RU2318959C1

RU2318959C1 - Device for oil and oil product gathering from water surface

Info

Publication number: RU2318959C1
Application number: RU2006128835/03A
Authority: RU
Inventors: Георгий Владимирович Дегтярев; Владимир Георгиевич Дегтярев
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2008-03-10

Abstract

FIELD: equipment for oil gathering from water surface, particularly accumulation dumps used for rain water, storm water and industrial sewage purification.

SUBSTANCE: oil gathering device comprises oil trap body made as pan with opened bottom provided with gutter. Device also has cylindrical oil-gathering drum with drive, blades and horizontal rotation axis. The oil-gathering drum adjoins side wall of the body from oil product gathering side. Oil trap body is shaped as polygonal member so that oil-gathering drums are connected to at least two sides thereof. Drive of oil-gathering drums is within support outline defined by body walls to provide balancing drive adjustment with respect to device center of gravity.

EFFECT: increased device reliability and efficiency, as well as simplified device operation.

3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и может быть использовано в отстойниках - накопителях при очистке дождевых, ливневых и производственных сточных вод предприятий, а также для сбора нефтепродуктов с поверхности естественных водных акваторий.The invention relates to a device for collecting oil and oil products from the surface of the water and can be used in sedimentation tanks for the treatment of rain, storm and industrial waste water from enterprises, as well as for collecting oil products from the surface of natural water bodies.

Известно плавучее устройство для сбора нефти с поверхности воды, включающее раму с фильтром в донной ее части, нефтеприемник, сообщающийся с плавучей рамой, и приспособление для удаления нефти, причем нефтеприемник установлен в проеме плавучей рамы со стороны сбора нефти и выполнен в виде многолопастного колеса, снабженного независимым приводом, закрытого по торцам дисками и размещенного так, что его ось параллельна водной поверхности и перпендикулярна к направлению транспортирования нефти (а.с. СССР №977566, МКИ Е02В 15/04, БИ №44, 1982 г.).A floating device for collecting oil from the surface of the water is known, including a frame with a filter in its bottom part, an oil receiver in communication with the floating frame, and an oil removal device, the oil receiver being installed in the opening of the floating frame from the oil collecting side and made in the form of a multi-vane wheel, equipped with an independent drive, closed at the ends by disks and placed so that its axis is parallel to the water surface and perpendicular to the direction of oil transportation (AS USSR No. 977566, MKI E02B 15/04, BI No. 44, 1982).

Недостатком данного технического решения является низкая эффективность в работе при наличии лишь одного многолопастного колеса и, как следствие, одной стороны сбора нефтепродуктов, а также примененный неэффективный принцип размещения энергетического оборудования вне зоны опорного контура устройства, когда вместе с нефтепродуктами в раму подается значительно большее количество воды, чем нефти, из-за отсутствия возможности обеспечить нужную балансировку устройства.The disadvantage of this technical solution is the low efficiency in operation with only one multi-vane wheel and, as a result, one side of the collection of oil products, as well as the ineffective principle of placing power equipment outside the zone of the support contour of the device, when a significantly larger amount of water is supplied to the frame with oil than oil, due to the lack of the ability to provide the necessary balancing device.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавучий корпус в виде открытой снизу кюветы, в которой размещены патрубок насоса и датчик его управления, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с эластичными лопастями, с приводом, с горизонтальной осью вращения и примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов, с образованием с ней канала, имеющего телескопическую вставку, двигающуюся по направляющим (Патент РФ №2190724, МКИ Е02В 15/10, БИ №28, 2002 г.).Closest to the proposed invention in technical essence is 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 a pump nozzle and its control sensor are placed, a cylindrical oil-collecting drum with elastic blades, with a drive, with a horizontal axis of rotation and adjacent to the side wall of the housing from the side of the collection of petroleum products, with the formation of a channel with it having a telescopic insert moving along the guides (RF Patent 2190724, MKI E02V 15/10, BI №28, 2002).

