RU2228997C2

RU2228997C2 - Gear regulating collection of oil products from water surface

Info

Publication number: RU2228997C2
Application number: RU2000120719/13A
Authority: RU
Inventors: рев Г.В. Дегт (RU); Г.В. Дегтярев; рева О.Г. Дегт (RU); О.Г. Дегтярева
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2004-05-20

Abstract

FIELD: environmental control. SUBSTANCE: proposed gear includes vacuum hydraulic cyclone with feeding branch pipe and drain system. Feeding branch pipe of hydraulic cyclone is linked to oil intake funnel. Drain system comes in the form of several branch pipes arranged coaxially with pumps for forced removal of oil products, it also has drain branch pipe and branch pipe of light fraction of liquid. Vertex of cone of hydraulic cyclone houses branch pipe of heavy fraction of liquid with ejector for correction of dimension of hole along axis of hydraulic cyclone, which ensures regulated collection of oil products from water surface and enhances efficiency of gear. EFFECT: regulated collection of oil products from water surface and enhance operational efficiency of gear. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки водных акваторий от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано на любых водных поверхностях от отстойников до морей.The invention relates to a device for cleaning water areas from oil and oil products and can be used on any water surface from sedimentation tanks to the seas.

Известно устройство “Циклон-С”, включающее защитную сетку, поплавки, гидроциклон, тангенциальное вводное отверстие, вывод чистой воды, водослив (перелив) и сливной патрубок для откачки загрязненной жидкости (В.Марков, Ю.Степанов. “Циклон - морской санитар”, с.28-29. Журнал “Нефтяник” №2, 1977 г.).The device “Cyclone-S” is known, including a protective net, floats, a hydrocyclone, a tangential inlet, a clean water outlet, a spillway (overflow) and a drain pipe for pumping out contaminated liquids (V. Markov, Yu. Stepanov. “Cyclone is a sea nurse” , p.28-29. The journal "Oilman" No. 2, 1977).

Недостатком данного устройства является его низкая производительность и эффективность, так как работа осуществляется, в основном, за счет движения судна и откачки через сливной патрубок загрязненной жидкости, но если увеличить производительность гидроциклона по сливу, то вместе с отработанным, увеличенным количеством нефтепродуктов, поступит большее количество воды, в связи с чем производительность по отрабатываемой жидкости фактически должна быть строго ограничена. В свою очередь, снижение производительности приводит к потере скорости внутри аппарата и к потере его сепарирующей способности, то есть эффективности. Устройство вообще неработоспособно без движения судна.The disadvantage of this device is its low productivity and efficiency, since the work is carried out mainly due to the movement of the vessel and pumping through the drain pipe of contaminated liquid, but if you increase the performance of the hydrocyclone in the drain, then together with the spent, increased amount of oil products, more water, and therefore the productivity of the produced fluid should actually be strictly limited. In turn, a decrease in productivity leads to a loss of speed inside the apparatus and to a loss of its separating ability, that is, efficiency. The device is generally inoperative without vessel movement.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее гидроциклон с питающей системой, сливным патрубком и патрубком тяжелой фазы жидкости, каждый из которых снабжен независимым принудительным приводом (Патент Франции №2253879, Е 02 В 15/04, 1975 г.).Closest to the proposed invention in technical essence is a device for collecting petroleum products from the surface of the water, including a hydrocyclone with a supply system, a drain pipe and a pipe for a heavy phase of liquid, each of which is equipped with an independent forced drive (French Patent No. 2253879, E 02 B 15/04 , 1975).

Недостатком данного технического решения является то, что при наличии лишь одного сливного патрубка нельзя эффективно разделять продукты, так как этот патрубок должен сам отбирать отсепарированную нефть или ее продукты, и при этом нет возможности должным образом разогнать многофазную жидкость в гидроциклоне. Если же увеличить расход в слив, то тогда увеличится пропорционально и расход тяжелой части многофазной жидкости, то есть воды. Увеличение расхода в патрубке тяжелой фазы жидкости также не приведет к положительному эффекту, так как в этом случае уменьшаются радиальные потоки и радиальные скорости в теле гидроциклона, что соответственно ведет к снижению эффективности разделения.The disadvantage of this technical solution is that if there is only one drain pipe, it is impossible to effectively separate products, since this pipe must itself select the separated oil or its products, and there is no way to properly disperse a multiphase liquid in a hydrocyclone. If you increase the flow rate to the drain, then the flow rate of the heavy part of the multiphase liquid, that is, water, will increase proportionally. An increase in the flow rate in the nozzle of the heavy phase of the liquid will also not lead to a positive effect, since in this case the radial flows and radial velocities in the body of the hydrocyclone are reduced, which accordingly leads to a decrease in the separation efficiency.

