в это время в кювету вода поступает снизу, но связи внутренней поверхности кюветы с внешней акваторией нет как в рабочем, так и в нерабочем состоянии системы. Большой диапазон варьирования площадью боковой поверхности барабана 1 и размерами нефтетранспортных карманов позволит расширить диапазон отрабатываемых нефтепродуктов как по вязкости, так и по толщине отрабатываемого слоя, и вместе с тем значительно повысить производительность по сбору нефтепродуктов с водных поверхностей. The device operates as follows. The whole system is hung on a ship, either above an oil sump, or floats on the water surface using pontoons 4 framing the hull 3, but in all cases the immersion of the system should be such that the oil drum 1 obtained from the frame and the elastic chamber in it filled with air, it only touched the edge of the surface of the liquid or stood out from the water, but by an amount less than the maximum height of the protrusion of the elastic chamber. During rotation (in the direction of the arrow in the drawing) of the drum 1 with an elastic chamber 2, connected with the air supply pipe, which provides various forms of the guide drum 1, the process of collecting oil products from the water surface. Moreover, the process of collecting oil products can be carried out in such a way that if the elastic chamber 2 in the frame of the oil-collecting drum 1 is filled with air to such an extent that all the irregularities in the frame are only equal, that is, the guide of the drum 1 is a circle, then its rotation will ensure that it is pulled from the water surface films of oil products in a cuvette 6. If, on the surface of the water, the layer of oil products is larger than the molecular, then it is more rational to carry it out with oil transport pockets, that is, volumes, between the protrusions formed by the inflated elastic chamber 2 and the wall of the housing 3, forming the oil channel 5. The maximum height of the protrusion of the element of the elastic chamber should not be greater than the height of the oil channel 5. The oil or oil products received by any method in the cell 6 are dehydrated from the influence of the oscillation source 9 water is displaced from it, which is detected by the sensor 7, and when the proper amount is accumulated, it is pumped out by the pump 8, at this time water enters the cuvette from below, but the connection of the inner surface of the cu There are no aircraft with external water both in the working and non-working state of the system. A large range of variation in the area of the lateral surface of the drum 1 and the dimensions of the oil transportation pockets will allow us to expand the range of processed oil products both in viscosity and in the thickness of the processed layer, and at the same time significantly increase the productivity of collecting oil products from water surfaces.

Claims

A device for collecting oil products from the water surface, including a floating casing in the form of a cuvette open at the bottom, in which the pump nozzle and its control sensor are located, a cylindrical oil-collecting drum with a drive and with a horizontal axis of rotation, adjacent to the side wall of the casing from the side of collecting oil products with formation a channel for the passage of oil products, characterized in that the oil-collecting drum is made in the form of a frame, inside of which there is an elastic chamber connected to the pipeline air supply, while in the cell there is a source of oscillations, for example an ultrasonic generator.