RU219093U1

RU219093U1 - Скиммер циклонного типа

Info

Publication number: RU219093U1
Application number: RU2023110475U
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Федотов; Владимир Иосифович Карев; Татьяна Олеговна Чаплина
Filing date: 2023-04-24
Publication date: 2023-06-28

Abstract

Полезная модель относится к области очистки поверхности воды от нефтепродуктов, а именно к скиммерам циклонного типа. Для увеличения производительности работы скиммера в нижней части обечайки установлен соосно конический элемент, на внешней поверхности которого расположена ленточная винтовая спираль.

Description

Полезная модель относится к области очистки поверхности воды от нефтепродуктов, а именно к скиммерам циклонного типа.

Среди устройств для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, определенное место занимают механические нефтесборщики - скиммеры, в частности, скиммеры циклонного типа, использующие концентрирование собираемой нефти в центре воронки, образованной при вращении массы воды внутри обечайки, корпуса циклона, принцип действия которого кардинально отличается от аэродинамических циклонов, что предопределяет особые требования к их конструкции.

Известны устройства, например, патент США 3.635.342, 1972 г., где используется принцип образования воронки в центре закрученной в водоворот массы воды и концентрации в ней не смешивающегося с водой вещества, в данном случае нефти, плавающей на поверхности водоема.

Недостатком данного устройства является необходимость закручивания значительной массы воды для обеспечения приемлемой производительности и отсутствие активных или пассивных элементов, способствующих понижению уровня воды внутри устройства.

Стремление к приемлемой производительности диктует увеличение диаметра обечайки и ее высоты, что приводит к необходимости закручивания большего количества воды, увеличению энергетических затрат, габаритов устройства и его массы.

Форма обечайки в виде обратного усеченного конуса существенно снижает массу вращаемой воды. Однако, при должной угловой скорости вращения воды, последняя будет стремиться вверх.

Форма обечайки в виде прямого усеченного конуса не уменьшает габариты устройства и, к тому же, существенно уменьшает входной диаметр обечайки, что ведет к уменьшению производительности устройства.

Известен патент РФ на изобретение № 2771862, так же использующий принцип образования воронки в центре закрученной в водоворот массы воды и концентрации в ней не смешивающегося с водой вещества, в данном случае нефти, плавающей на поверхности водоема.

Недостатком устройства является принцип закручивания воды внутри устройства путем вращения самого устройства, что приводит к возмущению окружающей устройство среды, отрицательно сказывающегося на затекание слоя нефти в устройство, и, кроме того, влечет увеличение энергозатрат на вращение большей массы.

Задачей полезной модели является снижение энергозатрат работы устройства, за счет снижения массы вращаемой воды при сохранении сечения приемной части устройства и его высоты и применения пассивного элемента, способствующего понижению уровня воды внутри устройства

Поставленная задача решается тем, что скиммер циклонного типа имеет обечайку и завихритель, а в нижней части обечайки установлен соосно конический элемент, на внешней поверхности которого расположена ленточная винтовая спираль.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется следующими графическими материалами.

На фиг. 1 изображена схема устройства, где 1 - обечайка циклона, 2 - конический элемент, 3 - ленточная винтовая спираль.

На фиг. 2 изображен примерный вид ленточной винтовой спирали.

Цилиндрическая форма обечайки оказывается оптимальной, однако, такая обечайка имеет наибольшую вместимость. Следует еще учесть, что закручивание массы воды внутри циклона вызывает стремление самого устройства в целом вращаться в обратном направлении. Для предотвращения этого необходимы соответствующие меры.

Снижение массы вращаемой воды имеет важное значение.

Условием образования воронки является не сама масса вращаемой воды, а скорость вращения воды и, в определенной степени, высота вращаемого слоя воды.

Существенно снизить массу вращаемой воды с сохранением скорости ее вращения, диаметра и высоты обечайки возможно путем установки снизу обечайки соосно, конического элемента, замещающего часть внутреннего объема обечайки.

Для создания нисходящего потока воды внутри обечайки, способствующего образованию воронки, целесообразно на внешней стороне конического элемента выполнить ленточную винтовую спираль, своего рода неподвижный конический шнек

Предлагаемое устройство работает следующим образом:

Установка в нижней части обечайки циклона 1 соосно конического элемента 2 определенных размеров, с ленточной спиралью 3 вытесняя объем, существенно уменьшает массу вращаемой воды с сохранением условий образования воронки, а наличие на его наружной боковой поверхности ленточной винтовой спирали 3, являющейся по сути шнеком, при вращении воды позволяет ее некоторую часть без использования насоса направить вниз, понижая тем самым уровень воды внутри обечайки циклона 1, что способствует более интенсивному затеканию нефтепродукта внутрь обечайки циклона 1. Конический элемент 2 с ленточной спиралью 3 может быть смонтирован на днище обечайки 1 при его наличии или на диагональных перемычках.

Claims

Скиммер циклонного типа, имеющий обечайку, завихритель, отличающийся тем, что в нижней части обечайки установлен соосно конический элемент, на внешней поверхности которого расположена ленточная винтовая спираль.