RU2574259C1

RU2574259C1 - Device for removal of surface layer of oil-containing liquids

Info

Publication number: RU2574259C1
Application number: RU2014144607/05A
Authority: RU
Inventors: Евгений Алексеевич Карев; Юрий Георгиевич Кривов; Рустем Наильевич Ахсянов; Булат Фаикович Замальдинов
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-02-10

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: device contains a floating oil gathering device in form of belt conveyor, comprising endless belt perforated along edges out of oil-containing material, and installed on three hollow tight drums, one of them is drive, and other two - driven, at the end they have one sprocket to drive the belt with perforated edges, and are secured with belt hingedly using the supports on movable frame. Between the hollow drums and belt branches a floater is located in form of a rectangular tank, secured to the movable frame, and made with possibility of oscillation together with the belt with perforated edges and driven drums relatively to the surface layer of the oil-containing liquids around axis of the drive drum. The belt with perforated edges is made with grooves, and the floater in the cross-section is a segment, the scraper is made with cross-section mirror to grooves, and the conveyor contains additional floater-tank in form of the tight hollow drum with the possibility of oscillation around the axes of the supports secured to the top plate of the floater using the carrier and spring.

EFFECT: increased efficiency of oil products removal from surface of the water basins.

5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для забора поверхностного слоя (например, масла) нефтесодержащих сточных вод или других несмешивающихся жидкостей и может быть использовано для сбора нефтепродуктов с поверхностей водоемов, рек, морей и океанов, а также в очистных сооружениях водоснабжения и канализации в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей от органических примесей.The invention relates to devices for collecting the surface layer (for example, oil) of oily wastewater or other immiscible liquids and can be used to collect oil products from the surfaces of reservoirs, rivers, seas and oceans, as well as in wastewater treatment plants for water supply and sanitation in chemical, metalworking and other industries when cleaning technological, cutting fluids from organic impurities.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения качества и производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих сточных вод.The claimed invention is aimed at solving the problem, which is to improve the quality and performance of removing the surface layer of oily wastewater.

Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды (см. патент РФ №2006549. Устройство для сбора нефти с поверхности воды / Иванов В.Г. МПК Е02В 15/04. Опубл. В БИ №2, 1994 г.), включающее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, содержащего бесконечную ленту из нефтестойкого материала с поперечными складками, впитывающими нефтепродуктами и, присоединенные к бесконечной ленте, два барабана (один ведущий, другой ведомый). Между ведущим барабаном и бесконечной лентой встроен отжимной валик, внизу которого расположен сливной лоток для слива отжатых нефтепродуктов в накопительную емкость. Все маслосборное средство размещено на плавсредстве. Одним из основных недостатков этого устройства является низкое качество и производительность сбора нефтепродуктов, в которых содержится большое количество воды (до 20%), захватываемой поперечными накладками в результате адсорбции.A device for collecting oil from the surface of the water (see RF patent No. 20066549. A device for collecting oil from the surface of the water / Ivanov VG IPC EV 02/15. Publ. In BI No. 2, 1994), including floating oil collection means in the form of a conveyor belt containing an endless belt of oil-resistant material with transverse folds absorbing oil products and attached to an endless belt, two drums (one leading, the other driven). Between the driving drum and the endless belt, a squeezing roller is built in, at the bottom of which there is a drain tray for draining the squeezed oil products into the storage tank. All oil sump is placed on the boat. One of the main disadvantages of this device is the low quality and performance of the collection of petroleum products, which contain a large amount of water (up to 20%), trapped by the transverse lining as a result of adsorption.

