Установка для извлечения нефтесодержащих продуктов из водоема
Установка предназначена для извлечения нефтесодержащих продуктов, загрязняющих водоем, и содержит камеру на плавучих полых понтонах, насос и механизм принудительной подачи НСП в камеру, который включает заборные лопатки, закрепленные на двух валах, расположенных с противоположных сторон установки, со стороны заборных лопаток выполнены регулируемые заслонки камеры, а на крышке камеры установлены эластичные ленты-отбойники. Внутри камеры размещены индукционные электронагревательные элементы и датчик температуры, соединенный с системой автоматического управления электроприводом насоса. Плавучие полые понтоны снабжены водо-заполняемыми секциями. Кроме того, установка может быть снабжена элементами крепления, позволяющими осуществлять перемещение по поверхности водоема с регулируемым радиусом траектории. Преимущества данной установки в сравнении с известными заключаются в повышении эффективности работы и расширении функциональных возможностей за счет осуществления послойного удаления и поддержания заданной величины вязкости и температуры НСП, а также возможности максимального очищения водоема от загрязнения.
Полезная модель относится к охране окружающей среды, а именно, к к установкам для очистки рек, озер, болот и других водоемов от нефтяных загрязнений.
Известна установка для сбора нефтесодержащих продуктов (НСП) с поверхности воды при ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов [Патент РФ №2067642, E 02 B 15/04, 1996 г.], которая предназначена для сбора нефтепродуктов с низкой вязкостью и только с поверхностей водоемов.
Наиболее близкой к заявляемой является установка для сбора НСП с поверхностей водоемов, содержащая плавучий корпус в виде открытой снизу кюветы, в которой размещены патрубок насоса и датчик его управления, цилиндрический барабан с приводом и с горизонтальной осью вращения, примыкающий к боковой стенке корпуса со стороны сбора НСП с образованием с ней канала для прохода НСП. Барабан выполнен в виде каркаса, внутри которого расположена эластичная камера, связанная с трубопроводом подачи воздуха, что позволяет управлять размерами нефтепроводного канала и формой, образующей барабан [Патент РФ №2190723, Е 02 В 15/10, 2002 г.]
Известная установка предназначена для сбора тонкой пленки нефтепродуктов с поверхности воды и не позволяет осуществлять извлечение НСП в широком диапазоне по вязкости и толщине слоя, а также при низких температурах окружающей среды, не обеспечивая глубокое очищение водоема, поэтому имеет низкую эффективность работы и ограниченные функциональные возможности.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности работы и расширении
функциональных возможностей установки за счет осуществления послойного удаления и поддержания заданной величины вязкости и температуры НСП, а также возможности максимального очищения водоема от загрязнения.
Заявляемая установка для извлечения НСП из водоема содержит камеру на плавучих полых понтонах, насос и механизм принудительной подачи НСП в камеру, который включает заборные лопатки, закрепленные на двух валах, расположенных с противоположных сторон установки, со стороны заборных лопаток выполнены регулируемые заслонки камеры, а на крышке камеры установлены эластичные ленты-отбойники. Внутри камеры размещены индукционные электронагревательные элементы и датчик температуры, соединенный с системой автоматического управления электроприводом насоса. Плавучие полые понтоны снабжены водозаполняемыми секциями.
Кроме того, установка может быть снабжена элементами крепления, позволяющими осуществлять перемещение по поверхности водоема с регулируемым радиусом траектории.
На фиг.1 показана заявляемая установка (вид сверху), на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
На фиг.3 представлена установка с механизмом перемещения по поверхности водоема с регулируемым радиусом траектории.
На фиг.4 показаны слои НСП, которые извлекают из водоема при его очистке с использованием установки.
Слой I - слой НСП с удельной плотностью 0,7-1,0 (парафины);
слой II - слой НСП с удельной плотностью 1,0 (вода);
слой III - слой НСП с удельной плотностью 1,0-1,2 (мазуты):
слой IV - слой НСП с удельной плотностью >1,2 (битумы).
Установка включает металлическую камеру 1 с крышкой 2, скрепленные с двумя полыми плавучими понтонами 3, разделенными на секции. Камера 1 оснащена механизмом принудительной подачи нефтесодержащих продуктов, состоящим из симметрично закрепленных с противоположных сторон установки валов 4 с заборными лопатками 5 и электродвигателем с редуктором 6. На крышке 2 со стороны заборных лопаток 5 закреплены эластичные ленты-отбойники 7.
Внутри камеры 1 установлены индукционные электронагревательные элементы 8, фильтрационные решетки 9, а со стороны валов 4 с заборными лопатками 5 - шарнирно закрепленные регулируемые заслонки 10 с горизонтальными полками 11, предотвращающими забор нижних слоев НСП в камеру 1.
