RU2317371C1

RU2317371C1 - Device for oil product and similar substance gathering from water surface

Info

Publication number: RU2317371C1
Application number: RU2006126215/03A
Authority: RU
Inventors: Ольга Георгиевна Дегтярева; Юрий Анатольевич Свистунов; Владимир Георгиевич Дегтярев
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-02-20

Abstract

FIELD: devices for oil product gathering, particularly accumulation sumps used in rain or industrial sewage water purification and for oil gathering from natural water body surfaces.

SUBSTANCE: device comprises bath-type body having gutter and controlled discharge means, cylindrical oil-gathering drum with drive and blades, as well as horizontal rotation spindle adjoining side body wall from oil product gathering side. Blades of cylindrical oil gathering drum are provided with one or two parallel pads connected to ends thereof. The pads are formed of elastic oil-resistant material and are secured to blade ends so that they may reciprocate relatively drum spindle. Pad length is not more than half of blade length.

EFFECT: increased operational efficiency.

3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки водных поверхностей от нефти и нефтепродуктов плавающих на поверхности.The invention relates to a device for cleaning water surfaces from oil and oil products floating on the surface.

Известно плавучее устройство для сбора нефти с поверхности воды, включающее раму с фильтром в донной ее части, нефтеприемник, сообщающийся с плавучей рамой и приспособление для удаления нефти, причем нефтеприемник установлен в проеме плавучей рамы со стороны сбора нефти и выполнен в виде многолопастного колеса, снабженного независимым приводом, закрытого по торцам дисками и размещенного так, что его ось параллельна водной поверхности и перпендикулярна к направлению транспортирования нефти (А.С. СССР №977566, МКИ Е 02 В 15/04, Б.И. №44, 1982 г.).Known floating device for collecting oil from the water surface, including a frame with a filter in its bottom, an oil receiver in communication with the floating frame and a device for removing oil, and the oil receiver is installed in the opening of the floating frame from the oil collection side and is made in the form of a multi-vane wheel equipped independent drive, closed at the ends by disks and placed so that its axis is parallel to the water surface and perpendicular to the direction of oil transportation (AS USSR No. 977566, MKI E 02 B 15/04, B.I. No. 44, 1982 )

Недостатком данного технического решения является низкая эффективность в работе и примененный неэффективный принцип подачи нефти с поверхности воды в плавучую раму с фильтром посредством динамического напора создаваемого многолопастным колесом, когда вместе с нефтепродуктами в раму подается значительно большее количество воды, чем нефти.The disadvantage of this technical solution is the low efficiency in operation and the applied inefficient principle of supplying oil from the surface of the water to a floating frame with a filter by means of dynamic pressure created by a multi-vane wheel, when a significantly larger amount of water than oil is supplied to the frame together with oil products.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавучий корпус в виде открытой снизу кюветы, в которой размещены патрубок насоса и датчик его управления, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан с эластичными лопастями, с приводом, с горизонтальной осью вращения и примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов с образованием с ней канала, имеющего телескопическую вставку, двигающуюся по направляющим (Патент РФ №2190724, МКИ Е02В 15/10, Б.И. №28, 2002 г.).Closest to the proposed invention in technical essence is a device for collecting oil products from the water surface, including a floating casing in the form of a cuvette open at the bottom, in which a pump nozzle and its control sensor are placed, a cylindrical oil-collecting drum with elastic blades, with a drive, with a horizontal axis of rotation and adjacent to the side wall of the housing from the side of the collection of petroleum products with the formation of a channel with it having a telescopic insert moving along the guides (RF Patent 2190724, MKI E02V 15/10, BI №28, 2002).

Недостатком данного устройства являются его низкая надежность и эффективность в работе, так как конструктивное исполнение цилиндрического нефтепродуктосборного барабана с закреплением на нем эластичных лопастей не позволяет обеспечить нужной герметизации между лопастями нефтепродуктосборного барабана и желобом.The disadvantage of this device is its low reliability and efficiency in operation, since the design of the cylindrical oil collecting drum with the elastic blades fixed on it does not allow for the necessary sealing between the oil collecting drum blades and the trough.