Техническим решением задачи предлагаемого изобретения является интенсификация работы устройства для регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды, а также повышения эффективности его работы.The technical solution to the problem of the invention is to intensify the operation of the device for regulating the collection of petroleum products from the surface of the water, as well as improving its efficiency.

Задача достигается тем, что в устройстве для регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды сливная система в гидроциклоне выполнена в виде нескольких коаксиально расположенных патрубков, имеющих соответствующие насосы для независимого принудительного вывода, при этом патрубок тяжелой фазы расположен в вершине конуса гидроциклона и имеет эжектирующее устройство для коррекции размеров воздушного шнура по оси гидроциклона.The objective is achieved in that in the device for regulating the collection of petroleum products from the water surface, the drainage system in the hydrocyclone is made in the form of several coaxially arranged nozzles having appropriate pumps for independent forced withdrawal, while the heavy phase nozzle is located at the top of the hydrocyclone cone and has an ejection device for correction dimensions of the air cord along the axis of the hydrocyclone.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что сливная система в гидроциклоне выполнена в виде нескольких коаксиально расположенных патрубков, имеющих соответствующие насосы для независимого принудительного вывода, при этом патрубок тяжелой фазы расположен в вершине конуса гидроциклона и имеет эжектирующее устройство для коррекции размеров воздушного шнура по оси гидроциклона. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию “новизна”. Сравнительный анализ заявляемого устройства с другими решениями в данной области не позволил выявить в них признаки, отличающее заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию “существенные отличия”. Именно использование в устройстве для регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды вакуумного, многопродуктового гидроциклона, у которого слив выполнен в виде нескольких коаксиально расположенных патрубков, имеющих соответствующие насосы для независимого принудительного вывода, причем патрубок тяжелой фазы расположен в вершине конуса гидроциклона и имеет эжектирующее устройство для коррекции размеров воздушного шнура по оси гидроциклона, все это позволяет интенсифицировать работу устройства, а также повысить эффективность его работы, за счет адекватного реагирования на изменения входных параметров.A comparative analysis of the claimed device with the prototype shows that the claimed device is characterized in that the drain system in the hydrocyclone is made in the form of several coaxially arranged nozzles having appropriate pumps for independent forced withdrawal, while the heavy phase nozzle is located at the top of the hydrocyclone cone and has an ejection device for correction of the size of the air cord along the axis of the hydrocyclone 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 to identify in them the signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion of "significant differences". It is the use in the device for controlling the collection of oil products from the water surface of a vacuum, multi-product hydrocyclone, in which the discharge is made in the form of several coaxially arranged nozzles having appropriate pumps for independent forced withdrawal, and the heavy phase nozzle is located at the top of the hydrocyclone cone and has an ejection device for correction the size of the air cord along the axis of the hydrocyclone, all this allows you to intensify the operation of the device, as well as increase effectively five of its work due to respond adequately to changes in the input parameters.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на фиг.1 изображен общий вид устройства, в качестве примера трехпродуктовый, вакуумный гидроциклон, на фиг.2 - разрез по А - А фиг.1.The invention is illustrated by drawings, figure 1 shows a General view of the device, as an example, a three-product, vacuum hydrocyclone, figure 2 is a section along a - a of figure 1.

Устройство для регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды включает цилиндроконический многопродуктовый гидроциклон 1 (на чертеже 3-х продуктовый), питающий патрубок 2, нефтеприемную воронку 3, сливную систему, включающую сливной патрубок 4 и патрубок легкой фазы жидкости 5, а также эжектирующее устройство 6 патрубка тяжелой фазы жидкости, расположенного в вершине конуса гидроциклона 1, гидравлические насосы 7 и электрические двигатели 8.A device for controlling the collection of petroleum products from the surface of the water includes a cylindrical multi-product hydrocyclone 1 (3 product in the drawing), a supply pipe 2, an oil receiving funnel 3, a drain system including a drain pipe 4 and a light phase pipe 5, and an ejector device 6 pipe the heavy phase of the liquid located at the top of the cone of the hydrocyclone 1, hydraulic pumps 7 and electric motors 8.