Известно также устройство для удаления масел с поверхности воды (см. Маслосборное устройство сетчатого типа МС-500, разработанное УкрГНТЦ «Энергосталь», опубл. на сайте ). Принцип действия устройства основан на адсорбции масла на поверхности движущейся бесконечной ленты ленточного конвейера. Бесконечная лента выполнена в виде сетки объемного плетения, перекинутой через перфорированный барабан, проводящий в движение ленту. Внутри вращающегося барабана размещен лоток для приема собранного масла. Сверху перфорированного барабана и сетки расположено устройство для подачи сжатого воздуха, при подаче которого под давлением масло через сетку объемного плетения и отверстия в перфорированном барабане стекает в лоток, а далее в накопительную емкость.A device for removing oils from the surface of the water is also known (see the MS-500 mesh-type oil-gathering device developed by UkrGSTC Energostal, published on the website). The principle of operation of the device is based on the adsorption of oil on the surface of a moving endless belt of a conveyor belt. The endless tape is made in the form of a three-dimensional netting thrown over a perforated drum conducting the tape in motion. Inside the rotating drum there is a tray for receiving the collected oil. At the top of the perforated drum and net there is a device for supplying compressed air, when it is fed under pressure, the oil flows through the weaving net and the holes in the perforated drum into the tray, and then into the storage tank.

К недостаткам такого устройства можно отнести следующее: во-первых, в связи с развитой поверхностью бесконечной ленты в виде сетки объемного плетения вместе с маслом удаляется и большое количество воды (до 20%), в результате чего снижается качество удаляемого продукта.The disadvantages of such a device include the following: firstly, due to the developed surface of the endless ribbon in the form of a three-dimensional netting network, a large amount of water (up to 20%) is also removed along with the oil, as a result of which the quality of the removed product decreases.

Во-вторых, отсутствие второго ведомого барабана и рамы конвейера приводит к неустойчивой работе ленточного конвейера, особенно при колебаниях поверхностного слоя жидкостей (например, при удалении поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей с поверхностей больших водоемов, рек, морей, озер, океанов или в централизованных системах очистки СОЖ в металлообрабатывающей и других отраслях промышленности).Secondly, the absence of a second driven drum and conveyor frame leads to unstable operation of the conveyor belt, especially during fluctuations of the surface layer of liquids (for example, when removing the surface layer of oily liquids from the surfaces of large bodies of water, rivers, seas, lakes, oceans or in centralized cleaning systems Coolant in metalworking and other industries).

В-третьих, ввиду небольшой площади соприкосновения конвейера с поверхностным слоем масла или других нефтесодержащих жидкостей производительность удаления продуктов все же мала.Thirdly, due to the small area of contact of the conveyor with the surface layer of oil or other oily liquids, the product removal capacity is still small.

Технический результат - повышение эффективности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (производительности удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов).EFFECT: increased efficiency of removal of a surface layer of oil-containing liquids (productivity of removal of oil products from the surfaces of water bodies).

Технический результат достигается тем, что устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной пенопластом герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и барабанами относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, служащего также, скребком с возможностью соприкосновения его бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем перфорированная по бокам лента выполнена ручьевидно, а поплавок в продольном сечении представляет собой сегментную форму, скребок выполнен в поперечном сечении в виде зеркального отображения ручьев, а конвейер содержит дополнительный поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания вокруг осей опор, прикрепленных к верхней плите поплавка, с помощью водила и пружины. Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению. является выбранное в качестве прототипа устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей (см. патент РФ №2490213, МПК C02F 1/40. Опубл. в БИ №23, 2012 г.).The technical result is achieved in that a device for removing the surface layer of oily liquids containing a floating oil collector in the form of a conveyor belt, consisting of an endless perforated tape on the sides of an oil-resistant material mounted on three hollow sealed drums, one of which is made leading, and the other - followers with one sprocket at the ends to drive the perforated tape on the sides, while between the hollow drums and the tape branches n a float in the form of a hollow or foam-filled sealed container of rectangular cross-section attached to a movable frame and made with the possibility of swinging together with a perforated tape and drums on the sides relative to the surface layer of oil-containing liquids around the axis of the driving drum mounted on two supports to a fixed frame together with drive, a drain system made in the form of a drain tray, which also serves as a scraper with the possibility of touching it with an endless belt in places e installation of a fixed frame, and the perforated tape on the sides is made in the form of a rope, and the float in longitudinal section is a segmented shape, the scraper is made in cross section in the form of a mirror image of streams, and the conveyor contains an additional float in the form of a sealed hollow drum with the possibility of swinging around the axis of the supports attached to the top plate of the float, using a carrier and a spring. Closest to the technical nature of the claimed invention. is a device selected as a prototype for removing the surface layer of oily liquids (see RF patent No. 2490213, IPC C02F 1/40. Publ. in BI No. 23, 2012).