Техническим решением задачи предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы устройства путем улучшения герметизации между лопастями нефтепродуктосборного барабана и желобом.The technical solution to the problem of the invention is to increase the efficiency of the device by improving the sealing between the blades of the oil drum and the trough.

Задача достигается тем, что в устройстве для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды, включающем корпус в виде кюветы с желобом и регулируемым сливом, цилиндрический нефтепродуктосборный барабан, с приводом, с лопастями, с горизонтальной осью вращения и примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора нефтепродуктов, а согласно предлагаемому изобретению лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана имеют на конце одну или две плоскопараллельные накладки из эластичного маслостойкого материала, которые закреплены на ней с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана, при этом длина накладки не больше половины длины лопасти.The objective is achieved in that in a device for collecting oil products and similar substances from the water surface, including a casing in the form of a cuvette with a chute and adjustable drain, a cylindrical oil-collecting drum, with a drive, with blades, with a horizontal axis of rotation and adjacent to the side wall of the casing from the side collection of oil products, and according to the invention, the blades of a cylindrical oil-collecting drum have at the end one or two plane-parallel linings of an elastic oil-resistant material, which e mounted on it with the possibility of reciprocating movement towards the axis of the drum, while the length of the lining is not more than half the length of the blade.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана имеют на конце одну или две плоско-параллельные накладки из эластичного маслостойкого материала, которые закреплены на ней с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана, при этом длина накладки не больше половины длины лопасти. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна». Сравнительный анализ заявляемого устройства с другими решениями в данной области не позволил выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия».A comparative analysis of the inventive device with the prototype shows that the inventive device is characterized in that the blades of a cylindrical oil-collecting drum have at the end one or two plane-parallel plates of elastic oil-resistant material, which are mounted on it with the possibility of reciprocating movement towards the axis of the drum, however, the lining length is not more than half the length of the blade. Thus, the claimed device meets the criterion of "novelty." A comparative analysis of the claimed device with other solutions in this area did not reveal the signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion of "significant differences".

На чертежах представлено устройство для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды, разрез на фиг.1 (в качестве примера с эластичной подвижной накладкой в одной параллельной плоскости), а на фиг.2 и фиг.3 - лопасти цилиндрического нефтепродуктосборного барабана с эластичной подвижной накладкой в одной параллельной плоскости (фиг.2) и в двух параллельных плоскостях (фиг.3).The drawings show a device for collecting petroleum products and similar substances from the water surface, a section in Fig. 1 (as an example with an elastic movable plate in one parallel plane), and in Fig. 2 and Fig. 3 - blades of a cylindrical oil-collecting drum with an elastic movable overlay in one parallel plane (figure 2) and in two parallel planes (figure 3).