Недостатком данного устройства является его низкая надежность и эффективность в работе, так как конструктивное решение размещения энергетического оборудования вне зоны опорного контура усложняет балансировку устройства относительно кромки приемного водослива, при исполнении устройства плавучим, а также повышает риск опрокидывания устройства при динамическом воздействии на корпус, например, от удара волны или порыва ветра, даже при исполнении устройства стационарным; наличие лишь одного нефтепродуктосборного барабан снижает производительность устройства.The disadvantage of this device is its low reliability and operational efficiency, since a constructive solution for placing power equipment outside the zone of the reference contour complicates the balancing of the device relative to the edge of the receiving spillway when the device is floating, and also increases the risk of the device tipping over during dynamic impact on the body, for example from a shock or a gust of wind, even when the device is stationary; the presence of only one oil-collecting drum reduces the performance of the device.

Техническим решением задачи предлагаемого изобретения является повышение производительности, надежности и эффективности в работе за счет размещения на двух сторонах или большем их количестве устройства нефтепродуктосборных барабанов и энергетического оборудования в зоне опорного контура устройства, образованного сторонами корпуса, обеспечивающее эффективное управление его осадкой и балансировкой относительно приемного водослива, при реализации плавучего варианта, а также повышение надежности при стационарном варианте исполнения.The technical solution to the problem of the invention is to increase productivity, reliability and efficiency in operation by placing oil-collecting drums and power equipment on two sides or more in the area of the support contour of the device formed by the sides of the body, which ensures effective control of its draft and balancing relative to the receiving spillway , when implementing a floating option, as well as increasing the reliability with a stationary version i.

Задача достигается тем, что в устройстве для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающем корпус в виде открытой снизу кюветы с желобом, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан, с приводом, с лопастями, с горизонтальной осью вращения и примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов, согласно изобретению корпус нефтеловушки выполнен многоугольным, при этом на двух сторонах или на большем их количестве расположены нефтепродуктосборные барабаны, привод которых находится внутри опорного контура, образованного сторонами корпуса, обеспечивая балансировку относительно центра тяжести устройства.The objective is achieved in that in a device for collecting oil and oil products from a water surface, including a casing in the form of a cuvette with a trough open from below, a cylindrical oil-collecting drum, with a drive, with blades, with a horizontal axis of rotation and adjacent to the side wall of the casing from the side of collecting oil products , according to the invention, the oil trap body is polygonal, with oil-collecting drums located on two sides or on a larger number of them, the drive of which is located inside the support loop, o razovannogo housing sides, providing balancing device relative to the center of gravity.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что корпус нефтеловушки выполнен многоугольным, при этом на двух сторонах или на большем их количестве расположены нефтепродуктосборные барабаны, привод которых находится внутри опорного контура, образованного сторонами корпуса, обеспечивая балансировку относительно центра тяжести устройства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «новизна». Сравнительный анализ заявленного устройства с другими решениями в данной области не позволил выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод об их соответствии критерию «существенные отличия».A comparative analysis of the claimed device with the prototype shows that the claimed device is characterized in that the oil trap body is polygonal, while oil-collecting drums are located on two sides or on a larger number of them, the drive of which is located inside the support contour formed by the sides of the body, providing balancing relative to the center of gravity devices. Thus, the claimed device meets the criterion of "novelty." A comparative analysis of the claimed device with other solutions in this area did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that they meet the criterion of "significant differences".

На чертежах представлено устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, на фиг.1 - план (в качестве примера многоугольник в виде ромба, при размещении нефтепродуктосборного барабана на всех четырех сторонах), на фиг.2 - вид В фиг.1, а на фиг.3 - разрез по А-А фиг.1.The drawings show a device for collecting oil and oil products from the surface of the water, figure 1 is a plan (as an example, a polygon in the form of a rhombus, when placing the oil-producting drum on all four sides), figure 2 is a view In figure 1, and figure 3 is a section along aa of figure 1.

Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды включает цилиндрические нефтепродуктосборные барабаны 1 с горизонтальными осями вращения 2, с приводом 3 в виде электродвигателя и трансмиссии, обеспечивающим направление вращения барабанов, указанное на фиг.3, и с лопастями 4. Корпус 5 устройства выполнен в виде рамы и образует с вышеуказанными барабанами 1 посредством желобов 6 нефтепроводные каналы 7. Кювета 8, замкнутая по периметру, без дна, образована плоскими сторонами корпуса 5. В кювете 8 находится датчик 9 уровня раздела сред вода-нефть, всасывающий патрубок 10 насоса 11. Все устройство может быть навесным как на судне, так и над нефтесборной емкостью или опираться на опорную плоскость посредством телескопических ножек 12, или плавающим посредством понтонов, обрамляющих корпус (на чертеже не показано). Во всех случаях устройству задается погружение и центровка таким образом, чтобы уровень жидкости был выше гребней приемных водосливов 13, но ниже гребней сливных водосливов 14.A device for collecting oil and oil products from the water surface includes cylindrical oil-collecting drums 1 with horizontal axes of rotation 2, with a drive 3 in the form of an electric motor and transmission, providing the direction of rotation of the drums, shown in figure 3, and with blades 4. The housing 5 of the device is made in the form of a frame and forms, with the above drums 1, oil channels 7 through the grooves 6. The cell 8, closed along the perimeter, without a bottom, is formed by the flat sides of the housing 5. In the cell 8 there is a sensor 9 of the interface level with Power water-oil suction pipe 10 of the pump 11. The whole device can be half as the vessel, and above the oil gathering tank or rest on the supporting plane by means of telescoping legs 12, or by floating pontoons that frame body (not shown). In all cases, the device is set to immersion and alignment so that the liquid level is higher than the ridges of the receiving weirs 13, but lower than the ridges of the drain weirs 14.

Устройство работает следующим образом при вращении цилиндрических нефтепродуктосборных барабанов 1 с лопастями 4 на осях вращения 2, посредством привода 3 в виде электродвигателя и трансмиссии в направлении, указанном стрелкой, нефтепродукты, с поверхности воды, переливаясь через гребни приемных водосливов 13, попадают в нефтепроводные каналы 7, образованные цилиндрическими нефтепродуктосборными барабанами 1 и желобами 6. Лопасти 4 цилиндрических нефтепродуктосборных барабанов 1, вращаясь, продвигают жидкость по нефтепроводным каналам 7 до гребней сливных водосливов 14, переливаясь через которые, она попадает в кювету 8, образованную корпусом 5. Устройству задается погружение и центровка таким образом, чтобы уровень жидкости над гребнями приемных водосливов 13 был бы соизмерим с толщиной разлитого нефтепродукта, тогда нефтепродукты переливаются через водосливы 13 без воды или при ее минимуме. Поступившие в кювету 8 вместе с водой нефтепродукты обезвоживаются посредством стратификации жидкости, усиливающейся за счет действия на нее колебаний при передаче крутящего момента на барабаны 1, а также за счет того, что цилиндрических нефтепродуктосборных барабанов несколько, подавая нефтепродукты каждый из них в кювету 8, создает дополнительную турбулизацию двухфазной жидкости. Вытесненная из двухфазной жидкости вода уходит из кюветы 8 через ее дно. Работа устройства возможна в двух вариантах - в плавучем и в стационарном. Однако в том и другом вариантах необходимо, чтобы центровка всего устройства обеспечивала возможность его балансировки относительного приемного водослива 13, таким образом, чтобы величина переливающегося слоя нефтепродуктов по всему фронту приемного водослива была бы одинаковой и поддавалась регулировке в одном варианте за счет выталкивающей силы понтонов, в другом за счет телескопических ножек 12. При этом балансировка всех элементов устройства, в том числе привода 3 с трансмиссией, относительно центра тяжести, возможна лишь при расположении последнего внутри опорного контура, кроме того, это приводит к повышению эффективности и обеспечивает надежность работы устройства, повышая его устойчивость, например, при порывах ветра или большой волне. Далее нефтепродукты, попавшие в кювету 8, обезвоживаясь, будут заполнять ее объем от верхнего уровня до нижнего, в результате чего датчик раздела сред нефть - вода обеспечит команду на откачку нефтепродуктов из кюветы 8, посредством приемного патрубка 10, насосом 11 от нижнего положения до верхнего, после чего цикл работы повторится.The device operates as follows when rotating cylindrical oil-collecting drums 1 with blades 4 on the axes of rotation 2, by means of a drive 3 in the form of an electric motor and transmission in the direction indicated by the arrow, oil products, from the surface of the water, overflowing through the ridges of the receiving spillways 13, enter the oil channels 7 formed by cylindrical oil-collecting drums 1 and grooves 6. The blades 4 of the cylindrical oil-collecting drums 1, rotating, move the liquid through the oil channels 7 about the crests of the drainage weirs 14, overflowing through which, it enters a cuvette 8 formed by the body 5. The device is set to immerse and center so that the liquid level above the ridges of the receiving weirs 13 is commensurate with the thickness of the spilled oil product, then the oil products overflow through the weirs 13 without water or at its minimum. The petroleum products that entered the cuvette 8 together with water are dehydrated by stratification of the liquid, which is amplified due to the action of oscillations on it when torque is transmitted to the drums 1, as well as several cylindrical oil-collecting drums, feeding each of them into the cuvette 8, creates additional turbulization of two-phase fluid. The water displaced from the two-phase liquid leaves the cell 8 through its bottom. The operation of the device is possible in two versions - in floating and in stationary. However, in both cases, it is necessary that the centering of the entire device provides the possibility of balancing the relative receiving spillway 13, so that the size of the overflowing layer of oil products along the entire front of the receiving spillway is the same and can be adjusted in one version due to the buoyancy of the pontoons, another due to telescopic legs 12. In this case, balancing of all elements of the device, including drive 3 with transmission, relative to the center of gravity, is possible only when If the latter is found inside the support contour, in addition, this leads to an increase in efficiency and ensures the reliability of the device, increasing its stability, for example, in case of wind gusts or a large wave. Further, the oil products that get into the cell 8, dehydrated, will fill its volume from the upper level to the lower one, as a result of which the oil-water interface will provide a command for pumping oil products from the cell 8, through the inlet pipe 10, with the pump 11 from the lower to the upper position after which the work cycle will be repeated.

