CN110284475A - 水面抽水机 - Google Patents

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    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
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    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10—Devices for removing the material from the surface
    • E02B15/106—Overflow skimmers with suction heads; suction heads
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Abstract

本发明公开了一种针对目前海面及江河、湖泊等水面油污处理过程中存在的缺陷，发明了一种方便、高效抽取水面油污的水面抽水机，其核心技术是通过抽水泵进口量的变化，来控制水面的吸水厚度，即当水面油层较薄时，将泵的吸水量减小，浮动吸水口会自动接近水面，抽吸很薄的油层，而当水面油层较厚时，提高泵的吸水量，就可以达到抽吸厚油层的需要。本发明的水面抽水机，抽吸水面油污就如同抽水机一样方便操作使用，可以迅速有效地回收和清除海面及江河、湖泊水面的油污，以及用以自来水厂，污水处理厂，工业清洗机循环水箱等水面油污的清除，对保护人类生态环境，保护海洋生物，保护水资源，及具有价值。

Description

水面抽水机
技术领域
本发明涉及海洋、江河、湖泊、自来水厂、污水处理厂、工业清洗机循环水箱等水面油污，回收和清除技术的一种水面抽水机。
背景技术
随着现代工业，海洋航运业的不断发展和海上石油勘探开发，以及原油和原油炼制品在航运过程中，因事故造成泄漏，或因未经处理的工业废水排放，使海洋、海岸、港口和水资源造成油污，破坏了生态环境，不仅使人类的身体健康受到威胁，同时鱼类、鸟类和海洋生物的生存环境也遭到了破坏。因此世界上许多科学家、专家、工程师为保护人类的生态环境，保护海洋生物，保护水资源，就如何及时有效的清除海洋、江河、湖泊等水面油污，作了不懈的努力。以海洋油污处理为例，目前常用的海洋油污处理方法有：
1.物理处理法
在不改变水面化学性质的情况下，使用围油栏对海面溢油进行围堵，然后使用吸油材料或机械设备进行回收和清除，其方法很多，但效率不高，没有一种能大规模高效抽取海面油污的方法，同时在作业过程中劳动强度高安全风险大，使用的吸油材料和机械设备费用高。
2.化学处理法
使用化学制剂抛洒在海面溢油上，改变石油的物理化学性质，常用的有分散剂和凝油剂。
分散剂：虽然能使海面溢油达到溶解分散，但生成新的化合物同样会影响海水质量，影响海洋生物和生态环境。
凝油剂：它可使石油胶凝成粘稠物或坚硬的果冻状物，但是还必须要依靠大量的人力和设备进行捞起。
3.燃烧处理法
用助燃剂使海面溢油燃烧，无需复杂的装置，处理费用低，但是燃烧的产物同样会影响海洋生物的生长和繁殖，同时燃烧过程中产生的浓烟污染大气环境。
发明内容
针对上述海面油污处理过程中存在的缺陷，本发明实现了一种方便、高效，能大规模抽取海面及江河、湖泊水面油污的水面抽水机，其核心技术是用抽水泵吸水量的变化，来控制水面的吸水厚度，即当水面油层较薄时，将泵的吸水量减小，浮动吸水口会自动接近水面，抽吸很薄的油层，而当水面油层较厚时提高泵的吸水量，就可以达到抽吸厚油层的需要。人们通常抽水机都很常见，然而仅仅只抽水面的抽水机，就目前为止世界上还没有出现。本发明就是一种如同抽水机一样方便操作使用的水面抽水机，可以迅速有效地回收和清除海面及江河、湖泊水面的油污，以及用以自来水厂，污水处理厂，工业清洗机循环水箱等水面油污的清除，对保护人类生态环境，保护海洋生物，保护水资源，及具有价值。
技术方案
本发明水面抽水机是由抽水泵、悬空固定部分、浮动部分组成。抽水泵可用变量泵或定量泵，变量泵可以方便地控制水面的吸水厚度，即达到抽吸水面不同油层厚度的目的。悬空固定即采用吊装的方式，这样安装方便适用性好，浮动部分的浮动吸水桶内壁与储油桶外圆成滑动配合，并通过连杆与储油桶内的圆形平衡柱及外部浮球连接，当储油桶，液位发生变化时，圆形平衡柱所受的浮力随之也发生变化，使圆形平衡柱上移或下沉，带动浮动吸水口在储油桶的进水槽长度内上下运动，达到因抽水泵排量的变化，浮动吸水口进水量变化的目的。
具体结构原理，附图说明
图1.悬空固定部分和浮动部分，组合三维图
图2.悬空固定部分和浮动部分，组合剖视图
图3.悬空固定部分，三维图
图4.悬空固定部分，装配图
图5.浮动部分，三维图
图6.浮动部，分装配
附图中各零件标记如下：(1)(2)(3)(4)(5)………...
悬空固定部分 参阅图1.图2.图3.图4.所示