Устройство для сбора нефтепродуктов и подобных веществ с поверхности воды включает: цилиндрический нефтепродуктосборный барабан 1 с осью вращения 2 и с подшипником скольжения 3, с приводом, обеспечивающим направление вращения барабана, указанное на фиг.1, и с лопастями 4. Лопасти 4 имеют эластичные и подвижные накладки 5, причем накладки на лопасти могут быть выполнены в одной или в двух параллельных плоскостях, образующие с ней единый узел посредством болтов 6 (см. фиг.2 и фиг.3). При выполнении эластичной подвижной накладки в одной параллельной плоскости (фиг.2) лопасть 4 жесткая и неподвижная, а накладка на лопасть 5 эластичная и подвижная и установлена с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к оси вращения 2 и имеет длину не больше половины лопасти 4. На фиг.3 лопасти 4 имеют также накладки 5, но последние выполнены в двух параллельных плоскостях, соединенных между собой и с лопастью 4, расположенной между ними, болтами 6 таким образом, что имеют возможность возвратно-поступательного движения по направлению к оси вращения 2 и имеют длину не больше половины лопасти 4. Корпус 7 устройства выполнен в виде рамы и образует с вышеуказанным барабаном 1 нефтепроводной канал 8. Кювета 9, замкнутая по периметру, с дном, образованная плоскими стенками рамы. В дне кюветы 9 находится регулируемое сливное отверстие 10, связанное штоком 11 с подпружиненным механизмом 12 для фиксации положения штока. Все устройство может быть навесным как на судне, так и над нефтесборной емкостью или плавающим посредством понтонов, обрамляющих корпус 7 (на чертеже не показано). Во всех случаях устройству задается погружение и центровка таким образом, чтобы уровень жидкости был выше гребня приемного водослива 13, но ниже гребня сливного водослива 14.A device for collecting oil products and similar substances from the surface of the water includes: a cylindrical oil-collecting drum 1 with an axis of rotation 2 and with a sliding bearing 3, with a drive providing the direction of rotation of the drum, indicated in figure 1, and with blades 4. The blades 4 have elastic and movable pads 5, and the pads on the blades can be made in one or two parallel planes, forming a single unit with it by means of bolts 6 (see figure 2 and figure 3). When performing an elastic movable lining in one parallel plane (figure 2), the blade 4 is rigid and fixed, and the pad on the blade 5 is flexible and movable and is mounted with the possibility of reciprocating movement towards the axis of rotation 2 and has a length of not more than half of the blade 4 In Fig. 3, the blades 4 also have linings 5, but the latter are made in two parallel planes connected to each other and with the blade 4 located between them, by bolts 6 so that they have the possibility of reciprocating motion in the direction of the axis of rotation 2 and have a length of not more than half of the blade 4. The housing 7 of the device is made in the form of a frame and forms an oil pipe channel 8 with the aforementioned drum 1. A cuvette 9 closed along the perimeter with a bottom formed by the flat walls of the frame. At the bottom of the cuvette 9 is an adjustable drain hole 10, connected by a rod 11 with a spring-loaded mechanism 12 for fixing the position of the rod. The entire device can be mounted both on the vessel and above the oil reservoir or floating by means of pontoons that frame the hull 7 (not shown in the drawing). In all cases, the device is set to immerse and center so that the liquid level is higher than the crest of the receiving spillway 13, but lower than the crest of the drain spillway 14.