Заявленное устройство конструктивно простое и вместе с тем позволяет повысить производительность пропорционально количеству установленных нефтепродуктосборных барабанов, в связи с чем улучшаются его эксплуатационные показатели, так как обеспечивается сбор нефтепродуктов по всему периметру устройства и надежность в работе, так как именно расположение привода внутри опорного контура, обеспечивая балансировку относительно центра тяжести устройства, повышает надежность, расширяет диапазон применения, особенно на небольших, локальных объектах загрязнения, например, автомобильных мойках, автозаправочных станциях и подобных объектах, связанных с нефтепродуктами.The claimed device is structurally simple and at the same time allows to increase productivity in proportion to the number of oil-collecting drums installed, in connection with which its performance indicators are improved, since oil products are collected around the entire perimeter of the device and reliable in operation, since it is the location of the drive inside the support loop that ensures balancing relative to the center of gravity of the device, increases reliability, expands the range of applications, especially on small, local contamination of objects, such as car washes, petrol stations and similar facilities associated with mineral oil.

Claims

Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее корпус нефтеловушки в виде открытой снизу кюветы с желобом, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с приводом, с лопастями и с горизонтальной осью вращения, примыкающий к боковой стенке корпуса с соответствующей стороны сбора нефтепродуктов, отличающееся тем, что корпус нефтеловушки выполнен многоугольным, при этом на двух сторонах сбора нефтепродуктов или на большем их количестве расположены нефтепродуктосборные барабаны, привод которых находится внутри опорного контура, образованного стенками корпуса, обеспечивая балансировку относительно центра тяжести устройства.A device for collecting oil and oil products from the water surface, including an oil trap body in the form of a cuvette with a trough open at the bottom, a cylindrical oil-collecting drum with a drive, with blades and with a horizontal axis of rotation adjacent to the side wall of the housing on the corresponding side of the oil products collection, characterized in that the oil trap body is polygonal, with oil-collecting drums located on two sides of the collection of oil products or on a larger number of them, the drive of which is located inside and a support contour formed by the walls of the housing, providing balancing with respect to the center of gravity of the device.