Универсальная передвижная установка для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей, сбора сыпучих и мелкокусковых материалов
Полезная модель направлена на повышение эффективности работы установки, за счет получения сорбента на месте из некондиционного зерна технических культур. Указанный технический результат достигается тем, что универсальная передвижная установка для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей, сбора сыпучих и мелкокусковых материалов содержит базовую транспортную установку, смонтированные на ней газотурбинный двигатель, сепарирующее устройство, нагнетающую магистраль с заслонками и выдувным соплом, соединенную с газотурбинным двигателем, всасывающую магистраль со всасывающим патрубком, соединенную с сепарирующим устройством, трубопровод, соединяющий нагнетающую и всасывающую магистраль, образующий эжектирующий канал, бункер для сорбента, установленный на базовой установке между нагнетающей и всасывающей магистралями, спиралевидный теплообменник, расположенный вокруг бункера для сорбента и нагревательный элемент, установленный под бункером для сорбента.
Полезная модель относится к транспорту и может быть использована для ликвидации разливов нефтепродуктов и сбора значительного количества сыпучих и мелкокусковых материалов.
В связи с необходимостью оперативной ликвидации последствий техногенных аварий и катастроф, в частности при перевозке нефтесодержащих жидкостей, актуален вопрос создания мобильных комплексов по ликвидации разливов нефти с твердых поверхностей.
Известна передвижная установка для очистки рабочих поверхностей и сбора сыпучих и мелкокусковых материалов. (Патент 
2040631 РФ, МПК6 Е01Н 1/08/ Хечуев Юрий Дмитриевич. Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуковского, Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. Л.Д.Шевякова, - 4903209/11; заявлен 18.01.91, опубликован 27.07.95, Бюллетень 21. - 3 с: ил.)
Установка содержит базовое транспортное средство, на котором установлен авиационный газотурбинный двигатель, соединенный с нагнетающей магистралью имеющей на конце сдувающее сопло и сепарирующее устройство, соединенное со всасывающей магистралью имеющей на конце всасывающий патрубок. Нагнетающая и всасывающая магистрали сообщены трубопроводом, образующим эжектирующий канал.
Установка работает следующим образом.
Запускается газотурбинный двигатель. Вырабатываемый им высокоскоростной газовый поток подается в нагнетающую магистраль.
Часть потока отрывает от поверхности собираемый материал через сдувающее сопло. Остальная часть газового потока направляется в трубопровод, соединяющий нагнетающую и всасывающую магистрали, и создает эффект эжекции. Собираемый материал через всасывающий патрубок подается во всасывающую магистраль, а затем в сепарирующее устройство.
Достоинством является мобильность и возможность сбора значительного объема сыпучих материалов, а также материалов крупных фракций.
Недостатком является необходимость использования дополнительных устройств и механизмов для разбрасывания сорбента при ликвидации разливов нефтепродуктов, что приводит к увеличению времени и трудозатрат на производство работ, а, следовательно, к снижению производительности труда.
Наиболее близкой к заявляемому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является передвижная установка для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей и сбора сыпучих мелкокусковых материалов (патент 104197 РФ: МПК E01P 1/08 (2006.01) А.Н.Луценко, В.Д.Катин; Хабаровск, ДВГУПС. - 2010144258/21; заявл. 28.10.2010; опубл. 10.05.2011, Бюл. 13. - 3 с.)
Установка содержит базовое транспортное средство, смонтированные на нем газотурбинный двигатель, сепарирующее устройство, нагнетающую магистраль с выдувным соплом, соединенную с газотурбинным двигателем, всасывающую магистраль с всасывающим патрубком, соединенную с сепарирующим устройством, трубопровод, соединяющий нагнетающую и всасывающую магистраль и образующий эжектирующий канал, бункер для сорбента, установленный на базовом устройстве между нагнетающей и всасывающей магистралями и две заслонки, одна из которых установлена в месте соединения бункера с нагнетающей магистралью, а другая - в месте врезки конца трубопровода, соединяющего нагнетающую и всасывающую магистрали.