Устройство работает следующим образом: при вращении цилиндрического нефтепродуктосборного барабана 1 на оси вращения 2 посредством подшипников скольжения 3, с лопастями 4 в направлении указанном стрелкой, нефтепродукты с поверхности воды, переливаясь через гребень приемного водослива 13, попадают в нефтепроводной канал 8. Лопасти 4 цилиндрического нефтепродуктосборного барабана 1, вращаясь, продвигают жидкость по нефтепроводному каналу 8 до гребня сливного водослива 14, переливаясь через который она попадает в кювету 9, образованную корпусом 7. Устройству задаются погружение и центровка таким образом, чтобы уровень жидкости над гребнем приемного водослива 13 был бы соизмерим с толщиной разлитого нефтепродукта, тогда нефтепродукты переливаются через водослив 13 без воды или при ее минимуме. Далее дискретно лопастями 4 через водослив 14 жидкость подается в кювету 9. Поступившие в кювету 9 вместе с водой нефтепродукты обезвоживаются посредством стратификации жидкости, усиливающейся за счет действия на нее колебаний при передачи крутящего момента на барабан 1. Вытесненная из двухфазной жидкости вода уходит из кюветы 9 через сливное отверстие 10 в ее дне. При заполнении кюветы 9 нефтепродуктами механизм 12 фиксации положения выставляют посредством штока 11 таким образом, что происходит запирание сливного отверстия 10. Далее из устройства либо откачивают нефтепродукты, либо поднимают все устройство и выливают из него собранные нефтепродукты в накопительную емкость, при этом в рабочем или в не рабочем состоянии устройства нефтепродукты, собранные в кювету 9, отсечены от водной акватории. При транспортировании жидкости по нефтепроводному каналу 8 необходимо, чтобы обеспечивалась герметичность между лопастями 4 и дном желоба. Это достигается за счет эластичных подвижных накладок 5, образующих единый узел с лопастью 4 посредством болтов 6. Однако при выполнении эластичных подвижных накладок 5 в одной параллельной плоскости (фиг.2) работа устройства будет заключаться в том, что при вращении барабана 1 эластичная подвижная накладка 5 при нахождении ее в верхнем положении будет опущена вниз (см. фиг.1), то есть в положение, наиболее близкое к оси барабана 1. При дальнейшем движении барабана эластичная подвижная накладка 5 окажется в положении близком к горизонтальному, и ее перемещения не будет. Однако при дальнейшем движении лопасти 4, ниже горизонтальной оси, под действием силы тяжести, произойдет выдвижение эластичной подвижной накладки 5 и чем ближе к вертикали будет лопасть, тем больше воздействие силы и тем плотнее, герметичнее эластичная подвижная накладка 5 будет контактировать с дном желоба в канале 8 (см. фиг.1). Дальнейшее движение эластичной подвижной накладки 5 до сливного водослива 14 будет происходить при удерживающей силе гравитации, затем процесс повторится. При реализации устройства по данному варианту (фиг.2) очевидно, что его работа не будет зависеть от того, с какой стороны лопасти 4 будет закреплена эластичная подвижная накладка 5.The device operates as follows: when the cylindrical oil-collecting drum 1 rotates on the axis of rotation 2 by means of sliding bearings 3, with the blades 4 in the direction of the arrow, oil products from the water surface, overflowing over the spill of the receiving spillway 13, enter the oil channel 8. The blades 4 of the cylindrical oil-collecting drum 1, rotating, advance the liquid through the oil channel 8 to the crest of the drain spill 14, overflowing through which it enters the cell 9, formed by the body ohm 7. The device is set to immersion and center so that the liquid level above the ridge of the receiving spillway 13 is commensurate with the thickness of the spilled oil product, then the oil products overflow through the spillway 13 without water or at its minimum. Then, discrete blades 4 through the spillway 14, the liquid is supplied to the cell 9. The oil products that entered the cell 9 along with water are dehydrated by stratification of the liquid, which is amplified due to the action of oscillations upon transmission of torque to the drum 1. Water displaced from the two-phase liquid leaves the cell 9 through the drain hole 10 in its bottom. When filling the cuvette 9 with oil products, the position fixing mechanism 12 is set by means of the rod 11 in such a way that the drain hole 10 is closed. Next, oil products are pumped out of the device, or the entire device is lifted and the collected oil products are poured out of it into the storage tank, while in the working or non-working condition of the device, the oil products collected in the cuvette 9 are cut off from the water area. When transporting fluid through the oil channel 8, it is necessary that the tightness between the blades 4 and the bottom of the gutter is ensured. This is achieved through elastic movable pads 5, forming a single unit with the blade 4 by means of bolts 6. However, when performing elastic movable pads 5 in one parallel plane (figure 2), the device will consist in the fact that when the drum 1 rotates, the elastic movable pads 5 when it is in the upper position will be lowered down (see figure 1), that is, in the position closest to the axis of the drum 1. With further movement of the drum, the elastic movable pad 5 will be in a position close to horizontal, and its movement will not be. However, with further movement of the blade 4, below the horizontal axis, under the action of gravity, the elastic movable lining 5 will extend and the closer the blade will be vertical, the more force will be applied and the denser, more tight the elastic movable lining 5 will contact the bottom of the gutter in the channel 8 (see figure 1). Further movement of the elastic movable lining 5 to the drain spill 14 will occur with a holding force of gravity, then the process will be repeated. When implementing the device according to this embodiment (figure 2) it is obvious that its operation will not depend on which side of the blade 4 will be fixed elastic movable pad 5.