Полые понтоны 3 разделены на секции перегородками (не показаны), каждая секция имеет лючки 12, через которые понтоны заполняют водой для регулирования глубины погружения установки до уровня НСП (поз.13).
Внутри камеры 1 размещен заборный патрубок 14 насоса 15. Насос 15 через подающий патрубок 16 и систему трубопроводов (не показана) осуществляет подачу НСП в автоцистерну или накопительную емкость, расположенные на берегу водоема (не показаны).
Датчик 17, размещенный между индукционными электронагревательными элементами 8, служит для контроля температуры нагрева НСП в камере 1 и соединен с системой автоматического управления электропривода 18 насоса 15.
Установка снабжена телескопической трубой 19, жестко закрепленной одним концом на понтонах 3 через шарнирное соединение 20 с возможность перемещения трубы 19 в вертикальной плоскости. Другим концом труба 19 закреплена на подставке 21, расположенной на берегу водоема. Шарнирное соединение позволяет трубе перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях.
На трубе 19 закреплен подающий трубопровод и кабели электропитания исполнительных механизмов - электродвигатели и пр. (не показаны).
Установка работает следующим образом.
Собранную установку размещают на поверхности водоема, загрязненного НСП, как показано на фиг.3. Установке предстоит осуществить извлечение четырех несмешанных слоев НСП и воды послойно (фиг.4).
После замера величины h1 верхнего слоя (парафины) осуществляют регулирование глубины погружения установки до уровня 13, заливая воду в секции понтонов 3 через лючки 12. Уровень 13 обеспечивает возможность осуществления принудительной подачи слоя I НСП в камеру 2.
Заслонки 10 с полками 11 устанавливают в нужное положение, зависящее от величины h1.
При включении механизма принудительной подачи НСП с помощью электродвигателя 6, вала 4 и заборных лопаток 5 вязкий продукт захватывается, отделяется от лопаток 5 с помощью ленты-отбойника 7 и, проходя сквозь фильтрационную решетку 9, заполняет полость камеры 1. Далее дистанционно включают электронагревательные элементы 8, осуществляющие нагрев НСП до температуры 60-80°С, что обеспечивает возможность его забора из камеры 1 с помощью заборного патрубка 14 насоса 15 и подачи через патрубок 16 в систему трубопроводов для загрузки в автоцистерну или накопительную емкость.
Датчик 17 вырабатывает сигнал, поступающий в систему автоматического управления (САУ) электропривода 18 насоса 15. САУ формирует управляющее воздействие на электропривод 18 по заданному алгоритму управления.
Попеременно включая один из электродвигателей 6 и регулируя расстояние от берега с помощью элементов крепления трубы 19 обеспечивают перемещение установки по заданной траектории с радиусом R и осуществляют извлечение слоя I НСП.
Действия по очистке водоема от верхнего слоя НСП повторяют до момента заполнения накопительной емкости либо до полной очистки заданной площади водоема. Далее осуществляют извлечение слоя II - воды. Откачку воды производят с помощью насоса 15, не включая электронагревательные элементы 8.
Слой III (мазуты) толщиной h3 извлекают, повторяя те же действия, что и при извлечении слоя I. Нагрев НСП осуществляют до температур 35-45°С. Слой IV (битумы) толщиной h4 извлекают аналогично при температуре 80-90°С.
Со дна очищенного водоема установку поднимают с помощью лебедки или другого буксировочного устройства.
Данная установка обеспечивает сбор НСП с производительностью не менее 4 м3/час, а также позволяет задавать температуру нагрева НСП,
необходимую для последующих операций по загрузке, транспортировке и выгрузке НСП, обеспечивая пожаро - и взрывобезопасные условия работы.
1. Установка для извлечения нефтесодержащих продуктов (НСП) из водоема, содержащая камеру на плавучих понтонах, механизм принудительной подачи НСП в камеру и насос, отличающаяся тем, что механизм принудительной подачи НСП включает заборные лопатки, закрепленные на двух валах, расположенных с противоположных сторон установки, со стороны заборных лопаток выполнены регулируемые заслонки камеры, а на крышке установлены эластичные ленты-отбойники, внутри камеры размещены индукционные электронагревательные элементы и датчик температуры, соединенный с системой автоматического управления электроприводом насоса, при этом плавучие полые понтоны снабжены водозаполняемыми секциями.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена элементами крепления, выполненными с возможностью перемещения по поверхности водоема с регулируемым радиусом траектории перемещения.