Установка работает следующим образом.
После подъезда к загрязненному нефтепродуктами участку включается газотурбинный двигатель, который генерирует высокоскоростную газовую струю. Затем открывается первая заслонка, соединяющая бункер с нагнетающей магистралью и закрывается вторая заслонка расположенная в месте соединения нагнетающей магистрали с трубопроводом. Вырабатываемый двигателем высокоскоростной газовый поток подается в нагнетающую магистраль. Подаваемый из бункера высокоэффективный сорбент увлекается газовым потоком и через сдувающее сопло выбрасывает на загрязненную поверхность. Затем первая заслонка закрывается и открывается вторая заслонка. После поглощения сорбентом нефтепродукта за второй проход, вырабатываемый газотурбинным двигателем высокоскоростной газовый поток, поступает в нагнетающую магистраль и разделяется на два потока. Одна часть высокоскоростного газового потока направляется по нагнетающей магистрали в сдувающее сопло и подобно ножу подрезает и отрывает верхний слой обрабатываемой поверхности. Другая часть потока через открытую вторую заслонку поступает в трубопровод, представляющий собой эжектирующий газопроводящий канал, где газовый поток расширяется до давления существенно ниже атмосферного. Атмосферный воздух, устремляясь во всасывающий патрубок, увлекает за собой отработанный сорбент. Образовавшаяся газовзвесь по всасывающей магистрали направляется в сепарирующее устройство, где происходит разделение потока. Газовоздушная смесь выбрасывается в атмосферу, а собранный сорбент периодически выгружается из накопителя и утилизируется.
Достоинство данной установки заключается в том, что она позволяет снизить время и трудозатраты на производства работ и повысить производительность, поскольку отпадает необходимость в использовании дополнительных устройств и привлечения дополнительных сил для разбрасывания сорбента.
Недостатком является то, что для эффективной работы установки необходимо наличие заранее приобретенного в достаточном количестве для ликвидации нефтяного загрязнения объема сорбента.
Отсутствие или недостаточное количество сорбента приводит к ее простою и, следовательно, к снижению эффективности работы установки.
Задачей заявленного решения создание передвижной установки для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей и сбора сыпучих мелкокусковых материалов, позволяющей повысить эффективность ее работы, за счет получения сорбента на месте из некондиционного зерна технических культур.
Для решения поставленной задачи универсальная передвижная установка для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей, сбора сыпучих и мелкокусковых материалов, содержащая базовую транспортную установку, смонтированные на ней газотурбинный двигатель, сепарирующее устройство, нагнетающую магистраль с заслонками и выдувным соплом, соединенную с газотурбинным двигателем, всасывающую магистраль с всасывающим патрубком, соединенную с сепарирующим устройством, трубопровод, соединяющий нагнетающую и всасывающую магистраль, образующий эжектирующий канал, бункер для сорбента, установленный на базовой установке между нагнетающей и всасывающей магистралями, дополнительно снабжена спиралевидным теплообменником, расположенным вокруг бункера и нагревательным элементом, установленным под бункером для сорбента.
Признаками, отличающими заявленное решение от прототипа являются наличие спиралевидного теплообменника, нагревательного элемента, и установка теплообменника вокруг бункера, а нагревательного элемента под бункером.
Благодаря отличительным признакам увеличивается эффективность работы установки. Это обусловлено тем, что при использовании установки отсутствует необходимость наличия запасов высокоэффективных сорбентов, поскольку наличие теплообменника и нагревательного элемента позволяет получать сорбент на месте из некондиционного зерна технических культур методом пиролиза в «кипящем слое». При отсутствии нефтяных разливов установка может использоваться в стационарных условиях для производства сорбентов.
Заявленное решение иллюстрируется чертежом.
На фигуре показана схема передвижной установки для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей, сбора сыпучих и мелкокусковых материалов.