1.吊环(19)系绳索，用来控制悬空固定部分在水面的位置，使浮动吸水桶(2)的吸水口，处在储油桶(1)进水槽的中间位置。
2.吸口接头(16)与抽水泵吸水管连接，用来抽取储油桶(1)内的油水混合物。
3.储油桶(1)用来储存油水混合物，在桶的中部以上，顶部以下的适当位置，开有多根腰型长槽，用来进水面的油水混合物，和限制浮动部分上下运动的位置。
4.桶盖(3)连接吊环(19)、吸口接头(16)、储油桶(1)、吸水管接头(17)、吸水管(18)，形成一个固定体，即悬空固定部分
浮动部分 参阅图1.图2.图5.图6所示
1.浮动吸水桶(2)采用1毫米不锈钢薄板制作成适当长度的桶状，内壁与储油桶的外圆成滑动配合，开口略大一些增加与水面的接触面积，在开口以下的适当位置，钻3个120°等分孔，用于窜连接杆(4)。
2.锁紧圈(7)内孔与浮动吸水桶(2)壁3个120°等分孔直径相同，并在此处与桶壁焊接，锁紧圈(7)的壁厚适当，在壁的适当位置钻个螺丝孔，用来锁紧连接杆(4)防止转动。
3.大浮球(8)用螺丝(10)和螺母(13)固定在连接板(5)上，3个大浮球用来调节浮动吸水口与水面的位置和产生较大的剩余浮力，这样在风浪的情况下，浮动吸水桶(2)的吸水口能很好地保持与水面的理想位置。
4.大球浮力调节螺杆(11)调节3根螺杆使浮动吸水桶(2)的吸水口位置处于略高于水面。因为储油桶(1)初始状态内部主要是水，当抽水泵运转吸水，储油桶(1)内液位开始下降，圆形平衡柱(6)受到的浮力逐步减小，开始下沉，带动浮动吸水桶(2)的吸水口下移，使储油桶(1)开始流入水面的油水混合物，逐步取代原来的水，由于油水混合物的比重比水小，为保证水面油层与储油桶(1)液面有一定落差，所以在初始状态必须要把浮动吸水桶(2)的吸水口位置调在高于水面。然后拧紧螺母(13)，再拧紧锁紧螺母(12)
5.小浮球(9)用螺丝(15)固定在连接板(5)上，3个小浮球主要是平衡整个浮动部分70％的重量，这样3个大浮(8)就有较多的剩余浮力，保证浮动吸水桶(2)的吸水口处在水面的理想位置。
6.连接板(5)上部开有腰型长槽，用来大浮球(8)浮力的调节和固定，也用来固定小浮球(9)和与连接杆(4)连接。
7.圆形平衡柱(6)是本发明的核心技术，它在储油桶(1)内部。圆形平衡柱的外园，与储油桶(1)内径有一定距离，这样方便从浮动吸水桶(2)吸水口进入的油水混合物流到储油桶(1)底部。圆形平衡柱(6)内孔与吸油管(18)用较大的间隙，因为整个浮动部分的运动基准，是由浮动吸水桶(2)内壁与储油桶(1)外圆的配合来保证，所以使用较大的间隙可以保证圆形平衡柱(6)在储油桶(1)内上下运动时，防止受到吸油管的阻力。
8.连接杆(4)窜过锁紧圈(7)，浮动吸水桶(2)壁，储油桶(1)腰型长槽，与圆形平衡柱(6)，和连接板(5)连接，拧紧锁紧圈(7)锁紧螺钉，拧紧锁紧螺母(14)形成一个固定体，即浮动部分。
运作实施
用抽水泵(可用定量泵，或变量泵)的抽水管与吸口接头(16)连接，然后用绳索系住吊环(19)，将悬空固定部分和浮动部分合成的整体吊到水面，使浮动吸水桶(2)的吸水口处于储油桶(1)的进水槽中心位置，起动抽水泵运转，由于在抽水泵的作用下，储油桶(1)内的液位逐步下降，圆形平衡柱(6)受到的浮力逐步减小下沉，通过连接杆(4)带动整个浮动部分下沉，使浮动吸水桶(2)的吸水口流入水面油水混合物，当达到流入储油桶(1)内的油水混合物量等于抽水泵排出量时，整个浮动部分停止下沉，达到动态平衡。假如水面油层较厚时，提高抽水泵的吸入量，由于在圆形平衡柱(6)的作用下，浮动吸水桶(2)的吸水口下移，使吸水厚度增加，流入量增加，当储油桶的流入量等于抽水泵的排出量时，形成新的动态平衡，反之相反。因此只要控制抽水泵的吸口流量，就可以方便地实现对水面吸水厚度的控制，达到抽吸不同油层厚度的目的。
有益效果
1.当海上发生溢油事故，无需专用清油船和设备以及专业的操作人员，任何船只和船员，只要将船上抽水泵的吸水管与本发明的吸口接头连接，然后将本发明的悬空固定部分和浮动部分合成的整体吊到海面，把浮动吸水口位置控制在储油桶的进水槽中心，启动抽水泵即可将海面的油水混合物抽到船舱内，船舱内的油水混合物会自行重力分离，再将船舱低的水抽到海里，这样就可以完成海面溢油的回收。
2.可以用来防止海上石油钻井平台，在开采过程中造成的海面油污。用围油栏将钻井平台围住，然后使用本发明的水面抽水机，及时将围油栏内的海面油污抽取，进行油水分离，保留油污排掉水，保护海洋不被污染。
3.当海岸或港口的岸边受到油污时，可以使用围油栏在离岸边一定的距离将其拦住，抽取围油栏外面的水来进行冲洗，然后使用本发明的水面抽水机将围油栏内的水面油污抽取进行油水分离，保留油污排掉水。改变以往采用人工铲刮，劳动强度高效低且对劳动者身体健康有影响的做作业方式。
4.江河、湖泊、以及自来水厂、污水处理厂、工业清洗机循环水箱等水面油污，同样可以采用上述方法来回收和清除油污，只是根据处理水面的大小和油层厚度的不同，选用不同大小的水面抽水机。