При выполнении эластичной подвижной накладки в двух параллельных плоскостях (фиг.3) работа устройства будет заключаться в том, что при вращении барабана 1 эластичные подвижные накладки 5 при нахождении их в верхнем положении будут также опущены вниз, то есть в положение, наиболее близкое к оси барабана 1. Далее, при движении, в момент нахождения эластичных подвижных накладок 5 в положении, близком к горизонтальному, их перемещения не будет. Однако при дальнейшем движении лопасти 4, ниже горизонтальной оси, под действием силы тяжести произойдет выдвижение эластичных подвижных накладок 5, и чем ближе к вертикали будет лопасть, тем больше воздействие силы и тем плотнее, герметичнее эластичные подвижные накладки 5 будут контактировать с дном желоба в канале 8. Дальнейшее движение эластичных подвижных накладок 5 до сливного водослива 14 будет происходить при удерживающей силе гравитации, затем процесс повторится. Естественно, что две эластичные подвижные накладки 5 будут обеспечивать большую герметичность, если это требуется по технологии, однако это требует и дополнительных затрат. При этом длину подвижной части накладки также с целью экономии используемого материала не эффективно делать больше половины длины лопасти 4.When performing elastic movable lining in two parallel planes (figure 3), the operation of the device will consist in the fact that when the drum 1 rotates, the elastic movable lining 5 when they are in the upper position will also be lowered down, that is, to the position closest to the axis drum 1. Further, when moving, at the time the elastic movable pads 5 are in a position close to horizontal, they will not move. However, with further movement of the blade 4, below the horizontal axis, under the influence of gravity, the elastic movable plates 5 extend, and the closer the blade is to the vertical, the greater the force and the denser, more tight the elastic movable plates 5 will come into contact with the bottom of the channel in the channel 8. Further movement of the elastic movable pads 5 to the drain spill 14 will occur with a holding force of gravity, then the process will be repeated. Naturally, two elastic movable pads 5 will provide greater tightness, if required by technology, but this also requires additional costs. Moreover, the length of the moving part of the lining also in order to save the material used is not effective to make more than half the length of the blade 4.

Заявляемое устройство конструктивно простое, в связи с чем улучшаются его эксплуатационные показатели и надежность в работе, расширяется диапазон применения, особенно на небольших, локальных объектах загрязнения, например, автомобильных мойках, автозаправочных станциях и подобных объектах, связанных с нефтепродуктами. Именно изготовление лопастей с эластичными подвижными накладками, когда последние выполнены в одной или в двух параллельных плоскостях, соединенных с лопастью, таким образом, что имеют возможность возвратно-поступательного движения по направлению к оси барабана и длину не больше половины лопасти, позволяет повысить эффективность работы устройства путем улучшения герметизации между лопастями нефтепродуктосборного барабана и желобом, а также повысить объем транспортируемой жидкости, обеспечить хорошую разгрузку ее во внутреннюю полость кюветы.The inventive device is structurally simple, in connection with which its performance and reliability are improved, the range of application is expanded, especially at small, local pollution facilities, for example, car washes, gas stations and similar facilities associated with petroleum products. It is the manufacture of blades with flexible movable pads, when the latter are made in one or two parallel planes connected to the blade, so that they have the possibility of reciprocating movement towards the axis of the drum and the length is not more than half the blade, allows to increase the efficiency of the device by improving the sealing between the blades of the oil-collecting drum and the trough, as well as increasing the volume of transported liquid, to ensure its good discharge into the inner polo cuvettes.

Claims

A device for collecting oil products from the surface of the water, comprising a casing in the form of a cuvette with a chute and an adjustable drain, a cylindrical oil collecting drum with a drive, with blades and a horizontal axis of rotation adjacent to the side wall of the housing from the collecting side of oil products, characterized in that the cylindrical oil collecting blades the drums have at the end one or two plane-parallel pads made of elastic oil-resistant material, which are mounted on them with the possibility of reciprocating motion pressure towards the axis of the drum, while the lining length is not more than half the length of the blade.