RU219094U1

RU219094U1 - A device for lowering the water level with a layer of collected oil in the cavity of a cyclone-type skimmer

Info

Publication number: RU219094U1
Application number: RU2023110456U
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 устройствам для очистки водоемов от нефти и других подобных веществ, плавающих на водной поверхности. Устройство включает обечайку, имеющую на внутренней цилиндрической поверхности винтовую спираль, по сути шнек. В процессе работы устройства - скиммера циклонного типа - закрученная внутри обечайки вода со слоем нефти наверху, стремясь к периферии, вынуждена двигаться не только по кругу, образуя в центре воронку, где скапливается собираемый нефтепродукт, но и вниз, по направлению спирали, имеющей буртик, понижая уровень воды внутри обечайки без использования отдельного насоса, что образует своеобразную чашу и предоставляет возможность наиболее эффективного сочетания достоинств скиммеров порогового и циклонного типа.

The utility model relates to devices for cleaning water bodies from oil and other similar substances floating on the water surface. The device includes a shell having a helical spiral on the inner cylindrical surface, essentially a screw. During the operation of the device - a cyclone-type skimmer - water swirling inside the shell with a layer of oil at the top, tending to the periphery, is forced to move not only in a circle, forming a funnel in the center where the collected oil product accumulates, but also down, in the direction of a spiral having a shoulder, lowering the water level inside the shell without using a separate pump, which forms a kind of bowl and provides the most effective combination of the advantages of threshold and cyclone type skimmers.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки водоемов от нефти и других подобных веществ, плавающих на водной поверхности.The utility model relates to devices for cleaning water bodies from oil and other similar substances floating on the water surface.

Известны устройства для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды циклонного типа (патент на ИЗ 2205260, 2771862, Е02В 15/04), включающие емкости различной конфигурации, где за счет создания тем или иным способом водоворота, сместившиеся к центру нефтепродукты откачиваются в отдельную емкость.Devices are known for collecting oil and oil products from the water surface of a cyclone type (patent for IZ 2205260, 2771862, E02V 15/04), including containers of various configurations, where, due to the creation of a whirlpool in one way or another, the oil products that have shifted to the center are pumped into a separate container.

Недостатком данных устройств являются в первом случае применение сложной и малопроизводительной сепарационной системы, а во втором случае - вращение самой емкости циклона вместе с находящейся внутри нее водой с нефтепродуктом, что, помимо конструктивной сложности изделия и увеличения энергозатрат, создает возмущения окружающей среды, осложняющие затекание слоя нефтепродукта в емкость циклона. The disadvantage of these devices is, in the first case, the use of a complex and inefficient separation system, and in the second case, the rotation of the cyclone tank itself together with the water and oil product inside it, which, in addition to the structural complexity of the product and an increase in energy costs, creates environmental disturbances that complicate the flow of the layer oil product into the cyclone tank.

Известно устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды циклонного типа (патент USA 3635342 (прототип)). A device for collecting oil and oil products from the water surface of a cyclone type is known (USA patent 3635342 (prototype)).

Недостатком устройства является закручивание массы воды приводом (в прототипе лопастной мешалкой), расположенным соосно с корпусом циклона, что влечет противовращение корпуса устройства, если не предпринять соответствующие меры (в прототипе постановка устройства на якорях, что не всегда возможно), а отбор скопившегося в центре водоворота нефтепродукта снизу требует точного поддержания уровня приемного патрубка, иначе будет иметь место подсос воды.The disadvantage of the device is the swirling of the mass of water by the drive (in the prototype with a paddle mixer) located coaxially with the cyclone body, which leads to counter-rotation of the device body, if appropriate measures are not taken (in the prototype, the device is anchored, which is not always possible), and the selection of accumulated in the center whirlpool of oil from below requires precise maintenance of the level of the intake pipe, otherwise there will be water leakage.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности работы устройства для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.The objective of the proposed utility model is to improve the efficiency of the device for collecting oil and oil products from the surface of the water.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для понижения уровня воды со слоем собираемого нефтепродукта в полости скиммера циклонного типа включает обечайку, причем обечайка имеет на внутренней цилиндрической поверхности винтовую спираль.The task is achieved in that the device for lowering the water level with a layer of collected oil in the cavity of the cyclone-type skimmer includes a shell, and the shell has a helical spiral on the inner cylindrical surface.