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, содержащее плавающее маслосборное средство, выполненное в виде ленточного конвейера, состоящее из бесконечной тонкой перфорированной по бокам ленты, смонтированной на пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме, при этом между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой емкости, прикрепленный к подвижной раме и выполненный с возможностью качания вместе с ленточным конвейером относительно поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом, сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, смонтированного на неподвижной раме с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы, причем для уменьшения трения перфорированной по бокам ленты с поверхностями барабанов и поплавком между этими поверхностями смонтированы лыжи, прикрепленные к поверхностям барабанов и поплавка, при этом неподвижная рама предназначена для установки на палубе самоходного судна в носовой его части или на палубе самоходной баржи в носовой ее части или на баке-отстойнике в цехе, отличающееся тем, что перфорированная по бокам лента выполнена из металла или полимерного нефтестойкого материала, например полипропилена, и смонтирована на трех пустотелых герметичных барабанах с образованием конвейера в форме сектора, при этом два барабана выполнены ведомыми, а поплавок имеет в продольном сечении форму сектора для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей.A device for removing the surface layer of oil-containing liquids, containing a floating oil-collecting device, made in the form of a conveyor belt, consisting of an endless thin perforated tape on the sides mounted on hollow sealed drums, one of which is made leading, having one sprocket at the ends for driving perforated tape and pivotally fixed together with the tape using supports on a movable frame, while a float is placed between the hollow drums and the branches of the tape a hollow container attached to a movable frame and made with the possibility of swinging together with a conveyor belt relative to the surface layer of oily liquids around the axis of the drive drum mounted on two supports to a fixed frame together with the drive, a drain system made in the form of a drain tray mounted on a fixed frame with the possibility of its contact with the endless tape in the place of installation of the fixed frame, and to reduce friction perforated on the sides of the tape with the surface drums and a float between these surfaces mounted skis attached to the surfaces of the drums and the float, while the fixed frame is designed to be installed on the deck of a self-propelled vessel in the bow or on the deck of a self-propelled barge in the bow or on the settling tank in the workshop the fact that the perforated tape on the sides is made of metal or a polymer oil-resistant material, such as polypropylene, and mounted on three hollow sealed drums with the formation of a conveyor in the form of a sector while two drums are driven, and the float has a sector shape in longitudinal section to increase the contact area between the conveyor belt and the surface layer of oily liquids.

У прототипа и заявленного изобретения имеются сходные существенные признаки: наличие плавающего маслосборного средства в виде ленточного конвейера, удерживаемого на поверхности нефтесодержащих жидкостей с помощью поплавка в виде прямоугольных сечений в поперечном направлении, смонтированного между пустотелыми барабанами на подвижной раме с возможностью качания вокруг оси ведущего барабана, размещенного на неподвижных опорах на неподвижной раме; скребка для сбора нефтепродуктов; привода для передачи крутящего момента барабанам; сливной системы.The prototype and the claimed invention have similar essential features: the presence of a floating oil-gathering means in the form of a conveyor belt held on the surface of oil-containing liquids with a float in the form of rectangular sections in the transverse direction mounted between hollow drums on a moving frame with the possibility of swinging around the axis of the driving drum, placed on fixed supports on a fixed frame; scraper for collecting oil products; a drive for transmitting torque to the drums; drain system.