Предлагаемое устройство для регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды работает следующим образом. Гидроциклон 1 посредством питающего патрубка 2 соединен с нефтеприемной воронкой 3, вся эта система крепится на подвижной раме, посредством бандажей на плавучем средстве (не показано). Заглубив воронку 3 под уровень нефтепродуктов, как показано на фиг. 2, в начале запускают электродвигатель 8 и насос 7 сливного патрубка 4, за счет этого в теле гидроциклона 1 создается разрежение и нефтепродукты с поверхности воды начнут поступать в гидроциклон 1. Вследствие тангенциальности подвода питающего патрубка 2 и конструктивного исполнения гидроциклона 1 таким образом, что в нем осуществляется вращательное движение поступающей жидкости, ее легкая фаза, то есть нефтепродукты, концентрируются по оси аппарата вокруг образованного там же воздушного шнура, являющегося следствием разрыва сплошности потока под действием центробежных сил, и все это отводится из гидроциклона через патрубок легкой фазы 5 посредством своего насоса 7 и электродвигателя 8, а тяжелая фаза потока, то есть осветленная вода, прижимается к стенке аппарата и выходит через эжектирующее устройство 6 патрубка тяжелой фазы жидкости, а также через сливной патрубок 4 с помощью своего насоса 7 и электродвигателя 8.The proposed device for regulating the collection of petroleum products from the water surface works as follows. The hydrocyclone 1 through the supply pipe 2 is connected to the oil receiving funnel 3, the whole system is mounted on a movable frame, by means of bandages on a floating means (not shown). By deepening the funnel 3 below the level of oil products, as shown in FIG. 2, at the beginning, the electric motor 8 and the pump 7 of the drain pipe 4 are started, due to this a vacuum is created in the body of the hydrocyclone 1 and oil products from the water surface begin to flow into the hydrocyclone 1. Due to the tangentiality of the supply of the supply pipe 2 and the design of the hydrocyclone 1 in such a way that it carries out the rotational movement of the incoming liquid, its light phase, that is, oil products, are concentrated along the axis of the apparatus around the air cord formed there, which is a consequence of the continuity gap along current under the action of centrifugal forces, and all this is removed from the hydrocyclone through the light phase pipe 5 through its pump 7 and electric motor 8, and the heavy phase of the flow, i.e. clarified water, is pressed against the wall of the apparatus and exits through the ejection device 6 of the pipe of the heavy phase of the liquid, and also through the drain pipe 4 using its pump 7 and electric motor 8.

Устройство для регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее многопродуктовый вакуумный гидроциклон, в котором сливная система выполнена в виде нескольких коаксиально расположенных патрубков, имеющих соответствующие насосы для независимого принудительного вывода, просто по конструкции, в связи с отсутствием движущихся частей - надежно в работе, при этом благодаря многопродуктовому принципу и тому, что каждый выводной патрубок гидроциклона снабжен принудительным выводом, имеется возможность повысить эффективность разделения многофазных жидкостей и интенсифицировать весь процесс за счет широкой возможности перераспределять расходы в аппарате.A device for regulating the collection of petroleum products from the water surface, including a multi-product vacuum hydrocyclone, in which the drain system is made in the form of several coaxially arranged nozzles having appropriate pumps for independent forced withdrawal, simply by design, due to the absence of moving parts - it is reliable in operation, when due to the multi-product principle and the fact that each outlet of the hydrocyclone is equipped with a forced outlet, it is possible to increase the efficiency separation of multiphase liquids and intensify the whole process due to the wide possibility of redistributing the costs in the apparatus.

Claims

A device for controlling the collection of petroleum products from the water surface, including a vacuum hydrocyclone, a supply pipe, a drain system through a pump and a heavy phase pipe, having an independent forced output, characterized in that the drain system in the hydrocyclone is made in the form of several coaxially arranged pipes having appropriate pumps for independent forced withdrawal, while the heavy phase nozzle is located at the top of the hydrocyclone cone and has an ejection device for size adjustment ozdushnogo cord of the hydrocyclone axis.