Устройство для сбора нефти с поверхности воды

. В, Габринец, Е. П, Зуев, Ю. Г. Пядко й.".Зг;Д. Магркитантго г Дальневосточное высшее инженерное морское-учцлиШе им. адм. Г. И. Невельского(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВОРА НЕФТИ С ПОВЕРХНОСТ ВОДЫНедос что при воронки количеств Извест нефти с п пус с н вую каме новлен сеИзобретение относится к гидротехническим установкам для очистки и поддержания в надлежащем состоянии открытых водоемов и водотоков, например для очистки их поверхности от нефтепродуктов. Известна установка для сбора и перекачки с поверхности жидкости не смешиваюшегося с ней вешества, плавающего в виде тонкой пленки на ее поверхности, включающая завихритель для образования воронки на поверхности жидкости, расположенного внутри цилиндрического стакана винта с приводным двигателем и устройство для отбора и перекачки собираемого вешества в отдельно расположенную емкость 11. татком устройства является то, отборе собираемого вещества из насосом засасывается большое о жидкости.но также устройство для сбора оверхности воды, содержащее кораправляющим аппаратом, вихреру, в нижней части которой устапаратор, внутри которого установлен вал-шнек с винтом, приводнои двигатель, откачивающий нефтяной насос, воздушную камеру 2.Однако через приемный трубопроводнефтеперекачивающего насоса из воронки 5 ВМЕСТЕ С НЕфтЬЮ, ОтдЕЛИВгиЕйСя В СЕПараторе, закачивается большое количество воды, в результате чего нерационально йспользуется емкость для сбора собираемой нефти. Собранная нефть после сбора требуоет времени для отстоя для дальнейшего ее использования. При волнении, в результате оголения приемного трубойровода, попадает воздух и насос работает с перебоями или вообше не может производить откачивание нефти, что приводит к уменьшению КПД 15 приводного двигателя насоса, т. е. к увеличению расхода энергии.Цель изобретения - повышение эффективности очистки воды от нефти н снижение энергозатрат.Указанная цель достигается тем, чтов нижней части корпуса устройства установлена цистерна, верхний уровень которой расположен ниже ватерлинии, а в средней части цистерны установлен .трубопровод, сообщающий ее с воронкой, разме 99461640 3щенной в нижней части вихревой камеры, при этом на днише цистерны установлен патрубок, сообщающий ее нижний уровень со средней частью сепаратора, При этом цистерна выполнена Г-образной формы.На фиг. 1 изображено устройство, вид сверху; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез,Устройство состоит из корпуса 1 с выполненным в нем направляющим аппаратом, переходящим в направляющий канал и вихревую камеру 2. В нижней части вихревой камеры 2 установлен сепаратор 3, внутри которого в центре размешен валшнек 4 с винтом 5, направление винтовых линий которых противоположны. Вал-шнек 4 и винт 5 приводятся во врашение приводным двигателем 6, установленным на корпусе сепаратора 3. В нижней части корпуса 1 встроена цистерна 7, образуюшая днище корпуса 1. В поперечном разрезе цистерна 7 выполнена Г-образной формы. Вертикальные размеры цистерны 7 таковы, что верх цистерны 7 расположен ниже действующей ватерлинии в корпусе 1, т.е. она располагается ниже уровня воды, В нижней части вихревой камеры 2 в центре установлена нефтезаборная воронка 8, соединенная трубопроводом 9 с цистерной 7, так что выход трубопровода 9 расположен посредине между днищем и верхом цистерны 7. На днище цистерны 7 установлен патрубок 10, соединяющий нижний уровень цистерны 7 с серединой сепаратора 3, На палубе корпуса 1 установлен откачиваюший нефтяной насос 11, соединенный при помощи приемного трубопровода 12 с верхней частью цистерны 7. Цистерна 7 имеет воздушную трубку 13 для выравнивания давлений с атмосферным. Между днищем направляюшего аппарата корпуса 1 и цистерной 7 установлена воздушная камера 14 для придания положительной плавучести устройству. Устройство работает следующим образом.Приводной двигатель 6 вращает винт 5, который протягивает воду через сепаратор 3, в результате чего вода с нефтяной пленкой на поверхности начинает поступать в направляюший аппарат, разгоняясь в нем, попадает в вихревую камеру 2 и, закручиваясь, поступает в сепаратор 3. В результате вращения более легкая нефть собирается в сепараторе 3 в центре и при помоши вала-шнека 4 и.разности удельных весов выталкивается в центр нижней части вихревой камеры 2, где установлена нефтезаборная воронка 8.