По отношению к прототипу у заявленного изобретения имеются следующие отличительные признаки: с целью увеличения площади контакта маслосборного средства с поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей, а следовательно и производительности удаления нефтепродуктов перфорированная по бокам лента выполнена ручьевидно: поплавок имеет форму сегмента в продольном сечении; скребок содержит в поперечном сечении профиль в виде зеркального отображения ручьевой ленты; для повышения устойчивости маслосборного средства предусмотрен дополнительный поплавок.In relation to the prototype, the claimed invention has the following distinctive features: in order to increase the contact area of the oil-collecting agent with the surface layer of oil-containing liquids, and therefore the performance of removing oil products, the perforated tape on the sides is made like a wire: the float has the shape of a segment in longitudinal section; the scraper contains in cross section a profile in the form of a mirror image of the brook tape; To increase the stability of the oil collection means, an additional float is provided.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей, вид сбоку; на фиг. 2 - вид сзади, на фиг. 1, на фиг. 3 - вид сверху на фиг. 1, на фиг. 4 - разрез В-В по фиг. 2, на фиг. 5 - разрез Г-Г по фиг. 3.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a device for removing the surface layer of oily liquids, side view; in FIG. 2 is a rear view, in FIG. 1, in FIG. 3 is a plan view of FIG. 1, in FIG. 4 is a section BB of FIG. 2, in FIG. 5 is a section GG of FIG. 3.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей включает в себя емкость с нефтесодержащей жидкостью 1 (фиг. 1), маслосборное средство 2, неподвижную раму 3 с размещенным на ней приводом 4 для передачи крутящего момента с помощью звездочки 5, цепи 6 и звездочки 7 маслосборному средству 2, сливную систему, состоящую из лотка-скребка 8, гибкого шланга 9, емкости накопителя нефтепродуктов 10, дополнительного поплавка 11, в виде герметичной пустотелой цилиндрической формы, имеющей возможность качания с помощью водила 12 вокруг осей опор 14, образуя тем самым эффект плавучести лодки с помощью пружины 13. Плавающее маслосборное средство 2 в свою очередь выполнено из натяжного устройства 15, поплавка 16, размещенного в герметичной пустотелой или заполненной пенопластом емкости прямоугольного поперечного сечения и в виде сегмента, в продольном сечении, перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала 17, выполненной ручьевидно, трех герметичных пустотелых барабанов 18 - одного ведущего, смонтированного на неподвижной раме 19 (фиг 2) с помощью двух опор 20, и двух ведомых, имеющих на концах по одной звездочке 21 (фиг. 4, 5), ведущий барабан смонтирован на неподвижной раме 2 (фиг. 1) с помощью опор 20 и стоек 21 (фиг. 2, 4).A device for removing the surface layer of oil-containing liquids includes a container with oil-containing liquid 1 (Fig. 1), oil collecting means 2, a fixed frame 3 with a drive 4 placed on it to transmit torque using an asterisk 5, chain 6 and asterisk 7 to the oil-collecting means 2, a drainage system consisting of a scraper tray 8, a flexible hose 9, an oil product storage tank 10, an additional float 11, in the form of a sealed hollow cylindrical shape having the ability to swing with a carrier 12 around an axis th support 14, thereby forming the effect of the buoyancy of the boat by means of a spring 13. The floating oil collecting device 2, in turn, is made of a tension device 15, a float 16, placed in a sealed hollow or foam-filled container of rectangular cross section and in the form of a segment, in longitudinal section perforated on the sides of the tape made of oil-resistant material 17, made in the form of a cage, of three airtight hollow drums 18 - one drive mounted on a fixed frame 19 (Fig. 2) using two supports 20, and two slaves s having at their ends one sprocket 21 (FIG. 4, 5), the driving drum is mounted on a fixed frame 2 (Fig. 1) using supports 20 and racks 21 (Fig. 2, 4).