Сущность полезной модели поясняется The essence of the utility model is explained

фиг.1 - схема устройства, гдеfigure 1 - diagram of the device, where

1 - откачивающий насос, 2 - винтовая спираль, 3 - корпус циклона, 4 - насос гидродинамического привода, 5 - сопла привода, 6 - приемник нефтепродуктов, 7 - воронка с нефтепродуктом. 1 - pumping pump, 2 - screw spiral, 3 - cyclone body, 4 - hydrodynamic drive pump, 5 - drive nozzles, 6 - oil receiver, 7 - funnel with oil product.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

В рабочем положении верхняя кромка корпуса циклона 3 устанавливается на уровне нижней границы слоя нефти, что обеспечивает затекание нефти внутрь циклона. В процессе закручивания внутри циклона массы воды со слоем нефти вверху каким-либо способом, в данном случае гидродинамическим, путем подачи насосом гидродинамического привода 4 струй воды внутрь корпуса циклона 3 по касательной через сопла привода 5, в центре циклона образуется воронка 7, которую заполняет затекающая в корпус циклона 3 нефть, как наиболее легкая фракция.In the working position, the upper edge of the cyclone body 3 is set at the level of the lower boundary of the oil layer, which ensures the flow of oil into the cyclone. In the process of swirling inside the cyclone of a mass of water with a layer of oil at the top in any way, in this case, hydrodynamically, by supplying a hydrodynamic drive pump 4 with water jets inside the cyclone body 3 tangentially through the drive nozzles 5, a funnel 7 is formed in the center of the cyclone, which is filled by the flowing into the body of cyclone 3 oil as the lightest fraction.

Параллельно этому процессу, определенная масса вращающейся воды под воздействием винтовой спирали 2, представляющей собой шнек, направляется вниз, понижая тем самым уровень воды внутри корпуса циклона 3, что образует своеобразную чашу, куда затекает нефть, концентрируясь по толщине слоя. Расположение заборника воды насоса гидродинамического привода 4 в нижней части корпуса циклона 3 так же способствует понижению уровня воды внутри корпуса циклона 3. Извлечение нефти из корпуса циклона 3 производится сверху откачивающим насосом 1 через приемник нефтепродуктов 6, размещенный в зоне воронки 7.Parallel to this process, a certain mass of rotating water under the influence of a helical spiral 2, which is an auger, goes down, thereby lowering the water level inside the cyclone body 3, which forms a kind of bowl where oil flows, concentrating over the thickness of the layer. The location of the water intake of the hydrodynamic drive pump 4 in the lower part of the cyclone body 3 also contributes to lowering the water level inside the cyclone body 3. Oil is extracted from the cyclone body 3 from above by a suction pump 1 through an oil product receiver 6 located in the funnel 7 zone.

На внутренней поверхности обечайки 3 циклона смонтирована винтовая спираль 2, направляющая вращающуюся массу воды вниз. Поскольку количество воды, направляемое насосом 4 гидродинамического привода в обечайку 3 для создания водоворота меньше, чем убывает за счет воздействия винтовой спирали 2, уровень воды с нефтепродуктами внутри циклона понижается, образовывая своеобразную чашу 7, что позволяет совместить достоинства порогового и циклонного скиммера, закручивание воды внутри циклона осуществляется струями воды, направленными по касательной к обечайке циклона, а отбор сконцентрированного в центре циклона нефтепродукта осуществляется сверху. Устройство конструктивно может быть выполнено как автономный плавающий агрегат, так и навесной агрегат к плавсредству.On the inner surface of the shell 3 of the cyclone, a helical spiral 2 is mounted, directing the rotating mass of water down. Since the amount of water directed by the pump 4 of the hydrodynamic drive into the shell 3 to create a whirlpool is less than it decreases due to the action of the helical spiral 2, the level of water with oil products inside the cyclone decreases, forming a kind of bowl 7, which makes it possible to combine the advantages of a threshold and cyclone skimmer, water swirling inside the cyclone is carried out by water jets directed tangentially to the cyclone shell, and the selection of oil concentrated in the center of the cyclone is carried out from above. Structurally, the device can be made as a stand-alone floating unit, or as a mounted unit to a watercraft.

Claims

A device for lowering the water level with a layer of collected oil in the cavity of a cyclone-type skimmer, including a shell, characterized in that the shell has a helical spiral on the inner cylindrical surface.