Claims (5)

1.一种水面抽水机，其特征是：吸水厚度可控，能方便高效抽取海面及江河、湖泊等水面的油污。
2.根据权利要求1所述的水面抽水机，其特征是：抽水泵吸水管与悬空固定部分的吸口接头连接，浮动部分在悬空固定部分的限制下，可作上下运动。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的水面抽水机，其特征是：浮动部分吸水桶内壁与悬空固定部分储油桶外圆成滑动配合，然后用连接杆穿过吸水桶壁和储油桶的进水槽，把储油桶内的圆形平衡柱与外部的浮球连接，当储油桶内液位发生变化时，圆形平衡柱所受到的浮力随至也发生变化，使圆形平衡柱上移或下沉，带动浮动吸水口在储油桶的进水槽长度内上下运动，达到抽水泵排量的变化，浮动吸水口进水量变化的目的。
4.根据权利要求1和权力3所述的水面抽水机，其特征是：用抽水泵进口量的变化，来控制水面的吸水厚度，即当水面油层较薄时，将泵的吸水量减小，浮动吸水口会自动接近水面，抽吸很薄的油层，而当水面油层较厚时，提高泵的吸水量，就可以达到抽吸厚油层的需要。
5.根据权利要求1所述的水面抽水机，其特征是：初始状态浮动吸水口位置应略高于水面，因为储油桶初始状态内部主要是水，当抽水泵运转吸水，储油桶内液位开始下降，圆形平衡柱所受到的浮力逐步减小，开始下沉，带动浮动吸水口下移，使储油桶内开始流入水面的油水混合物，逐步取代原来的水，由于油水混合物的比重比水小，为保证水面油层与储油桶液面有一定落差，所以在初始状态必须要把浮动吸水口位置调在高于水面。
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