Так как цистерна 7 расположена ниже уровня воды, то нефть, отделенная в сепараторе 3 с некоторым содержанием воды, поступает в воронку 8 и по трубопроводу 9, из-за разностей уровней, поступает в цистерну 7. В цистерне 7 смесь нефть-вода из 5 10 20 25 3035 4за отстоя разделяется на две фазы, по днишу скапливается вода частично с примесью нефти, а сверху по ней - отстоявшаяся, практически обезвоженная нефть. По мере заполнения цистерны собранной нефтеводяной смесью уровень в ней увеличивается и при достижении его до уровня входа приемного трубопровода 12 включается откачиваюший нефтяной насос 11, который удаляет практически обезвоженную нефть к потребителю, например она может сразу сжигаться в котлоагрегатах или другой энергетической установке сопровождающего устройство судна или накапливаться в его танках. В это время повышается и уровень отстоявшейся воды в цистерне 7, но так как на днище цистерны 7 установлен патрубок 10, сообщающий ее с серединой сепаратора 3, то происходит следующее. Вода, проходящая через сепаратор 3, движется с определенной скоростью и имеет относительно входа патрубка 10 в сепараторе 3 движение, в результате чего возникает эжектируюший эффект, т.е. в районе входа патрубка 10 в сепараторе 3 создается область меньшего давления, чем в нижней части цистерны 7, и вода с частичным содержанием нефти засасывается в среднюю часть сепаратора 3, и попадает во врашательное движение, в результате чего нефть отделяется, а вода выбрасывается винтом 5 наружу. Таким образом в цистерне 7 нефтеводяная смесь собранная с поверхности воды, расслаивается на два слоя - воду и нефть, и верхний слой - нефть засасывается откачивающим нефтяным насосом 11, а нижний слой - вода засасывается через патрубок 10 в сепаратор 3 частично очишается в нем и удаляется наружу. Для того, чтобы исключить попадание воды в откачивающий нефтяной насос 1, цистерна 7 выполнена Г-образной и вход приемного трубопровода 12 устанавливается внутри выступа Г-образной цистерны 7. При этом происходит следующее: в случае поступления нефтеводяной смеси с большим содержанием воды, вся отстоявшаяся нефть выталкивается в выступ Г-образной цистерны 7 и оттуда удаляется к потребителю. Для того чтобы в цистерне 7 не создавалось разряжение при работе откачиваюшего нефтяного насоса 11, в цистерне 7 установлена воздушная трубка 13, сообщающая ее с атмосферой. Дляпридания в целом устройству положительной плавучести служит воздушная камера 14, которая рассчитана на плавучесть устройства при заполненной полностью цистерне 7 и пустой.Применение изобретения позволяет получить по сравнению с известными устройствами следующие преимушества, Получить в устройстве полное отделение нефти от воды, что позволяет собранную нефть направлять без дополнительной обработки ее к потребителю, в частности сжигать ее в энергетической установке сопровождающего устройства судна. За счет того, что собирается чистая нефть и исключается заполнение емкостей для собранной нефти водой, повышается автономность использования емкостей для сбора нефти, Возможность автоматического включения и выключения откачивающего нефтяного насоса позволит увеличить срок службы последнего и экономить энергию за счет сокращения рабочего времени приводного двигателя насоса. При волнении и качке устройство работает одинаково надежно и качественно обеспечивает сбор нефти с поверхности воды, так как ему не страшны оголения нефтесборной воронки. Конструкции основных узлов и механизмов устройства достаточно просты и технологичны, что позволяет получить экономию по сравнению с известными установками для сбора и очистки поверхности водоемов от нефти.формула изобретения 1. Устройство для сбора нефти с поверхности воды, содержащее корпус с на 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР458136,кл. Е 02 В 15/04, 1969.2. Авторское свидетельство СССР718537, кл. Е 02 В 15/04 1977,правляющим аппаратом, вихревую камеру, в нижней части которой установлен сепаратор, внутри которого установлен вал-шнек с винтом, приводной двигатель, откачивающий нефтяной насос, воздушную камеру, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки воды от нефти и снижения энергозатрат, в нижней части корпуса устройства установлена цистерна, верхний уровень которой расположен ниже ватерлинии, а в средней час ти цистерны установлен трубопровод,сообщающий ее с воронкой, размещенной в нижней части вихревой камеры, при этом на днище цистерны установлен патрубок, сообщающий ее нижний уровень со средней частью сепаратора.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что цистерна выполнена Г-образной формы.закооставитель В.Редактор Т. Парфенова Техред И. ВересЗаказ 551/1 О Тираж 671ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и от113035, Москва, Ж - 35, РаушскаяФилиал ППП Патент, г Ужгород, у Корректор Л. БПоднисноеета СССРкрытийна 6., д. 4/5л. Проектная, 4 шан