Все маслосборное средство размещено на подвижной раме, выполненной в виде двух обечаек 22 (фиг. 4, 5) и имеющей возможность качания вокруг неподвижной оси опор 20 (фиг. 2, 4).The entire oil-gathering means is placed on a movable frame made in the form of two shells 22 (Fig. 4, 5) and having the ability to swing around the fixed axis of the supports 20 (Fig. 2, 4).

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом. После всплытия нефтепродуктов на поверхность баков-отстойников 1 или на поверхность больших водоемов (рек, озер, морей, океанов) плавающее маслосборное средство 2 опускается на поверхность жидкости. При вращении пустотелых герметичных барабанов 18 (фиг. 1), смонтированных вместе с перфорированной по бокам лентой 17 и поплавком 16 на подвижной раме 22 (фиг. 4, 5), с помощью привода 4 (фиг. 2, 1) звездочек 5 и 7, цепи 6, смонтированных на неподвижной раме 3, перфорированная по бокам лента 16 при помощи звездочек 19 (фиг. 4, 5) приводится в движение. Нефтепродукты прилипают к поверхности ленты, где стенками скребка-лотка удаляются и сбрасываются в накопительную емкость для нефтепродуктов 10 (фиг. 1). Дополнительный поплавок предназначен для более устойчивой работы маслосборного средства. Производительность предлагаемого устройства из-за развитой площади поверхности увеличивается примерно в 2-3 раза.A device for removing the surface layer of oily liquids works as follows. After the emergence of petroleum products on the surface of the tanks-settlers 1 or on the surface of large reservoirs (rivers, lakes, seas, oceans), a floating oil-collecting device 2 is lowered to the surface of the liquid. When rotating the hollow sealed drums 18 (Fig. 1), mounted together with the perforated tape 17 and the float 16 on the movable frame 22 (Fig. 4, 5), using drive 4 (Fig. 2, 1) sprockets 5 and 7 , chains 6 mounted on a fixed frame 3, perforated on the sides of the tape 16 using the sprockets 19 (Fig. 4, 5) is set in motion. Oil products stick to the surface of the tape, where the walls of the scraper-tray are removed and dumped into the storage tank for oil products 10 (Fig. 1). An additional float is designed for more stable operation of the oil collecting means. The performance of the proposed device due to the developed surface area increases by about 2-3 times.

Следует учесть, что из-за развитой поверхности ленты производительность удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов возрастает примерно в 2 раза, По отношению к прототипу поплавок выполнен в виде сегмента, так как верхняя часть сектора не участвует в улучшении плавучести устройства.It should be noted that due to the developed surface of the tape, the productivity of removing petroleum products from the surfaces of water bodies increases by about 2 times.In relation to the prototype, the float is made in the form of a segment, since the upper part of the sector is not involved in improving the buoyancy of the device.

Claims

A device for removing the surface layer of oily liquids containing a floating oil-collecting device in the form of a conveyor belt, consisting of an endless perforated belt of oil-resistant material mounted on three hollow airtight drums, one of which is made leading, and the other driven, having ends at the ends one asterisk for driving the perforated tape on the sides of the tape and fixed together with the tape pivotally with the help of supports on the moving frame, while between the hollow drums The float in the form of a hollow or filled airtight container of rectangular cross section attached to a movable frame and made with the possibility of swinging along with a perforated tape on the sides and driving drums relative to the surface layer of oily liquids around the axis of the driving drum mounted on two supports to a fixed frame together with a drive, a drain system made in the form of a drain tray, which also acts as a scraper with the possibility of contact it with an endless belt in the place of installation of the fixed frame, characterized in that the perforated tape on the sides is made in the form of a rope, and the float in longitudinal section is a segment, the scraper is made in cross section in the form of a mirror image of streams, and the conveyor contains an additional container - in the form of a float sealed hollow drum with the ability to swing around the axis of the supports attached to the upper plate of the float using a carrier and a spring.