Универсальная передвижная установка для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей, сбора сыпучих и мелкокусковых материалов содержит базовое транспортное средство 1 со смонтированным на нем газотурбинным двигателем 2 для генерации высокоскоростной газовой струи, бункер для сорбента 3 со смонтированным на нем герметично закрывающимся люком 4, теплообменник 5, расположенный вокруг бункера 3 и нагревательный элемент 6, установленный под бункером 3, сорбент (сырье) 7, сепарирующее устройство 8, являющееся приемником сорбента, нагнетающую магистраль 9, всасывающую магистраль 10, трубопровод 11, соединяющий нагнетающую 9 и всасывающую 10 магистрали.
Нагнетающая магистраль 9 сообщается с газотурбинным двигателем 2 и выполнена с двумя заслонками 12 и 13. Заслонка 12 установлена в месте сопряжения нагнетающей магистрали 9 и бункера для сорбента 3, а заслонка 13 - в месте сопряжения нагнетающей магистрали 9 и трубопровода 11, образующего эжектирующий газопроводящий канал. Сепарирующее устройство 8 сообщено с всасывающей магистралью 10. На конце нагнетающей магистрали 9 расположено щелевидное выдувающее сопло 14, а на конце всасывающей магистрали - всасывающий патрубок 15.
Выход магистралей 9 и 10 ограждается защитным экраном 16.
Установка работает следующим образом.
Вначале в бункер для сорбента 3 через герметично закрывающийся люк 4 загружается сырье из некондиционного зерна технических культур 7, включается газотурбинный двигатель 2 и в бункер 3 через открытую заслонку 12 подается часть газовоздушной струи, другая часть газовоздушной струи подается в теплообменник 5. После чего включается нагревательный элемент 6 и в бункере происходит процесс пиролиза - термического разложения органических соединений сырья без достаточного для процесса горения доступа кислорода, затем увеличивается подача газовоздушной смеси в бункер 3 и гранулы полученного угля вовлекаются в спиралевидный теплообменник, где происходит процесс окончательной активации. Конечный продукт выбрасывается в через нагнетающую магистраль 9 на обрабатываемую поверхность, а газовоздушная смесь в атмосферу. Технологические параметры газовоздушной смеси газотурбинного двигателя позволяют эффективно использовать ее в качестве теплоносителя и в качестве активатора (температура газовоздушной струи 600-900°С). После поглощения сорбентом нефтепродукта часть высокоскоростной газовой струи направляется по нагнетающей магистрали 9 в выдувающее сопло 14 и подобно ножу подрезает и отрывает верхний слой обрабатываемой поверхности. Другая часть струи через открытую заслонку 13 при закрытой заслонке 12 по трубопроводу 11 направляется во всасывающую магистраль 10, создавая эффект эжекции. Сорбент, поглотивший нефтепродукты увлекается вместе с атмосферным воздухом во всасывающую магистраль 10 через всасывающее сопло 15 и направляется в сепарирующее устройство 8, где происходит разделение потока. Газовоздушная смесь выбрасывается в атмосферу, а собранный материал периодически выгружается из накопителя и утилизируется. Защитный экран 16 препятствует раздуву отработанного сорбента в режиме всасывания.
Универсальная передвижная установка для очистки рабочих поверхностей от разливов нефтесодержащих жидкостей, сбора сыпучих и мелкокусковых материалов, содержащая базовую транспортную установку, смонтированные на ней газотурбинный двигатель, сепарирующее устройство, нагнетающую магистраль с заслонками и выдувным соплом, соединенную с газотурбинным двигателем, всасывающую магистраль с всасывающим патрубком, соединенную с сепарирующим устройством, трубопровод, соединяющий нагнетающую и всасывающую магистрали, образующий эжектирующий канал, бункер для сорбента, установленный на базовой установке между нагнетающей и всасывающей магистралями, отличающаяся тем, что она снабжена спиралевидным теплообменником, расположенным вокруг бункера, и нагревательным элементом, установленным под бункером для сорбента.
